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ES2242386T3 - Aparato para la separacion y purificacion de hidrocarburos saturados y metodo de separacion y purificacion. - Google Patents

Aparato para la separacion y purificacion de hidrocarburos saturados y metodo de separacion y purificacion.

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Publication number
ES2242386T3
ES2242386T3 ES99910847T ES99910847T ES2242386T3 ES 2242386 T3 ES2242386 T3 ES 2242386T3 ES 99910847 T ES99910847 T ES 99910847T ES 99910847 T ES99910847 T ES 99910847T ES 2242386 T3 ES2242386 T3 ES 2242386T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
tower
extractive distillation
concentration
unsaturated
separation
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
ES99910847T
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English (en)
Inventor
Masanobu Nippon Zeon Co. Ltd. KANAUCHI
Yasuhiko Nippon Zeon Co. Ltd. ARIMORI
Toshihiro Nakano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zeon Corp
Original Assignee
Nippon Zeon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Abstract

Un aparato de separación y purificación para un hidrocarburo insaturado, que comprende: una torre (4) de destilación extractiva suministrada con una materia prima que contiene hidrocarburos insaturados y un disolvente, y que destila la materia prima para separar y purificar un hidrocarburo insaturado diana; unos medios (23) de control de la relación de disolvente para controlar la relación del disolvente alimentado a la torre (4) de destilación extractiva; y unos medios (36) de control de la temperatura de la cola para controlar una temperatura de la cola de la torre (4) de destilación extractiva.

Description

Aparato para la separación y purificación de hidrocarburos saturados y método de separación y purificación.
La presente invención se refiere a un aparato y un método para la separación y purificación de hidrocarburos insaturados, más particularmente, se refiere a un aparato y un método para la separación y purificación de hidrocarburos insaturados que permite que un hidrocarburo insaturado diana sea extraído de manera estable en una concentración predeterminada.
El 1,3-butadieno, el isopreno y otros dienos conjugados se separan y purifican, de manera general, por destilación extractiva, usando un disolvente de extracción, de una fracción C_{4} o una fracción C_{5} obtenidas pirolizando catalíticamente nafta y separando el etileno, propileno, y otros hidrocarburos C_{2} y C_{3} (publicación de patente japonesa examinada ("Kokoku") Nº 45-17405, publicación de patente japonesa examinada ("Kokoku") Nº 45-17411, publicación de patente japonesa examinada ("Kokoku") Nº 47-41323, publicación de patente japonesa sin examinar ("Kokai") Nº 56-83421, etc.)
Normalmente, esta destilación extractiva se realiza usando un aparato comprendido de una torre de destilación extractiva y una torre de separación. Los dienos conjugados, que se disuelven de manera relativamente fácil en los disolventes incluidos en la fracción C_{4} o la fracción C_{5}, se extraen, como mezclas con los disolventes, de la cola de la torre de destilación extractiva y se envían a la torre de separación, donde los dienos conjugados y los disolventes son separados. Los disolventes son devueltos después a la torre de destilación extractiva.
En el aparato y método convencionales de separación y purificación para dienos conjugados, la práctica general ha sido controlar la relación del disolvente de extracción alimentado a la torre de destilación extractiva, controlar el caudal de parte de los componentes residuales de la materia prima extraídos de la cabeza de la torre de destilación extractiva (el residuo de materia prima después de que han sido extraídos los dienos conjugados) y llevarlos a reflujo a la torre de destilación extractiva, controlar la temperatura de la cola de la torre de destilación extractiva, etc., para separar y purificar una calidad estable de dienos conjugados.
Con tales aparato y método convencionales de separación y purificación de dienos conjugados, sin embargo, cuando la composición de la materia prima alimentada a la torre de destilación extractiva variaba, la concentración de los dienos conjugados diana extraídos de la torre variaba. En consecuencia, era difícil extraer una calidad estable de dienos conjugados.
Nótese que, para extraer un extracto de una alta concentración y de concentración constante de dienos conjugados de la torre de destilación extractiva, es preferible devolver el extracto extraído de la cola de la torre de destilación extractiva a la torre de destilación extractiva y controlar la relación de retorno. Si la relación de retorno a la torre de destilación extractiva, sin embargo, no es dejada fluctuar de acuerdo con la relación del disolvente de extracción, la temperatura de la cola, la presión de la cola, la relación de la materia prima alimentada, la concentración de los dienos conjugados en la materia prima, etc., no es posible mantener una concentración constante del butadieno, isopreno u otros dienos conjugados diana, ni la concentración de otras impurezas específicas en la torre de destilación extractiva. Además, es casi imposible para un operario manejar manualmente este procedimiento de control. Por consiguiente, en la actualidad, se da prioridad a la facilidad de operación, aun cuando se deje que la concentración de los dienos conjugados extraídos de la torre de destilación extractiva fluctúe algo. La relación de retorno no se controla, pero el caudal al siguiente proceso se controla y el sobrante es devuelto. Por consiguiente, había una gran fluctuación en los dienos conjugados extraídos de la torre de destilación extractiva. En particular, si hay una gran fluctuación en la concentración de los dienos conjugados extraídos en la primera torre de destilación extractiva usada para el aparato de separación y purificación de los dienos conjugados, incrementar la pureza de los dienos conjugados en los procesos posteriores se hace difícil, y obtener de manera estable dienos conjugados de alta pureza se hace difícil.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y un método para la separación y purificación de hidrocarburos insaturados que permitan que un dieno conjugado diana u otros hidrocarburos insaturados sean extraídos de manera estable en una concentración predeterminada, a pesar de las variaciones en los componentes de la materia prima o las fluctuaciones en la proporción de la materia prima alimentada.
Para alcanzar este objeto, el aparato para la separación y purificación de un hidrocarburo insaturado de la presente invención comprende una torre de destilación extractiva alimentada con una materia prima que contiene hidrocarburos insaturados y un disolvente, y destilar la materia prima para separar y purificar un hidrocarburo insaturado diana; unos medios de detección de la concentración de impurezas para detectar una concentración de una impureza específica distinta al hidrocarburo diana en la torre de destilación extractiva u otra torre conectada a la torre de destilación extractiva (la torre de destilación extractiva, etc.); unos medios de detección de la concentración del material diana para detectar una concentración del hidrocarburo insaturado diana en la torre de destilación extractiva u otra torre conectada a la torre de destilación extractiva; unos medios de control de la relación de retorno para controlar un caudal de parte de un fluido que incluye el hidrocarburo insaturado diana extraído de una cola de la torre de destilación extractiva y devuelto a la torre de destilación extractiva; unos medios de control de la relación de disolvente para controlar una relación del disolvente alimentado a la torre de destilación extractiva; unos medios de control de la relación de reflujo para controlar un caudal de parte de un componente residual de la materia prima extraído de una cabeza de la torre de destilación extractiva (significando que el residuo de la materia prima después de los hidrocarburos insaturados ha sido extraído, pero incluyendo también algo de hidrocarburos insaturados, véase más adelante) y llevado a reflujo a la torre de destilación extractiva; unos medios de control de la temperatura de la cola para controlar una temperatura de la cola de la torre de destilación extractiva; y unos medios de control predictivo para calcular valores previstos de la concentración de la impureza específica y de la concentración del hidrocarburo insaturado diana después de un tiempo predeterminado, basados en valores detectados por los medios de detección de la concentración de impurezas y los medios de detección de la concentración del material diana, y controlar los medios de control de la relación de retorno, los medios de control de la proporción de disolvente, los medios de control de la proporción de reflujo, y los medios de control de la temperatura de la cola basándose en los valores previstos.
Además, el método para la separación y purificación de un hidrocarburo insaturado según la presente invención comprende las etapas de alimentar una materia prima que contiene un hidrocarburo insaturado diana y un disolvente a una torre de destilación extractiva; detectar una concentración de una impureza específica distinta al hidrocarburo insaturado diana en la torre de destilación extractiva u otra torre conectada a la torre de destilación extractiva; detectar una concentración del hidrocarburo insaturado diana en la torre de destilación extractiva u otra torre conectada a la torre de destilación extractiva; controlar un caudal de retorno de parte de un fluido que contiene el hidrocarburo insaturado diana extraído de una cola de la torre de destilación extractiva y devuelto a la torre de destilación extractiva; controlar una relación del disolvente alimentado a la torre de destilación extractiva; controlar un caudal de reflujo de parte de un componente residual de la materia prima extraído de una cabeza de la torre de destilación extractiva y llevado a reflujo a la torre de destilación extractiva; controlar una temperatura de la cola de la torre de destilación extractiva; y calcular los valores previstos de la concentración de la impureza específica y la concentración del hidrocarburo insaturado diana después de un tiempo predeterminado, basados en valores detectados por la etapa de detección de la concentración de impurezas y la etapa de detección de la concentración del material diana, y controlar el caudal de retorno, la proporción del disolvente, el caudal del reflujo, y la temperatura de la cola basados en los valores previstos.
El disolvente usado en la presente invención puede ser, por ejemplo, dimetilformamida, dietilformamida, dimetilacetamida, y otras amidas inferiores de ácidos grasos N-alquilsustituidas, furfural, N-metilpirrolidona, formilmorfolina, \beta-metoxi-propionitrilo, y otros disolventes usados para la destilación extractiva de diolefinas de fracciones hidrocarbonadas. Estos disolventes se pueden usar solos o se pueden usar en mezclas de dos o más tipos. Además, para ajustar el punto de ebullición, se pueden mezclar cantidades adecuadas de agua, metanol, etc. Además, también es posible usar de manera conjunta inhibidores de la polimerización para inhibir la polimerización de las diolefinas y acetilenos, antioxidantes, agentes desespumantes, etc.
El medio de extracción (disolvente) es alimentado preferiblemente a la torre de destilación extractiva desde unos medios de alimentación del medio de destilación extractiva dispuestos en una posición más alta que la posición que alimenta la fracción de petróleo que contiene los hidrocarburos insaturados en la torre de de destilación extractiva (medios de alimentación de la fracción de petróleo).
Además, el inhibidor de la polimerización puede ser alimentado de manera continua desde una posición más alta que la posición de alimentación del medio de extracción. Como posición más alta que la posición de alimentación del medio de extracción, por ejemplo, se puede hacer mención del lado de la torre de destilación extractiva más alto que la posición de alimentación del medio de extracción, o la entrada o salida del condensador de la cabeza de la torre de destilación extractiva. Entre estos, es preferible la provisión en la entrada del condensador de la cabeza, porque permite que la producción de polímeros dentro del condensador sea suprimida, y permite que la producción de polímeros sea suprimida incluso en procesos posteriores al separador. El inhibidor de la polimerización es preferiblemente uno que detiene o suprime la polimerización por una reacción de transferencia de cadenas, en particular, una alquilhidroxilamina inferior.
La materia prima (fracción de petróleo) usada en la presente invención contiene hidrocarburos insaturados. La fracción de petróleo se obtiene normalmente pirolizando catalíticamente nafta. Como fracción de petróleo, hay por ejemplo una fracción C_{2}, que contiene principalmente hidrocarburos C_{2}, una fracción C_{3}, que contiene principalmente hidrocarburos C_{3}, una fracción C_{4}, que contiene principalmente hidrocarburos C_{4}, y una fracción C_{5}, que contiene principalmente hidrocarburos C_{5}. Entre estos, se prefiere una fracción incrementada en la concentración de los hidrocarburos saturados destinados a la destilación extractiva, etc. Además, se prefiere una fracción que contenga una gran cantidad de dienos conjugados como hidrocarburos insaturados. En particular, se prefiere una fracción C_{4} que contenga una gran cantidad de butadieno o una fracción C_{5} que contenga una gran cantidad de isopreno.
El aparato y método de la presente invención son eficaces cuando se aplican al caso de intentar obtener una concentración de un hidrocarburo insaturado en la fracción de petróleo de, normalmente, al menos 90 por ciento, preferiblemente, al menos 95 por ciento (específicamente, extrayendo y destilando la fracción de petróleo para incrementar la concentración del hidrocarburo insaturado).
Según el aparato y método de la presente invención, es posible extraer de manera estable un hidrocarburo insaturado diana en una concentración predeterminada, a pesar de las variaciones en los componentes de la materia prima.
La presente invención será descrita más adelante con referencia a las realizaciones mostradas en los dibujos.
La Fig. 1 es una vista esquemática de la configuración global de un aparato de separación y purificación para dienos conjugados;
la Fig. 2 es una vista esquemática de un método de control de una primera torre de destilación extractiva mostrada en la Fig. 1;
la Fig. 3 es un diagrama de flujo del método de control de un medio de control predictivo mostrado en la Fig. 2;
la Fig. 4 es un gráfico de la relación entre los datos de medida y los parámetros de control; y
la Fig. 5 es una vista esquemática de la configuración global de un aparato de separación y purificación para butenos.
Primera realización
En la presente realización, se dará la explicación del procedimiento de separación y purificación de dienos conjugados de una fracción C_{4} o una fracción C_{5} que contienen dienos conjugados como hidrocarburos insaturados.
Como se muestra en la Fig. 1, la fracción C_{4} o la fracción C_{5} es vaporizada primero en una torre 2 de evaporación, y alimentada a una primera torre 4 de destilación extractiva. Además, el disolvente es alimentado a un piso más alto que la posición de alimentación de la fracción C_{4} o la fracción C_{5} de la primera torre 4 de destilación extractiva. El disolvente, que contiene los dienos conjugados, es alimentado desde la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva a una posición varios pisos más abajo de la cabeza de una torre 8 de separación. En la torre, los dienos conjugados y el disolvente son separados. La temperatura de la cola de la torre es controlada normalmente para que alcance el punto de ebullición del disolvente a una presión de la torre de 0,05 a 0,5 MPa. Los dienos conjugados son extraídos de la cabeza de la torre 8 de separación. Parte es enviada a una segunda torre 12 de destilación extractiva, donde es purificada, mientras que el remanente es devuelto a la primera torre 4 de destilación extractiva. El disolvente, normalmente de 100 a 200ºC, es extraído de la cola de la torre 8 de separación.
En la presente realización, detectando el cambio en la concentración de la impureza cerca de la cola de la primera torre de destilación extractiva y el cambio de la concentración de los dienos conjugados en el gas emitido desde la cabeza de la primera torre de destilación extractiva, y controlando la relación del disolvente alimentado a la primera torre 4 de destilación extractiva, controlando la relación de retorno desde la torre 8 de separación a la primera torre 4 de destilación extractiva, controlando la relación de reflujo en la cabeza de la primera torre 4 de destilación extractiva, y controlando la temperatura de la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva de acuerdo con estos cambios, es posible extraer una concentración constante de dienos conjugados.
Más adelante, se dará una explicación detallada del procedimiento de separación y purificación de butadieno de una fracción C_{4} como ejemplo.
Como se muestra en la Fig. 1, una materia prima (componente C_{4} en nafta) C4F, que contiene butadieno, es alimentada a la torre 2 de evaporación, donde la materia prima C4F es vaporizada. En la torre 2 de evaporación, la C4F es vaporizada manteniendo la temperatura de la torre, preferiblemente, de 20 a 80ºC, más preferiblemente de 40 a 80ºC, y manteniendo la presión de la torre a una presión absoluta, preferiblemente, de 0,2 a 0,8 MPa, más preferiblemente de 0,4 a 0,6 MPa.
La materia prima C4F, vaporizada en la torre 2 de evaporación, es alimentada después a la primera torre 4 de destilación extractiva. La primera torre 4 de destilación extractiva es alimentada con un disolvente junto con la materia prima C4F vaporizada. La relación del disolvente alimentado a la primera torre 4 de destilación extractiva es controlada como se explica más tarde, pero en general el disolvente es alimentado a de 100 a 1000 partes en peso, más preferiblemente de 200 a 800 partes en peso, con respecto a 100 partes en peso de la materia prima C4F. La temperatura del disolvente es preferiblemente baja, dado que la solubilidad es alta, pero preferiblemente es de 10 a 100ºC, más preferiblemente de 20 a 60ºC, dado que afecta a la temperatura interna de la primera torre 4 de destilación extractiva o al cambio de la relación de reflujo.
El disolvente no está particularmente limitado, siempre y cuando permita la disolución y extracción de butadieno como un ejemplo de dienos conjugados, pero se pueden mencionar, específicamente, la acetona, metiletilcetona, dioxano, sulfona cíclica de isopreno, acetonitrilo, alcohol, glicol, N-metiloldiamina, imida del ácido N-etilsuccínico, N-metilpirrolidona, N-metil-2-pirrolidona, hidroxiletilpirrolidona, N-metil-5-metilpirrolidona, furfural, 2-heptenona, dimetilformamida, dimetilacetamida, amida del ácido N,N-dimetilacetona acético, morfolina, N-formilmorfolina, N-metilmorfolin-3-ona, sulforano, metilcarbitol, tetrahidrofurano, anilina, N-metiloxazolidona, N-metilimidazol, N,N'-dimetilimidazolin-2-ona, 1-oxo-1-metilfosforina, cianoacetato de metilo, acetoacetato de etilo, acetato de etilo, éster dimetílico del ácido malónico, carbonato de propileno, metilcarbitol, fosfato de trietilo, éter monometílico del dietilenglicol, dimetilsulfóxido, \gamma-butirolactona, etc. En la presente realización, como medio de extracción, entre estos, son preferibles los compuestos de amida, en particular la dimetilformamida.
El medio de extracción es alimentado a la primera torre 4 de destilación extractiva desde un piso de alimentación del medio de extracción dispuesto en una posición más alta que el piso que alimenta la fracción de petróleo que contiene los dienos conjugados (materia prima BBF) en la primera torre 4 de destilación extractiva (piso de alimentación de la fracción de petróleo).
En la cabeza de la primera torre 4 de destilación extractiva mostrada en las Figs. 1 y 2, el gas que tiene una volatilidad (solubilidad) de al menos la del butadieno es separado, el refinado C4R de la materia prima C4F, de la cual ha sido separado el componente de butadieno, es extraído, y un extracto de butadieno en alta concentración es extraído de la cola de la torre controlando la presión de la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva a una presión absoluta de, preferiblemente, 0,1 a 1 MPa, más preferiblemente de 0,5 a 0,7 MPa, y la temperatura de la cola, preferiblemente, de 100 a 160ºC, más preferiblemente de 110 a 130ºC.
La cantidad de la fracción C_{4} disuelta en el disolvente extraído de la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva está determinada por la relación del disolvente, la temperatura y la presión en la cola de la torre. Por consiguiente, para extraer un extracto de butadieno de concentración constante de la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva, es necesario controlar la relación de disolvente en la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva, la relación de reflujo de la cabeza, la temperatura de la cola, etc. Además, para incrementar la concentración de la disolución del extracto de butadieno extraída de la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva, como se menciona más tarde, es necesario devolver el extracto extraído de la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva, o, de acuerdo con la necesidad, parte, de la cual ha sido retirado el disolvente, mediante la torre 8 de separación, a la primera torre 4 de destilación extractiva. En la presente realización, como se explica más tarde, también se controla la relación de retorno del extracto extraído de la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva a la primera torre 4 de destilación extractiva.
El refinado C4 extraído de la cabeza de la primera torre 4 de destilación extractiva es enviado a un tanque de componentes residuales, no mostrado. Parte del gas residual BBR es condensado en un condensador, no mostrado, y llevado a reflujo devolviéndolo a la cabeza de la primera torre 4 de destilación extractiva. La relación de reflujo del gas residual BBR también se controla, como se explica más tarde.
En la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva mostrada en las Figs. 1 y 2, se extrae un extracto que contiene una alta concentración del butadieno diana, y se envía a la torre 8 de separación. En la torre 8 de separación, la presión de la cola es mantenida a una presión absoluta de 0,1 a 0,3 MPa, y la temperatura de la cola es mantenida de 150 a 200ºC. El disolvente es separado del extracto y descargado desde la cola de la torre. En la cabeza de la torre 8 de separación, se produce un gas purificado que contiene una gran cantidad de butadieno, del que ha sido separado el disolvente. Cuando se condensa parte del gas purificado en el condensador, la parte condensada es llevada a reflujo devolviéndola a la cabeza de la torre 8 de separación. Parte de la parte sin condensar es devuelta mediante un compresor 10 a la primera torre 4 de destilación extractiva, mientras que el remanente es enviado a una segunda torre 12 de destilación extractiva. Cuando se condensa todo el gas purificado en el condensador, parte del líquido condensado es llevado a reflujo devolviéndolo a la cabeza de la torre 8 de separación, parte del remanente es devuelto mediante el compresor 10 a la primera torre 4 de destilación extractiva, y el resto es enviado a la segunda torre 12 de destilación extractiva. De esta manera, lo que se devuelve a la primera torre 4 de destilación extractiva es vapor, en el caso de tratar con fracción C_{4}, o líquido, en el caso de fracción C_{5}. En ambos casos, no obstante, la relación de retorno se controla, como se explica más tarde.
En la segunda torre 12 de destilación extractiva, las impurezas que tienen una volatilidad (solubilidad) no mayor que la del butadieno son separadas desde la cola de la torre. En la cabeza de la torre, se extrae gas que contiene una alta concentración de butadieno manteniendo la presión de la cola a una presión absoluta de 0,3 a 0,6 MPa, y manteniendo la temperatura de la cola de 100 a 150ºC. Un extracto que contiene una gran cantidad de impurezas separadas desde la cola de la segunda torre 12 de destilación extractiva es dirigido a la primera torre 13 de separación. En la primera torre 13 de separación, la presión de la cola es mantenida a una presión absoluta de 0,1 a 0,3 MPa, y la temperatura de la cola es mantenida de 120 a 180ºC. El butadieno es separado del extracto y el gas purificado, que contiene el butadieno, es devuelto a la entrada del condensador de la torre 8 de separación. El líquido en la cola de la segunda torre 12 de destilación extractiva es enviado a la segunda torre 14 de separación. En la segunda torre 14 de separación, la presión de la cola es mantenida a una presión absoluta de 0,1 a 0,3 MPa, y la temperatura de la cola es mantenida de 150 a 200ºC. El disolvente es separado del extracto, evacuado de la cola de la torre, y reutilizado. El gas purificado es evacuado desde la cabeza de la torre.
El gas de destilación, que contiene una gran cantidad de butadieno, extraído de la cabeza de la segunda torre 12 de destilación extractiva, es enviado sucesivamente a una torre 16 de destilación y una torre 18 de residuos. En la torre 16 de destilación, la impureza de metilacetileno, que tiene un punto de ebullición más bajo que el butadieno, es retirada haciendo que la presión de la cola sea de 0,3 a 0,7 MPa y haciendo que la temperatura de la cola sea de 30 a 60ºC. Además, en la torre 18 de residuos, las impurezas que tienen un punto de ebullición más alto que el butadieno, por ejemplo, cis-2-buteno, 1,2-butadieno y etilacetileno, son retiradas haciendo que la presión de la cola sea 0,3 a 0,7 MPa y la temperatura de la cola sea de 40 a 70ºC. En la presente realización, la concentración del butadieno en el extracto obtenido finalmente llega a ser al menos 99 por ciento.
Después, se dará una explicación del aparato de control y el método de control de la primera torre 4 de destilación extractiva según la presente realización, refiriéndose principalmente a las Figs. 2 a 4.
Como se muestra en la Fig. 2, una tubería 20 de alimentación de materia prima, a la cual se alimenta una materia prima (fracción de petróleo) CAF que contiene butadieno, está conectada a un piso intermedio de la primera torre 4 de destilación extractiva. La tubería 20 de alimentación de materia prima tiene un caudalímetro 21 de de materia prima unido a ella, para medir el caudal de materia prima alimentada a la primera torre 4 de destilación extractiva. Los datos del caudal de la materia prima medidos por el caudalímetro 21 de materia prima son introducidos en unos medios 60 de control predictivo. Los medios 60 de control predictivo están comprendidos de un circuito eléctrico específico que tiene un circuito de memoria, un PC de uso general, una computadora de uso general, una gran computadora, etc., y almacena un programa para el control mencionado más tarde. Nótese que en lugar de un programa para el control, discutido más tarde, también es posible proporcionar un circuito lógico que funcione de esa manera.
En la primera torre 4 de destilación extractiva, una tubería 22 de alimentación del disolvente está conectada al lado del plato superior al de la tubería 20 de alimentación de la materia prima, y alimenta el disolvente para la extracción del butadieno al interior de la primera torre 4 de destilación extractiva. La tubería 22 de alimentación del disolvente tiene una válvula 23 de control del caudal del disolvente unida a ella. Esta controla el caudal a la primera torre 4 de destilación extractiva, basado en la señal de salida de los medios 60 de control predictivo. El método de control se explicará más adelante.
Una tubería 24 de evacuación de gas residual está conectada a la cabeza de la primera torre 4 de destilación extractiva, y evacua parte del gas residual remanente después de la extracción del butadieno de la materia prima en la primera torre 4 de destilación extractiva (no obstante, conteniendo algo de butadieno) a un tanque de componentes residuales no mostrado. Una tubería 26 de reflujo también está conectada a la tubería 24 de evacuación y lleva a reflujo parte del gas residual extraído en la tubería 24 de evacuación a la cabeza de la primera torre 4 de destilación extractiva.
La tubería 24 de evacuación, cercana a la cabeza de la primera torre 4 de destilación extractiva, tiene unido a ella un sensor 25 de concentración del material diana para detectar la concentración de butadieno en la cabeza de la torre (medios de detección de la concentración del material diana) y un sensor 27 de presión en la cabeza para medir la presión dentro de la cabeza de la torre. Como sensor 25 de la concentración del material diana, se puede usar, por ejemplo, un cromatógrafo de gases. Como sensor 27 de presión, se puede usar un sensor de presión de uso general. Las señales de salida de estos sensores 25 y 27 son introducidas en los medios de control predictivo 60.
Una válvula 28 de control, que sirve como medio de control de la relación de reflujo, está unida la tubería 28 de reflujo. El grado de apertura de la válvula 28 de control es controlado por la señal de salida de los medios 60 de control predictivo con el fin de controlar el caudal de reflujo.
En el ejemplo mostrado en la Fig. 2, un sensor 30 de presión diferencial está unido a la primera torre 4 de destilación extractiva, como medio de detección de presión diferencial para detectar la diferencia de presiones entre el interior de la cabeza de la torre y el interior de la cola de la torre. En este ejemplo, los datos de presión diferencial cabeza-cola detectados por el sensor 30 de presión diferencial son introducidos en los medios 60 de control predictivo. El control predictivo por el cambio de la diferencia de presiones contribuye sólo un poco a la estabilidad de la composición del extracto, pero contribuye mucho a la seguridad, con lo que es preferible el control predictivo.
El primer y segundo sensores 32 y 34 de concentración de impurezas (medios de detección de concentración de impurezas) para medir la concentración del trans-2-buteno y cis-2-buteno y otras impurezas presentes en el séptimo piso están unidos al séptimo piso desde la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva. El primer sensor 32 de concentración de impurezas detecta la concentración del cis-2-buteno, mientras que el segundo sensor 34 de concentración de impurezas mide la concentración del trans-2-buteno. Estos sensores 32 y 34 de concentración no están particularmente limitados, siempre y cuando puedan detectar las concentraciones, pero por ejemplo están comprendidos de cromatógrafos de gases. Los datos en las concentraciones detectadas por estos sensores 32 y 34 de concentraciones son introducidos en los medios 60 de control predictivo.
Nótese que las posiciones del primer sensor y del segundo sensor no están limitadas al séptimo piso desde la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva. Por ejemplo, pueden estar en el séptimo piso desde la cola, en la tubería 44 del gas purificado desde la torre 8 de separación, o en la tubería 51 del condensado también. Aunque los datos de concentración no concordarán en estas localizaciones, hay una fuerte correlación en las cantidades de cambio de las concentraciones. Si se miden de manera continua las concentraciones en cualquiera de estas localizaciones, es posible juzgar de manera precisa las concentraciones en las otras localizaciones. Además, dado que los medios de control predictivo usan los datos de concentración convertidos a datos sobre el cambio de concentración, si el cambio en la concentración en estas localizaciones se puede medir de manera precisa, es posible el control predictivo preciso.
Está dispuesto un calentador 36 de la cola como medio de control de la temperatura de cola en la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva. La temperatura de la cola se controla basándose en la señal de salida correspondiente a los datos sobre el cambio de concentración de los medios 60 de control predictivo. La temperatura de la cola, como se explicó anteriormente, es mantenida, de manera general, de 100 a 160ºC, pero en la presente realización la temperatura de la cola se controla basándose en la señal de salida de los medios 60 de control predictivo en ese intervalo de temperaturas. La fuente de calor para el calentador 36 de la cola no está limitada a vapor. También se pueden mencionar agua caliente, un medio de calor, etc. Por supuesto, el calentador 36 de la cola puede ser controlado en temperatura.
Un extracto que contiene una alta concentración de butadieno presente en la cola de la torre 4 (que contiene disolvente) es enviado a la torre 8 de separación a través de la tubería 38. En la torre 8 de separación, como se explicó anteriormente, el disolvente es separado del extracto y evacuado desde la cola. En la cabeza de la torre 8 de separación, se produce gas purificado que contiene una gran cantidad de butadieno del cual ha sido separado el disolvente. Este gas es enviado desde la cabeza de la torre, a través de una tubería 44, a la segunda torre 12 de destilación extractiva, por un compresor 10. Una tubería 46 de retorno está conectada a la tubería 44. La tubería 46 de retorno está conectada a un piso cercano a la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva. El gas purificado, que contiene una gran cantidad de butadieno, llevado a través de la tubería 44, o su condensado, es devuelto al interior de la primera torre 4 de destilación extractiva.
La tubería 46 de retorno está dotada de un caudalímetro 50 de retorno para detectar el caudal en la tubería y una válvula 48 de control del caudal de retorno para controlar el caudal del fluido que fluye a través de la tubería. La válvula 48 de control es controlada de acuerdo con una señal de salida desde los medios 60 de control predictivo, y controla el caudal del fluido devuelto dentro de la primera torre 4 de destilación extractiva a través de la tubería 46 de retorno. La válvula 48 de control y el caudalímetro 50 corresponden a los medios de control de la relación de retorno. Cuando se devuelve parte del gas purificado a la primera torre 4 de destilación extractiva como un gas, el remanente del gas purificado es enviado a la segunda torre 12 de destilación extractiva, a la vez que se controla el valor del sensor 52 de presión por la válvula 56 de control. Cuando se devuelve el condensado del gas purificado a la primera torre 4 de destilación extractiva, el remanente del condensado es enviado a la segunda torre 12 de destilación extractiva, a la vez que se controla el nivel de líquido de un depósito del condensado por la válvula 56 de control.
En la presente invención, los medios de control predictivo no están particularmente limitados, pero como ejemplo se dará una explicación de un método de control usando los medios 60 de control predictivo mostrados en la Fig. 2, basándose en la Fig. 3 y la Fig. 4.
Cuando se inicia el control en la etapa S1 mostrada en la Fig. 3, en la etapa S2, los medios 60 de control predictivo mostrados en la Fig. 2 leen los datos CVi (i = de 1 a 4). CV1 es el dato de la concentración del cis-2-buteno detectado por el sensor 32 de concentración de impurezas en el séptimo piso de la torre 2 de destilación extractiva mostrada en la Fig. 2. CV2 es el dato de la concentración del trans-2-buteno detectado por el sensor 34 de concentración de impurezas en el séptimo piso de la torre 2 de destilación extractiva mostrada en la Fig. 2. CV3 es el dato de la concentración del butadieno detectado por el sensor 25 de concentración de material diana unido a la cabeza de la torre 2 de destilación extractiva mostrada en la Fig. 2. CV4 es el dato de la presión diferencial cabeza-cola detectado por el sensor 30 de diferencial de presión de la torre 2 de destilación extractiva mostrada en la Fig. 2. Aunque no son datos esenciales para el control, como se menciona anteriormente, si se usa esto para el control, la seguridad se hace mayor, con lo que se prefiere su uso.
Después, en la etapa S3 mostrada en la Fig. 3, los datos CV1 a CV4 después de t segundos son previstos desde un modelo de control almacenado en los medios 60 de control predictivo mostrados en la Fig. 2 basándose en los datos CV1 a CV4, y esos valores se hacen FCV1 a FCV4. El modelo de control almacenado en los medios 60 de control predictivo es un modelo de control determinado basándose en la siguiente fórmula. Esta fórmula produce un modelo de la relación entre los datos de medida CV1 a CV4 en una primera torre 4 de destilación extractiva real y los parámetros de control (relación de retorno MV1, relación de disolvente MV2, relación de reflujo MV3, y temperatura de la cola MV4).
G_{ij} (S)= \frac{a_{ij}}{1+b_{ij} \cdot S}e^{-c_{ij} \cdot S}
donde,
i = de 1 a 4 y
j = de 1 a 4
En la fórmula anterior, G_{ij} muestra la función de transferencia entre CVi (i = de 1 a 4) y MVj (j = de 1 a 4), S es el parámetro de una transformada de Laplace, y a_{ij}, b_{ij}, y c_{ij} son valores inherentes a los procesos correspondientes a combinaciones de CVi (i = de 1 a 4) y MVj (j = de 1 a 4) y se encuentran a partir de los resultados de un ensayo por etapas. Nótese que un ensayo por etapas cambia el MVj (j = de 1 a 4) en etapas de cualquier cantidad para encontrar los datos de respuesta del CVi (i = de 1 a 4).
Usando el modelo de control establecido por esta fórmula, en la etapa S3 mostrada en la Fig. 3, los datos CV1 a CV4 después de un tiempo predeterminado (t segundos) son previstos y los valores son usados como FCV1 a FCV4. Nótese que "después de t segundos" no está particularmente limitado, pero es, por ejemplo, después de 600 a 3600 segundos.
Después, en la etapa S4 mostrada en la Fig. 3, se calcula la diferencia Ai (i = de 1 a 4) entre el valor diana PCVi preestablecido para cada dato CV1 a CV4 y el valor previsto FCVi. Después, en la etapa S5, se confirma si la diferencia Ai está en un intervalo predeterminado, desde -\alphai (valor menos admisible) a +\alphai (valor más admisible). Si la diferencia Ai está en el intervalo predeterminado, significa que el valor previsto FCVi del CVi después de t segundos está en el intervalo admisible. Nótese que el valor admisible \alphai se determina para cada CVi. Aunque no está particularmente limitado, es de alrededor de 1 a 10 por ciento del valor diana PCVi.
Si todas las diferencias Ai son valores admisibles en la etapa S5, los valores previstos FCVi de los CVi después de t segundos están en el intervalo admisible, con lo que los parámetros de control MV1 a MV4 son mantenidos en sus estados actuales y las etapas después de la etapa S2 son repetidas. Si siquiera una de las diferencias Ai está fuera del intervalo admisible en la etapa S5, significa que el correspondiente valor previsto FCVi está fuera del intervalo admisible, con lo que la rutina procede a la etapa S6, donde las configuraciones actuales de los parámetros de control MVi son cambiadas con el fin de cambiar el valor previsto FCVi que se desvía del intervalo admisible, en una dirección que entre en el intervalo admisible. Por ejemplo, cuando se desea controlar un valor previsto FCVi que se desvía del intervalo admisible en una dirección que disminuye el valor, las configuraciones actuales de los parámetros de control MVi se cambian en las direcciones de las flechas mostradas en la Fig. 4. En la Fig. 4, las flechas que apuntan hacia arriba significan una elevación de las configuraciones actuales de los parámetros de control MVi.
Por ejemplo, cuando el valor de concentración previsto FCV1 del cis-2-buteno del séptimo piso que corresponde con el dato CV1 detectado por el sensor 32 de concentración mostrado en la Fig. 2 excede del intervalo predeterminado, el valor de concentración previsto FCV1 del cis-2-buteno del séptimo piso es disminuido cambiando las configuraciones actuales de los parámetros de control MVi como sigue: esto es, los medios 60 de control predictivo mostrados en la Fig. 2 se usan para hacer funcionar la válvula 48 de control para que incremente la relación de retorno MV1 a la primera torre 2 de destilación extractiva a través de la tubería 46 de retorno. Además, los medios 60 de control predictivo mostrados en la Fig. 2 se usan para controlar la válvula 23 de control para reducir la relación del disolvente MV2 alimentado a la primera torre 4 de destilación extractiva a través de la tubería 22 de alimentación de disolvente. Además, los medios 60 de control predictivo mostrados en la Fig. 2 se usan para controlar la válvula 28 de control para reducir la relación de reflujo MV3. Además, los medios 60 de control predictivo mostrados en la Fig. 2 se usan para controlar el calentador 36 para incrementar la temperatura de la cola MV4.
De manera similar, cuando el valor previsto de la concentración FCV2 del trans-2-buteno del séptimo piso, correspondiente al dato CV2 detectado por el sensor 34 de concentración mostrado en la Fig. 2, se excede del intervalo predeterminado, el FCV2 es disminuido cambiando las configuraciones actuales de los parámetros de control MVi de acuerdo con las direcciones de las flechas mostradas en la Fig. 4. De manera similar, cuando el valor previsto de la concentración FCV3 del butadieno en la cabeza de la torre, correspondiente al dato CV3 detectado por el sensor 24 de concentración mostrado en la Fig. 2, se excede del intervalo predeterminado, el FCV3 es disminuido cambiando las configuraciones actuales de los parámetros de control MVi de acuerdo con las direcciones de las flechas mostradas en la Fig. 4. Cuando el valor previsto FCV4 de presión diferencial cabeza-cola, correspondiente al dato CV4 detectado por el sensor 30 de presión diferencial mostrado en la Fig. 2, se excede del intervalo predeterminado, es preferible, en términos de seguridad, disminuir este FCV4 cambiando las configuraciones actuales de los parámetros de control MVi de acuerdo con las direcciones de las flechas mostradas en la Fig. 4. Nótese que cuando los valores previstos FCV1 a FCV4 correspondientes a los datos CV1 a CV4 bajan fuera de los intervalos predeterminados, los parámetros de control MVi son controlados por los medios 60 de control predictivo en direcciones opuestas a las flechas mostradas en la Fig. 4.
Usando el método de control de la primera torre 4 de destilación extractiva según la presente realización, es posible reducir la variación en la concentración CV1 del cis-2-buteno del séptimo piso a alrededor de 0,63 por ciento (mín. 8,50-máx. 9,13%). Nótese que en el control convencional, la variación en la concentración del cis-2-buteno del séptimo piso era 1,29 por ciento (mín. 7,79-máx. 9,08%). Además, según el método de la presente realización, es posible reducir la variación en la concentración CV2 del trans-2-buteno del séptimo piso a alrededor de 0,32 por ciento (mín. 1,35-máx. 1,67%). Nótese que, en el control convencional, la variación en la concentración CV2 del trans-2-buteno del séptimo piso era 0,54 por ciento (mín. 1,28-máx. 1,82%). Además, según el método de la presente realización, la variación en la concentración CV3 del butadieno en la cabeza de la torre puede reducirse a alrededor de 0,21 por ciento (mín. 0,19-máx. 0,40%). Nótese que en el control convencional, la variación en la concentración CV3 del butadieno en la cabeza de la torre era 0,29 por ciento (mín. 0,13-máx. 0,42%).
Según el aparato y el método de la presente realización, suprimiendo las variaciones de las concentraciones CV1 y CV2 del cis-2-buteno y el trans-2-buteno como impurezas cerca de la cola de la primera torre 4 de destilación extractiva, y suprimiendo las variaciones de la concentración del butadieno en la cabeza de la torre, es posible estabilizar la concentración de butadieno incluido en el extracto extraído de la cola. Como resultado, incrementar la pureza de los butadienos conjugados en el procedimiento posterior se hace fácil, y se pueden obtener de manera estable butadienos conjugados de alta pureza.
Segunda realización
En la presente realización, se explicará el procedimiento de separación y purificación de hidrocarburos insaturados distintos a dienos conjugados. En la presente realización, se usa como materia prima el refinado C4R, producido como subproducto en el procedimiento de separación y purificación de los dienos conjugados de la fracción C_{4} o la fracción C_{5} de la primera realización mostrada en la Fig. 1 (gas residual de la materia prima C4F de la que ha sido separado el butadieno), y se separan y purifican butenos.
El refinado C4R contiene de 30 a 80 por ciento de butenos. El resto consiste en butanos. Como se muestra en la Fig. 5, el gas residual BBR es alimentado a la torre 101 de evaporación, donde es vaporizado, y después es alimentado a la torre 102 de destilación extractiva.
Además, es alimentado un disolvente a un piso más alto que la posición de alimentación del BBR de la primera torre 102 de destilación extractiva. El disolvente, que contiene los butenos, es extraído de la cola de la torre 102 de destilación extractiva. Casi todos los butanos contenidos en el BBR son evacuados de la cabeza de la torre. El disolvente que contiene los butenos extraídos de la cola de la torre 102 de destilación extractiva es alimentado a una posición varios pisos más baja que la cabeza de una torre 103 de separación. En la torre de separación, los butenos y el disolvente son separados.
La temperatura de la cola de la torre 102 de destilación extractiva es controlada para que alcance el punto de ebullición del disolvente a la presión de la torre, esto es, normalmente de 0,05 a 0,5 MPa. Los butenos son extraídos de la cabeza de la torre 103 de separación. Parte es enviada a la torre 105 de recuperación del disolvente, mientras que el remanente es devuelto a la torre 102 de destilación extractiva. Normalmente, se extrae disolvente de 100 a 200ºC de la cola de la torre 103 de separación. En la torre 105 de recuperación del disolvente, los butenos se recuperan de la cabeza de la torre, mientras que una mezcla del disolvente y butenos es devuelta desde la cola de la torre hasta la cola de la torre 102 de destilación extractiva. Los butenos recuperados de la torre 105 son, de manera general, una mezcla de n-buteno, isobuteno, 1-buteno y 2-buteno. Cuando es necesaria la separación y purificación de éstos, dado que casi todos los butanos difíciles de separar y purificar son retirados, la separación y purificación puede ser realizada fácilmente por una operación normal de destilación.
En la presente realización, detectando el cambio en la concentración de las impurezas cerca de la cola de la torre 102 de destilación extractiva y el cambio de la concentración de los butenos en el gas butano emitido desde la cabeza de la torre 102 de destilación extractiva, y controlando la relación del disolvente alimentado a la torre 102 de destilación extractiva, controlando la relación de retorno desde la torre 103 de separación a través de la torre 105 de recuperación del disolvente hasta la torre 102 de destilación extractiva, controlando la relación de reflujo en la cabeza de la torre 102 de destilación extractiva, y controlando la temperatura de la cola de la torre 102 de destilación extractiva de acuerdo con estos cambios, es posible extraer una concentración constante de butenos. En la presente realización, la concentración de butenos en el extracto obtenido finalmente es al menos 99 por ciento.
El aparato de control y el método de control de la torre 102 de destilación extractiva según la presente realización es similar al caso de la primera torre 4 de destilación extractiva mostrada en la Fig. 2, excepto que la materia prima alimentada cambia de BBF a BBR, el gas evacuado de la cabeza de la torre cambia de BBR a un gas que contiene butenos, las impurezas detectadas como CV1 y CV2 cambian de cis-2-buteno y trans-2-buteno a n-butano y otros butanos, el extracto extraído de la cola de la torre 102 de destilación extractiva cambia de dienos conjugados a butenos. La descripción común será omitida.
Según el aparato y método de la presente realización, suprimiendo las variaciones de las concentraciones CV1 y CV2 de las impurezas de butano cerca de la cola de la torre 102 de destilación extractiva, y suprimiendo las variaciones de la concentración de los butenos en la cabeza de la torre, es posible estabilizar la concentración de butenos incluidos en el extracto extraído de la cola. Como resultado, incrementar la pureza de los butenos en el procedimiento posterior se hace fácil, la pérdida de los butenos en la cabeza de la torre puede ser suprimida, y se pueden obtener de manera estable butenos de alta pureza.
Otras realizaciones
Nótese que la presente invención no está limitada a las realizaciones anteriores, y se puede modificar de diversas maneras dentro del alcance de la invención.
Por ejemplo, en la primera realización se usaron dos sensores 32 y 34 de concentración de impurezas como medios de detección de concentración de impurezas en la primera torre 4 de destilación extractiva, pero en la presente invención también es posible usar cualquiera de los sensores 32 ó 34 de concentración de impurezas y omitir el otro. Esto es porque hay una correlación entre la concentración del cis-2-buteno y la concentración del trans-2-buteno detectada por estos sensores 32 y 34 de concentración, y, detectando y suprimiendo la concentración de cualquiera de éstos, es posible suprimir también las fluctuaciones en la concentración del otro. Si se omite uno, no obstante, es preferible omitir el sensor 32 de concentración de impurezas para detectar la concentración del cis-2-buteno. Esto es porque el cis-2-buteno puede ser retirado en un procedimiento después de la primera torre 4 de destilación extractiva. Nótese que lo mismo se aplica a la segunda realización.
Además, en la primera realización, la concentración del butadieno diana era detectada en la cabeza de la torre 4 de destilación extractiva, pero en la presente invención la localización no está limitada a la cabeza de la torre. También es posible otra localización. Sin embargo, la detección en la cabeza de la torre es la más preferible. Lo mismo se aplica a la segunda realización.

Claims (14)

1. Un aparato de separación y purificación para un hidrocarburo insaturado, que comprende:
una torre (4) de destilación extractiva suministrada con una materia prima que contiene hidrocarburos insaturados y un disolvente, y que destila la materia prima para separar y purificar un hidrocarburo insaturado diana;
unos medios (23) de control de la relación de disolvente para controlar la relación del disolvente alimentado a la torre (4) de destilación extractiva; y
unos medios (36) de control de la temperatura de la cola para controlar una temperatura de la cola de la torre (4) de destilación extractiva;
caracterizado por comprender además:
unos medios (32, 34) de detección de concentraciones de impurezas para detectar una concentración de una impureza específica distinta al hidrocarburo insaturado diana en la torre (4) de destilación extractiva u otra torre conectada a la torre (4) de destilación extractiva;
unos medios (25) de detección de la concentración del material diana para detectar una concentración del hidrocarburo insaturado diana en la torre (4) de destilación extractiva u otra torre conectada a la torre (4) de destilación extractiva;
unos medios (48, 50) de control de la relación de retorno para controlar un caudal de parte de un fluido que incluye el hidrocarburo insaturado diana extraído de una cola de la torre (4) de destilación extractiva y devuelto a la torre (4) de destilación extractiva;
unos medios (28) de control de la relación de reflujo para controlar un caudal de parte de un componente residual de la materia prima extraído de una cabeza de la torre (4) de destilación extractiva y llevados a reflujo a la torre (4) de destilación extractiva; y
unos medios (60) de control predictivo para calcular valores previstos de la concentración de la impureza específica y la concentración del hidrocarburo insaturado diana después de un tiempo predeterminado, basados en valores detectados por los medios (32, 34) de detección de concentraciones de impurezas y los medios (25) de detección de la concentración del material diana, y controlar los medios (48, 50) de control de la relación de retorno, los medios (23) de control de la relación de disolvente, los medios (28) de control de la relación de reflujo, y los medios (36) de control de la temperatura de la cola basándose en los valores previstos.
2. El aparato de separación y purificación para un hidrocarburo insaturado expuesto en la reivindicación 1, que comprende además
unos medios (30) de detección de presión diferencial para detectar una presión diferencial entre una cabeza y cola de dicha torre (4) de destilación extractiva,
en el que los medios (60) de control predictivo calculan valores previstos de la concentración de la impureza específica y la concentración del hidrocarburo insaturado diana después de un tiempo predeterminado, basados en valores detectados por los medios (32, 34) de detección de concentraciones de impurezas, los medios (25) de detección de la concentración del material diana, y los medios (30) de detección de presión diferencial, y controlan los medios (50) de control de la relación de retorno, los medios (23) de control de la relación de disolvente, los medios (28) de control de la relación de reflujo, y los medios (36) de control de la temperatura de la cola basándose en los valores previstos.
3. El aparato de separación y purificación para un hidrocarburo insaturado expuesto en la reivindicación 1 ó 2, en el que están dispuestos unos medios (22) de alimentación de disolvente para alimentar dicho disolvente a dicha torre (4) de destilación extractiva en una posición más alta que unos medios (20) de alimentación de una fracción de petróleo para alimentar una fracción de petróleo que contiene dicho hidrocarburo insaturado.
4. El aparato de separación y purificación para un hidrocarburo insaturado expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende además una torre (2) de evaporación para vaporizar una fracción de petróleo que contiene dicho hidrocarburo insaturado antes de ser alimentada a dicha torre (4) de destilación extractiva.
5. El aparato de separación y purificación para un hidrocarburo insaturado expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además una torre (8) de separación alimentada con un fluido que contiene el hidrocarburo insaturado diana extraído de la cola de dicha torre (4) de destilación extractiva y que separa el hidrocarburo insaturado y el disolvente.
6. Un método para la separación y purificación de un hidrocarburo insaturado, que comprende las etapas de:
suministrar una materia prima que contiene un hidrocarburo insaturado diana y un disolvente a una torre (4) de destilación extractiva;
controlar una relación del disolvente alimentado a dicha torre (4) de destilación extractiva; y
controlar una temperatura de la cola de la torre (4) de destilación extractiva;
caracterizado por comprender además las etapas de:
detectar una concentración de una impureza específica distinta al hidrocarburo insaturado diana en la torre (4) de destilación extractiva u otra torre conectada a la torre (4) de destilación extractiva;
detectar una concentración del hidrocarburo insaturado diana en la torre (4) de destilación extractiva u otra torre conectada a la torre (4) de destilación extractiva;
controlar un caudal de retorno de parte de un fluido que contiene el hidrocarburo insaturado diana extraído de una cola de la torre (4) de destilación extractiva y devuelto a la torre (4) de destilación extractiva;
controlar un caudal de reflujo de parte de un componente residual de la materia prima extraído de una cabeza de la torre (4) de destilación extractiva y llevado a reflujo a la torre (4) de destilación extractiva; y
calcular valores previstos de la concentración de la impureza específica y la concentración del hidrocarburo insaturado diana después de un tiempo predeterminado, basados en valores detectados por la etapa de detección de la concentración de impurezas y la etapa de detección de la concentración del material diana, y controlar el caudal de retorno, la relación del disolvente, el caudal de reflujo y la temperatura de la cola basándose en los valores previstos.
7. El método de separación y purificación de un hidrocarburo insaturado expuesto en la reivindicación 6, que comprende además
detectar una presión diferencial entre una cabeza y una cola de dicha torre (4) de destilación extractiva y
calcular valores previstos de la concentración de la impureza específica y la concentración del hidrocarburo insaturado diana después de un tiempo predeterminado, basados en valores detectados por la etapa de detección de la concentración de impurezas, la etapa de detección de la concentración del material diana, y la etapa de detección de la presión diferencial y controlar el caudal de retorno, la relación del disolvente, el caudal de reflujo, y la temperatura de la cola basándose en los valores previstos.
8. El método de separación y purificación de un hidrocarburo insaturado expuesto en la reivindicación 6 ó 7, que comprende además alimentar dicho disolvente a dicha torre (4) de destilación extractiva desde una posición más alta que unos medios de alimentación de una fracción de petróleo para alimentar una fracción de petróleo que contiene dicho hidrocarburo insaturado.
9. El método de separación y purificación de un hidrocarburo insaturado expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, que comprende además vaporizar una fracción de petróleo que contiene dicho hidrocarburo insaturado antes de ser alimentada a dicha torre (4) de destilación extractiva, y alimentar después la fracción de petróleo a dicha torre (4) de destilación extractiva.
10. El método de separación y purificación de un hidrocarburo insaturado expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, que comprende además separar un fluido, que contiene el hidrocarburo insaturado diana extraído de la cola de dicha torre (4) de destilación extractiva, en el hidrocarburo insaturado y el disolvente.
11. El método de separación y purificación de un hidrocarburo insaturado expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, que comprende además usar una fracción de petróleo que contiene un dieno conjugado como fracción de petróleo que contiene el hidrocarburo insaturado antes de ser alimentada a la torre (4) de destilación extractiva.
12. El método de separación y purificación de un hidrocarburo insaturado expuesto en la reivindicación 11, en el que dicho dieno conjugado es butadieno y la concentración de dicha impureza específica es la concentración de cis-2-buteno y/o la concentración de trans-2-buteno.
13. El método de separación y purificación de un hidrocarburo insaturado expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 12, que comprende además controlar la temperatura de la cola de dicha torre (4) de destilación extractiva para que alcance el punto de ebullición del disolvente a la presión de la torre.
14. El método de separación y purificación de un hidrocarburo insaturado expuesto en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13, que comprende además detectar la concentración de dicho hidrocarburo insaturado diana en una cabeza de dicha torre (4) de destilación extractiva.
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