Способ регенерации ацетонитрила

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистичвсиик

Республик (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 100577 (21) 2482935/23-04 (51) 4 14л. с присоединением заявки Но (23) Приоритет

С 07 С 121/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 547 ° 239.2 °

° 07 (088.8) Опубликовано 230780. Бюллетень Йо 27

Дата опубликования описания 230780 (72) двтр изобретения

Н.В.Лемаев; A.Ñ.Õàñàíîâ, В.П.Кичигин и Г.П.Капралова (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АЦЕТОНИТРИЛА

Предлагается усовершенствованный способ регенерации ацетоннтрила в процессе переработки пиролизной С4фракции..

Процесс переработки пиролизной

С4-фракции с целью выделения из нее изобутилена, бутана и бутиленов включает в себя две основные стадииг гидратацию изобутилеиа на ионообменных смолах или в водных растворах серной кислоты с получением трет-бутилового спирта (ТБС) и.последуюцее разделение оставшейся смеси углево. дородов С4-возвратной. пирализной фракции на бутан и бутилены экстра- 15 ктивной ректификацией с применением ацетонитрила.

Возвратная пиролизная Фракция содержит в своем составе следы, ТБС.

При использовании ацетонитрила в ка- Ю честве селективного растворителя в процессе выделения бутиленов ТБС постепенно накапливаясь в ацетонитриле (до 5% и более), значительно ухудшает его селективность.

Известен способ регенерации ацетонитрила в процессе экстрактивной дистилляции возвратной пиролизной

-С4-фракции углеводородов, который заключается в том, что отработанный. 30 ацетонитрил, содерж щий до 5% ТБС, промывают водой и подвергают ректификации (.11 .

Известный способ позволяет удалить из ацетоннтрила только продукты его гидролиза, в то время как ТБС выводится из верхней части колонны в составе регенерированного ацетонитрила, носкольку температуры кипения ТБС (82,8 С) н ацетонитрила (82 C) и азеотропных смесей этих соединений с водой 79,9 и 76,5 С соответственно.

Цель изобретения состоит в повышении качества регенерированного аце- . тонитрила.

Поставленная цель достигается использованием способа регенерации ацетонитрила, используевюго в процессе экстрактивной дистилляции возвратной пиролизной С4-фракции углеводородов, путем ректификации, отличительная особенность которого состоит в том, что отработанный ацетонитрил предварительно пропускают при температуре 80-110 С, давлении 12 ата и объемной скорости 0,1-1,0 ч через слой катионообменной смолы в

Н-форме.

/49828

87,7

92,1,2. етонитрил

TBC

Ацетон

3,87

2,78

1,46

2,83

1,54

2,96

2, 56

1,79

0,7

2,43

2,71

Вода

Тяжелый остаток

Уксусная кислота

Неидентифицированные

0,16

2,66

89,29

Ацетойитрил

89, 13

TBC

Ацетон

Вода

Тяжелый остаток

Уксусная кислота

Неидентифицированиые

4,12

3 05

1,40

0,76

2,01

3,10

1,95

2,29

0,12

1,40

1,38 лу аале результаты достигают при использ0вании в качестве катибнооб"йейной смолы сульфофенилформальдегидной или сульфополистирольной смолы.

Предпочтительным вариантом является исполъэование в качестве катионообменной смолы частично отработанной катионообменной смолы с статической объемной емкостью (COE) 2,0-.

2,2 мг экв/г сухого вецества, которая является отходом процесса .гидратации пиролиэной С4-фракции углеводородов.

Использование данного изобретения позволяет повысить качество регенерированного ацетонитрила эа счет снижения содержания в нем ТБС в 24 раза (до 0,9 вес.%).

Пример 1. В стеклянный реактор длиной 450 мм и внутренним диаметром 22 мм загружают 130 мл катионообменной смолы КУ-.2 в Н-фор 1 ме (размеры кусочков 5 5,5 мм, COE 3,2 мг экв/г сухого вецества °

Реактор снабжен рубашкой для обогреПример 2 ° В реактор, описанный в примере 1, загружают 150мл отработанной катионнообменной смолы

КУ-2 (COE 2,2 мг-экв/г сухого вецества), являюцийся отходом процесса гидратации пиролизной С,1-фракции на этой смоле. Через слой смолы в течение 60 ч со скоростью 0,2 л/л

1 ва и ловушкой для сбора образовавшегося в результате реакции изобутилена. Через реактор в течение 55 ч непрерывно со скоростью 0,23 л/л катализатора в час пропускают 1320 r (1650 мл)отработанного ацетонитрила при температуре 83+2 С. Получают

18,73 r иэобутилена и 1295.,66 г ацетонитрила, состав его до и после обработки приведен в табл. 1. Степень разложения ТБС за одн6 пропускание жидкости через слой катализатора 63%, потери ацетонитрила 2,4 мас.В, в том числе на образование уксусной кислоты 0,18% и на образование прочих продуктов гидролиза (солей) 2,22%.

15 Потери изобутилена 5,6 г.

1295,66 г полученного ацетонитрила подвергают ректификации на лабораторной колонке с числом теоретических тарелок 5. Получают 1231,55 г

2О регенерированного ацетонитрила (состав его см..в табл. 1). Потери ацетонитрила с кубовым остатком 4,1 г (0,3 мас.Ъ).

2,71 1,0 катализатора в час пропускают 1440 r (1800 мп) отработанного ацетонитрила. Получено 17,26 г изобутилена и

1416,67 r растворителя (состав приведен в табл. 2).,Степень разложения

ТБС 523,потери ацетонитрила 1,8 масс ° %, s том числе на образование солей 1,67%, Потери иэобутилена 6,06 г.

Т б 2

749828

При повторном пропускании

1416,67 г ацетонитрила через тот же слой катионообменной смолы и при том же режиме пропускания степень разложения ТБС 41,8% и потери ацетонитрила 1, 7 мас.%.

Ацетонитрил

90,5

93, 89

0,93

90, 34

0,89

3,95

ТБС

Ацетон

2,51

2,45

2,63

1,25

2,14

2,05

Вода

Тяжелый остаток

2,82

0,65

0,16

Уксусная кислота

Неидентифицированные

0,41

1,23

1,20 при температурЕ 80+2 С в течение

35 40,ч пропускают 4800 r (6000 мл) ацетонитрила. Получают 32,54 r изобутилена и 4759,9 г растворителя (состав приведен в табл. 4) . Степень разложения ТБС 28%, потери аце4р тонитрила 1,2 мас.%, в том числе на образование уксусной кислоты 0,08%, йа образование солей 1,12%. Потери изобутилена 7,63 г.

45 1200 г обработанного ацетонитрила подвергают ректификации. Получают

1164 r очищенного ацетонитрила (сос- тав см. в табл. 4) . Потери ацетонитрила с кубовым остатком 6,04 r

5р (0,5 мас.%); .

Таблица 4

92,4

90 5

90,17

Ацетонитрил

3,0

2,87

3 95

TBC

2,47

2,5

Ацетон

2,45 и р и м е р . З..В реактор, описанный в примере 1, загружают

Степень разложения ТБС 78%, потери ацетоиитрила 2,5 мас.%, в том числе на образование уксусной кислоты

0,17%, на образование солей 2,33%.

Потери изобутилена 3,33 г.

840,43 r растворителя подвергают ректификации на лабораторной колонке с числом теоретических тарелок 5.

Получают 784 г очищенного ацетонитрила (состав приведен в табл. 3).

Потери ацетонитрила с кубовым остатком 5 г (0,7 мас,%).

Н р и м е р 4. Через реактор, заполненный 150 мл отработанной катионообменной смолы КУ-2 ФПП (СОЕ

2,0 мг экв/г сухого вещества), со скоростью 1,0 л/л катализатора в час

150 мл отработанной катионообменной смолы КУ-2 (СОЕ 2,1 мг экв/г сухого вещества). Через слой смолы в течение 70 ч при температуре 85+2 С со скоростью 0,1 л/л катализатора в час пропускают 840 r (1050 мл) ацетонитрила. Получают 16,24 r изобутилена и 820,43 г растворителя (состав приведен в табл. 3).

Таблица. 3

749828

1,25

1 53

Вода

1,6

Тяжелый остаток 0,65

1,68 уксусная кислота

0i07

Неидентифициро,ваннйе . 1,20

Пример 5. В трубчатый рЕактор из стали, марки Х18Н10Т диамет. ром 25 мм и высотой 490 мм, сйабженный рубашкой для обогрева и манометроМ, загружают 200 мл отработанной катионообменной смолы КУ-2 (COE .2,0 мг э@в/r сухого вещества) . При помощи дозйровочного насоса .через слой катализатора в течение 58 ч при температуре 103 2 С и давлении 2 ата пропускают 1853 г (2320 мл) ацетонитрила со скоростью 0,2 л/л катализатора s час. Обработанный ацетонитрил из реактора через вентиль на.правляют в холодильник, где жидкость охлаждают до 20 С, и далее — в сборо

1,21 0,5

Таблица .5 г

84,88

ОФ71

87,25

Ацетонитрил

91,3

4,53

0,77

TSC

Ацетон

3,6

3,22

3,32

3,25

Вода

- Тяжелый остаток . Уксусная кислота.1,97

2,99

0,85

5,41

0,44 ..

2,18

Неидентифицированные

2,25

1,08

Формула изобретения

ut и и с я тем, что, с целью повышения р качества целевого продукта, отработанный ацетонитрил предварительно про-. пускают при температуре 80-110 Ci давлении 1-2 ата и объемной скорости 0,1-1,0 ч через слой катнонообменной смолы в Н-форме..1. Способ регенерации ацетонитрила используемого и процессе зкстрак1 тивной дистилляции возвратной пиролизной С4-фракции углеводородов, чутем ректификации, о т л и ч а ю— ник. Изобутилен улавливают в ловушке, охлаждаемой сухим льдом. Получают 46,83 г изобутилена и 1802,17 r ацетонитрила (состав приведен в

;@ - табл. 5). Степень разложения ТБС

84,7%, потери ацетонитрила 5,54%, в том числе на образование уксусной кислоты 0,48%, на соли 5,06%. Потери изобутилена 7 r.

1200 г обработанного ацетонитрила йодвергают ректификации. Получают

1108,24 г очищенного ацетонитрила (состав см. в табл. 5), Потери аце.тонитрила с кубовым продуктом

ЗО 6,56 г (0 55 мас.Ъ) .

749828

Составитель A.Èààùåíêî .

Редактор О.Кузнецова Техред HKosanesa Корректор И.Коста

Заказ 4550/18 Тираж 495 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеннй и открытий

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

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

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю.шийся тем, что в качестве катионообменной смолы используют сульфофенолоформальдегидную и сульфополистирольную смолу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9507548, кл. С 07 С 7/08, 1974 (про- тотип).