Способ регенерации ацетонитрила

 

. м чу ваг гт !

u 7ie %O !

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союэ Советских

Социалмстнческих

Республик

„„д )ыоо

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.С7.75 (21) 2158--;45/23-04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

2 (51) М, Кл.

С 07 С 121)18

Гасудерстоеннай комитет

Соаотв Мнннотрое СССР оо делом иэаоретеннй и открытий (43) Опубликовано 25.02.78. Бюллетень №7 (45) Дата опубликоваиия описания 02.02.78 (53) УДК547.239.2..07 (088.8 ) В. А. Горшков, С. Ю, Павлов, Б, А. Сараев, Т. Г. Заикина, А. Н. Бушин, Б, C. Короткевич, Ю. А. Шмук, В. И. Бытина

E. Я, Мандельштам и Г. А. Кириллова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАБИИ АЦЕТОНИТРИЛА

Изобретение касается регенерации ацетонитрипа, используемого в процессах раз деления углеводородов путем противоточ . ной абсорбции ипи экстрактивной ректификацин. 5

Известен способ регенерациы ацетонит рипа от олигомеров, кислородсодержаших соединений и солей путем азеотропной ректифнкации в прмсутствии воды в качестве разделяюшего агентами.

Такой способ регенерации ацетонмтрмпа, имеющего более низкую температуру кипения, чем димеры диолефинов, приводит к тому, что вместе с ацетонитрипом отго- 15 няются днмеры диолефинов.

Известен также способ регенерации ацетонитрила от опигомеров непредепьных углеводородов, солей я т. и. который осушествляют путем коятактярования ацетонитрила с бутиленами н водой (в колонне отмывки бутипенов ©3. .Согласно такому способу регенерации олигомеры переходят в поток бутиленов, а ацетонитрил и соли экстрагируются водой.

Ацетонитрил из промывных вод выделяют азеотропной перегонкой в виде азеотропа ацетонитрип-вада, который используют в процессе очистки углеводородных фракций, Недостаток известного способа — использование в качестве экстрагента опигомеров

ыз ацетонитрила компонента разделяемых фракций, что приводит к загрязнению бутиленов опмгомерами и возникает необходимость ых разделения. Кроме того, необходимость прымененыя большого количества воды (в противном случае увеличиваются потери бутилеиов), приводит к большим энергоэатратам на выделение ацетонитрила иэ промыв-. мых вод. которые должны содержать не более 10 весЛ> ацетонитрипа во избежание растворения в нмх бутыленов.

Кроме того, выделение ацетонитрила из разбавленных промывных вод приводит также к потерям ацетонитрипа за счет гидрои Ива, Дли устранения указанных недостатков предложено в качестве углеводородного растворителя при регенерации ацетонитрила, применяемого при разделении углеводородных

594109 фракций С и С, от примесей олнгомеров углеводородов, кислородсодержаших соединений и солей использовать углеводороды С«С молекулы которых содержат по крайней

- мере на один углеродный атом больше, чем молекулы разделяемых углеводородов, а извлечение ацетонитрила из водного раствора осуществляют путем экстракции фракцией углеводородов С .или Са .

В качестве углеводородного раствори ели могут быть использованы индивидуальные углеводороды С,- С а также продукЮр ты переработки нефти, бейзин, керосин, лигроин, дизельные и соляровые масла.

Преимушество такого способа регенерации ацетонитрила состоит в значительном уменьшении энергозатрат (более чем в S раэ). (Экономический эффект - около 300 тыс. руб. для типовой установки мощностью 100 тыс.т. бутадиена в год).

На чертеже приведена технологическая схема осуществления предложенного способа.

Ацетонитрил, содержащий олигомеры непредельных углеводородов, кислородсодержащие соединения, соли и другие нежелательные .примеси, по линии 1 направляют в колонну 2. Водный растворитель подают по линии 3, а углеводородный растворительпо пинии 4. Углеводородный растворнтель по линии 5 выводят из колонны 2 и собирают в отстойнике 6. Углеводородный слой частично по линии 7 направляют íà дополнительную отмывку в емкость S, куда по линии 9 подают воду. Отмытые углеводоро-llbt, содержащие извлеченные из ацетонитрила олигомеры углеводородов, кислородсодержашие соединения и другие малорастворимые в воде примеси по линии 10 выводят иэ системы очистки. Водный слой по люии ll as й. емкости 8 и по линии 12 иэ отстойника 6 направляют по линии 13 в колонну 2. Часть рафината из отстойника 6 по линии 14 по дают в нижнюю часть колонны 2 в качестве рецикла. Промывные воды по линяя 15 иа- и правляют в экстрактор 16, куца по лани 17 под т поток.рд емых углевцдораов С4 или С>, углеводородный поток, crareprararrat основную часть ацетоиитряла, по линни 18 направляют иэ экстрактора 16 в систему аЭ экстактнвноя ректификации,. à borry яэ купа колонны направляют ипк в колонну 2 ао аа . нин Зу или выводят ш извлечение остаточ ного количества ацетонитрила по линия 19..

П р и и е р 1. (сравнительный). На ре.М генерацию подают 78,0 гlчас ацетоиитрви. содержащего 3,0 вес.% олигомеров диолефинов, S вес.% ацетона, 0.5 вес.% метяпэтилкетона, 0,8 вес.% триметилкарбиаоля, 0,03 вес% солей и 5 вес.% воды. Ацетонитрил подают в колонну водной отмывки, где промывают бутиленовую фракцию, содержащую 3,5 вес.% ацетонитрила, в количестве 700 г/час.

Количество воды (содержание ацетонитрила 0,01 вес.%), подаваемой на отмывку, 2000 г/ч. Ацетоннтрил подают в нижнюю часть колонны водной отмывки.

Сверху колонны отбирают 675,5 r/÷ бутнле-новой фракции, содержащей 0,01 вес.% ацетонитрила, 0,35 вес.% димеров и полимеров, О, 15 вес.% кисл ородсодержаших соединений и 0,05 вес.% ацетонитрнла, О;2 вес.% кнслородсодержаших соединений, 0,05 вес.% углеродов и 0,001 вес.% солей. Отгонку ацетонитрила из воды осуществляют ректификацией. Затраты на очистку 1 т ацетонитрила составляют 16,5 руб. Бутнленовую фракцию после отмывки направляют на очистку от полимеров и кислородсодержаших соединений. Потери ацетонитрила за счет гидропиза составляют 35 r на 1т.

Пример 2. На регенерацию подают

78 г/ч ацетонитрила, содержащего 3,Овес.% олигомеров бутаднена, 5,0 вес.% ацетона, 0,5 вес.% метилэтилкетона, 0,8 вес.% триметилкарбинола и 0,03 вес.% сдлей (ацетата натрия, железа и др). Ацетонитрил подают в среднюю часть колонны диаыетром

20 ммс высотой ыасадки 1 м. В верхнюю часть колонны диаметр ом 1 50 г/ч воды, содержащей

2,5 вес.% ацетоннтрнла. B нижнюю часть колонны подают фракцию углеводородов С@ в количестве

68 r/÷ следующего состава: 95 вес.% нзо-. пентана и 5 вес.% изоамнленов. Температура о в колонне 40 С. Сверху колонны отбирают воду, содержащую 0,1 вес% углеводородов, 33,0 вес.% ацетонитрила, 1,8 вес.% кислородсодержащих соединений и 0,01 вес.% солей. Количество промывной воды составляет 225 г/ч. Извлечение ацетонитрила из промывной воды осуществляют экстракцией . в колонне, имеющей 30 ситчатых тарелок о пр» 40 С. Промывную воду подают в верхаяио часть колонны. Исходную фракцию угле всаородов С (в количестве 9SÎ г/ч, содер- жащую 10 вес.% н-бутана, 60 вес.% бутипеаов и 30 вес.% бутадиена, подают в куб каналы. Сверху колонны отбирают 1045. гlч углеводородов следующего состава: 93,8 вес.% угаевсаородов С, 6,0 вес.% ацетонитрила а 0,15 вес.% кислородсодержащих соединений. Иэ куба колонны отбирают 160 гlч

aoaat соаержащей 7,0 sec.% ацетонитрила, 1,5 вес. %. кислородсодержаиуи соединений и 0„01 вес.% солей, которую направляют на очистку от органических продуктов и солей путем ректифнкации. Бутилен оная фракция после отмывки от ацетоннтрнла не содержит, опигомеров диолефинов, а также кислород594109 содержащих соединений. Затраты на регенерацию 1 т ацетонитрила — 3,0 руб. Потери ацетонитрила за счет гидролиза — 3 г на 1

Пример 3. Регенерацию ацетонитрила проводят в условиях примера 2, но в качестве углеводородного растворителя применяют бензин прямой перегонки с т.кип.

70-120 С. Количество подаваемого бензина73 г/ч; количество подаваемой в колонну

2 воды — 105 г/ч, затраты на регенера- 1а цию 1 т ацетонитрила — 2,7 руб.; потери ацетонитрила за счет гидролиза — 3 г на

1 т регенерируемого ацетонитрила.

Пример 4. Регенерацию ацетонитрила проводят в условиях примера 2, но в 15 качестве углеводородного растворителя используют кубовый продукт после ректификации бутадиенсодержашей фракции от углеводородов C> — С, получаемой при дегидрировании бутиленов. Кубовый продукт содержит 5,0 вес.% углеводородов С>, 80,0 вес% бензола, .5,0 вес.% толуола и

10 вес.% ксилолов и выкипает в интервале. о температур 40-150 С. Количество углеводородного растворителя — 88 г/ч количест25 во воды подаваемой на экстракцию—

100 г/ч; затраты на регенерацию 1 т ацетонитрила — 2,6 руб; потери ацетонитрила за счет гидролиза — 3 г на 1т.

Пример 5, Регенерацию ацетонитрила осуществляют в условиях примера 2, но в качестве углеводородного растворителя црименяют дизельное топливо, автотракторное (ГОСТ 305-42). Количество растворителя составляет 90 г/час, количество подаваемой на экстракцию воды — 175 г/ч, затраты на регенерацию 1 1 ацетонитрила — 3, потери ацетонитрила за счет гидролиза—

Згна 1т.

Пример 6. Регенерацию ацетонитрн40 ла осуществляют при условиях, изложенных в примере 2. Ацетонитрил используют в качестве экстрагента для выделения и очистки бутадиена из фракции углеводородов С< яира45 лиза бензина. В качестве углеводородного растворителя используют фракцию углеводородов, получаемую в качестве кубового ггродукта колонны ректификацин бутаднена и содержащую 5 вес.% бутадиена 15 вес% иис-2-бутена, 74 вес.% углеводородов С> и 6 вес.% ацетонитрипа. Количество угле» водородного растворителя 49 r/÷. Количество воды 175 г/ч. Затраты на регенерацию 1 т ацетонитрила составляют 2,S рубля. Потери ацетонитрнла за счет гнцролнза — 3 г на 1 т.

П р н м е р 7. В процессе выделении и очистки бутадиена ыз фракции одностацийного окнслительнога дегидрировання н-бу- щ тана очистку ацетаынтрила осушествляют при условиях, изложенных в примере 2. В качестве углеводородного растворителя используют фракци1о углеводородов С> получаемую в качестве кубового продукта последней колонны ректификации оутадиема Количество фракции 49 r/÷. Количество воды

175 г/ч. Экстракиию ацетонитрила изпромыьных вод, составляющих 225 г/ч, осуществляют бутадиеном, возвращаемым в качестве флегмы в колонну очистки бутадиена экстрактивной ректификацией. Количество бутадиена составляет 250 г/ч. Бутадиен, содержа.щий 5,1 вес.% ацетонитрила, отбирают сверху экстрактора и возвращают в качестве флегмы в колонну очистки бутадиена экстрактивной ректификацией. Затраты íà регенерацию 1 т ацетонятрила составляют

3,6 рубля. Потери ацетонитрила за счет гидролиза — 3,9 г на 1 т ацетонитрила. Пример 8. Регенерацию ацетонитрипа осуществляют при условиях, изложенных в примере 7. Экстракцию ацетонитрила из промывных вод, составляющих 225 r/÷, осуществляют бутен-изобутиленовой фракцией,ьаправляемой в качестве флегмы в о колонну выделения бутадиена экстрактивной ректификацией. Количество фракции составляет 750 г/ч. фракцию после экстрактора, содержащую 1,9 вес.% ацетонитрила, возврашают как фпегму в колонну экстрактивной ректифнкации. Затраты на регенерацию 1 т ацетоннтрила составляют.3,4 рубля. Потери ацетонитрила за счет гидролиза — 3,7 г на 1 т, П р и и е р 9. На регенерацию подают

73, r/÷ ацетонитрила, содержащего 1,5вес.% димеров изопрена,6,0 вес.% ацетона, 1 вес.% метилэтнлкегона, 0,8 вес,% полимерою и 0,04 вес.% солей. Ацетонитрил подают в среднюю часть колонны диаметром 20 мм и высотой насадки 1,5 м в верхнюю часть подают 150 r/÷ воды, содержащей 3,6 вес.% ацетонитрипа.

В нижнкпо часть колонны подают октан в количестве 105 г/ч. Температура в колон-. о не 40 С. Сверху колонны отбирают углеводородную фракцмо в количестве 107,5 г/ч содержашую 97,7 вес.% углеводородов С

1,6 вес.% димеров и полимеров, 0,7 вес.% кислородсадержаших соединений. Из куба колонны отбирают 225,5 г/ч воды, содержашей 33,8 вес.% ацетонитрила, 2,1 вес.% икаородсодержаших соединений и 0,015 вес.% саней.

Извлечение ацетонитрила из промывной воды осуществляют экстракцией в колонне, нмеюшей 40 снтчатйих тарелок. Промывную воду падают в верхнкно часть колонны. Исходкую фраиино углеводорадов С,содержащую 12 вес.% нзопвнтана, 3 вес,% пен594109

Составитель В. Саъщенко

Редактор Т. Загребельная Техреду Я. Кеиемещ Корректор .М. немчик. Заказ 760127: Тлрвк. 558 flam iacaoe

ЦНИИПИ Государственного коынтета Совета.,- Млнвстром" СССР по делам иэобретемнй л открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутскея наб., д. 4/5 филиал flflfl «Патент», .г. Ужгород, ул Проектная, 4 тадиенов и 53 вес.% изоамиленов, в колкчеотве 107 г/ч подают вниз экстрактора.

Сверху колоны отбирают 175 г/ч фракции углеводородов С, содержашей 39 вес.% ацетонитрила, и из куба — 156 г/ч промыв- 5 ной воды с содержанием aIteToHHTpwra 5 вес.%.

Воду направляют на очистку от органики и солей ректификацией. Изоамилен-изопреновую . фракцию направля1от в систему экстрактивной ректификации.

Ф ормула изобретения

I5

Способ регенерации ацетонитрила, приме » няемого при разделении углеводородных фракций С4 и Сн от примесей олигомеров углеводородов, кислородсодержаших соединений и солей посредством экстракции в присутствии водного и углеводородного растворителей с отделением образовавшегося водного раствора ацетонитрила, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью снижения энергозатрат, в качестве углеводородного растворителя используют углеводороды С -,С,, 5 ЯО а извлечение ацетонитрила нз водного раствора осушествшпот путем экстракции фракиией углеводородов С или С

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ ¹ 1248202, кл. 23 в 2/01.. 1963.

2. Авторское свидетельство СССР. № 358927, кл. С 07.С 7/08, 1970.