Способ выделения метанола

 

1. СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА или его водных растворов из жидких углеводородов с применением экстракции, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени извлечения метанола, получения высокойконцентрации его и избежания увлажнения жидких углеводородов, в качестве экстрагента берут хлористый кальций.2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что хлористый кальций берут в твердом виде с содержанием его 85-95% или в виде водного раствора с уд. вес. 35-1,37.3.Способ по пп.1и2, отличающийся тем, что экстракцию ведут сначала водным раствором, а затем твердым хлористым кальцием.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

,яи 328Ы6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTGPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ концентрации его и избежания увлажнения жидких углеводородов, в качестве экстрагента берут хлористый кальЦийе

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что хлористый кальций берут в твердом виде с содержанием его 85-957. или в виде водного раствора с уд. вес. 35-1 37.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что экстракцию ведут сначала водным раствором, а затем твердым хлористым кальцием. (ФQ,.<@ -

" Сф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1400364/23-04 (22) 03. 02.70 (46) 15,06.87. Бюл. h - 22 (72) В.А.Хорошилов, В.И.Попов, Т.В.Семенова и А.В.Демешкина (53) 547.261 .66 ° 061.31.5(088.8) (54)(57) 1. СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА или его водных растворов иэ жидких углеводородов с применением экстракции, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени из- влечения метанола, получения высокой (51) 4 С 07 С 29/86, С 07 С 31/04

328696

Температурные пределы отбора фрак0 ций, С

Выход, мас. ! до 60 60-95 95 — 122

5,9 22,8 23,9

Изобретение касается экстракции метанола из жидких углеводородов, применяемой во многих отраслях промышленности и, в частности, в газовой промышленности при добыче, сборе и переработке природного газа.

Известен способ выделения метанола или его водных растворов из жидких углеводородов с применением экстракции. Однако при экстракции метанола этим способом расходуется много воды (80-90Х от объема жидких углеводородов), вследствие чего извлекаемый метанол имеет малую концентрацию (0,510,0 вес.ч.) и требует больших затрат металла на аппаратуру и тепла для его концентрирования. Степень извлечения метанола из жидких углеводородов за однократную промывку водой мала и составляет примерно 40 — 50 . Для получения 807-ного извлечения метанола применяют многократные промывки или предварительное охлаждение жидких углеводородов до температуры 1520 С. В результате промывок жидкие углеводороды насыщаются водой, что при транспортировке в зимних условиях и охлаждении их приводит к выпадению избыточной воды, которая вызывает осложнения из-за образования внутри труб наледи, ледяных и гидратных пробок.

Для увеличения степени извлечения метанола, получения высокой концентрации его и избежания увлажнения жидких углеводородов в качестве экстрагента берут хлористый кальций, Кроме того, хлористый кальций берут в твердом виде с содержанием его.8595 . или в виде водного раствора с удельным весом 1,35-1,37. Экстракцию проводят водным раствором, а затем твердым хлористым кальцием.

Способ экстракции метанола из жид ких углеводородов апробирован в лабораторных условиях.

Для выделения метанола основным способом берут жидкий углеводород с уд. вес. d4 = 0,786. При 31 С фрикционный состав начинает кипеть. При

О

98 С выкипает 307 его, при 126 С—

60Х при 245 С вЂ” 907. Конец кипения при 278 С.

Групповой химический состав

Ароматический состав, мас. 38 35

Нефтеновый состав, мас.7. 38 59

5 Метановый состав, мас. . 100 24 26

Приведенное содержание ароматических углеводородов отвечает в основном бензольной фракции. Общее же со10 держание ароматических углеводородов составляет 30-357 от общего веса жидких углеводородов. !

Экстракция метанола твердым хло15 ристым кальцием приведена ниже.

О

Температура опытов, С 16-21

Давление Атмосферное

Количество 80Х-ного ме20 танола, растворенного в жидких углеводородах, мас.X. 0,5

Количество 85Х-ного технического хлористого кальция, участвовавшее в экстрагировании в от веса жидких углеводородов (углеводороды за

100X), мас.

Степень извлечения метанола, мас. 80-85

Концентрация извлеченного метанола, мас.X

4-6

Не менее 80

Зкстракция метанола растворами хлористого кальция

Температура опытов, С 16-21

55 Атмосферное

Количество 80 .-ного метанола, растворенное в жидких углеводородах, мас. 0,5

Точка росы жидких углеводородов после экстракции, С от -5 до -10

Наибольшие количества 857-ного

40 хлористого кальция, содержащие 4-6Х от веса жидких углеводородов за один период взаимодействия, экстрагируют из жидких углеводородов, содержащих до 80-85Х метанола, не снижая его

45 первоначальной концентрации, одновре- менно снижают содержание воды в углеводородах до точек росы от -5 до

-10 С при давлении и температуре опытов. С увеличением давления степень

50 осушки возрастает.

Удельный вес раствора хлористого кальция 1,36-1,37

Количество раствора хлористого кальция участвовавшего в экстраги— 5 ровании в I от веса жидких углеводородов (углеводороды за 1003), мас.Ж

Степень извлечения 10 метанола, мас.Е 70-75

Концентрация извлеченного метанола, мас.7. Не менее 80

Точка росы жидких углеводородов после эк- 15 о стракции, С от +6 до+2

Растворы хлористого кальция удельного веса 1,36-1,37, взятые в количестве 17Х от веса жидких углеводородов, обеспечивают извлечение до 20

70-75Х-ного метанола за один период взаимодействия, не снижая его первоначальной концентрации, и одновременно снижают содержание воды в углеводородах.

В зависимости QT конкретных промышленных условий (количества жидких углеводородов, подлежащих обработке, содержания в них метанола, необходимой степени зкстракции, давления, температуры и другого) процесс экстракции осуществляют по технологической схеме адсорбции или абсорбции или по комбинированной схеме с применением абсорбции и адсорбции одновременно. Во всех случаях жидкие углеводороды поступают противотоком по отношению к твердому хлористому кальцию и его растворам, а вся система

40 находится под давлением в среде углеводородных паров (газов) во избежания попадания в нее кислорода воздуха, вызывающего коррозию. Температура кипения водных растворов хлористого кальция более чем в два раза превышает температуру кипения метанола.

Во всех схемах выпарку метанола иэ растворов хлористого кальция производят известным способом. Регенерацию > хлористого кальция производят также известным способом.

Схема адсорбции

В первую из двух последовательно работающих вертикальных колонн с двумя слоями твердого хлористого кальция снизу на экстракцию подают жидкие углеводороды, которые последовательно проходят два слоя экстрагента

3 328696 4 ! в первой колонне, а затем два слоя во второй. Хло!ристый кальций, поглощая метанол, переходит в раствор и стекает через решетки вниз колонны, а затем поступает на регенерацию, Во второй колонне слои экстрагента в начале не извлекают метанол из жидких углеводородов. Она включается в работу по мере выработки хлористого кальция в первой колонне. Когда твер": дый хлористый кальций в первой колонне будет выработан, колонна автоматически переключается на загрузку ее экстрагентом, а весь поток жидких углеводородов направляется на экстракцию во вторую колонну. После загрузки первой колонны хлористым каль-. цием она автоматически включается в работу и по ходу потока жидких углеводородов теперь уже будет второй.

Таким образом чередуется работа колонн и обеспечивается надежное экстрагирование метанола из жидких углеводородов.

Схема абсорбции

В этой непрерывной схеме на верх колонны, имеющей необходимое количество тарелок, закачивают раствор хлористого кальция уд. вес. 1,35-1,37, а навстречу ему противотоком движутся жидкие углеводороды. Схема общеизвестна.

Комбинированные схемы

Двухколонная. В первой колонне по ходу жидких углеводородов осуществляют экстракцию по схеме абсорбции растворами хлористого кальция, поступающими в колонну. В ней извлекают основное количество метанола. Во второй колонне производят экстракцию двумя слоями твердого хлористого кальция и доизвлекают метанол. Отработанный раствор хлористого кальция, вытекающий из обеих колонн, объединяют в один поток и направляют на регенерацию. В период загрузки твердого хлористого кальция на решетки вто" рой колонны экстракцию временно (0,5-1,0 ч) осуществляют только в первой колонне. Загрузк: твердого . хлористого кальция производят гидротранспортом с помощью жидких углево- дородов.

Одноколонная. В этой схеме экстракция твердым и жидким экстрагентами объединена в одной колонне в двух секциях. В верхней секции на решетку засыпают твердый хлористый кальций, 328696

Составитель А.Лошкарева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Патай

Редактор П. Горькова

Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2683/2

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 который экстрагируя метанол и его растворы из жидких углеводородов, поступающих с низа колонны, постепенно переходит в раствор удельного веса 1,4-1,35. Раствор через отверстия решетки вытекает вниз на тарелки нижней секции, где осуществляется предварительная экстракция. Окончательная экстракция завершается в слое твердого хлористого кальция. Убыль твердого хлористого кальция в колонне периодически восполняют путем гидравлической

tl 1! загрузки его в аппарат на ходу (в этом случае поток жидких углеводоро" дов переключают на выход из колонны после верхней тарелки) или с временной остановкой на 0,5-1,0 ч, если одновременно эксплуатируют несколько аналогичных колонн параллельно или производительность одной колонны дос-1 таточно велика и кратковременная ос5 тановка ее не сказывается на производственном процессе. При обработке больших количеств жидких углеводородов и необходимости высокой степени экстракции комбинированные схемы наиболее выгодны, так как основное количество метанола извлекают растворами хлористого кальция, а остающиеся

10-153 доизвлекают твердым хлористым кальцием, благодаря чему расход его незначителен, а остановки из-за загрузки колонны твердым экстрагентом редки.