(57)【要約】洗浄帯域（Ｅ）における第一工程（Ｉ）および脱ガス帯域（Ａ）における第二工程（ＩＩ）を有し、その際、洗浄帯域（Ｅ）からの塔底流（ＬＭ／Ｃ４Ｈ８）の供給部より１つもしくは複数の理論段の下方に存在する理論段の脱ガス帯域（Ａ）から、液体または該液体の部分流を脱ガス帯域（Ａ）から排出し、脱ガス帯域（Ａ）からの熱い塔底流（ＬＭ）を用いた間接的な熱交換により加熱および／または蒸発させ、かつ同一の理論段または該理論段の上方の脱ガス帯域Ａへと返送し、かつ工程（Ｉ）および（ＩＩ）において必要とされる全エネルギーが最小であるように液体または該液体の部分流が排出される理論段を選択する、選択的溶剤（ＬＭ）を用いた抽出蒸留によるブタン、ブテンおよびその他のＣ３〜Ｃ５−炭化水素を含有するＣ４−留分からブテンを取得するための連続法を提案する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一工程Ｉで、Ｃ４−留分（Ｃ４）が気体状もしくは液状で、かつ選択的溶剤（ＬＭ）が液状でＣ４−留分（Ｃ４）の供給部の上方に供給される洗浄帯域（Ｅ）において、Ｃ４−留分をブタン含有の塔頂流（Ｃ４Ｈ１０）と、ブテンおよび場合により痕跡量のその他の炭化水素により負荷された選択的溶剤を含有する塔底流（ＬＭ／Ｃ４Ｈ８）とに分離し、かつその際、塔底流（ＬＭ／Ｃ４Ｈ８）を、
第二工程ＩＩで、塔底蒸発装置（Ｗ５）によりエネルギーが供給される脱ガス帯域（Ａ）において、洗浄帯域（Ｅ）に対して高めた温度および場合により低下させた圧力で、ブテンおよび場合により痕跡量のその他の炭化水素を含有する塔頂流（Ｃ４Ｈ８）と、選択的溶剤を含有する塔底流（ＬＭ）とに分離し、その際、脱ガス帯域（Ａ）における温度の上昇のために、脱ガス帯域（Ａ）からの塔底流（ＬＭ）の熱を利用する、
選択的溶剤（ＬＭ）を用いた抽出蒸留によりブタン、ブテンおよび場合により痕跡量のその他の炭化水素を含有するＣ４−留分からブテンを取得する連続法において、脱ガス帯域（Ａ）から液体または該液体の部分流を、洗浄帯域（Ｅ）からの塔底流（ＬＭ／Ｃ４Ｈ８）の供給部より１つもしくは複数の理論段の下方に存在する理論段の脱ガス帯域（Ａ）から排出し、脱ガス帯域（Ａ）からの熱い塔底流（ＬＭ）を用いた間接的な熱交換により加熱および／または蒸発させ、かつ同一の理論段または該理論段の上方の脱ガス帯域Ａへ返送し、その際、工程ＩおよびＩＩにおける全エネルギー必要量が最小であるように、液体または該液体の部分流が排出されるよう、理論段を選択することを特徴とする、ブテンの取得のための連続法。
【請求項２】
洗浄帯域（Ｅ）のＣ４−留分を気体状で、有利には該帯域の下方領域で供給することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
選択的溶剤（ＬＭ）の流の供給部より１つもしくは複数の理論段の下方に、有利にはＣ４−留分（Ｃ４）の供給部の下方に存在する理論段の洗浄帯域（Ｅ）から、液体または該液体の部分流を排出し、脱ガス帯域（Ａ）からの熱い塔底流（ＬＭ）による間接的な熱交換により加熱および／または蒸発させ、かつ同一の理論段または該理論段の上方の洗浄帯域（Ｅ）へ返送し、その際、工程ＩおよびＩＩにおける全エネルギー必要量が最小であるように、液体または該液体の部分流が排出される理論段を選択することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
選択的溶剤として、物質Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド、アセトニトリルおよびフルフロールの１種もしくは複数または前記の物質の１種もしくは複数と補助溶剤との混合物を使用することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
ＮＭＰを水０〜２０質量％と共に、特に水７〜１０質量％と共に、特に有利には水８．３質量％と共に使用することを特徴とする、請求項４記載の方法。
【請求項６】
脱ガス帯域（Ａ）から（および／または洗浄帯域（Ｅ）から）の液体または該液体の部分流の返送を、液体または該液体の部分流が排出された同一の理論段へと行うことを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
排出された液体流または液体の部分流をフラッシュ蒸留して蒸気状および液状の相が得られ、かつ引き続き液体流または液体の部分流が排出された同一の段へ蒸気状および液状の相を返送するか、または排出された液体流または該液体の部分流の蒸気状の割合を、液体流または該液体の部分流が排出された段より１つもしくは複数の上方の段へ供給することを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
洗浄帯域（Ｅ）で１０〜８０、有利には２０〜３０、特に２６、および脱ガス帯域（Ａ）中で１〜３０、有利には２〜８、特に４の理論段の数を特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
洗浄帯域（Ｅ）および脱ガス帯域（Ａ）が単一の塔中に配置されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は選択的溶剤を用いた抽出蒸留によりＣ４−留分からブテンを取得するための連続法に関する。
【０００２】
Ｃ４−留分の概念は、１分子あたり主に４個の炭素原子を有する炭化水素の混合物を表す。Ｃ４−留分はたとえば石油留分、たとえば液化した石油ガス、軽ベンジンまたは軽油の熱分解によりエチレンおよび／またはプロピレンを製造する際に得られる。さらにＣ４−留分はｎ−ブタンおよび／またはｎ−ブテンの接触脱水素化の際に得られる。Ｃ４−留分は通常、ブタン、ｎ−ブテン、イソブテン、１，３−ブタジエンを含有し、その他に少量のその他の炭化水素、たとえばブチン、特に１−ブチン（エチルアセチレン）およびブテニン（ビニルアセチレン）を含有する。その際、１，３−ブタジエン含有率は一般に１０〜８０質量％、有利には２０〜７０質量％、特に３０〜６０質量％であり、その一方でビニルアセチレンおよびエチルアセチレンの含有率は一般に５質量％を超えることはない。
【０００３】
Ｃ４−留分の分離は、成分の相対的な揮発性の違いがわずかであることに基づいて複雑な蒸留技術的問題である。従って分離はいわゆる抽出蒸留、つまり分離すべき混合物よりも高い沸点を有し、かつ分離すべき成分の相対的な揮発性における違いを高める選択的な溶剤（抽出剤ともよばれる）の添加下での蒸留により実施される。
【０００４】
選択的溶剤を使用する抽出蒸留によりＣ４−留分を分離するための多数の方法が公知である。これらの方法に共通していることは、適切な熱力学的条件において、通常は低い温度で、しばしば室温で、またはわずかに高めた温度で、かつ標準圧力において、分離すべきＣ４−留分を蒸気の形で液状の選択的溶剤と向流で供給することにより、選択的溶剤を、該溶剤が高い親和性を有するＣ４−留分からの成分により、つまり不飽和もしくは複数不飽和の成分により負荷し、これに対して飽和の成分は蒸気相中に残留し、かつ塔頂流として排出されることである。引き続き負荷された溶剤流から適切な熱力学的条件下で、つまり第一工程に対して高めた温度および／または低下させた圧力で、１もしくは複数の別の工程で不飽和もしくは複数不飽和の成分を精留により遊離させる、つまり選択的溶剤から脱気する。脱気した溶剤を、通常は脱ガスに供給される供給流の温度上昇のために熱を利用する統合された熱系により冷却した後で、第一工程へ、つまりＣ４−留分の抽出蒸留へと返送する。このような方法はたとえばＤＥ−Ａ１９８１８８１０またはＤＥ−Ａ２７２４３６５から公知である。
【０００５】
これに対して本発明の課題は、選択的溶剤を用いた抽出蒸留によりＣ４−留分からブテンを取得するための、特に効率的であり、かつ経済的な方法を提供することである。特に本方法の場合、必要とされるエネルギー量および投資コストがわずかであるべきである。
【０００６】
解決方法はブタン、ブテンおよび場合により痕跡量のその他の炭化水素を含有するＣ４−留分から選択的溶剤を用いた抽出蒸留によりブテンを取得するための連続法から出発し、その際、第一工程Ｉにおいて、Ｃ４−留分が気体状もしくは液状で、かつ選択的溶剤が液状でＣ４−留分の供給部の上方に供給される洗浄帯域中で、Ｃ４−留分をブタンを含有する塔頂流と、ブテンおよび場合により痕跡量のその他の炭化水素により負荷された選択的溶剤とに分離し、かつその際、塔底流を第二工程ＩＩにおいて、塔底蒸発装置によりエネルギーが供給される脱ガス帯域中で、洗浄帯域に対して高めた温度および／または低下させた圧力でブテンおよび場合により痕跡量のその他の炭化水素を含有する塔頂流と、選択的溶剤を含有する塔底流とに分離し、その際、脱ガス帯域からの塔底流の熱を脱ガス帯域における温度上昇のために利用する。
【０００７】
本発明は、洗浄帯域からの塔底流の供給部より１もしくは複数の理論段の下に存在する理論段の脱ガス帯域から、脱ガス帯域からの液体または該液体の部分流を排出し、脱ガス帯域からの熱い塔底流を用いた間接的な熱交換により加熱および／または蒸発させ、かつ同一の理論段または該理論段の上方の脱ガス帯域へと返送し、その際、工程ＩおよびＩＩにおける全エネルギー必要量が最小であるように、液体または液体の部分流が排出されるよう、理論段を選択することを特徴とする。
【０００８】
本発明は基本的に全てのＣ４−留分に適用可能であるが、しかし特に比較的高いブテンの割合を有する出発混合物としてのＣ４−留分が有利である。
【０００９】
痕跡量のその他の炭化水素とは、主にＣ４−留分から得られる生成物のその後の使用において規格の妨げにならないその他の炭化水素の質量割合であると理解する。
【００１０】
たとえば石油ラフィネートからの、いわゆるＦＣＣ(Fluidized Catalytic Cracking)−分解装置からのＣ４−留分を有利に使用することができ、これは通常、ブタン２０〜７０質量％、ブテン３０〜８０質量％、残分はその他のＣ３〜Ｃ５−炭化水素の組成を有し、ブタン４２質量％、ブテン５６質量％およびその他のＣ３〜Ｃ５−炭化水素２質量％を含有するＣ４−留分が特に有利である。
【００１１】
ＦＣＣ分解装置からの一般的なＣ４−留分は以下の組成を質量％で有する：
プロパン                      ０．３、
プロペン                      １．２、
ｎ−ブタン                  １２、
ｉ−ブタン                  ３０、
ｌ−ブテン                  １４、
ｉ−ブテン                  １０、
トランス−ブテン−２        １５．５、
シス−ブテン−２            １６．５、
１，３−ブタジエン            ０．５。
【００１２】
本発明による方法のためのＣ４−留分としてブタジエン装置からのいわゆるラフィネート１もまたＣ４−留分として、有利には直接、それ以上の中間的な処理を行わずに有利に使用することができる。
【００１３】
ブタジエン装置中で１，３−ブタジエンを含有するＣ４−留分から１，３−ブタジエンが得られ、その際、使用されるＣ４−留分は一般に質量％で以下に記載する範囲の組成を有する：
１，３−ブタジエン                １０〜８０、
ブテン                            １０〜６０、
ブタン                              ５〜４０、
その他のＣ４−炭化水素および         ０．１〜５、
その他の炭化水素、特に
Ｃ３〜Ｃ５−炭化水素                  ０〜最大５。
【００１４】
ブタジエン装置中で分離すべきＣ４−留分をまず気体状で抽出帯域中、液状の選択的溶剤と向流で接触させ、その際、１，３−ブタジエンならびに選択的溶剤が１，３−ブタジエンに対するよりも高い親和性を有するその他の炭化水素を選択的溶剤により実質的に完全に吸収させるが、しかし、選択的溶剤がわずかな親和性を有する成分、特にブタンおよびブテンはほぼ気相中に残留する。この気相は塔頂流として排出され、かつしばしばラフィネート１とよばれる。ＤＥ１９８１８８１０の方法ではラフィネート１は図１および２において抽出蒸留塔ＥＩのＧｂｃとよばれる塔頂流である。
【００１５】
ＤＥ−Ａ２７２４３６５の方法ではラフィネート１はいわゆる主スクラバーからの塔頂流である。
【００１６】
ラフィネート１のための組成の例を質量％で以下に記載する：
ｎ−ブタン                １７、
ｉ−ブタン                  ６、
ｌ−ブテン                ２９、
ｉ−ブテン                ３６、
トランス−ブテン−２        ６、
シス−ブテン−２            ６、
１，３−ブタジエン        ≦０．０１。
【００１７】
本発明による分離の課題のために、単結合を有する炭化水素に対するその親和性が二重結合を有する炭化水素の方向へ、およびさらに共役二重結合および三重結合の方向へ向かって増大する選択的溶剤が適切であり、有利であるのは双極性の、特に有利であるのは双極性の非プロトン性溶剤である。装置技術的な理由から、腐食性がわずかであるか、または腐食性のない物質が有利である。
【００１８】
本発明による方法のために適切な選択的溶剤はたとえばブチロラクトン、ニトリル、たとえばアセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシプロピオニトリル、ケトン、たとえばアセトン、フルフロール、Ｎ−アルキル置換された低級脂肪族酸アミド、たとえばジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−アルキル置換された環式酸アミド（ラクタム）、たとえばＮ−アルキルピロリドン、特にＮ−メチルピロリドンである。一般にアルキル置換された低級脂肪族酸アミドまたはＮ−アルキル置換された環式酸アミドを使用する。特に有利であるのはジメチルホルムアミド、アセトニトリル、フルフロールおよび特にＮ−メチルピロリドンである。
【００１９】
しかしこれらの溶剤相互の、たとえばＮ−メチルピロリドンとアセトニトリルとの混合物、これらの溶剤と補助溶剤、たとえば水および／またはｔ−ブチルエーテル、たとえばメチル−ｔ−ブチルエーテル、エチル−ｔ−ブチルエーテル、プロピル−ｔ−ブチルエーテル、ｎ−もしくはイソ−ブチル−ｔ−ブチルエーテルとの混合物を使用することもできる。
【００２０】
主としてＮＭＰと略されるＮ−メチルピロリドンは特に適切であり、有利には水溶液として、好ましくは水０〜２０質量％、特に水７〜１０質量％、特に有利には水８．３質量％を含有する水溶液としてが有利である。
【００２１】
工程Ｉ
工程Ｉでは、洗浄帯域にＣ４−留分を気体状もしくは液状で、有利には気体状で、選択的溶剤を液状で、Ｃ４−留分の供給部の上方に供給することによって洗浄帯域のＣ４−留分を抽出蒸留する。この場合、Ｃ４−留分および溶剤の向流中でＣ４−留分を飽和成分、つまり選択的溶剤がわずかな親和性を有する成分、主としてブタンを含有する塔頂流と、選択的溶剤がブタンに対してより高い親和性を有する成分、主としてブタンおよび場合により別の炭化水素により負荷された溶剤を含有する塔底流とに分離する。有利にはＣ４−留分を気体状で、洗浄帯域の下方領域に供給する。
【００２２】
洗浄帯域は通常、塔として構成されている。塔の使用可能な分離作用のある内部構造物に関して基本的に制限はない：トレー、充てん物または構造化された充填体を同様に使用することができる。塔は有利には１０〜８０、有利には２０〜３０の理論分離段、特に２６の理論分離段を有する。
【００２３】
塔の上方領域における選択的溶剤のための供給部の上方に有利には３〜５のトレーを有する逆洗帯域が備えられており、塔頂で凝縮される返送流により選択的溶剤の残留割合はここで洗浄される。
【００２４】
洗浄帯域中の塔圧力は塔頂の凝縮器中の冷却媒体（井戸水、河川水、海水、冷媒、たとえば液体プロピレン、液体アンモニアまたは塩水）の温度に依存する。圧力は通常、１〜１５、しばしば２〜１０、有利には５、４バールである。塔中の温度は、上記の圧力値から出発して、選択的溶剤がブタンに対するよりも高い親和性を溶剤に対して有するＣ４−留分からの成分により負荷され、これに対してＣ４−留分からのブタンは気相中に残留する、適切な熱力学的条件が与えられるように決定する。一般に塔頂温度は約３０〜６０℃の範囲である。
【００２５】
工程ＩＩ
洗浄帯域からの塔底流を工程ＩＩにおいて脱ガス帯域中、洗浄帯域に対して高めた温度および場合により低下させた圧力で、ブテンおよび場合により痕跡量のその他の炭化水素を含有する塔頂流と、選択的溶剤を含有する塔底流とに分離する。この場合、脱ガス帯域から排出される液体流の温度上昇のために、脱ガス帯域からの塔底流の熱を間接的な熱交換によって利用する。
【００２６】
脱ガス帯域中で、選択的溶剤からの炭化水素の脱ガス、特にブテンおよび場合によりその他のＣ３〜Ｃ５−炭化水素の脱ガスを行うように熱力学的条件を調整しなくてはならない。このために通常、選択的溶剤として水約７〜１０質量％を含有するＮＭＰを使用する場合、１５０〜１６０℃の範囲の塔底温度および標準圧力から１０バール絶対の範囲の圧力、有利には１．５バール絶対の圧力が必要である。
【００２７】
装置の構成に関して、脱ガス帯域、ならびに洗浄帯域もまた、基本的に任意の種類の分離作用のある内部構造物が備えられていてもよい１つの塔である。有利には汚染傾向が小さいか、または洗浄が容易な、分離作用のある内部構造物、特にトレーを使用する。
【００２８】
塔は有利には１〜３０の理論分離段、特に２〜８、特に有利には４の理論分離段を有する。
【００２９】
洗浄帯域と同様に、有利には供給流の供給部の上方の脱ガス帯域にも蒸気流と共に連行される選択的溶剤のための逆洗トレーが、通常は３〜５のトレーが備えられている。
【００３０】
塔底流として脱ガス帯域Ａから熱い選択的溶剤を排出する。該溶剤は熱の統合により、つまりその熱容量を方法において利用することにより冷却し、かつ工程Ｉ、つまり洗浄帯域へ返送する。
【００３１】
本発明によれば特別な方法実施により脱ガス帯域Ａからの熱い塔底流の熱が特に効率的に利用されるので、方法のための全エネルギー必要量は最小化される。
【００３２】
このために理論段からの液体または該液体の部分流を、脱ガス帯域への供給流の供給部より１もしくは複数の理論段の下に存在する脱ガス帯域Ａから排出し、脱ガス帯域からの熱い塔底流を用いた間接的な熱交換によって加熱および／または蒸発させ、かつ該流が排出された同一の段の脱ガス帯域へと返送する。
【００３３】
有利には、選択的溶剤の流の供給部より１もしくは複数の理論段の下に、有利にはＣ４−留分の供給部の下方に存在する理論段の洗浄帯域から液体および該液体の部分流を排出し、脱ガス帯域からの熱い塔底流を用いた間接的な熱交換によって加熱および／または蒸発させ、かつ同一の理論段または該理論段の上方の洗浄帯域へ返送することによってさらに洗浄帯域中で脱ガス帯域Ａからの塔底流の熱を利用することができ、その際、液体または該液体の部分流を排出する理論段は、工程ＩおよびＩＩにおける全エネルギー必要量が最小であるように選択する。
【００３４】
有利な実施態様では排出された液体流または液体の部分流をフラッシュ蒸発させ、蒸気状および液状の相が得られ、かつ引き続き蒸気状および液状の相を、液体流または該液体の部分流が排出された同一の段に返送するか、または排出された液体流または該液体の部分流の蒸気状の割合が、液体流または液体の部分流が排出された段より１もしくは複数の段の上方に返送する。
【００３５】
発明者らは、それぞれの脱ガス帯域に関して、供給流組成物に依存して、温度および圧力の条件、理論段数ならびに塔頂流として排出される有価生成物に関して規定された規格に依存して、そのつど、脱ガス帯域からの熱い塔底流による間接的な熱交換が最も有利である理論段が存在することに気づいた。というのは、この場合、外部から脱ガス帯域の塔底蒸発装置に最も小さいエネルギー量を供給しなくてはならない、つまり工程ＩおよびＩＩにおける全エネルギー必要量が最小であるからである。液体をより低い位置の理論段から排出する場合、脱ガス帯域中の温度プロファイルに基づいて、塔底流に対する温度差が小さく、従ってわずかな熱が伝達されるにすぎない。これに対して液体をより高い位置の理論段から排出する場合、次のことが考えられる：最も大きい熱量は最も大きい温度差に基づいて脱ガス帯域への供給流と、熱い塔底流との間に伝達されうる。しかしこのことは同様に塔底流のエネルギーの経済的な利用にはならない。というのも、この場合、この箇所での分離の課題のために必要とされるよりも多量のエネルギーが導入されるからである。エネルギー供給のこのような過剰は、脱ガス帯域の塔頂の凝縮器における不必要に高い還流比により、または付加的な冷却器により排除しなければならない。
【００３６】
洗浄帯域Ｉから排出される液体による間接的な熱交換に加えて、脱ガス帯域からの熱い塔底流の熱を利用することができる。
【００３７】
脱ガス帯域から排出される液体を用いた間接的な熱交換により熱い溶剤がなお、抽出帯域へと返送することができるために十分に冷却されていない場合、方法のその他の箇所における、有利には工程Ｉの抽出帯域の塔底蒸発装置中のなお利用可能な熱容量を利用することができる。
【００３８】
有利な実施態様では単一の塔中に洗浄帯域および脱ガス帯域が配置されている。このことにより投資コストおよび運転コストは明らかに低下し、かつ装置は高められた運転安全性を有する。
【００３９】
本発明を以下に図面ならびに実施例に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
図面において：
図１は、本発明による方法を実施するために有利な装置の略図を示し、
図２は、洗浄帯域および脱ガス帯域は単一の塔中にまとめられている、もう１つの有利な装置の略図を示す。
【００４１】
図面において同一の符号は同一もしくは相応する要素を示す。
【００４２】
図１は塔として構成されている抽出蒸留のための洗浄帯域Ｅを示しており、これは上方の塔領域に液状の溶剤ＬＭの供給部を有し、かつ下方の塔領域に気体状のＣ４−留分、流Ｃ４の供給部を有する。塔から主としてブタンを含有する塔頂流、Ｃ４Ｈ１０が排出され、かつ特にブテンおよび痕跡量のその他の炭化水素により負荷された溶剤を含有する塔底流、流ＬＭ／Ｃ４Ｈ８が排出される。塔頂流は塔頂の凝縮器Ｗ２中で凝縮される。有利には塔頂流の一部を返送流としてふたたび塔頂へ供給する。塔底には熱交換器Ｗ１が配置されている。選択的溶剤ＬＭの温度を適切に調整するために、有利に水により運転される熱交換器Ｗ３が備えられていることも可能である。洗浄帯域Ｅからの塔底流ＬＭ／Ｃ４Ｈ８を脱ガス帯域Ａ、該領域の上方の範囲で供給する。脱ガス帯域Ａは塔底蒸発装置Ｗ５により外部エネルギーが供給される。脱ガス帯域Ａからの塔頂流を塔頂の凝縮器Ｗ６中で凝縮させ、部分的に返送流としてふたたび塔頂に供給し、かつ残りを有価生成物、主としてブテンを含有する流Ｃ４Ｈ８として排出する。主として溶剤を含有する脱ガス帯域Ａからの熱い塔底流は、その熱容量の一部を熱交換器Ｗ４中で間接的な熱交換によって、脱ガス帯域Ａからの、供給流の下方に存在する理論段から排出される液体に放出し、かつ脱ガス帯域Ａの加熱後に改めて供給される。
【００４３】
図２は洗浄帯域Ｅおよび脱ガス帯域Ａが単一の塔中に配置されている装置の略図を示す。
【００４４】
洗浄帯域Ｅとして構成されている塔の上部は、その上方の領域において液状の溶剤ＬＭおよびその下方の領域で気体状のＣ４−留分、流Ｃ４が供給される。塔から主としてブタンを含有する塔頂流、Ｃ４Ｈ１０が留去され、塔頂の凝縮器Ｗ２中で凝縮され、かつ凝縮液の一部を返送流としてふたたび塔頂に供給する。洗浄帯域Ｅの下方領域からの液体は脱ガス帯域Ａである塔の下方の部分へと流出する。
【００４５】
脱ガス帯域Ａは塔底蒸発装置Ｗ５を介して外部からエネルギーが供給される。脱ガス帯域の上方の領域から流が除去され、凝縮器Ｗ６中で凝縮され、部分的に返送流としてふたたび脱ガス帯域Ａに供給され、かつ残りは有価生成物、主としてブテンを含有する流Ｃ４Ｈ８として排出される。主として溶剤を含有する脱ガス帯域Ａからの熱い塔底流ＬＭは熱交換器Ｗ４中でその熱容量の一部を間接的な熱交換によって液体に放出し、該液体は脱ガス帯域Ａから排出され、かつ加熱後に改めて脱ガス帯域Ａに供給される。
【００４６】
分離作用のある内部構造物として通常のトレー、充てん体、充てん物などを使用することができる。
【００４７】
本発明を以下に実施例に基づいて詳細に説明する。
【００４８】
図１に略図で示されている、洗浄帯域Ｅに３０の理論分離段を有する装置中に、気体状のＣ４−留分、以下に記載する組成を有する流Ｃ４  １３６６６ｋｇ／ｈを理論段を塔の下から上に向かって数えて９番目の理論分離段に供給し、ならびに以下に記載する組成（そのつど質量％）を有する液状の溶剤流ＬＭを２７番目の理論分離段に供給した。
【００４９】
流Ｃ４の組成：
ｎ−ブタン                １７．１、
ｉ−ブタン                  ６．４、
ｎ−ブテン                ２７．８、
ｉ−ブテン                ３３．８、
トランス−ブテン−２        ８．６、
シス−ブテン−２          ６．２３、
１，３−ブタジエン        ０．０７。
【００５０】
流ＬＭの組成：
ＮＭＰ                    ９１．７、
水                          ８．３。
【００５１】
塔中の溶剤流ＬＭの供給部の上方に３つの理論逆洗トレーが配置されていた。流Ｃ４の温度は４１．７℃であり、流ＬＭの温度は３４℃であり、かつ塔頂の圧力は４．０５バールであった。
【００５２】
洗浄帯域Ｅの塔頂流を熱交換器Ｗ２中で凝縮し、部分的に返送流としてふたたび塔頂へ供給し、かつ残りを流Ｃ４Ｈ１０として排出した。流Ｃ４Ｈ１０は主としてブタンを９５％まで、つまりｎ−ブタン２５．６質量％、ｉ−ブタン６９．４質量％、残分不純物、主としてｎ−ブテン、トランス−ブテン−２および水を含有していた。
【００５３】
洗浄帯域Ｅの塔底流、ＬＭ／Ｃ４Ｈ８は、特に以下に例として組成を質量％で記載する、ブテンおよび痕跡量のその他の炭化水素により負荷された溶剤を含有する：
ｎ−ブタン                  ０．１５、
ｉ−ブタン                  ０．３０、
ｎ−ブテン                  １．７、
ｉ−ブテン                  ２．１、
トランス−ブテン−２        ０．５３、
シス−ブテン−２            ０．３９、
水                          ７．８、
ＮＭＰ                    ８７．３。
【００５４】
前記の流ＬＭ／Ｃ４Ｈ８を温度５５．４℃を有する供給流として脱ガス帯域Ａの第四の、つまり最上段の理論分離段へ供給した。脱ガス帯域Ａの塔頂流を凝縮器Ｗ６中で凝縮させ、部分的に返送流として脱ガス帯域Ａに供給し、かつ残りを以下に記載する組成を有する、主としてブテンを含有する流Ｃ４Ｈ８として排出した。
【００５５】
流Ｃ４Ｈ８の組成（質量％）：
ｎ−ブテン                ３２．５、
ｉ−ブテン                ４０．０、
トランス−ブテン−２      １０．１、
シス−ブテン−２            ７．３、
残分                        不純物。
【００５６】
脱ガス帯域Ａに塔底蒸発装置Ｗ５を介してエネルギーを外部から供給する。主として溶剤を含有する脱ガス帯域Ａからの熱い塔底流ＬＭは、熱交換器Ｗ４中でその熱容量の一部を間接的な熱交換により液体に放出し、該液体は脱ガス帯域Ａからのそのつど異なった理論段から排出され、かつ加熱後に脱ガス帯域Ａに改めて供給された。例としてそのつど脱ガス帯域Ａの第一、第二、第三もしくは第四の理論分離段から液体流を排出し、かつ熱の統合により、つまり脱ガス帯域Ａの塔底から排出された熱い溶剤流ＬＭによる間接的な熱交換によって加熱し、かつ改めて理論分離段に供給する。
【００５７】
その際、脱ガス帯域Ａの塔底蒸発装置Ｗ５に供給するために次のエネルギー必要量が生じた：
【００５８】
【表１】
2005528415.tif 000003
【００５９】
この試験は、適切な理論分離段、この場合、供給流の供給部より一段下に存在する第三の理論分離段への熱の統合を実施する場合に、装置のための熱必要量、つまり外部から供給されるエネルギーを最小化することができることを示している。供給流中の熱の統合は同様に不利である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明による方法を実施するための装置を示す図
【図２】洗浄帯域および脱ガス帯域が１つの塔中に統合された装置を示す図
【符号の説明】
【００６１】
Ｗ１  熱交換器、  Ｗ２  凝縮器、  Ｗ３  熱交換器、  Ｗ４  熱交換器、Ｗ５  塔底蒸発装置、  Ｗ６  凝縮器、  ＬＭ  溶剤、  Ａ  脱ガス帯域、  Ｅ  洗浄帯域
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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