Способ разделения бутан-бутиленовых смесей Советский патент 1983 года по МПК C07C7/08 

Изобретение относится к разделению углеводородных смесей экстрактивной ректификацией в присутствии растворителя и может быть использовано в нефтехимической промышленности.

Известен отособ разделения смесей углеводородов различной степени насыщенности путем экстрактивной ректнфикащш с использованием в качестве растворителя ацетонитрил или его смесей с водой 1.

Недостатком способа является необходимость отмывки получающихся фракций углеводородов от ацетонитрила, кроме того, при гидролизе ацетонитрила образуется уксусная кислота, вызывающая коррозию оборудования

Известен также способ разделения углеводородных смесей Сд различной степени насыщенности путем экстрактивной ректифика даи в присутствии в качестве растворителя ацетон или его смесей с водой 2.

Недостатком известного способа является то, что ацетон, образуя аэеотропные смеси с углеводородами, попадает в вьщеляемьк фракции, что требует отмывки их от ацетона. Кроме того, ацетон имеет недостаточную селективность, так коэффициент относительной летучести бутана и бутиленов составляет 1,26.

Цель изобретения - упрощение технологии процесса за счет исключения попадания селективного растворителя в вьщеляемые тлеводороды и устранения стадии отмывки их от растворителя.

Поставленная цель достигается способом разделения бутан-бутиленовьгх смесей путем экстрактивной ректификации в присутствии растворителя-окиси мезитила.

Окись

ь«зитила - устойчивое соединение т. кип. 130 С, в воде практически не подс

вергается гидролизу. Не образует с углеводородами азеотропных смесей. Имеет относительно малую токсичность.

Пример 1 (для сравнения). Разделению подвергают 200 г бутан-бутиленовой смеси следующего состава, вес.%: ) 0,07; i-C4H 0 0,45; «-С4Н О 65,68; i-СдНд 0,07; сумма бутиленов 32,15; бутадиен 1,78; С с- 0,06 в присутствии водного ацетона при весовом соотнощении углеводороды :растворитель 1:14. Процесс проводят при и давлении 6 атм. .i В результате получают 66 г бутиленов состава,%: и-С4Н д4,64; 0,69; сумма буткленсв 88,48; бутадиен 6,19 и 134 г бутановой фракции состава,%: 0,12; i--C4H oO,25; н-С.,Н. 95,68; сумма бугиленов 3,95,

Пример 2. Проводят разделение бутан-бутеновой смеси аналогично примеру 1, но с использованием окиси мезитила в качестве растворителя. Получают в результате зкспериме1па 70 г бутиленов состава,%: 3,05; i-C4HeO,70; сумма бутиленов 91,04; бутадиен 5,21 и 130 г бутановой

фракции состава,%: 0,12; 0,27; 96,93; сумма бутиленов 2,68. Пример 3. В условиях, аналогичных примеру 1, разделяют бутан-бутиленовую смесь состава,%: ,32; и-С4Н о 60,348; сумма бутиленов 36,507; 2,824. Растворитель - окись мезитила в соотношении к разделяемой смеси 12:1. Получено 70 г бутиленов состава,%: 2,7; 0,4; сумма бутнленов 94,26; 2,64 и 130 г бутановой смеси сосгава,%: 0,2; и-бутан 97,43; сумма бутиленов 2,47.

Пример 4. Аналогично примеру 3 разделяют бутан-бутиленовую смесь состава,%: С-5 1,366; 0,58; и-С4Н о 60,58; сумма бутиленов 36,78; 3,33. Получают 70 70,4 г 5ут:иленов состава,%: ,4(, н-бутан 2,1; сумма бутиленов 92,34; , 4,1 и 129,5 бутановой фракции состава,%; Crj 1,42; i-C4H4o 0,22; 96,76; сумма бут:иленов 1,6.

С целью подтверждения полученных результатов определяют коэффициенты активности углеводородов и их растворимость в растворителях,

П р и м е; р 5. Определяют коэффициент относительной летучести (оС) бутана и ft-бутиленов при относительной концентрации ft бутиленов в углеводородной смеси 50 вес.%. Определение проводят в изотермических условиях при 40 С путем барботажа углеводородной смеси через растворитель до тех пор, пока составы входящего и выходящего газов не сравняются. Коэффициент относительной летучести при 40 С и содержании -бутиленов в углеводородной смеси 50 вес.% равен 1,7.

В табл. 1 приведены результаты определения коэффициента относительной летучести.

Селективность растворителя -окиси мези-: .тила мало меняется при изменении насыщения. При 65С селективность при изменении насыщения от 0,1 до 0,4 мольной доли изменяется всего с 1,74 до 1,71.

Пример 6. Определяют растворимость компонентов бутан-бутиленовой смеси в окиси мезитила и для сравнения - в водном ацетоне и ацетонитриле. Полученные данные представлены в табл. 2.

Из предст ав ленных данных видно, что окись мезитилена при высокой селективноста обладает, большей растворяющей способностью, чем ацетон или ацетонитрил. Это позволяет сократить расход селективного растворителя. Количество растаорителя можно сократить по от3 .10622034

ношению к разделяемой смеси до 8:1 (вместо 14:1 для ацетона).

Кроме того, вследствие того, что окисьуноса растворителя, а следовательно, искляь

мезитила ие образует с углеводородами С4.5 чить отмьтку углеводородов от растворителя.

азеотропов, можно, подавая необходамое количество орошения в колонну разд1ёпения при р s: 4-5 атм практически не допускать

Таблица 1

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ БУТАН-БУТ№ ЛЕНОВЫХ СМЕСЕЙ путем экстрактивной ректификации в п{жсутсгвии растворителя, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве растворителя используют окись мезитила.

Опыт 1

Пропускание бутан-бутиленовой фракции состава, вес.%

0,32 60,348

36,507 €4% 2,824 через окись мезитила при 40°С

Опыт 2

Пропускание бутан-бутиленовой фракции состава, вес.%:

,3664

,5777

K-C Hg36,78

,3291

( 0,58 через окись мезитила при 40 С

Продолжение табл. I

Таблица 2

106220310

Опыт 7

Пропускание бутан-бутиленовой фракции через ацетонитрил при 40 С

Опьп- 8

Пропускание бутан-бутиленовой фракции через окись меэитила при 80 С

Продолжение табл, 2

Содержание бутнленсв, вес.%

2,867

1,883 2,477 2,801 3,403 4,475 4,006 4,243

6,006

5,35 6,153 5.П8 2,215 2,488 2,338 2,997