Способ разделения смесей близкокипящих углеводородов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 52307I

Вава Ввевтсава

6ваиааистачеаии ресеублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.08.73 (21) 1959372/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 02.09.76 (51) М. Кл 2 С 07С 7/10

Государственный комытвт

Совета Мыынстров Ш;1 оо делам изооретеннФ н открытый (53) УДК 66.061.51 (088.8) (72) Авторы изобретения

7 - -.

С. Ю. Павлов, В. А. Степанова, С. Г. Кузнец в, А. Н. Бушин, М. И. Якушкин, В. А. Горшков, ". 7 Г, Л. К. Ератов, Б. А. Сараев и Г. T. Нестерчу р, . (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ

БЛ ИЗ КО К И ПЯ Щ ИХ УГЛ Е ВОДО РОДО В

Изобретение относится к области разделения близкокипящих углеводородов, в частности к области разделения ненасыщенных соединений, отличающихся по структуре, или отделения ненасыщенных углеводородов от насыщенных.

Известны способы разделения близкокипящих углеводородов с помощью хемоэкстрагентов — растворов солей одновалентной меди в полярных органических растворителях. Согласно указанным способам разделение может осуществляться путем экстрактивной ректификации или экстракции жидкость — жидкость.

Однако при проведении процесса разделения с одним экстрагентом для получения достаточно чистой фракции продукта, более растворимого в экстрагенте, необходимо осуществление значительного рецикла его в колонну разделения. Это связано с большими энергетическими затратами. Кроме того, при проведении экстрактивной ректификации необходимо иметь более высокие температуры в системе, что приводит к понижению стабильности растворов солей одновалентной меди.

Известен также способ разделения углеводородов С4 или С5 путем экстракции в присутствии двух экстрагентов, например, диметилсульфоксида и парафина, подаваемого в куб колонны экстракции.

Однако используемые экстрагенты недостаточно эффективны для разделения смесей углеводородов.

С целью устранения указанных недостатков и повышения эффективности процесса по предлагаемому способу в качестве второго экстрагента используют трифторацетат одновалентной меди в органическом растворителе.

Эффективность процесса повышается и за

I0 счет снижения энергозатрат, поскольку парафин подают в куб экстракционной колонны в рецикле с разделяемыми углеводородами.

Для извлечения поглощенных углеводородов из растворов солей одновалентной меди применение отгонки или ректификации часто оказывается невозможным из-за нестабильности указанных растворов при высоких температурах. В этом случае для извлечения углеводородов из растворов солей меди можно исполь20 зовать экстракцию инертным растворителем во втором экстракторе, например, парафином, который используется в качестве инертного растворителя при разделении углеводородов в первом экстракторе.

25 Согласно способу предлагается весь десорбированный инертный растворитель (парафин) направлять на извлечение поглощенных углеводородов из раствора солей меди, после чего часть инертного растворителя с извлеченЗо ными углеводородами подавать на десорбцию, 3 а остальную часть инертного растворителя с извлеченными углеводородами направлять в первый экстрактор, где осуществляется разделение углеводородов.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства, при помощи которого можно осуществить предлагаемый способ.

Смесь разделяемых углеводородов подают по линии 1 в экстрактор 2. В верхнюю часть экстрактора по линии 3 подают хемосорбент, представляющий собой раствор соли (солей) одновалентной меди в органическом растворителе, а в нижнюю часть экстрактора 2 по линии 4 — парафиновый углеводород. С верхней части экстрактора непоглощающиеся раствором углеводороды (например, алкены) вместе с парафином, углеводороды (например, алкены) вместе с парафином, унесенным растворителем, по линии 5 через теплообменники 6 направляют в колонну 7 для отгонки углеводородов от парафина и растворителя.

Сверху колонны 7 по линии 8 пары углеводорода поступают в дефлегматор 9, где конденсируются. Часть конденсата по линии 10 возвращается в колонну 7, а остальная часть отбирается как готовый продукт по линии 11.

Колонна 7 обогревается водяным наро;; чере:; кипятильник 12.

Горячий парафин с растворенным небольшим количеством растворителя из куба колонны 7 по линии 13 направляют на рекуперацию тепла в теплообменник 6, и после дополнительного охлаждения в холодильнике 14 по линии 15 его направляют в десорбционную колонну 16.

Насыщенный раствор из куба экстрактора 2 по линии 17 направляют также в десорбционную колонну 16, где проходит извлечение поглощенного раствором углеводорода парафином, поступающим в нижнюю часть колонны

16 по линии 15. С верхней части десорбционной колонны 16 по линии 18 часть парафина с извлеченным углеводородом направляют в теплообменник 19, а остальную часть по линии 4 возвращают в экстрактор 2.

Из теплообменника 19 нагретый насыщенный парафин направляют на отгонку поглощенного углеводорода (алкадиена) в колонну 20. Пары углеводорода из колонны 20 по линии 21 направляют в дефлегматор 22, где они конденсируются. Часть конденсата по линии 23 возвращают в колонну 20 в качестве флегмы, а остальную часть отбирают как готовый продукт по линии 24. Обогрев колонны осуществляют водяным паром через кипятильник 25.

Горячий парафин из куба колонны 20 по линии 26 направляют на рекуперацию тепла в теплообменник 19 и после дополнительного охлаждения в холодильнике 27 по линии 28 подают в десорбционную колонну 16 вместе с парафином, поступающим по линии 15 из колонны 7.

Десорбированный (тощий) хемоэкстрагент по линии 29 из колонны 16 через фильтр 30

523071

4 с металлической медью после охлаждения в

: олодильниках 31 и 32 по линии 3 снова подают з экстрактор 2 для разделения исходных углеводородов.

Часть горячего парафина из куба колонны

20 по линии 33 подают в колонну регенерации

34, где происходит удаление из него накапливающихся полимеров и димеров.

Сверху колонны 34 по линии 35 отбирают

10 пары парафинового углеводорода и унесенного растворителя, которые конденсируются в дефлегматоре 36. Часть конденсата возвращают в колонну 34 по линии 37, а остальную часть по линии 38 после дополнительного ох15 лаждения в холодильнике 39 также возвращают в десорбционную колонну 16 вместе с октаном, поступающим из куба колонны 20 по линии 28.

Из куба колонны димер и полимер выво20 дятся на сжигание. Колонна 34 обогревается водяным паром через кипятильник 40.

Пример 1. 55,6 г смеси, содержащей 20,7 вес. % изопрена и 79,3 вес. 2-метил-2-бутена в присутствии 9 r н.-гексана смешивают с

25 444 г раствора, содержащего 376 вес. /o

Сц(СГзСОО) в 13-метоксипропионитриле, в течение 30 мин.

Смесь расслаивается на два слоя. Углеводородные составы верхнего и нижнего слоев

30 и коэффициент относительной экстрактивности пр и веден ы в табл. 1.

Таблица 1

Коэффициент отиосительиой экстрактиввости

Нижний слой, ВеС. Я

Верхний слой, Вес о О

2-Метил-2-бутен

2-Ыетил-2-6утен

Изопрен

Изопрен

84,5

44,8

55,2

4,43

15,5

Пример 2. 61 г смеси, содержащей 328 изопрена и 67,2% 2-метил-2-бутена, в присутствии 10,5 г н.-октана смешивают в течение

-0 мин с 40 r раствора состава, указанного в примере 1. Смесь расслаивается на два слоя, Углеводородные составы верхнего и нижнего слоев и коэффициент относительной экстрактивности приведены в табл. 2.

Габлица 2

Коэффициент относительной экстрактивиости

Нижний слой, вес. э

Верхний слой, вес оь

2-Метил-бутен-2

2-Метил-бутен-2

Изопреи

Изопрен

28,0

7),4 55,2

43,8

3,19

60 Пример 3. Фракцию двухстадийного дегидрирования изопентана на катализаторе

КНФ содержащую (вес. % ): изопентан

12,43; 3-метил-1-бутен — 4,33; 2-метил-1-бутен — 15,21; пентен-2 — 4,03; 2-метил-2-бу65 тен — 32,96; изопрен — 2742- транс-пипери523071 ден — 1,66; иис-пиперилен — 1,96, подвергают разделению с целью извлечения изопчена в колонне 2 хемоэкстракцией 37 /о-ным раствором Cu (CFgCOO) в р-метоксипропилнитриле (МОПН). Для достижения высокой чистоты экстракта в нижнюю часть колонны 2 подается рецикл извлеченных пентадиенов вместе с н.-парафином из десорбционной колонны

1 6, имеющий состав (вес. о/о): изопентан

0,007; 3-метил-1-бутен — 0,023; 2-метил-1-бутен — 0,04; пентен-2 — 0,04; 2-метил-2-бутен — 0,134; изопрен — 21,86; транс-пиперилен — 1,11; иис-пиперилен — 1,35; МОПН—

1,0; н.-парафин — 74,42; димеры — 0,016. Рафинат колонны 2, имеющий состав (вес. о/о): изопентан — 2,65; 3-метил-1-бутен — 0,91;

2-метил-1-бутен — 3,24; пентен-2 — 0,85; 2-метил-2-бутен — 7,01; изопрен — 0,04; транспиперилен — 0,04; иис-пиперилен — 0,04;

МОПН вЂ” 1,14; н.-парафин — 84,08, направляют в колонну 7 для отгонки от н.-парафина и растворителя. Экстракт колонны 2, имеющий углеводородный состав (вес. /О): изопентап—

0,03; 3-метил-1-бутен — 0,133; 2-метил-1-бутен — 0,164; пентен-2 — 0,153; 2-метил-2-бутен — 0,53; изопрен — 87,75; транс-пентадиен — 4,64; иис-пиперилен — 5,60; н.-парафин—

1,0, подают в десорбционную колонну 16 с целью извлечения из насыщенного хемоэкстрагента поглощенных углеводородов экстракцией парафином. Десорбированный хемоэкстрагент, содержащий не более 0,3 вес. noглощенных углеводородов, с нижней части десорбционной колонпы 16 подают снова на разделение исходной фракции в колонну 2. С верхней части колонны 16 н.-парафин, насы5 щенный извлекаемыми углеводородами, подают в колонну 20, причем часть его подают в начес-.зе рецикла в экстрактор 2. В колонне

20 происходит ректификация поглощенных углеводородов от н.-парафина. С верхней части

10 колонны 20 отбирают изопрен-сырец. имеющий состав (вес. /О): изопентан — 0,03, 3-метил-1-бутен — 0,13; 2-метил-1-бутен — 0,15;

2-метил-2-бутен — 0,54; изопрен — 89,03; транс-пиперилен — 4,5; иис-пиперилен — 5,47.

15 Н.-парафин, содержащий не более 0,02 вес. /О углеводородов, с низа колочны 20 подают снова в десорбционную колонну 16 на извлечение поглощенных углеводородов из хемоэкстрагента.

Формула изобретения

Способ разделения смесей близкокипящих

25 углеводородов путем экстракции в присутствии двух экстрагентов, одним из которых является парафин, подаваемый в куб экстракционной колонны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, 30 в качестве второго экстрагента используют трпфтор;и,стат меди в органическом растворителе.