Способ эксплуатации установки экстракции и/или экстрактивной перегонки

 

в» ГСОЮЗНАЯ

ОП ИС,А"Н Е

Союз Советских

Социалистииескин

Республик

«1116137 11

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

« >1} Дополнительный к патенту— (221 Заянлено.1 2.12.75 «21)2303203/23-04 (23} Приоритет — (32) 17.12.74 (51) М. liл.

С 07 (7/ 1О

Государственный квинтет

Совета Мнннстров СССР по делан нзобретеннй и открытий (31) P 2459534.4 (43} Онубликовано30.06.78.Бюллетень № 24 (5т) УДК 547.532.0«1 (088.8 } (45) Дата опубликовании описания 29.05.7& (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Мартин Шульце и Герхард Пройсер (ФРГ) Иностранная фирма

"Крупп-Копперс Гмбх". (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭКСПЛУАТА11ИИ УСТАНОВКИ ЭКСТРАКИИ11

И/ИЛИ ЭКСТРАКТИВНСЙ ПЕРЕГОНКИ

Изобретение касается способа эксплуатации экстракционных установок и/или установок экстрактивной перегонки для извлечения,чистых углеводородов, используемьгх в разнообразных областях химической промышленности.

Установки этого типа применяются в промышленном масштабе для получения чистых ароматических соединений, причем в . качестве селективног о растворителя используются главным образом К -ацетилпроизводные морфолина, в частности азотзамещенный формилморфолин.

В случае применения обычной экстрак-. ции (жидкостно-жидкостной экстракции) ис- 15 пользуют растворители в большинстве случаев с добавлением воды, а в случае эк- страктивной перегонки используют безводный растворитель.

Однако при эксплуатации такого рода 0 установок в отдельных случаях имеют место коррозионные явл HHsl» которые наблюдаются главным образом в тех местах установок, которые подвержены большой нагрузке ио паропроизводительности и по жидкости, 25 например трубы подогревателя в нижней части отгонного аппарата или же колонны экстрактивной перегонки. Причиной коррозии являются продукты гидролиза или же продукты разложения производных морфолина, используемых в качестве растворителя 111, Известны различные ингибиторы коррозии металлов, например гидразин или ф» нилгидразин, для предотвращения коррозии стали от серной кислоты в нефтепродуктах или g -метил-2.,5-ди метил-4 -о ксифе нилэтинилпиперидин хлористоводородный для зашиты стали от хлористого водорода, а также защита стали в нефти и вторичньх продуктах нефтепереработки с номошью фосфорной кислоты (0,001-3 «) (2 (.

Однако в каждом случае используются различные установки, работающие в различных режимах, и поэтому выбор тех или иных ингибиторов является сложной задачей.

Прототипом изббретения является спг»соб эксплуатации установок, предста вляюших собой комбинацию жид к ости о-жид кости ой экстракции и экстрактивной нерегонки $3) 3 с помощью растворителя Я -эамещенного морфолина, например Я -формилморфолина, для вьщеления чистых углеводородов.

Однако в этом случае происходит накопление хлорида и сульфат-ионов в растворителе основного характера, каким является

М -формилморфолин. Указанные хлорид- и сульфат- ионы образуются за счет предыдущих процессов обработки исходной углеводородной смеси, Так, при использовании о продукта риформинга в экстракционную установку вносятся свободные хлорид-ионы, потому что в предварительно подключенной печи риформинга катализатор активируется пропилхлоридом, в результате чего образу- 15 ется свободная соляная кислота, Несмотря на последующее отпаривание продукта риформинга в продукте остаются практически не обнаруживаемые аналитическим путем количества хлорид-ионов, которые вместе с указанным продуктом поступают в экстракционную установку, где они захватываются растворителем основного характера и накапливаются в последнем с течением времени, Если, в частности, исходный продукт-риформинга имеет содержание свободных хлоридионов порядка 0,5 ч. на 1 млн. (это количество не может бьгп обнаружено аналитическим путем с помощью методов, исполь-. зуемых в производственной практике), то при произвбдительности установки по исходному продукту порядка 40 т/ч в течение

33-дневной эксплуатации в растворителе, циркулирующим в экстракционной установке, накапливается 15>84 кг свободных хлоридионов. Если предусматриваемое количество циркулирующего в экстракционной установке растворителя. составляет " 200 т, то концентрация свободных хлорид-ионов состав-. .ляет 80 мг СР 1 л. Этого количества вполне достаточно, чтобы вызвать на протяжении длительного промежутка вре-мени коррозионные явления в частях установки, контактирующих с растворителем.

Аналогичные явления имеют место также в случае свободных сульфат-ионов, если исходная углеводородная смесь подвергается в предыдущем процессе сернокислоч ной промывке.

С целью снижения коррозии, выэываесой ионами свободной неорганической кислоты, например хлоридов или сульфатов, предлагается способ, в котором к растворителю

55 добавляют фосфорную кислоту или ее соль, например фосфат аммония, натрия, калия или аминофосфаты, или пятиокись ванадия, или трехокись молибдена, взятых в количестве 0,005-0,02 вес. %, и в процессе эксплуатации установки контролибчют со24,8

2,560

Одновременно отводят смешанный продукт, образующийся в нижней части аппарата 2 для жидко-жидкостной экстракции, и направляют его по трубопроводу 5 в среднюю часть аппарата 6 для экстрактивной перегонки. По трубопроводу 7 в верхнюю часть аппарата 6 для экстрактивной перегонки подают 130 кг/ч растворителя. По трубопроводу 8 отбирают 101 кг/ч головногс продукта, образующегося в процессе экстрактивной иерегонки, и возвращают в нижнюю часть аппарата 2 для жидко-жидкостной экстракции, Головной продукт имеет следующий состав, Ьес.L:

Нее Роматичес кие соединения

Бен зол

Тол чол

52,4

35,9

R.Я держание в растворителе свободных ионов кислоты и при достижении концентрации их

0,005-0,01 вес.% растворитель очищают перегонкой до снижения концентрации до 0,0005-0,001 вес.%.

На чертеже изображена технологическая схема предложенного способа на примере, э кст ра ктивн о и пере гон к и.

Пример . Исходный продукт состава, вес.%;

Бенэол 14,8

Толуол 244

В

Э

А ром атич ес ки е углеводороды с 8 атомами углерода

Неароматические углевод ор од ы 36,1 в количестве 255 кг/ч при 45 С подают через трубопровод 1 в аппарат 2 для жидкожидкостной экстракции.

По трубопроводу 3 в количестве

747 кг/ч в жидко-жидкостной экстрактооо 2 подают растворитель с температурой 45 С, причем в качестве растворителя применяют

Щ -формилморфолин, содержащий 1,85 вес,% воды и добавку 0,007 вес.% фосфорной кислоты в качестве ингибитора коррозии. Полученный рафинат по трубопроводу 4, находящемуся в головной части, выводят в количестве 95 кг/ч из жидко-жидкостного экстрактора. Рафинат имеет следующий соСтав, вес.%:

Я еароматические соединения 97,100 .

Бенэол 0,018

Толуол 0,322

Ароматические соединения с 8 атомами углерода

613711

А ромвтическне соединения с 8 атомами углерода 2,9

Смесь продуктов, образующуюся в нижней части аппарата 6 для экстрактивной перьо гонки и имеющую температуру 123 С, в количестве 1050 кг/ч отбирают по трубопроводу 9 к,вводят в отгонный аппарат

10, в котором происходит дальнейшее рвэ- to деление смеси, При этом ароматическая фракция отводится в виде головного продукта по трубопроводу 11 отгонного аппарата 10.

После прохождения водоотделителя 1 2 ароматическую фракцию состава,. вес.%; . l5

Вен зол 24,0

Т олуол 39,2

Ароматические соединения с 8 атомами угль20 рода 36,8 отбирают по трубопроводу 13 в количестве

157 кг/ч, Эту смесь можно разделить . нв составляющие ее компоненты в перегон» ном аппарате (на рис, не указан).

Одновременно по трубопроводу 14 из нижней части отгонного аппарата 10 отбирают 877 кг/ч растворителя. За концентрацией хлорид-ионов в отводимом растворителе непрерывно следит при этом контролирующее устройство 15. Как только это, значение достигнет или превысит 0,0075 вес.%, соответствующее количество растворителя отводится по трубопроводу 16 и направляется в колонну 17 для регенерации, в которой происходит дистиллятивнвя регенерация. Затем регенерироввнный растворитель по трубопроводу 18 возвращается в трубопровод

14 и объединяется с находящимся в нем растворителем. Образовавшийся при дистил4Q ляпни остаток и хлорид отводят по трубопроводу 19 из колонны 17 для регенерации. Как только контрольное устройство 20 покажет понижение концентрации хлорид-ионов

45 до значения 0,00075 вес.%.,или менее, течение растворителя по трубопроводу 16 прекращается, От трубопровода 14 ответ вляются трубопроводы 4 и 7, по которым регенерированный растворитель c,óêàçåíным выше составом снова подается в аппарат 2 для жидкостно-жидкрстной экстракции и, соответственно, в аппарат 6 для экстрактивной перегонки.

Таким образом жидко-жидкостной экс трактор 2 работает при более высоком содержании воды, чем аппарат 6 для экстрактивной перегонки, кроме того, из водоотделителя 12 отбирают 24 мг/ч воды и по трубопроводу 21 возвращают к жидкост ному экстрвктору 2 и вводят в его верхнюю часть

При применении предложенного способа работы после эксплуатации установки в течение 6 месяцев появления в ней коррозии не обнаружено, В сравнительном опыте соблюдают такие же условия осуществления способа, но беэ добавления к растворителю указанных ингибиторов коррозии, беэ осуществления контроля концентрации хлорид-ионов в растворителе, выходящем из отгонного аппарата 10, беэ обработки этого растворителя в регенервционной колонне 17. В этом случае уже через 3 месяца наблюдается отчетливое появление коррозии нв тех деталях установки, которые находятся в контакте с растворителем, т.е. кипятильника в нижней части отгонного аппарата.

Формула изобретения

1. Способ эксплуатации установки экстрвкции .и/или . экстрвктивнпй перегонки для извлечения ароматических углеводородов иэ углеводородных смесей с помощью растворителя Ц -замешенного морфолинв, например Я -формилм орфолина, о т— личающийся тем,что,с целью снижения коррозии, вызываемой ионами свободной неорганической кислоты, например хлоридами илн сульфатами, в растворитель добавляют фосфорную кислоту или ее соль, или пятиокись ванадия, или трехокись молибдена в количестве 0,0050,02 вес.% и в процессе эксплуатации установки контролируют содержание в растворителе свободных ионов кислоты н при достижении концентрации их 0,005-0,01 вес. ;7 растворитель очищают перегонкой до снижения концентрации до 0,0005-0,001 вес.%, 2. Способ по и. 1, о т л н ч в ю шийся тем, что в растворитель добавляют 0,006-0,01 вес.% фосфорной кислоты или ее соли, или пятиокиси ванадия, или трехокиси молибдена.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Вьц оженнвя заявка ФРГ N 1545,365, кл. С 10 Д 21/20, 1970.

2, Алцыбвев Г. Ингибиторы коррозии металлов, 1968, с. 8, 47, 81.

3. Патент ФРГ N 2040025„ кл. С 07 С 7/08; 1972.

Составитель Г. Анцион

Редактор В. Мирэаджанова Техред р д . давидович

Заказ 3 3 корректор С. ("а равиляK

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

С 28/1 Тираж 559 Подписное

ЦПИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

lI3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., q, 4/5