Способ выделения этилена Советский патент 1975 года по МПК C07C7/02 B01D53/14 

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭТИЛЕНА

1

Изобретение относится к способу выделе-НИЯ этилена из углеводородных смесей, например газов термического крекинга, продуктов неполного окисления углеводородных смесей, содержащих ацетилен и этан.

Известен способ выделения этилена из углеводородной смеси Са путем абсорбции примеси ацетилена под давлением не ниже 5 ата апротоННьш полярным растворителем с температурой кипения не ниже 120°С и последующего отделения этана ректадфикацией.

Однако за счет повышения температуры от конца зоны абсорбции к ее началу абсорбция в основном происходит при повышенной температуре, что способствует уменьшению селективности растворителя и тем самьш загрязнению этилена.

С целью повышения чистоты целевого продукта предлагается проводить абсорбцию при постоянной в основном ПО всей зоне абсорбции температуре, превышающей температуру снижения исходной углеводородной смеси не более чем на 10-15°С, с использованием растворителя, предварительно насыщенного этиленО:М.

В качестве апротонного полярного растворителя обычно применяют N-метилпирролидон с

добавкой .метанола и проводят абсорбцию под давлением 8-40 ата.

В ходе абсорбции растворителем, предварительно насыщенным этиленом, предпочтительно жидким этиленом, необходЕМО отводить только теплоту растворения ацетилена. При насыщении растворителя жидким этиленом выделяется только незначительная теплота смешения и теплота растворения ацетилена

компенсируется испарением части растворенного этилена.

Пример 1. Неочищенную этиленовую фракцию, содержащую (в об. %): 40 водорода и метана, 1 ацетилена, 49 этилена и этана

и 10 углеводородов Сз и выше, сжимают до 35 ата, при охлаждении выделяют из нее углеводороды Сз и выше, зате.м отделяют водород и часть метана и подают по трубопроводу 1 (см. фиг. 1) в ректификационную 2 колонну, работающую при 35 ата. Чистый метан выводят из колонны по трубопроводу 3. Кубовый остаток, содержащий 2 об. %. ацетилена, этилена, этана, следы углеводородов Сз и другие примеси (соединения серы, конденсат, ,содержащий двуокись углерода), испаряют , виспарителе 4 и при (-8) - (-5)°С. по трубопроводу 5 подают в нижнюю часть промЫйКбй 6 колонны. В качестве растворителя приме няют N-метилпирролидо с добавкой Швее. % метанола (т. заст. -40°С). Этой смесью можно пользоваться и в том случае, когда давление в про.мыВНой колонне 15 ата температура конденсации кубового остатка (-35) - (-28)°С. Растворитель, предварительно охлажденный до температуры конденсации кубового остатка, вводят в колонну 6 по трубопроводу 7 на несколько тарелок ниже выхода газа и перемешивают с конденсируемой на змеевикеконденсаторе 8 флегмой из смеси этилена и этана. Насыщенный этилено-м и этаном раствор абсорбирует и остальные примеси (пронилен и органические соединения серы), причем теплота растворения ацетилена компенсируется испарением растворенного этилена. В конце абсорбции в верхней части .колонны (выше места ввода растворителя) с помош,ью флегмы дополвительао .удаляют нары растворителя из промытого газа. Выходяш,ую из колонны 6 по трубопроводу 9 смесь этилена и этана рект1И|фицируют в этиленовой 10 колонне, из которой по трубопроводу 11 выводят чистый этилен, содержащий меньше 1 ррт примеси ацетилена. Из куба колонны 10 по трубопроводу 12 удаляют этан. Для получения необходимого холода в компрессоре 13 сЖИмают пропилен, за счет теплооб.мена с холодными праниленом н этиленом охлаждают его носл:едователыно в водяном охладителе 14, противоточном теплообменнике 15, испарителе 16 колонны 10 и противоточном теплообменнике 17. Одну часть пропилена, снижая давление, подают через клапан 18 в змеевик-конденсатор 19 колонны 10, а другую- через клапан 20 в змеевик-конденсатор 8 колонны 6, где он испаряется, охлаждая флегму. Отработанный холодный газообразный пропилен подогревают и возвращают в компрессор. Растворитель из колонны 6 по трубопроводу 21 поступает в теплообменник 22, где его подогревают, через редукционный кланам 23 подают в работающую нод давлением, равным атмосферному или немного его превышающем, регенерирующую 24 колонну, в кубе которой с помощью испарителя 25 поддерживается температура кипения смеси N-метилнирролидона с 10 вес. % метаиола ( 117°С). Пары метанола отгоняют, охлаждают н конденсируют в водяном 26 и глубоком 27 охладителях и через сепаратор 28 возвращают в колонну 24. Газ, содержащий 50-90 об. % ацетилена, этилен и эта«, выводят но трубопроводу 29. Регенерированный растворитель из низа колонны 24 насосом 30 через теплообменник 22 но трубопроводу 7 воз вращают в колонну 6. Пример 2. По:вторяют цример 1, но ис.юльзуют для абсорбции N-метилпирролидон, содержащий незначительное количество метаиола, к которому непосредственно перед регенерацией добавляют необходимое количество .метанола. N-Метилпирролидон, содержащий 2вес. % метанола, нагревают до 40°С в теплообменнике 22 (см. фиг. 2), в клапане 23 снижают давление приблизительно до атмосферного, добавляют - 3 вес. % метанола «з сепаратора 28, нагревают до температуры кипения (140°С) в противоточном теплообменнике 31 и подают в регенерирующую 24 колонну. В кубе колонны 24 поддерживают температуру - 160°С. В этих условиях N-метилнирролидон устойчив, а 3 вес. % -метанола испаряются, унося с собой из раствора ацетилен, этилен и этан. Эту смесь пропускают через водяной 26 и глубокий 27 охладители, собирают метанол в сепараторе 28, а отходящий газ, содержащий ацетилен, выводят по трубопроводу 29. Регенерированный N-;мeтилПlИppoлидон, содержащий незначительное количество метанола, насосом 30 прокачивают через теплообменник 31 и водяной 32 охладитель, охлаждают в противоточном теплообменнике 22 и подают в промывную колонну 6 по трубопроводу 7. Пример 3. Газовую смесь, состоящую из ацитилена, этилена, этана и метана, по трубопроводу 1 (см. фиг. 1) подают в колонну 2 и ректифицируют пр:и 8 ата. Кубовый остаток испаряют в испарителе 4 при (-57) - (-50) °С, вводят в промывную 6 колонну, где его про.мывают диметилформа.мидом. В коло,нне 6 диметилформамид контактирует с ко-нденсируемой на змеевике-конденсаторе флегмой из смеси этилена и этана. Выходящую из промывной колонны смесь ректифицируют в колонне 10 и по трубопроводу 11 выводят чистый этилен, содержащий менее 1 ррт ацетилена. Насыщенный ацетиленом растворитель нагревают в теплообменнике 22, вводят в колонну 24, работающую при давлении, немного превышающем атмосферное, выводят по трубонроводу 29, а регенерированный растворитель по трубопроводу 7 подают в промывную колоину. Пред.мет изобретения 1. Способ выделения этилена из углеводородной смеси С2 путем абсорбции пр.имеси ацетилена под давлением не менее 5 ата апроонны.м полярным растворителем с температурой кипения не ниже 120°С и последующего тделения этана ректификацией, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты елевого продукта, абсорбцию проводят при ОСТОЯ.ННОЙ в основном по всей зоне абсорбии температуре, превыщающей температуру жижения ИСХОДНОЙ углеводор-одной смеси не олее чем на 10-15°С, с использованием расворителя, предварительно насыщенного этиеном. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, то в качестве апротонного полярного раствоителя преимущественно используют N-метилирролидон, содержащий добавку метанола, абсорбцию осуществляют под давлением -40 ата.

19

.11

Г

13 17

Ю

/

16

12 ,

22

23

50

о

/52S

u

2&

25