B. Hydroisomerization
3.4.4. Xử lý các phần còn lại của phân đoạn C
Phụ thuộc vào phương pháp sử dụng để tách isobutan hoặc1- buten, và phù hợp với nhu cầu ứng dụng cho các thành phần phụ của phân đoạn C4 ban đầu sẵn có. Các phương pháp xử lý bổ sung có thể đưa ra các giai đoạn phức tạp. Do đó có thể xảy ra hoặc không thể, về cả nguyên nhân công nghệ và kinh tế, để kết hợp chúng trong các trường hợp chiết thích hợp đó là vấn đề cơ bản để lựa chọn các phương pháp tối ưu.tất nhiên trong thực tế, một quá trình tách đầu tiên đã được kiểm tra có thể sử dụng như là cơng cụ bổ trợ cho các q trình cơng nghệ khác, do đó nó được thiết kế ở phần đầu tiên.
Như trong hình 3.10 q trình mơ phỏng chính bao gồm các phần xử lý như sau:
(a) Tách phân đoạn C4 sản phẩm thành các phân đoạn lớn. Nó bao gồm kết hợp chưng cất với hấp thụ hoặc hydroisomer hóa, ở đây các số liệu kinh tế được đưa vào cùng với các điều kiện hoạt động bổ sung.
(b) Các công nghệ cơ bản nối tiếp nhau trong trường hợp kết hợp giữa hấp thụ với thủy phân isobutene, và hydroisomer hóa,nó thu được nhiều như thành phần bổ sung cho nó hoặc qua trình thủy phân và este hóa. Chúng ta có thế tham khảo các q trình xử lý trên và đưa ra các số liệu phù hợp.
(c) Tiếp tục phát triển quá trình tinh chế và quá trình chưng chiết.
Phương án lựa chọn đầu tiên là phổ biến nhất. Nó bao gồm 4 tháp chưng cất dạng cột nối tiếp nhau thành từng cặp, tháp đầu có 65 đĩa để tách
isobutan ở đỉnh với chỉ số hồi lưu là 140/1. Chúng hoạt động ở áp suất 0.8- 0.9.106 Pa. Nhiệt độ 60oC, trong trường hợp nối tiếp thì tổng tổn thất áp suất là nhỏ nhất do đó nhiệt tái đun nhỏ nhất. Để thực hiện điều này, theo hướng pha hơi phun từ đỉnh tháp đầu tiên vào đấy của tháp thứ 2, và sử dụng bơm để đưa chất lỏng từ tháp này trở lại đỉnh của tháp đầu tiên. Cặp tháp thứ 2 hoạt động ở áp suất 0.7-0.8.106 Pa và nhiệt độ 60oC và mỗi tháp có 70 đĩa, tỷ số hồi lưu là 16/1. Để thu 1-buten ở đỉnh với độ tinh khiết khoảng 99,5 %, và 2-buten giàu ra ở đáy, và lẫn tạp chất chính là n-butan.
Phương án lựa chọn thứ 2 gồm quá trình chưng cất đơn giản để tách 2 phân đoạn.
(a) ở đỉnh : isobutan,1-buten, có thể có isobutene cịn dư (b) ở đáy : n-butan, 2-buten
Ở bậc thứ 2, các olefin được tách ra từ mỗi tháp chưng chiết, ví dụ sử dụng dung môi furfural, aceton, acetonitril, hoặc các dung môi khác. Tháp chưng chiết có thể chuyển toàn bộ vào phân đoạn của isobutene để tách butan từ buten.
Đây là công nghệ đặc biệt của Nippon Zeon để sản xuất polymer hóa 1- buten bằng cơng nghệ GDP III, sử dụng dung môi dymetylformat.
Bảng 3.10: Xử lý phân đoạn C4 bằng hydro hóa chọn lọc Phân đoạn cắt C4 chưa hàm lượng
butadien
Thấp cao
Dung tích sản phẩm 50000 150000 Giới hạn đầu tư
Chất xúc tác ban đầu
0.35 0.05
0.9 0.09 Phần trăm nguyên liệu tiêu thụ
Khí hydro (kg) Hơi nước (tấn)
Năng lượng điện (kwh) Nước lạnh (m3) Xúc tác (USD) 0.4 0.02 1 0.5 0.3 123 - 3 40 0.4 Ký thuật 1 1
Bảng 3.11: Quá trình tách isobutan và sản phẩm
(a) Ở tháp chưng chiết đầu tiên để tách butan và isobutan ở đỉnh.
(b) Stripping n-buten chứa trong phần chiết, bằng tái sinh dung mơi ở đáy tháp và tuần hồn nó.
(c) Chưng cất dưới áp suất đó để thu 2-buten ở đỉnh và các thành phần 1-buten, acetylene, và dienic ra ở đáy.
(d) Tháp chưng chiết thứ 2, sản phẩm tinh lọc chứa 1-buten tính khiết(99.5%) phần chiết chứa các thành phần dien,acetylene,và một vài là 1-buten.
(e) tháp stripping thứ 2 để tái sinh và tuần hồn dung mơi.