Способ очистки изобутан-изобутиленовой смеси от хлористого этила и этанола

 

()64476!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.05.76 (21) 2360721/23-04 с |присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 01.03.79 (51) М.Кл.з С 07 С 7/08

Государственный комитет (53) УДК 66.048 3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. М. Алиев, Э. А. Абасов и Г. И. Гулько

Ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимических процессов им. акад. 1О. Г. Мамедалиева (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ИЗОБУТАН-ИЗОБУТЙЛЕНОВОЙ

СМЕСИ ОТ ХЛОРИСТОГО ЭТИЛА И ЭТАНОЛА

Изобретение относится к области нефтехимической промышленности, а именно к способам очистки углеводородных смесей от примесей; Более конкретно, к способу очистки углеводородных газов С4 от при- 5 месей хлорированных углеводородов и спиртов путем экстрактивной ректификации.

Изобутилен широко применяется в промышленном производстве полиизобутилена. В этом производстве исходный изобутилен разбавляют до 40 — 50%-ной концентрации. Для этой цели в качестве разбавителя обычно применяют изобутан. В ряде случаев в качестве исходного сырья при- 15 меняют изобутан-изобутиленовую фракцию, получаемую при дегидрировании изобутана.

В процессе полимеризации реагирует только часть изобутилена. Оставшаяся часть изобутилена и изобутан полностью попадают в состав отработанной изобутан-изобутиленовой смеси. В составе этой смеси, наряду с обычными примесями — углеводородами С вЂ” Со, также присутствуют хло- 25 ристый этил и этанол, которые не являют- ся характерными примесями углеводородных газов. Хлористый этил вводится в состав полимеризационной смеси вместе с катализатором (как растворитель хлористого алюминия), а этанол добавляется к этой смеси в конце процесса полимеризации как прерыватель реакции полимеризации.

Известен способ очистки непредельных углеводородов от примесей, в том числе и галогенпарафинов, путем конденсации при охлаждении с последующей обработкой полученной смеси аммиаком i(I).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ выделения галогенпарафинов, например хлористого метила и спирта, из изобутан-изобутиленовой фракции путем ректификацип (2). Хлористый этил, а также этанол по температурам кипейия значительно отличаются от изобутана и изобутилена. Эффективного разделения этих смесей обычной ректификацией нельзя достичь ввиду наличия азеотропов между этими соединениями и углеводородами С4, что является недостатком известного способа.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки.

Поставленная цель достигается описываемым способом очистки изобутан-изобутиленовой смеси от хлористого этила и этанола, заключающимся в том, чпо указанную смесь подвергают ректификации в присутствии растворителя — у-бутиролактона, 644761

Таблица 1

Температура кипения, Ос

Плотность при 20 С, %sn.

Формула

I Снгс1СООС4нг

Бутиловый эфир хлоруксусной кислоты

175,0

1,1030

СНгСНгСНгС (O) О СН,СОСН,СОН 1СН.i, т-Бутиролактон

Диацетоновый спирт

Диметилацетамид

1,1286 206,0

167,9

0,9603

6,9434

1,2270

СнгсОК (СНз) г

CHгCICOOCH3

170,0

Метиловый эфир хлоруксусной кислоты

131,5

Фурфурол С4нгосно !

161,7

1,1598

Содержание, вес. %

Компоненты очищенная изобутан-изобутиленовая фракция концентрат примесей исходная смесь

2,9

97,1

2,4

94,2

О,l

2,3

1,0

П ропан

Углеводороды С4

Димеры изобутилена

Хлористый этил

Этанол

44,4

1,5 37,7

16,4 или диацетонового спирта, или диметилацетамида, или эфиров монохлоруксусной кислоты, или фурфурола.

Отличием способа является проведение ректификации в присутствии вышеперечисленных растворителей.

Сырье, подлежащее очистке от хлористого этила и этанола, вводят в колонну экстрактивной ректификации, которая имеет 20 — 30 теоретических тарелок, работает под давлением 1 — 10 ата, при температуре верха 10 — 80 С, температуре куба 60—

160 С и кратности орошения растворителя и исходной смеси 1 — 4: 1.

С низа колонны отбирают раствор хло- 15 ристого этила, этанола в применяемом растворителе и оставшиеся углеводороды.

Данный раствор подвергают ректификации в десорбционной колонне с 10 — 15 теоретическими тарелками. Процесс десорбции осуществляют при давлении 1 — 8 ата и

Ниже приведены примеры, иллюстрирующие сущность изобретения.

Пример 1. Отработанную изобутан- 25 изобутиленовую фр акцию, содержащую

2,3% хлористого этила и 1% этанола, подвергают экстрактивной ректификации на лабораторной колонке с 30 теоретическими тарелками с использованием в качестве растворителя у-бутиролактона. Процесс экстрактивной ректификации осуществляют при весовом соотношении разделяющего температуре 120 — 200 С. При этом получают смесь, состоящую из хлористого этила, этанола и примесей углеводородов С4 — Св (концентрат примесей), а также регенерированный растворитель. Полученную смесь вытравливают на факел, а регенерированный растворитель после охлаждения возвращают в систему для повторного использования его в процессе разделения.

С верха колонны экстрактивной ректификации отбирают очищенную изобутанизобутиленовую фракцию, которая практически не содержит этонола и содержит не более 0,1% хлористого этила. Ее используют для приготовления изобутан-изобутиленовой смеси, идущей на полимеризацию, или же возвращают в цех дегидрирования.

Характеристики используемых в настоящем изобретении растворителей приведены в та бл. 1. агента и исходной смеси около 2: 1, температуре верха колонны 18 С и температуре куба 60 С, а процесс десорбции— при температуре куба 150 С, без применения орошения. В результате получают очищенную изобутан-изобутиленовую фракцию и концентрат примесей с выходом

93,9 и 6,1% соответственно. На основе хроматографического анализа установлено, что в составе очищенного газа практически отсутствуют хлористый этил и этанол, Данные приведены в табл. 2.

Таблица 2

644761

Пример 2. Опыт проводят аналогично опыту примера 1 с той лишь разницей, что в нем в качестве растворителя исполь- зуют диацетоновый спирт и весовое соотшение растворителя и исходной смеси поддерживают на уровне 1: 1, а процесс десорбции осуществляют при температуре куба десорбера 120 С.

Таблица 3

Содержание, вес. о очищенная изобутан-изобутиленовая фракция

Компоненты исходная смесь концентрат примесей

Пропан

Углеводороды С4

Димеры изобутилена

Хлористый этил

Этанол

2,4

2,9

94,2

97,0

44,1

0,1

1,7

0,1.2,3

37,3

1,0

16,9

Таблица 4

Содержание, вес. % очищенная изобутан-изобутиленовая фракция

Компоненты исходная смесь концентрат примесей

Пропан

Углеводороды С4

Димеры изобутилена

XJIoPHcT6IH этил

Этанол

2,4

3,0

94,2

96,9

47,9

0,1

1,4

2,3

34,9

0,1

15,8

1,0

Пример 4. Опыт проводят в тех же условиях, что и в примере 2, с той лишь разницей, что в нем в качестве растворителя берут бутиловый эфир монохлоруксусной кислоты. Выходы очищенного проТаблица 5

Содержание, вес. % очищенная изобутан-изобутиленовая фракция

Компоненты,исходная смесь концентрат примесей

Пропан

Углеводороды С4

Димеры изобутилена

Хлористый этил

Этанол

2,4

2,9

94,2

97,1

47.1

0,1

1,3

36,0

2,3

1,0

l5,6

Пример 3, Опыт проводят условиях, что и в примере 1, но качестве растворителя применяют ацетамид и процесс десорбции вляют при температуре 120" С. в тех же в нем в диметил- 10 осущестВыход

Выходы очищенного газа и концентрата примесей составляют соответственно

94,1 и 5,9%. На основе хроматбграфического анализа установлено, что в составе очи щенного газа отсутствует этанол, а содержание хлористого этила составляет 0,1% (та бл. 3) ..1 очищенного газа и концентрата примесей составляют соответственно 94,2 и 5,8%.

Состав этих продуктов характеризуется данными табл. 4. дукта и концентрата примесей составляюг соответственно 93,4 и 6,4%, а их состав характеризуется (анными, представленными в табл. 5.

644761

Содержание, вес. % очищенная нзобутан-нзобутиленовая фракция

Компоненты концентрат примесей.исходная смесь

2,8

2,4

П ропан

Углеводороды С4

97,2

94„2

42,0

0,1

Днмеры изобутнлена ..

l,3

39,6

2,3

Хлористый этпл

17,1

1,0

Этанол

Таблица 7

Содержание, вес. % очищенная изобутан-изобутиленовая фракция

Компоненты исходная смесь концентрат примесей

2,3

2,2

87,5

51,2

97,6

0,5

0,1

0,1

9,3

44,1

4,2

0,9

Формула изобретения

Составитель Н. Глебова

Редактор В. Мннасбекова Техред С. Антипенко Корректор С. файн

Заказ 1141/37 Изд. № 108 Тираж 520 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

43hi55g56+ у ..;ф -- .

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Пример 5. Опыт проводят аналогично примеру 2 с пой лишь разницей, что г " йем"в качестве растворителя применяют фурфурол и весовое соотношение растворителя и исходной смеси поддерживают на

Пример 6. Опыт проводят анало-, гично примеру 1 с той лишь разницей, что в нем в состав исходной смеси, добавляют хлористый этйл с донедением концентра.ции от фактической 2,3 до 9,3% (вес.) и разделение осуществляют при весовом соотношении растворителя и разделяемой

Пропан

Углеводороды С4

Димеры изобутилена

Хлористый этил

Этанол

Из примерюв 1 — 6 вйдно, что предполагаемый способ позволяет отработанную

-:"- - - изобутан-изобутиленовую фракцию очи стить одновременно и от хлористбго эти-ла и от этанола c получением очищенного йродукта, практически не содержащего указанных нежелательных примесей.

Способ очистки изобутан-изобутиленовой смеси (OT хлористого этила и этанола путем ректификации, отличающийся

= тем, что, с целью повышения эффективно,8 уровне 3: 1. Выходы очищенного газа и концентрата примесей составляют 94,3 и

5,7% "соответственно; а их состав характеризуется данными, представленными в табл. 6.

Таблица 6 смеси 1: 1. При этом получают очищенный газ с выходом 79,2% и концентрат примесей с выходом 20,8%. На основе хроматографического анализа установлено, что составы полученных продуктов характеризуются данными табл. 7. сти очистки, ректификацию осуществляют в присутствии растворителя — у-бутиролак15 тона или диацетонового спирта, или диметилацетамида, или эфиров монохлоруксусной кислоты, или фурфурола.

Источники информации, принятые во

20 внимание при экспертизе

1. Патент США № 3200166, кл.

260-681.5, опубл. 1965.

2. Литвин О. Б. Основы технологии синтеза каучуков. М., «Химия», 1972, с. 418—

419 (прототип).