FABRICACIÓN DE BUTADIENO SULFONAFABRICACIÓN DE BUTADIENO SULFONAUna planta debe fabricar butadieno sulfona a razón de 1250 lb/h a partir de dióxido de azufre líquido y butadieno que debe recuperarse de una mezcla de C4 crudo como materias primas. Construya un diagrama de flujo para el proceso según la descripción siguiente.

La mezcla C4 crudo es cargada a una columna de destilación extractiva T-1 de 70 bandejas que emplea acetonitrilo como el solvente. Las bandejas son numeradas desde el inferior. La alimentación entra en la bandeja 20, el solvente entra en la bandeja 60, y el reflujo es devuelto a la bandeja superior. El producto de cabeza va más allá de los límites de batería. El butadieno disuelto en acetonitrilo sale por el inferior. Esta corriente es bombeada a una columna de recuperación T-2 de 25 bandejas y el solvente entra en la bandeja 20. El butadieno es recuperado en la parte superior como líquido y procede al reactor BDS. El acetonitrilo es el producto de cola que se enfría a 100ºF y devuelto a T-1. Ambas columnas tienen la misma condensación y provisiones de nuevo hervor.

El butadieno de la planta de recuperación, el dióxido de azufre líquido de almacenamiento, y una corriente de reciclaje (también licuado) es bombeado por un precalentador de altas temperaturas a un reactor R-1 que es de construcción de carcasa y de un tubo con agua se enfría sobre el lado de la carcasa. Las condiciones de funcionamiento son 100ºC y 300 psig. La alimentación combinada contiene las dimensiones equimolales de los reactivos, y el 80 % de la conversión es lograda es este navío. El efluente es enfriado a 70ºC, luego entra en un reactor R-2 de bajas temperaturas (mantenido el 70ºC y 50 psig con el agua fría) donde la conversión se hace al 92 %. El efluente es dirigido en 70ºC y a presión atmosférica en D-1. El producto del vapor es comprimido, condensado y reciclado al reactor R-1. El líquido es bombeado a un tanque de almacenamiento donde le proporciona 70ºC las 24hr sin interrupción para asegurar el equilibrio químico entre el dióxido de azufre, butadieno, y butadieno sulfona. El agua de refrigeración está disponible en 32ºC.

MANUFACTURE OF BUTADIENE SULFONEMANUFACTURE OF BUTADIENE SULFONEA planta is to manufacture butadiene sulfone at the rate of 1250 lb/hr from liquid sulfur dioxide and butadiene to be recovered from a crude C4 mixture as starting materials. Construct a flowsheet for the process according to the following description.

The crude C4 mixture is charged to a 70 tray extractive distillation column T-1 that employs acetonitrile as solvent. Trays are numbered from the bottom. Feed enters on tray 20, solvent enters on tray 60, and reflux is returned to the top tray. Net overhead product goes beyond the battery limits. Butadiene dissolved in acetonitrile leaves at the bottom. This stream is pumped to a 25-tray solvent recovery column T-2 which it enters on tray 20. Butadiene is recovered overhead as liquid and proceeds to the BDS reactor. Acetonitrile is the bottom product which is cooled to 100ºF and returned to T-1. Both columns have the usual condensing and reboiling provisions.

Butadiene from the recovery plant, liquid sulfur dioxide from storage, and a recycle stream (also liquified) are pumped through a preheater to a high temperature reactor R-1 which is of shell-and-tube construction with cooling water on the shell side. Operating conditions are 100ºC and 300 psig. The combined feed contains equimolal proportions of the reactants, and 80% conversion is attained is this vessel. The effluent is cooled to 70ºC, then enters a low temperature reactor R-2 (maintained at 70ºC and 50 psig with cooling water) where the conversion becomes 92%. The effluent is flashed at 70ºC and atmospheric pressure in D-1. Vapor product is compressed, condensed and recycled to the reactor R-1. The liquid is pumped to a storage tank where 24hr holdup at 70ºC is provided to ensure chemical equilibrium between sulfur dioxide, butadiene, and butadiene sulfone. Cooling water is available at 32ºC.