Способ выведения воды из технологического контура в химическом производстве



Способ выведения воды из технологического контура в химическом производстве
Способ выведения воды из технологического контура в химическом производстве

 


Владельцы патента RU 2606118:

Акционерное общество "Каменскволокно" (RU)

Настоящее изобретение относится к способу выведения воды из технологического контура в химическом производстве. Способ включает нейтрализацию исходных растворов, ректификацию раствора пластификационной ванны в двух колоннах, вакуумную выпарку смеси кубового остатка второй колонны и осадительной ванны, ректификацию кубового остатка вакуум-выпарного аппарата, вакуумную ректификацию отгонного продукта вакуум-выпарного аппарата и третьей колонны, ректификацию органической фракции и ректификацию водной фракции с получением целевого продукта. При этом многокомпонентные исходные смеси, содержащие от 0 до 60% диметилацетамида (ДМАА), от 0 до 70% изобутилового спирта (ИБС), а также хлорид лития или хлорид кальция, хлорид водорода, воду и примеси - остальное до 100%, вначале разделяют на содержащие хлорид лития или хлорид кальция и не содержащие его, затем разделяют смеси, не содержащие хлорид лития или хлорид кальция, на содержащие ДМАА и не содержащие его, а жидкий поток, состоящий из ИБС и воды и не содержащий ДМАА, после охлаждения разделяется на две фазы - водную и органическую, а водную фазу направляют на гетероазеотропную ректификацию, где отделяют ИБС при атмосферном давлении и получают очищенную лютерную воду. Предлагаемый способ позволяет получить целевой продукт с чистотой, допускающей его выведение из производственного цикла в промышленную канализацию, и без потерь используемых повторно компонентов. 1 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к регенерации технологических растворов химического производства и может быть использовано для выведения воды из технологического контура.

Уровень техники

Известен способ разделения многокомпонентных смесей путем ректификации (патент РФ №2091116, 1997), который включает подачу исходной смеси в колонну, противоточное контактирование жидкости и газа на контактных ступенях для отпарки низкокипящих компонентов, нагревание жидкости, стекающей с низа колонны, в испарителе, конденсацию поднимающихся паров в дефлегматоре, отбор верхнего и нижнего продуктов ректификации, при этом осуществляют рециркуляцию исходной смеси до подачи в колонну между сырьевой емкостью и дефлегматором и в качестве охлаждающей жидкости, нагревание в дефлегматоре, отбор и подачу в колонну или испаритель в качестве сырья.

Недостатком указанного способа является невозможность разделения трех- и более компонентных систем.

Известен способ перегонки бензиновых фракций С210, включающий непрерывную ректификацию растворов с подачей нагретого сырья в секцию питания ректификационной колонны паров дистиллята, их охлаждение и конденсацию с подачей части конденсата на верх колонны в качестве орошения, отвод с низа колонны кубового остатка перегонки, часть которого подогревается и возвращается в низ колонны для обогрева куба, при этом в зависимости от концентраций низкокипящих и высококипящих компонентов в сырье в него добавляют жидкий продукт с верха или низа колонны (патент РФ №2022996,1994). Недостатком указанного способа при наличии в исходной смеси растворенных нелетучих веществ являются потери целевого продукта и высокое содержание примесей в нем. Наиболее близким техническим решением является способ получения трех отдельных потоков метанола и этанола, н-пропанола и изобутанола (ИБС), описанный в патенте РФ №2159223, 2000 г. Согласно данному патенту, разделение ведут в трех ректификационных колоннах. Из верхней части первой колонны в виде бокового погона выводят безводный поток, состоящий в основном из метанола и этанола. Из первой колонны также отбирают второй боковой погон из зоны ниже места ввода сырья, который охлаждают и разделяют на органическую и водную фазы. Органическую фазу возвращают в низ колонны на повторный цикл. Из куба первой колонны выводят жидкий поток, в основном содержащий пропанол, ИБС и другие высококипящие соединения с небольшими примесями метанола и этанола, который направляют во вторую колонну. С верха второй колонны выводят поток, содержащий в основном н-пропанол с небольшими примесями исходных спиртов и воды. Из нижней части второй колонны отбирают поток, содержащий до 95% ИБС с примесями высококипящих соединений. В третьей колонне разделяют водную фазу нижнего бокового погона из первой колонны с получением с верха колонны спиртов и других органических соединений, которые возвращают на повторный цикл в первую колонну. Поток из нижней части третьей колонны в основном состоит из выведенной из контура воды. Давление в вышеуказанных колоннах и в сепараторе составляет от 30 до 500 кПа.

Раскрытие изобретения

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является разработка способа выведения балластной воды из производственного цикла.

В сравнении с известными техническими решениями предлагаемый способ предусматривает последовательное удаление из исходного раствора нелетучего и высококипящего компонентов смеси, после чего на ректификацию подается двухкомпонентная смесь.

Техническим результатом заявленного изобретения является получение целевого продукта с чистотой, допускающей его выведение из производственного цикла в промышленную канализацию и без потерь используемых повторно компонентов.

Указанный результат достигается тем, что в способе выведения воды из технологического контура в химическом производстве, включающем нейтрализацию исходных растворов, ректификацию раствора пластификационной ванны в двух колоннах, вакуумную выпарку смеси кубового остатка второй колонны и осадительной ванны, ректификацию кубового остатка вакуум-выпарного аппарата, вакуумную ректификацию отгонного продукта вакуум-выпарного аппарата и третьей колонны, ректификацию органической фракции и ректификацию водной фракции с получением целевого продукта, многокомпонентные исходные смеси, содержащие от 0 до 60% диметилацетамида (ДМАА), от 0 до 70% изобутилового спирта (ИБС), а также хлорид лития или хлорид кальция, хлорид водорода, воду и примеси - остальное до 100%, вначале разделяют на содержащие хлорид лития или хлорид кальция и не содержащие его, затем разделяют смеси, не содержащие хлорид лития или хлорид кальция, на содержащие ДМАА и не содержащие его, а жидкий поток, состоящий из ИБС и воды и не содержащий ДМАА, после охлаждения разделяется на две фазы - водную и органическую; водную фазу направляют на гетероазеотропную ректификацию, где отделяют ИБС при атмосферном давлении и получают очищенную лютерную воду.

Описание чертежей

На фиг. 1 представлена схема способа выведения воды из производственного цикла. Осуществление изобретения

Раствор пластификационной ванны из сырьевой емкости 1 подают в нейтрализаторы 2, 3, где подвергают нейтрализации и направляют на ректификационную колонну 4, где происходит удаление ИБС и основной части воды. Кубовый остаток колонны направляют в промежуточную емкость 5, откуда подают в смеситель на смешение с обезвоженным ИБС. Полученная смесь направляется на ректификационную колонну 6 для максимального удаления остаточной воды. Дистиллят колонн 4 и 6 разделяют в гравитационных отстойниках на водную и органическую (изобутанольную) фракции и направляют их в соответствующие сборные емкости 16 и 17. Кубовый остаток колонны 6 собирают в сборной емкости 7, где смешивают с раствором осадительной ванны. Смесь нейтрализуют в нейтрализаторах 8, 9 и направляют в барометрическую емкость 10, откуда подают в вакуум-выпарной аппарат 11. Кубовый остаток вакуум-выпарного аппарата собирают в барометрической емкости 12, откуда подают на вакуумную колонну 13. Отгонный продукт вакуум-выпарного аппарата собирается в сборной емкости 14, где смешивается с отгонным продуктом колонны 13. Смесь подается на вакуумную ректификацию на колонну 15. Из куба колонны 15 в парах отбирают регенерированный ДМАА. Дистиллят колонны 15 поступает в сборник изобутанольной фракции 17, откуда смесь подается на колонны 18 и 19. Дистиллят колонн 18 и 19 разделяют в гравитационных отстойниках на водную и органическую фракции и направляют их в соответствующие сборные емкости 16 и 17. Кубовый остаток колонны 18 направляется на смешение с питанием колонны 6. Кубовый остаток колонны 19 представляет собой регенерированный ИБС. Из сборника 16 водная фракция подается на колонну 20. Дистиллят колонны 20 разделяют в гравитационном отстойнике на водную и органическую фракции и вновь направляют их в соответствующие сборные емкости 16 и 17. Кубовый остаток колонны 20 - целевой продукт, представляющий собой лютерную воду, выводят из системы.

Согласно предлагаемому способу полученный в химическом производстве водно-изобутанольный раствор ДМАА, содержащий 1-30 масс.% ДМАА и 0,01-0,15% хлорида водорода (пластификационная ванна), нейтрализуют водным раствором гидроксида лития или гидроксида кальция и подают в ректификационную колонну 4, работающую при атмосферном давлении. Дистиллят колонны, представляющий собой водно-изобутанольную смесь, содержащую до 0,15 масс.% ДМАА, отбирают при 87-100°С, конденсируют, охлаждают и разделяют в гравитационном отстойнике на водную и органическую фракции, которые направляются в соответствующие сборники 16 и 17. Кубовый остаток колонны 4 выводят при 105-120°С, смешивают с безводным ИБС в соотношении 1/4-1/2 и подают на ректификационную колонну 6. Дистиллят колонны 6, представляющий собой водно-изобутанольную смесь, содержащую до 0,15 масс.% ДМАА, отбирают при 87-100°С, конденсируют, охлаждают и разделяют в гравитационном отстойнике на водную и органическую фракции, которые направляются в соответствующие сборники 16 и 17. Кубовый остаток колонны 6 выводят при 110-135°С. Водно-изобутанольный раствор ДМАА, содержащий 0-60 масс.% ДМАА и 0,01-0,15% хлорида водорода (осадительная ванна), нейтрализуют водным раствором гидроксида лития или гидроксида кальция, смешивают с кубовым остатком колонны 6 и направляют на вакуум-выпарной аппарат 11. Кубовый остаток вакуум-выпарного аппарата в виде питания подают на вакуумную колонну 13. Колонна 13 работает при давлении внизу и вверху колонны 0,05-0,30 кгс/см2 и 0,01-0,10 кгс/см2 соответственно. Кубовый остаток колонны 13, представляющий собой обезвоженный концентрированный раствор хлорида лития или хлорида кальция в ДМАА, удаляется на последующие технологические стадии переработки. Дистиллят вакуум-выпарного аппарата 11 смешивают с отгонным продуктом колонны 13 и подают в качестве питания на вакуумную колонну 15. Вакуумная колонна 15 работает при давлении внизу и вверху колонны 0,05-0,30 кгс/см2 и 0,01-0,10 кгс/см2 соответственно. Дистиллят ректификационной колонны 15, представляющий собой водно-изобутанольную смесь, содержащую до 0,15 масс.% ДМАА, отбирают при 30-70°С, конденсируют, охлаждают и отправляют в сборник органической фракции 17. Боковым выводом колонны 15 между вводом питания и отбором кубового остатка отбирают в парах чистый ДМАА, который затем конденсируют и собирают в сборных емкостях для возврата в производственный цикл. Жидкий кубовый остаток колонны 15, представляющий собой ДМАА, содержащий примеси, удаляют из системы. Часть водно-изобутанольной смеси из сборника органической фракции 17 подают на ректификационную колонну 18, работающую при атмосферном давлении. Дистиллят колонны 18, представляющий собой водно-изобутанольную смесь, отбирают при 87-100°С, конденсируют, охлаждают и разделяют в гравитационном отстойнике на водную и органическую фракции, которые направляются в соответствующие сборники 16 и 17. Кубовый остаток колонны направляется на смешение с питанием ректификационной колонны 6. Вторую часть водно-изобутанольной смеси из сборника органической фракции 17 подают на ректификационную колонну 19, работающую при атмосферном давлении. Дистиллят колонны 19, представляющий собой водно-изобутанольную смесь, отбирают при 87-100°С, конденсируют, охлаждают и разделяют в гравитационном отстойнике на водную и органическую фракции, которые направляются в соответствующие сборники 16 и 17. Кубовый остаток колонны 19, представляющий собой регенерированный ИБС, собирается в сборных емкостях для возврата в производственный цикл. Водно-изобутанольную смесь из сборника водной фракции 16 подают на ректификационную колонну 20, работающую при атмосферном давлении. Дистиллят колонны 20, представляющий собой водно-изобутанольную смесь, отбирают при 87-100°С, конденсируют, охлаждают и разделяют в гравитационном отстойнике на водную и органическую фракции, которые направляются в соответствующие сборники 16 и 17. Кубовый остаток колонны 20, представляющий собой целевой продукт - лютерную воду, выводят из технологического контура в промышленную канализацию.

Способ выведения воды из технологического контура в химическом производстве, включающий нейтрализацию исходных растворов, ректификацию раствора пластификационной ванны в двух колоннах, вакуумную выпарку смеси кубового остатка второй колонны и осадительной ванны, ректификацию кубового остатка вакуум-выпарного аппарата, вакуумную ректификацию отгонного продукта вакуум-выпарного аппарата и третьей колонны, ректификацию органической фракции и ректификацию водной фракции с получением целевого продукта, при этом многокомпонентные исходные смеси, содержащие от 0 до 60% диметилацетамида (ДМАА), от 0 до 70% изобутилового спирта (ИБС), а также хлорид лития или хлорид кальция, хлорид водорода, воду и примеси - остальное до 100%, вначале разделяют на содержащие хлорид лития или хлорид кальция и не содержащие его, затем разделяют смеси, не содержащие хлорид лития или хлорид кальция, на содержащие ДМАА и не содержащие его, а жидкий поток, состоящий из ИБС и воды и не содержащий ДМАА, после охлаждения разделяется на две фазы - водную и органическую; водную фазу направляют на гетероазеотропную ректификацию, где отделяют ИБС при атмосферном давлении и получают очищенную лютерную воду.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к способу гидроформилирования олефинов С6-С9 в спирты С7-С10, которые используются в качестве пластификаторов полимеров, детергентов, высокооктановой добавки к автомобильным бензинам, для производства смазочных масел, гидравлических жидкостей.

Настоящее изобретение относится к катализатору синтеза линейных альфа-спиртов, содержащих четное число атомов углерода, из этанола, состоящий из γ-Al2O3, Cu или Ni и второго металла, отличающийся тем, что в качестве второго металла он содержит Au при следующем содержании компонентов, % мас.: Au 0,05-0,15 Ni или Cu 0,015-0,1 γ-Al2O3 остальное Также изобретение относится к способу прямого синтеза линейных альфа-спиртов, содержащих четное число атомов углерода, в присутствии заявленного катализатора в реакторе автоклавного типа при парциальном давлении этанола 61-100 атм, температуре 240-295°С в течение 1-8 часов при постоянном перемешивании с последующим охлаждением до комнатной температуры при постоянном перемешивании.

Настоящее изобретение относится к катализатору синтеза линейных альфа-спиртов, содержащих четное число атомов углерода, из этанола, состоящий из γ-Al2O3, Cu или Ni и второго металла, отличающийся тем, что в качестве второго металла он содержит Au при следующем содержании компонентов, % мас.: Au 0,05-0,15 Ni или Cu 0,015-0,1 γ-Al2O3 остальное Также изобретение относится к способу прямого синтеза линейных альфа-спиртов, содержащих четное число атомов углерода, в присутствии заявленного катализатора в реакторе автоклавного типа при парциальном давлении этанола 61-100 атм, температуре 240-295°С в течение 1-8 часов при постоянном перемешивании с последующим охлаждением до комнатной температуры при постоянном перемешивании.

Изобретение относится к усовершенствованному способу оксосинтеза с рециркуляцией преобразованных отходов масел. Способ включает гидроформилирование олефина с синтез-газом в реакторе с полученим продукта оксосинтеза и побочного продукта - отходов масел, характеризующегося более низкой или более высокой температурой кипения, чем продукт оксосинтеза, отделение продукта оксосинтеза от отходов масел, преобразование отделенных отходов масел в синтез-газ, включающее испарение отходов масел газообразным углеводородом в резервуаре испарителя с получением смешанного парообразногопотока газообразного углеводорода и испаренных отходов масел и прямое окисление смешанного парообразного потока с получение синтез-газа, и рециркуляцию синтез-газа.

Изобретение относится к катализатору и способу алкилирования этанола изопропанолом с получением пентанола-2. Катализатор алкилирования этанола изопропанолом состоит из γ-Al2O3, Cu или Ni и второго металла - Au при следующем содержании компонентов, мас.

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, точнее к гетерогенным катализаторам для конверсии алкилформиатов (реакцией декарбонилирования) в соответствующие спирты.

Изобретение относится к наноразмерному катализатору на основе меди с размером частиц 1-50 нм и способу его получения, включающему: растворение в водном растворе первого компонента, содержащего исходную медь (Cu), второго исходного компонента, содержащего один или более металлов, отобранных из группы, включающей переходный металл, щелочноземельный металл и металл группы IIIb, и третьего исходного компонента, содержащего один или более элементов, отобранных из группы, включающей глинозем, кремнезем, кремнезем-глинозем, магнезию, двуокись титана, диоксид циркония и углерод, последующее перемешивание полученного раствора для получения перемешанного раствора смесей; осаждение перемешанного раствора смесей для осаждения исходного катализатора путем добавления Na2CO3 до достижения значения pH 4.0-5.0 и последующего добавления NaOH до достижения значения pH 7.0; и промывку и фильтрацию осажденного исходного катализатора.

Настоящее изобретение относится к способу получения бутанола, который имеет важное промышленное значение как исходное сырье для получения химических и фармацевтических продуктов, а также в качестве растворителя и топлива.

Изобретение относится к новому ациклическому альдегиду, имеющему 16 атомов углерода, содержащему, по меньшей мере, три разветвления и выбранному из группы, состоящей из: 3-этил-7,11-диметилдодеканаля, 2,3,7,11-тетраметил-додеканаля, 7,11-диметил-3-винилдодека-6,10-диеналя и 4,8,12-триметилтридека-4,7,11-триеналя, к композиции веществ, пригодной для использования в качестве исходного материала для получения поверхностно-активных веществ и содержащей, по меньшей мере, один из заявленных ациклических альдегидов, к композиции моющих спиртов, пригодной для получения композиции поверхностно-активных веществ и содержащей, по меньшей мере, один ациклический спирт, конвертированный из заявленного ациклического альдегида, и к композиции поверхностно-активного вещества, пригодной для использования в моющей или чистящей композиции и содержащей одно или более поверхностно-активных производных изомеров ациклического моющего спирта, конвертированного из заявленного ациклического альдегида.

Изобретение относится к способу регенерации изобутилового спирта в производстве высокопрочных арамидных нитей. Способ включает нейтрализацию исходных растворов, ректификацию раствора пластификационной ванны в двух колоннах, вакуумную выпарку смеси кубового остатка второй колонны и осадительной ванны, ректификацию кубового остатка вакуум-выпарного аппарата, вакуумную ректификацию отгонного продукта вакуум-выпарного аппарата и третьей колонны, ректификацию водной фракции с удалением лютерной воды и ректификацию органической фракции с получением целевого продукта.

Изобретение относится к способу и системе для извлечения диоксида углерода на установке для синтеза метанола из углеводородного газа или синтеза бензина из углеводородного газа через метанол.

Изобретение относится к вариантам способа производства этанола. Один из вариантов способа включает следующие стадии: введение уксусной кислоты в испаритель для получения парового питающего потока и продувочного потока, где массовое соотношение парового питающего потока и продувочного потока составляет по меньшей мере 2:1, при этом продувочный поток содержит по меньшей мере 85 мас.% уксусной кислоты и менее чем 1 мас.% соединений, у которых температура кипения выше, чем у уксусной кислоты, паровой питающий поток содержит по меньшей мере 70 мас.% уксусной кислоты по отношению к полной массе парового питающего потока, введение парового питающего потока в реактор; и гидрирование уксусной кислоты из парового питающего потока в присутствии катализатора для получения неочищенного этанольного продукта, содержащего этанол.

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для отделения многозарядных катионов от моноэтиленгликоля. Моноэтиленгликоль используют для предотвращения образования гидратов в трубопроводах, транспортирующих газ, конденсата и воды.

Изобретение относится к способу регенерации изобутилового спирта в производстве высокопрочных арамидных нитей. Способ включает нейтрализацию исходных растворов, ректификацию раствора пластификационной ванны в двух колоннах, вакуумную выпарку смеси кубового остатка второй колонны и осадительной ванны, ректификацию кубового остатка вакуум-выпарного аппарата, вакуумную ректификацию отгонного продукта вакуум-выпарного аппарата и третьей колонны, ректификацию водной фракции с удалением лютерной воды и ректификацию органической фракции с получением целевого продукта.

Настоящее изобретение относится к способу дистилляции водной полиметилольной смеси, содержащей полиметилол формулы (I), третичный амин, воду, а также аддукт третичного амина и муравьиной кислоты (амин-формиат).

Настоящее изобретение относится к способу очистки сырого полиметилола, содержащего полиметилол формулы (I), а также гидроксикислоту формулы (IV). Согласно предлагаемому способу сырой полиметилол получают в многостадийном процессе, при этом на стадии а) алканали по реакции альдольной конденсации взаимодействуют с формальдегидом в присутствии третичных аминов в качестве катализаторов с образованием метилолалканалей формулы (II).

Изобретение относится к способу рекуперации компонентов смеси низкокипящих соединений, которая образуется при дистилляции продуктов гидрирования процесса синтеза полиметилолов и содержит третичный амин, воду, метанол, полиметилол формулы (I), метилолалканаль формулы (II), спирт формулы (III) и алканаль с метиленовой группой, находящейся в α-положении к карбонильной группе.

Изобретение относится к улучшенному способу синтеза метанола, в котором сырой метанол (101) получают в секции синтеза и очищают в секции дистилляции (D), получая очищенный метанол (104), поток (103) мгновенно выделяющегося газа и побочные продукты (105, 106).

Изобретение относится к способу регенерации моноэтиленгликоля из отводимого потока катализатора. Способ включает стадии: a) объединения отводимого потока и, необязательно, дополнительных отводимых потоков, которые содержат моноэтиленгликоль, с потоком тяжелых примесей, содержащим, по меньшей мере, 40 масс.% диэтиленгликоля, с получением объединенного потока; b) необязательно, дегидратацию объединенного потока и c) подачу объединенного потока со стадии (a) или стадии (b) на дистилляционную колонну и отведение из дистилляционной колонны первого потока, содержащего моноэтиленгликоль, и второго потока, содержащего диэтиленгликоль.

Изобретение относится к способу управления водной отмывкой оксидата в производстве капролактама, проводимому в ректификационной колонне с подачей реакционной смеси, регулированием температурного режима при использовании выносного теплообменника, отводом через конденсаторы дистиллята и кубового продукта.

Изобретение относится к органической химии, в частности к технологии получения амидов жирных кислот, являющихся промежуточными продуктами для синтеза целого ряда поверхностно-активных веществ, используемых в нефтедобыче, строительстве, бытовой химии, косметике.
Наверх