184119. lajstromszámú szabadalom • Eljárás potenciális polimerképzők és polimerek elkülönítésére glikolokból
A találmány tárgya eljárás potenciális polimerképzők és polimerek elkülönítésére olyan glikolokból, amelyeket gáznemű vagy folyékony szénhidrogének termikus bontásából származó, főleg olefineket és diolefineket tartalmazó, nedves gázok szárítására használtak fel, és amelyekből utána az abszorbeált vizet önmagában ismert módon termikus regenerálás útján eltávolítják. A gáznemű vagy folyékony szénhidrogének hőbontásának célja, hogy minél több rövidszénláncú olefin képződjék. A hőbontás során keletkező gázok desztilációs szétválasztása előtt a gázokat lehűtve elválasztják belőlük a technológiai vizet, és még a nedvesség nyomait is kivonják. Ismert a gázok vízmentesítése olyan gázmosás révén, amelynek során folyamatosan regenerálható folyékony abszorbeáló szerrel, a szükséges alacsony harmatpont elérése céljából előnyösen például glikolokk'al, így di-, tri- és tetraetilén-glikollal vagy -propilénglikollal kötik el a vizet. A pirolitikus kemencéből érkező gáz szárítás előtt a hőbontás kondenzátumainak (pirolizis-olaj, pirolizisbenzin) és a technológiai víznek az elválasztására szolgáló több fokozaton, például olaj- és gázmosáson, majd többlépcsős nyomásfokozáson halad át, ahol a gáz nyomását egyidejű lehűtése mellett például 1,6 MPa értékre fokozzák és a kondenzátumok kiválnak. A szárító kolonnába belépő gáz mégis vízgőzön kívül még egyszeresen vagy többszörösen telítetlen, 5-10 szénatomos szénhidrogéneket, például izoprént, ciklopentadiént, sztirolt és metilsztirolokat, valamint 6—8 szénatomos aromás vegyületeket tartalmaz. Ezek a szénhidrogének, különösen a diolefinek, sztirolok és aromás vegyületek például trietilénglikolban jól, esetenként igen jól oldódnak. A glikol tehát nemcsak a vizet, hanem az említett szénhidrogéneket is kimossa; az utóbbiakból az abszorbeállószer, például a trietilénglikol akár 15 %-ot is tartalmazhat. Ismert továbbá, hogy a gázmosásból érkező, vizet és szénhidrogéneket tartalmazó glikolt az abszorbeált víz eltávolítása céljából 423—493 K hőfokra melegítik, amikoris az oldott szénhidrogének egy része, főleg a diolefinek és sztirolok, polimerizálódnak. Az említett telítetlen vegyületeket az alábbiakban potenciális polimerképzőknek nevezzük. A fenti technológiai feltételek mellett a polimerek - nem illékony jellegük miatt - feldúsulnak a glikolban. Egy bizonyos, nem ismert határkoncentráció túllépése után a polimer szükségszerűen lerakódik, mégpedig főleg a hőcserélőkben, a regeneráló rendszer kolonnájában, és végül a berendezés meghibásodik. A glikolt regeneráló berendezések zavartalan üzemeltetésére, a polimerképződés és lerakódás megszüntetésére már számos eljárást javasoltak. így például a glikolban oldott potenciális polimerképzők egy része közömbös gáznemű közeggel, így túlhevített vízgőzzel sztippelve 393—453 K hőfokon eltávolítható. Csak ezt követően melegítik a glikolt a bontási gáz alacsonyabb harmatpontjának eléréséhez szükséges 473—493 K víztelenítési hőmérsékletre. A víztelenítés gázzal végzett sztrippelés által hatékonyan fokozható. Az eljárás hátránya, hogy a potenciális polimerképzőket tartalmazó glikol felhevítése, és így a polimerképződés nem mindig elkerülhető. Kimutatható volt, hogy a polimerek nemcsak a 473-493 K hőfokon végzett vízmentesítés során keletkeznek, hanem már a sztripp-kolonna előtti hőcserélőkben és a glikol sztrippelése közben is. Ismert továbbá a glikol vízmentesítése olyan hőfokon, amelyen a polimerképződés messzemenően visszaszorul, azaz a vákuumos regenerálás. Annak berendezési és energia költsége azonban igen nagy, emellett a glikolveszteség tekintélyes. Ismert az is, hogy a víztartalmú glikolhoz vízzel azeotrop elegyet alkotó szerves oldószert adnak; a végleges regenerálás előtt a képződött azeotropot ledesztillálják. így a glikol víztelenítésének hőfokát csökkentik ugyan, a potenciális polimerképzők és a polimerek azonban nem távolíthatók el a glikolból. Egy további javaslat szerint a glikolban lévő potenciális polimerképzőket a víz deszorbeálása előtt katalitikusán olyan szénhidrogénekké kell hidrogénezni, amelyek a következő lépést képező regenerálásban már nem képesek polimerizálódni. E folyamat exoterm jellege miatt azonban szükséges, hogy a nyomásmentesítés és a sztrippelés műveletét a hidrogénezéssel összekapcsolják, ami ezen megoldás technikai ráfordítását tetemesen növeli. A technika állásához továbbá olyan megoldás is tartozik, amely szerint az extrakció vagy extrakciós desztilláció során alkalmazott, polimereket vagy egyéb nem illékony vegyületeket tartalmazó oldószerekhez, így például etilénglikolhoz 30—80 K magasabb forráspontú aromás frakciót adnak kis mennyiségben, és az oldószert desztillációval tisztítjuk. A megoldás hátránya, hogy alacsony, legfeljebb közepesen magas forrástartományú oldószerekre korlátozódik. Az eljárás nagyobb mólsúlyú glikolokra, így az 551 K fokon forró trietilénglikolra való adaptálása azzal a problémával járna, hogy iparilag használatos, 581 és 631 K közötti forráspontú aromás frakciókat kellene biztosítani, emellett a glikol hőterhelése már a bomlás közelébe érne. A vákuumdesztilláció mind a beruházási költséget, mind az energia költséget jelentősen növelné, tehát nem volna gazdaságos. Egy másik ismert eljárás szerint a potenciális polimerképzőket és a polimereket extrahálással távolítják el a glikolból; az ehhez szükséges extraháló szernek a glikollal szemben elég tág heterogén keveréktartománya kell, hogy legyen, ugyanakkor a polimereket a potenciális polimerképzőket elég jól kell, hogy oldja. Ismert, hogy a nafta, a legolcsóbb paraffin-naftén jellegű extrahálószer glikollal szembeni heterogén keveréktartománya elég nagy, a polimerekkel szembeni eloszlási tényezője azonban alacsony, így az elhasznált glikol szennyezőtartalmának csak 1/3-át, legjobb esetben 2/3-át lehet extrahálni. Az eljárás további nagy hátránya, hogy igen nagy mennyiségű oldószer, mégpedig a trietilénglikolra vonatkoztatva 50-200 tf% szükséges. Hátrányos továbbá, hogy főleg nagyobb mólsúlyú polimerekkel szemben az extrakció hatásfoka alacsony. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
