Способ очистки экстрагентов

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.75 (21)2158337/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Союз Советских

Социалистических

Республик (ll; 601275

2 (51) М. Кл.

С 07 С 7/06

Государственный номитет

Совета ееинистроа СССР пв делам нзооретений и аткрмтий (53) УДК 66.048 (088.8) (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 15.03,78 (72) Авторы В. А. Горшков, С, Ю, Павлов, Б. А. Сараев, А. H. Бушнн, изобретения Т. Г. Заикина, Б, С. Короткевич, В. И. Бытина, К; И. Свирская, Е. Я. Мандельштам и Г. A. Кириллова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭКСТРАГЕНТОВ

Изобретение относится к области регенерации полярных органических экстрагентов, применяемых в процессах разделения угле. водородов.

Известен способ очистки экстрагентов, применяемых в процессах очистки ацетилена путем абсорбции, согласно которому с целью снижения потерь экстрагента с полимерами в колонну ректификации растворитеas от полимеров вводят нефтяное масло в zwlO личестве от 1 до 157 от веса экстрагента с температурой кипения, по крайней мере, на 125 С превышающей температуру кипения экстрагента. Экстрагент, отбираемый сверху колонны после конденсации, направ- 1о ляют в. систему очистки ацетилена.. Цолимеры, разбавленные нефтяным маслом, выводят из куба колонны и используют как топливо. Вводимое нефтяное масло выполняет роль раэбавителя полимеров f1), 20

Указанный способ не позволяет отделить от экстрагентов димеры диолефинов, имеюо ших температуры кипения от 125 до 170 С и образующих с экстрагентами аэеотропные смеси. В частности аэеотроп димер бута- 25 диена - ацетонитрил, прн 760 мм рт. ст. имеет температуру кипейия 79,3 С и содержит 73,5% вес. ацетонитрила. Димеры диопефинов образуют азеотропы с пропионитрилом, P . - метоксипропионитрилом, днметилформамидом, диметнлацетамидом, метилпирролидоном, диметилсульфоксидом и др. экст рагентами.

Известен также способ очистки селективных экстрагентов, используемых при разделении смесей углеводородов С крекинга, согласно которому димеры углеводородов Сл отделяют от экстрагентов путем азеотропной

Ректификацин с разделяющим агентом водой.

Воду и диамеры углеводородов Се отбирают сверху колонны и разделяют путем рассланвания f2).-Воду воэврашают в колонну азеотропной ректификации, а экстрагент отбирают в виде кубового продукта и направляют на донсетннтельную очистку от полимеров, путем водной отмывки. Указанный способ позволяет осуществить удаление димеров углеводородов Сс только иэ высококнпяших экстрагентов, не образующих азеотропов с

601275 водой. Пру очистке низкокинящях экстрагентов, например ацетонитрила, пропионитрила и др„ указанным способом последний от

roíÿåòñè вместе с димерамй углеводородов С и водой вследствие наличия тройщц азеотроповдимер диолефина» экстраге нч вода, содержащих большое количество экстрагента. Например азеотроп димер изопренаацетонитрил - вода,, содержит при

760 мм рт. ст. 71,0% вес. аценонитрила, 16,6% воды м 12,5% димера иэопрена.

Кроме того, применение воды в качестве разделяющего агента приводит к потерям . экстрагентов за счет их, гидролиза. д

Иель изобретения - снижение потерь экстраге нта.

Поставленная цель достнгаетоа описы- ваемым способом очистки экстрагента, закпючаимпимса:a том, что экстрагенты, исполь- 20 зуемые в процессах выделения диенов из углеводородных смесей для удаления примесей димеров и полимеров диеновых углеводородов и карбонильных соединений, подвергают азеотропной ректификации в присутствии 26 разделяющего агента (углеводороднсй 4юакции с температурой кипения от 50 до 150 С и выводят их в виде дистиллята в смеси с разделяющим агентом.

Отличие способа заключается в испольэо- 30 вании в,качестве разделяющего агента углеводородной фракции с температурой кипения от 50-до 150 С и выводе экстрагента в

:смеси с разделяющим агентом в виде дистиллята. 35

В качестве разделяющего, агента иснользуют смеси углеводородов парафинового, олефинового, диенового или ароматического ряда. Разделяющий агент можно вводить в одну или несколько точек аппарата азеотроп-";40 ной peKTHôèKÂöèè : в жидком пар ообраэном или парожидкостном состоянии. В частности, в качестве разделяющегo агента может быть использована смесь углеводородов, подлежащая дальнейшему разделению с по1 мощью .регенерируемого экстрагента, или одна из фракций, являющихся продуктами разделения.

Экстрагент может быть направлен в колонну азеотропной ректификапии нвпосредет- б0 венно иэ общего потока десорбированного экстрагента или после его предварительного переиспарениа, или контактирования с водой с целью отделения от растворенных солей..

Ниже приведен один из вариантов технологической схемы осуществления предлагаемого способа.

Фракцию углеводородов; используемую

s качестве разделяющего агента, по линии

3. направляют в колонну 2. По линии 3

{на несколько тарелок выше или на ту же тарелку) вводят экстрагент. Колонну 2 обогревают через кипятильник 4 за счет тепла горячего экстрагеита и через кипятильник 5 за счет водяногд пара. Смесь углево дородов и основной массы введенного по линии 3 экстрагента направляют по линий .6 непосредственно в колонну экстрактивной ректификапии 7. Кубовый продукт колонны 2, обогащенный димерами, полимерами и другими вйсококипящими примесями (кар-, бонильными соединениями, и т.д.), по ли-. нии 8 через смеситель 8 подают в емкость

10. По линии 11 s емкость 10 подают воду, В емкости 10 смесь расслаивается на два слоя. Верхний углеводородный слой„ содержащий также высококипящие соединения, по линии 12 выводят из системы экст рактивной ректификации. Нижний водный слой, содержащий экстрагент, по линии 13 направляют на извлечение экстрагента.

Колонну 7 обогревают через кипятильники 14 и 15. Менее растворимые углеводороды отбирают сверху колонны после конденсатора 16.по линии 17. Кубовый продукт.колонны 7 по линии 18 направляют в десорбционную колонну 19, обогреваемую через кипятильник 20. Более растворимые углеводороды отбирают сверху колонны 19 после конденсаторае21 но линии 22. Десорбированный экстрагент через кипятильники

14 и 4 направляют частично в колонну 2 на регенерацию и частично через холодильник

23 в колонну экстрактивной оектификации.

Пример 1; На лабораторной насадочной колонке периодического действия разде-. лают бинарные смеси углеводород - ацетонитрил. Эффективность колонки составляет .более 100 теоретических тарелок. Как показывают результаты анализа всех отобранных фракций, углеводороды С, С и боль шинство углеводородов С образуют азеотропные смеси. Свойства бинарных азе-отро- пов, образованных углеводородами и ацетонитрилом (АН) представлены в таблице.

601275

Свойства бинарных азеотропов, образованных углеводородами и АН

97,44

99,26

89,60

86,78

95,93

51,30.

2,56

2183

29;7

1. Н-бутан-АН

0,74

2163

2. Транс-2-буте н-АН

760 10,40

23,5

3. Изопентан-АН

4. 2-Метил-2-4утен-А Н

13,22

760

5. Изопрен-АН

4,07

760

""33,6

48г70

760

73,0

6. Бензол-АН

Пример 2. На лабораторной колон- си, содержащей 85,9% углеводородов С, ке непрерывного действия проводят очистку . 13,9% ацетонитрила, 0,001 % димеров буацетонитрила.от димеров диолефинов. Конон- тадиена, 0,1% ацетона и 0,10% метилэтнлиа имеет 10 колпачковых тарелок Ацето- кетона. Из куба колонки отбирают 6 мл/час нитрил, содержащий 1,3% вес. димеров дио- смеси, содержащей 65,0% углеводородов С,1, лефинов, вводит в верхнюю часть колонки 3,5 % димеров бутаднена, 1,2% попнмеров в количестве 10 мл/час. В качестве углево- и смол, 7,5% мвтилэтилкетопа, 6,3% вцедородного растворителя применяют изопентан тона и 16,5% ацетоннтрнла. Колонка рабоизоамиленовую фракцию с температурой кипе- тает при давлении 8,0 атм. Температура ния 34-35 С, содержащую 60 % нзопента- верха составляет 40 и куба 45 С. Для е о на и 40% изоамиленов, которую вводят в отмывки кубового продукта от ацетоннтрнла линию подачи аяетонитрила, в колонну раз- его смешивают с 40 мл воды. Верхний деления в количестве- 90 мл/час. Сверху .углеводородный слой составляет 4,0 мл и

«олонки отбирают 98,5 мл/час ацетонитрнл- содержит 0,4% адетоннтрила, 0,7% ацетона углеводородной смеси, содержашэй 88,7% и 4,7% метилэтилкетона.-Водный слой содеруглеводородов Cg, 11,3% ацетойитрила и жит 0,01 % углеводородов, 0,55% ацетона, 0,0015% днмеров диолефинов. Из куба колон- Ог4% метилэтилкетона н 1,55% вцетонитрнла. ки отбирают 1,5 мл/час продукта, содержаще- Пр и м е р 4. На лабораторной колонке

ro 70,0% углеводородов С, 10,0% димеров непрерывного действия, имеющей 10 колпвчдиолефинов, 20,0% ацетонитрнла. Кубовый, ковых.тарелок, проводят очистку пропнонитрила продукт разбавляют 10 мл воды Содержание от димеров диолефинов. Пропионитрил, содерацетонитрила в верхнем углеводородном слое жаший:1,5% димеров днолефинов, подают в

45 составляет 0,5% вес. Колонка работает при верхнюю часть колонны в количестве атмосферном давлении. Температура в верху 10мл/час.B лнниюподачипропноннтрнла ââoколонки составляет 45, а в кубе колонки ABTизопрен изоамиленьвуюфракцнюстемперату55 С. рой кипения 36 С,содержащую 5,0% изопентвна, J1 p a м e p 3. На лабораторной колонке 60% avaaeHos e 35% изопренв s количестве непрерывного действия, имеющей 10 тарелок 96 мл/час, используемые в качестве углепроводят очистку вцетонитрила, содержащего водородного растворителя.

О 9% днмеров бутадиена 0,3% полимеров Отбираемвя сверху колонны пропионитрнлг о

\ ( и смол, 2,5% ацетона и 3% метилэтилкето- углеводородная смесь содержит 90,0,о изона. Ацетонитрил вводят в верхйою часть ко- амиленов, 10,0йропионнтрилаи 0,002%димелонны в количестве 20 мл/чвс, На пятую ров диопефинов. Из куба колонны отбирают тарелку вводят бутан-бутиленовую фракцию 0,6 мл/чвс продукта, содержащего 62, 5% с температурой кипения 0-5 С, содержащу1о нзовмнленов, 17,8% ацетонитрила и 19,7%

35% бутиленов н 0,2% вес. углеводородов днмеров диолефннов. Кубовый продукт рвзбвв

С> в количестве 130 мл/чвс, Сверху колон- ляют 5,0-мл-иоды. Содержа .ие вцетонитрики отбирают 144 мл/час парообрвзной сме- ла в верхнем углеводородном слое состав60

° з ° I

601275 ляет 0,7% вес. Колонка работает при атмосферном давлении. Температура в верху колонки составляет 45, в кубе колонки — 55 С. . Пример 5. Ацетонитрил, содержащий

1,3% димера бутвдиена, подвергают переиспарению с,целью очистки его от днмеров бутадиена. Ацетонитрил направляют в испври тель в количестве 20 мл/час.

В линию подачи ацетонитрила вводят фрак щао углеводородов С», с температурой кипения ц

0-5 С, содержащую 35% бутиленов и 65% - н-бутана в количестве 225 мн/час.

Сверху испарителя отбирают парообраэный поток, содержа щи@. 4,0% вцетонитрилв и

0,0035% димеров бутвдиена, в количестве 5

136 мл/час.

Кубовый продукт» содержащйй 15,3 % вцетоннтрила и 0,23% димеров бутвдиена, отбирают иэ испврителя и разбввляют760мл воды.

Углеводородный слой содержит 0,5% ацетонитрила. Темнература в испарителе составляет 55 С.

Пример 6. Очистку вцетонитрила от димеяов è полимеров диолефинов проводят 2s нв металлической лабораторной колонке непрерывного действия диаметром 32 мм. имеющей 10 колпачковых тарелок. Ацето, нитрил с содержанием димеров диолефинов 1,0% вес, вводят в верхнюю часть колон-, ки, в количестве 30 мл/час. В качестве углеводородного растворителя применяют фракцию углеводородов С с температурой кипения 40 С, содержащую 25% аллена, 15% метилацетиленв, 42% пропана и 18% 35 вес. пропиленв, которую вводят в колонну регенерации в количестве 270 мл/час.

Сверху колонки отбирают паровой поток в количестве 286 мл/чвс, содержащей 2 2% ацетонитрила и 97,8% углеводородов С-.

Из куба отбирают 3,9 мл/час кубового продукта, содержащего 65% углеводородов C

10% димеров и 35% вцетонитрила. Кубовый продукт отмывают от вцетонитрила

40 мл воды. Содержание ацетонитрила 45 в углеводородном слое после расслаивания составляет 0,3% вес. Колонка работает под давлением 13 втм. Температура верха колонки составляет 40, температура куба - 42ОС.

Пример 7. Нй лабораторной колонке непрерывного действия проводят очистку диметилформамидв от димеров и поли- меров стпрола. Колонна имеет 20 ситчатых тарелок. Диметилформвмид, содержащий

1,5% димеров стирола, 0,4 % полимеров и смол,. вводят в верхнюю часть колонны в количестве 15 мл/чвс. В качестве углеводородного растворителя используют фракцию углеводородов Си с температурой кипения

120-150 С, содержащую 10% этилбенэолв, 55% ксилолов и 35% стирола. Указанную фракцию вводят влинию подачи экстраген« тв, в колонну разделении в количестве

40 мл/час. Сверху колонны отбирают парообразный поток, содержащий 71,2%,углеводородов C®, 28,8% диметилформамида и

0,002% димеров стирола, в количестве

50 мп/чвс. Из куба колонны отбирают

5,0 мл/час,. кубового продукта, содержапв-го 78,6% углеводородов, 5,0% димеров, 1,4% полимеров и смол и 15,0% диметилформамида. Для отмывки кубового продукта

его смешивают с 50 мл воды. Содержание диметилформамида в верхнем углеводородном слое составляет 0,5%. Давление вверху колонны поддерживают равным 100 мм рт. ст.

Температура верха колонки составляет 85, куба 95 С.

Формула изобретения

Способ очистки экстрагентов, используемых в процессах выделения диеиов иэ углеводородных смесей, от примесей димеров и полимеров диеновых углеводородов и карболильных соединений путем аэеотропной ректификации в приситствии разделяющего агента, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь экстрагента, в качестве. разделяющего агента используют углеводородную фракцию с темцературой кипе ния от 50 до 150 С,:и ректификацию" о осуществляют .с выводом экстрагентв в смеси сраэделяющим агентом в виде дистиллята.

Источники информации, принятые - во внимание при экспертизе:

1. Патент США % 3436318, кл. 203-52, 1969.

2. Патент ФРГ 34 1248202, кл. 12019/01, 1963.

601275

Составитель Н. Глебова

ХЪдактор H. рваинева Текред М p qee корректор Il, Макаревич

Заказ 1636/3 Тираж 559 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4