3.1 Описание технологического процесса

Для разделения бутан – бутиленовой фракции, выделенной из контактного газа дегидрирования н.бутана, применяется метод экстрактивной ректификации. Простая ректификация (дробная многократная перегонка) для разделения смеси углеводородов, составляющих фракцию С₄, малоэффективна, так как температуры кипения углеводородов, входящих в эту фракцию, очень близки (в ⁰С при давлении 0,1 МПа)

Изобутан ……… -11,7 н-Бутан ……………… -0,6

Изобутилен …… -6,9 транс-Бутилен-2 ……. +0,9

Бутилен-1 ……… -6,3 цис-Бутилен-2 ………..+3,5

Бутадиен ……… -4,5

Вследствие близости точек кипения эти углеводороды перегоняются вместе почти полностью.

Экстрактивная ректификация заключается в том, что к смеси, подлежащей разделению, добавляется растворитель (третий компонент), образующий раствор, в котором относительная летучесть компонентов смеси изменяется. Растворитель выполняет здесь роль экстрагента, т.е. вещества, извлекающего определенный компонент из смеси. В качестве экстрагента могут быть использованы лишь те вещества, которые имеют температуры кипения значительно выше, чем разделяемые компоненты. Экстрагент должен обладать избирательностью действия (селективностью), т.е. извлекать только определенный компонент, а также летучестью, и от него должны легко отделяться компоненты смеси. Отделение компонентов проводится на отгонных и ректификационных колоннах.

Таким образом, экстрактивная ректификация – это процесс разделения жидких смесей, при котором добавляемое вещество имеет давление насыщенных паров гораздо более низкое, чем давление насыщенных паров компонентов смеси, подлежащей разделению. Это вещество непрерывно подается в верхнюю часть ректификационной колонны и находится в заметных количествах на всех тарелках колонны.

Бутан – бутиленовая фракция разделяется методом экстрактивной ректификации в колоннах 4/1 и 4/2, работающих как одна колонна с общим числом тарелок 145. Насыщенный растворитель из куба колонны 4/1 насосом перекачивается в верхнюю часть колонны 4/2, а пары с верха колонны 4/2 поступают в нижнюю часть колонны 4/1. Колонна 4/2 снабжена кипятильником, колонна 4/1 – дефлегматором.

В качестве экстрагентов для разделения бутан – бутиленовой фракции используют ацетон или ацетонитрил.

Технологический процесс включает стадии:

• экстрактивная ректификация;

• регенерация ацетона;

• отмывка углеводородов от ацетона и отгонка ацетона от промывных вод.

Технологический процесс разделения бутан – бутиленовой фракции в общем виде можно описать так:

сырье (бутан–бутиленовая фракция и рецикловая бутилен–дивинильная) раздельно испаряются и поступают на экстрактивную ректификацию в колонны 4/1 и 4/2, работающие как одна колонна. Растворителем является ацетон.

Пары бутановой фракции выводятся с верха колонны 4/1 и после конденсации в теплообменной аппаратуре поступают на двухступенчатую отмывку от ацетона в колоннах 21/1 и 21/2.

Насыщенный бутиленами растворитель из куба колонны 4/2 поступает в десорбционную колонну 15 для отделения бутиленов от растворителя. Десорбированный растворитель, пройдя ряд теплообменных аппаратов, вновь подается в колонну 4/1.

Бутилен–дивинильная фракция, отводимая с верха колонны 15, после конденсации поступает на двухступенчатую отмывку от ацетона в колоннах 27/1 и 27/2.

Отмывка углеводородов от ацетона в колоннах 21/1; 21/2 и 27/1; 27/2 осуществляется фузельной (кубовой) водой, отводимой с низа ректификационной колонны 37, предназначенной для выделения ацетона из промывной воды, отводимой из колонн 21/1 и 27/1.

Отмытая от ацетона бутановая фракция отбирается с верха колонны 21/2 и после разделения в отстойнике 22 откачивается на склад.

Бутилен–дивинильная фракция, отбираемая с верха колонны 27/2, после разделения в отстойнике 28 также откачивается на склад.

Водный слой из отстойников 22 и 28 периодически дренируется в емкость 23.