СПОСОБ РЕКТИФИКАЦИИ СМЕСИ ХЛОРПРОИЗВОДНЫХ ПРОПИЛЕНА Российский патент 2003 года по МПК C07C21/67 C07C17/38 

Изобретение относится к технологии получения хлоруглеводородов хлорированием олефинов с последующим разделением продуктов хлорирования на целевой и побочные продукты, в частности к способу ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с получением хлористого аллила высокой чистоты.

Для получения хлористого аллила в промышленности используется метод высокотемпературного хлорирования пропилена с последующим выделением из продуктов реакции смеси хлорпроизводных пропилена и их ректификацией на двух или трех колоннах.

Известен способ ректификации смеси хлорпроизводных пропилена на трех колоннах с выделением "тяжелой" и "легкой" фракций и хлористого аллила, описанный в способе производства хлористого аллила, с подачей хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны, отделением "тяжелой" фракции в виде кубового продукта первой колонны, направлением дистиллята первой колонны, содержащего хлористый аллил и "легкую" фракцию, в среднюю часть второй колонны для выделения хлористого аллила, отбираемого в виде кубового продукта второй колонны. При этом в дистиллят второй колонны вместе с "легкой" фракцией пропускают немного хлористого аллила. Дистиллят второй колонны подают на питание третьей колонны для более полного отделения хлористого аллила от "легкой" фракции, отбираемой в виде дистиллята третьей колонны, кубовый же продукт третьей колонны возвращают на питание второй колонны.

Хлорпроизводные пропилена поступают в среднюю часть первой колонны, из нижней части которой выводится "тяжелая" фракция; дистиллят, содержащий хлористый аллил и "легкую" фракцию, с верха колонны направляется во вторую колонну. Здесь хлористый аллил отделяется от "легкой" фракции и при концентрации 97-98 мас.% выводится из нижней части колонны как готовый продукт. Дистиллят второй колонны, содержащий "легкую" фракцию и немного хлористого аллила, поступает в третью колонну, где сверху выводится только "легкая" фракция, а продукт с низа колонны, содержащий в основном хлористый аллил и небольшое количество "легкой" фракции, возвращается на питание второй колонны /Промышленные хлорорганические продукты. Справочник. Под ред. Л.А. Ошина. - М.: Химия, 1978. - 656 стр./.

Недостатком данного способа производства является низкое качество хлористого аллила. Способ не позволяет отделить от конечного продукта 1,5-гексадиен, присутствующий в исходной смеси хлорпроизводных пропилена и образующийся во второй колонне в результате реакций термодеструкции и димеризации 2-хлорпропена и хлористого аллила. Кроме того, в результате тех же реакций термодеструкции 2-хлорпропена и хлористого аллила выделяется хлористый водород и за счет связывания его с непредельными хлорпроизводными пропилена образуются высококипящие примеси. Отделение их от кубового продукта второй колонны не представляется возможным.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ ректификации смеси хлорпроизводных пропилена на двух колоннах с выделением "тяжелой" и "легкой" фракций и хлористого аллила, входящий в способ производства хлористого аллила, с подачей хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны, отделением "легкой" фракции в виде дистиллята этой колонны, направлением кубового продукта первой колонны в среднюю часть второй колонны для отделения "тяжелой" фракции в виде кубового продукта от хлористого аллила, отбираемого в виде дистиллята второй колонны, как готового продукта.

Хлорпроизводные пропилена поступают в среднюю часть первой колонны, в которой отделяется "легкая" фракция, выводимая в виде дистиллята. Продукт с низа первой колонны, содержащий хлористый аллил и "тяжелую" фракцию, направляется во вторую колонну. Здесь хлористый аллил отделяется от "тяжелой" фракции и выводится в виде дистиллята как готовый продукт с концентрацией около 98.5 мас. %. "Тяжелая" фракция выводится из второй колонны в виде кубового продукта /Патент ПНР 139088, МКИ⁴ С 07 С 21/067, опубл. 16.01.85/.

Недостатком данного способа производства является трудность достижения высокого качества хлористого аллила. Требуется поддержание высоких флегмовых чисел на первой колонне, что влечет за собой больший расход энергетических затрат. Этим сокращаются потери хлористого аллила с выводимой как отход производства "легкой" фракцией и обеспечивается снижение содержания компонентов "легкой" фракции в кубовом продукте этой колонны и, как следствие, в дистилляте второй колонны.

При ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с получением хлористого аллила высокой чистоты важно соблюсти выполнение ряда условий, а именно:
- обеспечить организацию материальных потоков в системе ректификации таким образом, чтобы не допустить проскока компонентов "легкой" фракции в конечный продукт;
- не допускать отбора хлористого аллила в виде кубового продукта, так как в результате реакций термодеструкции и димеризации 2-хлорпропена и хлористого аллила происходит образование высококипящих хлорпроизводных и 1,5-гексадиена, отделение которых от кубового продукта представляет значительные дополнительные затраты.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение качества хлористого аллила и снижение энергетических затрат при ректификации смеси хлорпроизводных пропилена.

Технический результат при осуществлении заявляемого изобретения выражается в том, что с повышением качества хлористого аллила и снижением энергетических затрат при ректификации смеси хлорпроизводных пропилена повышаются потребительские свойства хлористого аллила, снижается количество побочных продуктов и повышается качество продуктов при использовании хлористого аллила в качестве полуфабриката в различных производствах.

Указанный технический результат при осуществлении заявляемого изобретения достигается тем, что в известном способе ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с выделением "тяжелой" и "легкой" фракций и хлористого аллила с подачей хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны, направлением кубового продукта первой колонны в среднюю часть второй колонны для отделения "тяжелых" примесей от хлористого аллила в виде кубового продукта второй колонны процесс ведут на трех колоннах таким образом, что в дистиллят первой колонны вместе с "легкой" фракцией пропускают хлористый аллил в количестве 10-60 мас.% состава дистиллята, с подачей части его на третью колонну для отделения "легкой" фракции в виде дистиллята колонны с содержанием в нем хлористого аллила не более 4 мас.%, выводом кубового продукта третьей колонны на одну из тарелок, расположенных между верхней частью и тарелкой питания первой колонны, и выделением хлористого аллила в виде дистиллята второй колонны или в жидком виде с одной из верхних тарелок второй колонны, с подачей части дистиллята при этом на одну из тарелок, расположенных между нижней частью и тарелкой питания первой колонны в количестве 0,01-0,15 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила.

Проведение процесса ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с пропуском в дистиллят первой колонны вместе с "легкой" фракцией хлористого аллила в количестве 10-60 мас.% состава дистиллята обеспечивает более полное отделение компонентов "легкой" фракции от кубового продукта, предотвращает их попадание в товарный хлористый аллил и снижает энергетические затраты на второй колонне.

Отделение "легкой" фракции в виде дистиллята третьей колонны с содержанием в нем хлористого аллила не более 4 мас.% и выводом кубового продукта третьей колонны на одну из тарелок, расположенных между верхней частью и тарелкой питания первой колонны, позволяет сократить потери хлористого аллила с "легкой" фракцией, являющиеся, как правило, отходом производства хлористого аллила.

Выделение хлористого аллила в виде дистиллята второй колонны либо в жидком виде с одной из верхних тарелок второй колонны с подачей части дистиллята при этом на одну из тарелок, расположенных между нижней частью и тарелкой питания первой колонны, в количестве 0,01-0,15 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила, а "тяжелых" примесей - в виде кубового продукта второй колонны, позволяет исключить попадание в товарный хлористый аллил 1,5-гексадиена и других компонентов "тяжелой" фракции, являющихся продуктами реакций термодеструкции и димеризации 2-хлорпропена и хлористого аллила.

Хлорпроизводные пропилена поступают в среднюю часть первой колонны. Дистиллят первой колонны с содержанием хлористого аллила в нем 10-60 мас.% вместе с "легкой" фракцией выводится на питание третьей колонны. С верха третьей колонны в виде дистиллята выводится "легкая" фракция с содержанием в ней хлористого аллила не более 4 мас.%. Кубовый продукт третьей колонны выводится на одну из тарелок, расположенную между верхней частью и тарелкой питания первой колонны. Продукт с низа первой колонны, содержащий хлористый аллил и "тяжелую" фракцию, направляется во вторую колонну. Во второй колонне хлористый аллил отделяется от "тяжелой" фракции и выводится в виде дистиллята или в жидком виде с одной из верхних тарелок с подачей части дистиллята при этом на одну из тарелок, расположенных между нижней частью и тарелкой питания первой колонны, в количестве 0,01-0,15 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила. "Тяжелая" фракция в виде кубового продукта второй колонны выводится на утилизацию.

Содержание хлористого аллила в готовом продукте составляет не менее 99.50 мас.%.

Пример 1. Хлорпроизводные пропилена, содержащие 3.53 мас.% "легких" примесей, 67.00 мас. % хлористого аллила и 29.47 мас.% "тяжелых" примесей, в количестве 6300.00 кг/ч подают в среднюю часть первой колонны. Дистиллят первой колонны с содержанием хлористого аллила в нем 35.0 мас.% вместе с "легкой" фракцией выводится на питание третьей колонны в количестве 420,07 кг/ч. С верха третьей колонны в виде дистиллята выводится "легкая" фракция с содержанием в ней хлористого аллила 0.22 мас.% в количестве 216.53 кг/ч, а кубовый продукт третьей колонны в количестве 203.54 кг/ч выводится на одну из тарелок, расположенных между верхней частью и тарелкой питания первой колонны. Продукт с низа первой колонны, содержащий хлористый аллил и "тяжелую" фракцию, в количестве 6083.47 кг/ч направляется во вторую колонну. Во второй колонне хлористый аллил отделяется от "тяжелой" фракции и выводится в виде дистиллята в количестве 4225.89 кг/ч. "Тяжелая" фракция в виде кубового продукта второй колонны в количестве 1857.58 кг/ч выводится на утилизацию.

Содержание хлористого аллила в готовом продукте составляет 99,75 мас.%, "легких" и "тяжелых" примесей - соответственно 0.15 и 0.10 мас.%.

Пример 2. Хлорпроизводные пропилена, содержащие 4.68 мас.% "легких" примесей, 76.62 мас.% хлористого аллила и 18.70 мас.% "тяжелых" примесей, в количестве 8360.00 кг/ч подают в среднюю часть первой колонны. Дистиллят первой колонны с содержанием хлористого аллила в нем 28.0 мас.% вместе с "легкой" фракцией выводится на питание третьей колонны в количестве 639.74 кг/ч. С верха третьей колонны в виде дистиллята выводится "легкая" фракция с содержанием в ней хлористого аллила 0.38 мас.% в количестве 389.53 кг/ч, а кубовый продукт третьей колонны в количестве 250.21 кг/ч выводится на одну из тарелок, расположенных между верхней частью и тарелкой питания первой колонны. Продукт с низа первой колонны, содержащий хлористый аллил и "тяжелую" фракцию, в количестве 8098.52 кг/ч направляется во вторую колонну. Во второй колонне хлористый аллил отделяется от "тяжелой" фракции и выводится в жидком виде с одной из верхних тарелок в количестве 6402.39 кг/ч, а часть дистиллята в количестве 128.05 кг/ч, что составляет 0,02 части на 1 часть отбираемого хлористого аллила, подается на тарелку питания первой колонны. "Тяжелая" фракция в виде кубового продукта второй колонны в количестве 1568.08 кг/ч выводится на утилизацию.

Содержание хлористого аллила в готовом продукте составляет 99.87 мас.%, "легких" и "тяжелых" примесей - соответственно 0.05 и 0.08 мас.%.

Использование изобретения позволит повысить качество хлористого аллила (уменьшается содержание 1,5-гексадиена, 2-хлорпропена и других примесей), сократить энергетические затраты на ректификацию хлорпроизводных пропилена, а также снизить количество побочных продуктов и повысить качество продуктов при использовании хлористого аллила в качестве полуфабриката в различных производствах.

Изобретение относится к технологии получения хлоруглеводородов хлорированием олефинов с последующим разделением продуктов хлорирования на целевой и побочные продукты, в частности к способу ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с получением хлористого аллила высокой чистоты. Процесс ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с выделением "тяжелой" и "легкой" фракций и хлористого аллила ведут на трех колоннах с подачей хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны. Направляют кубовый продукт первой колонны в среднюю часть второй колонны для отделения "тяжелой" фракции от хлористого аллила в виде кубового продукта второй колонны. В дистиллят первой колонны вместе с "легкой" фракцией пропускают хлористый аллил в количестве 10-60 мас.% состава дистиллята с подачей части его на третью колонну для отделения "легкой" фракции в виде дистиллята третьей колонны с содержанием в ней хлористого аллила не более 4 мас.%. Выводят кубовый продукт третьей колонны на одну из тарелок, расположенных между верхней частью и тарелкой питания первой колонны. Выделяют хлористый аллил в виде дистиллята второй колонны либо в жидком виде с одной из верхних тарелок второй колонны с подачей части дистиллята второй колонны при этом на одну из тарелок, расположенных между нижней частью и тарелкой питания первой колонны в количестве 0,01-0,15 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила. Технический результат: увеличение качества хлористого аллила, снижение количества побочных продуктов и энергетических затрат.

Способ ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с выделением "тяжелой" и "легкой" фракций и хлористого аллила с подачей хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны, направлением кубового продукта первой колонны в среднюю часть второй колонны для отделения "тяжелой" фракции в виде кубового продукта второй колонны от хлористого аллила, отличающийся тем, что процесс ведут на трех колоннах таким образом, что в дистиллят первой колонны вместе с "легкой" фракцией пропускают хлористый аллил в количестве 10-60 мас. % состава дистиллята, с подачей части его на третью колонну для отделения "легкой" фракции в виде дистиллята третьей колонны с содержанием в ней хлористого аллила не более 4 мас. %, выводом кубового продукта третьей колонны на одну из тарелок, расположенных между верхней частью и тарелкой питания первой колонны, и выделением хлористого аллила в виде дистиллята второй колонны либо в жидком виде с одной из верхних тарелок второй колонны с подачей части дистиллята второй колонны при этом на одну из тарелок, расположенных между нижней частью и тарелкой питания первой колонны в количестве 0,01-0,15 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила.