Извлечение ацетилена из реакционных газов

ацетилен электрокрекинг метан пропан

При получении ацетилена из углеводородного сырья образуются сложные газовые смеси, содержащие 5—10% С₂Н₂ (по объему).

Предложенные в настоящее время способы выделения ацетилена (1) можно разделить в основном на четыре группы:

1) абсорбция водой (при давлении 18—20 атм.);

2) абсорбция селективными растворителями;

3) низкотемпературная абсорбция метанолом, аммиаком и ацетоном;

4) адсорбция ацетилена активированным углем в движущемся слое—гиперсорбция.

Абсорбция водой. На первой стадии реакционный газ промывается маслом для отделения бензола, нафталина, части диацетилена и др. Затем реакционная смесь компримируется до 18—20 атм. и поступает на абсорбцию водой. Вместе с ацетиленом водой абсорбируется и углекислый газ. Десорбция ацетилена ведется четырехступенчатым дросселированием до первоначального давления. Затем ацетилен очищается от примесей (С0₂, SО₂). Очищенный ацетилен содержит 98—99% С₂Н₂.

Схема этого метода сложна, очистка недостаточна, расход электроэнергии значителен-

Абсорбция селективными растворителями. Из растворителей ацетилена для промышленного применения пригодны диметилформамид, бутнролактон, N —метилиирролидан, диметилсульфоксид и некоторые другие. Технологические схемы извлечения ацетилена из реакционных газов термического крекинга (см. схему № 2) и термоокислительного пиролиза (см. схему № 3) диметилформамидом наиболее разработаны и находят практическое применение, несмотря на их сложность и недостаточную очистку от С0₂.

Низкотемпературная абсорбция метанолом, аммиаком или ацетоном. Реакционный газ предварительной промывкой щелочью освобождают от сажи и углекислого газа, сушат, промывают метанолом и абсорбируют ацетилен аммиаком при атмосферном давлении и температуре —70°С. Аммиак, содержащий растворенный ацетилен, подвергают разгонке для отделения его от ацетилена. Способ имеет то преимущество, что не требуется компримирования ацетиленовой смеси. Растворитель аммиак доступен и дешев.

Извлечение ацетилена методом гиперсорбции опробовано на пилотной установке, имеются лабораторные данные , показывающие возможности использования этого метода в промышленном масштабе.

Но описываемое схеме извлечениеацетилена из реакционных газов производится абсорбцией диметилформамидом. Реакционные газы, предварительно очищенные от сажи, бензола, нафталина, сероводорода, сжимаются компрессором до давления 10,5 атм. Сжимаемая смесь газов хорошо охлаждается в холодильниках 7, расположенных после ступеней сжатия компрессора так, чтобы температура ее перед абсорбером 2 не превышала 38°С (Схема № 4). В абсорбере 1, слабо орошаемом диметилформамидом, происходит поглощение почти всего диацетилена, растворимость которого значительно превосходит растворимость ацетилена в данном растворителе. В том же абсорбере поглощается и около 5% ацетилена от всего количества, имеющегося в реакционной смеси. Поглощение ацетилена происходит в абсорбере 2, орошаемом также диметилформамидом. Насыщенный ацетиленом диметилформамид дросселируется до давления 0,7 атм. иступает в стабилизатор 14.

Из верхней части стабилизатора удаляются водород, окись углерода, азот и другие газы, а также часть ацетилена и пары диметилформамида. В конденсаторе 8 конденсируются пары диметилформамида. Конденсат с частью поглощенного ацетилена через фазоразделитель 9 стекает обратно в стабилизатор 14. Газовая фаза, содержащая которое количество ацетилена, подвергается обработке с целью извлечения ацетилена (на схеме не показано).

Кубовая жидкость стабилизатора дросселируется до атмосферного давления и подается в десорбер 16, обогреваемый с помощью кипятильника 17. Ацетилен, метилацетилен и пары диметилформамида поступай конденсатор 10, где конденсируются пары диметилформамида. Конденсатом поглощается большая часть метилацетилена и возвращается через фазоразделитель 11 в десорбер. Газовая фаза промывается водой в скруббере 12, орошаемом водой. Очищенный 99%-ный ацетилен направляется потребителю. Вода, вытекающая из скруббера, выводится из системы.

Диметилформамид с растворенным в нем диацетиленом, вытекающий из абсорбера 1, собирается в сборнике 13, из которого перекачивается десорбер 3. Снизу в этот десорбер поступает газ, выходящий из абсорбеpa 2. Этим газом из диметилформамида выдуваются растворенные в ацетилен и диацетилен, после чего он направляется на очистку. Часть газа, выходящего из абсорбера 2, поступает в десорбер 4, орошаемый диметилформамидом, вытекающим из кубовой части десорбера 16. В десорбере 4 также отдувается растворенный в диметилформамиде ацетилен который вместе с газами, выходящими из десорбера 3, поступает на отмывку водой в скруббер 5 и направляется далее на очистку (на схеме не указана).

Диметилформамид, после охлаждения в холодильнике 6, поступает в хранилище, из которого расходуется на орошение абсорберов 1 и 2.