200977. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy tisztaságú butén-1 vagy butén-1-izobutén elegy kinyerésére c4-szénhidrogén-farkciókból
HU 200977 B Az extraktiv desztillálás extraktuma (nyers butadién) fő tömegében 1,3-butadiénből áll, szennyeződésként metil-acetüént, vinil-acetilént, etil-acetilént és 1,2-butadiént tartalmaz. A fenti szennyeződéseket szelektív hidrogénezéssel vagy extraktiv desztillálással - poláros oldószer alkalmazása mellett - eltávolítva igen nagy tisztaságú 1,3-butadiént kapunk. A találmány szerinti eljárásban poláros oldószerként dimetil-formamidot használunk. Ez a poláros oldószer vízmentes állapotban kiválóan alkalmazható a találmány szerinti eljárásban, mivel oldhatósága és relatív illékonysága kiváló és forráspontja viszonylag alacsony. A 3. táblázat a CU-szénhidrogének viszonylagos illékonyságát mutatja, különböző poláros oldószerekben. A fenti oldószerek közül legelőnyösebb a dimetü-formamid, mivel forráspontja alacsony és relatív illékonysága kiváló. A poláros oldószerhez a diolefin- és acetilénszénhidrogének polimerizálódásának megakadályozására polimerizációs inhibitorokat, antioxidánst vagy h abzásgátlószert is keverhetünk. Polimerizációs inhibitorként bármely olyan vegyület alkalmazható, amely gátolja a polimerizációt és/vagy láncáttételt indukál Inhibitorként előnyösen tercbutil-katecholt, kenet, nátrium-nitritet, furfurált, benzaldehidet vagy aromás nitrovegyületeket használunk, önmagukban, vagy egymással alkotott elegyedi formájában. 3 3. táblázat: Poláros oldószerek relatív illékonysága (az adatokat 50 *C-on kaptuk, végtelen hígítással) Gj-szénhidrogének Oldószer Dimetil-Dietil-N-metil formamid-formamid •pirrolidon Forráspont (°C) 153 177,5 202 Izobután 5,30 5,20 7,25 n-Bután 3,80 3,60 4^0 Butén-1 2,40 Z30 2,60 transz-Butén-2 1,90 1,80 2,00 cisz-Butén-2 1,70 1,50 1,63 1,3-Butadién 1,00 0,95 1,00 1,00 Metil-acetílén 0,96 0,96 1,2-Butadién 0,53 (155 0,53 Etil-acetilén 0,40 0,43 0,41 Vinil-acetilén 0,24 0,29 0,18 Az alábbiakban a találmány szerinti előnyös megoldásokat ismertetjük, az 1. és 2. ábrán látható folyamatábrák alapján, amelyeken két különböző eljárást mutatunk be a találmány szerinti elválasztásra. Az ábrákon A-l extraktiv desztillálókolonnát jelent, A-2 kolonna egy könnyű elválasztó kolonna, B az első desztillálókolonnát jelent, C a második desztillálókolonna, D éterezőtartályt és E vizes mosótartályt jelent. Az 1. folyamatábrán ismertetett eljárás szerint a ■butén-l-et, izobutént és 1,3-butadiént tartalmazó Q-szénhidrogén-frakciót az 1 vezetéken át a 200 tálcás, két 100 tálcás kolonnaegység sorba kapcsolásával kialakított A-l extraktiv desztillálókolonnába tápláljuk, és extraktiv desztillálásnak vetjük alá, miközben a 2 vezetéken át poláros oldószert vezetünk a kolonnába a kolonna tetejétől néhány tálcányival lentebb eső részbe. A kolonna tetejéről elvezetjük az izobutánt, n-bután, butén-l-et, izobutént, transz-butén-2-t és dsz-butén-2-t tartalmazó elegyet a 3 vezetéken át. A fenti elegy lényegében 1,3- butadiéntől és acetilén-szénhidrogénektől mentes, tiszta bután-butén-frakdó. Az extraktiv desztillálást 9,8.104-1,47.106 Pa kolonnanyomáson és 100- 180 °C fenékhőmérsékleten hajtjuk végre. Az A-l extraktiv desztillálókolonna fenékpárlataként 1,3- butadién, acetilén-szénhidrogének és diolefinszénhidrogének nyerhetők Id az oldószerrel együtt, amelyeket a 4 vezetéken át a könnyű frakciókat elválasztó A-2 kolonnába vezetünk, ahol az elegyet C4-szénhidrogénekre és poláros oldószerre választjuk szét. A fenti műveim során az A-2 kolonnái belsejében általában 9,8.10r-l,96.105 Pa nyomást biztosítunk, a fenékbőmérséklet megfelel az oldószer adott nyomáson mért forráspontjának. Az A-2 kolonna tetejéről az 5 vezetéken át 1,3- butadiénből acetilén-szénhidrogénekből és diolefin-szénhidrogénekből álló elegyet vezetünk el. A-2 kolonnái aljáról kinyert tiszta oldószert a 6 vezetéken át visszavezetjük az A-l extraktiv desztillálókolonnába. A tiszta bután-butén-frakciót a 3 vezetéken át a 100 tálcás B desztillálókolonna közepébe tápláljuk. A B desztillálókolonna belsejében 9,8.1(T-1,47.106 Pa nyomást biztosítunk, és a hőmérséklet a kolonna belsejében megfelel a szénhidrogénelegy forráspontjának az adott nyomáson. A B desztillálókolonna tetejéről a 7 vezetéken át izobutánt, izobutént és butén-l-et tartalmazó elegyet nyerünk, melyet a következő 100 tálcás C desztillálókolonna közepébe táplálunk be. A desztillálókolonna aljából a 8 vezetéken át elvezetjük a n-butánból, transz-butén-2- ből és cisz-butén-2-ből álló elegyet. A C deötillálókolonna belsejében a művelet során 9,8.10-1,47.10“ Pa nyomást biztosítunk, és a belső hőmérséklet megfelel a szénhidrogénelegy forráspontjának az adott nyomáson. A C desztillálókolonna fejpárlataként a 9 vezetéken át izobutánt vezetünk el, míg az aljából nagy tisztaságú izobutént és butén-l-et tartalmazó elegyet nyerünk a 10 vezetéken át, amely lényegében nem tartalmaz butadiént, acetilén-szénhidrogéneket és diolefin-szénhidrogéneket. A Z ábrán bemutatott eljárás során az A-l extraktiv desztillálókolonnát és az A-2 kolonnát az 1. ábrával kapcsolatban már ismertetett módon működtetjük. A fenti eljárás során azonban a 3 vezetéken át kapott tiszta bután-butén-frakciót a 11 vezetéken át bevezetett vízmentes metanollal keverjük, majd a D éterezőtartályba visszük. Az éterezőtartályban - amely savas ioncserélő gyantarészecskékkel van megtöltve - az izobutén a metanollal reagálva terc-butU-éterré alakul. Az iuzobutén reakciójának teljessé tétele céljából a metanolt célszerűen 4 i 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
