Способ выделения пиперилена Советский патент 1984 года по МПК C07C11/20 C07C7/148 C07C7/04 

S

&о

о

2. Способ по п,1, отличающийся тем, что, пиперилен на

ректификацию от тяжелокипящгос примесей подают в паровой или жидкой фазе

1. СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ПИПЕРИЛЕНА из пипериленсодержащей фракции, включающий ректификацию от легкокйпянщх и тяжелокипящих примесей, химическую очистку от циклопентадиена путем контактирования с циклогексаноном и бутанолом на твердой щелочи с последующим отделением пиперилена от продуктов химической очистки в колонне ректификации, водную отмывку пипёрилена с последукщим гидрированием ацетиленовых соединений, отличающийся тем, |Что, с целью повьпиёния качества пиперилена и упрощения технологии процесса, исходную пипериленсодержащую фракцию подвергают хи1 ческой очистке от циклопентадиена и ректификацию пипериленсодержащей фракции от легкокипящих примесей проводят одИовременно с отделением пипёрилена от продуктов химической очистки из исчерпывающей части колонны ректификации в паровой фазе с последующей подачей выделенного пипёрилена на рект::-фикацию от тяжелокипящих примесей, водную отмьшку и гидрирование ацетиленовых соединений.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности, к вьщелению и тонкой очистке диолефинов,,например пиперилена используемого в качестве мономера для производства каучука

Известен способ вьщеления пиперилена, суть которого заключается в последовательной четкой трехступенчатой ректификации пипериленсодержащей фракции в присутствии кубового продукта химической очистки изопрена от -циклопентадиена (ЦПД) Cl

Данный способ позволяет выл,елить высококонцентрированный продукт, но качество последнего по- содержанию 1-шкропримесей не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к мономерам для полимеризации.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ выделения пиперилена, в котором пипериленсодержащую фракцию подвергают ректификации от легкокипящнх примесей ацетиленовых углеводородов, карбонильных соединений и изопрена - с одновременной димеризацией циклопентадиена и последующим отделением тяжелых примесей - дициклопентадиена - ректификацией с повторной азеотропной ректификацией полученной смеси от легкокипящих углеводородов 2 .

В известнсж способе после очистки от легкокипящих и тяжелокипящих примсей иожет быть применена и дополнительная х.И(Ическая очистка от циклопентадиена, осуществляемая известным методом например путем контактирования полученного пнперилена с карбонильным соединением, например циклогексаноном и алифатическим спиртом например бутанолом, на твердой щелоч с последующим отделением пиперилена от продуктов химочистки ректификацие При необходимости полученньй пиперилен может быть направлен на водную отмывку для очистки от водораствори™

мьк примесей и на гидрирование для С.т.стки от ацетиленовых соединений.

Известный способ позволяет получить пиперилен следующего состава, 5 вес ,7,i

ИзопренНе более 2

2-Метил-2бутенНе более 8

Пиперилен Не менее 90 0 ,1

Карбонильные

соединения , 1

Ацетиленовые углеводороды .,01 5 Достигаемый уровень качества пиперилена достаточен для его использования в качестве мономера для эмульсионной полимеризации, но явно недостаточен для использования в ка0 честве мономера ,цля полимеризации на металлоорганических катализаторах .

Суть известного способа заключается в том, что основная примесь 5 циклопентадиен - отделяется от пиперилена азеотропной ректификацией. Верхний продукт, содержащий циклопентадиен и изопрен, может быть либо выведен на сжигание, либо рециклован в 0 копонну разделения изопрен-пипериленовой фракции. Вывод на сжигание нецелесообразен из-за высоких потерь изопрена, а при рецикле в колонну разделения изопрен-пипериленовых , смесей происходит загрязнение основного продукта изопрена.

Цель изобретения - повьшение качества пиперилена и упрощение технологии процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения пиперилена исходную пипериленсодержащую фракцию подвергают химической очистке от циклопентадиена путем контактирования с циклогексаноном и бутанолом на твердой щелочи и ректификацию пииериленсодержащий фракции от легко3П

кипягцих примесей проводят одновременно с отделеЕ{ием пиперилена от продуктов химической очистки из исчерпывающей части колонны ректификации в паровой фазе с последующей подачей выделенного пиперилена на ректификацию от тяжелокипящих примесей, водную отмывку и гидрирование ацетиленовьк соединений.

При этом пиперилен на ректификацию от тяжелокипящих примесей подают в паровой или жидкой фазе.

На чертеже изображена технологическая схема, по которой осуществляют выделение пиперилена, используемого в качестве мономера для стереорегулярной полимеризации на металлоорганических катализаторах, согласно предлагаемому способу.

Пипериленсодержащую фракцию, получаемую как побочный продукт на заводах синтетического каучука, подают для очистки от ЦПД по линии 1 в реактор 2 химочистки, в который предусмотрен ввод свежего карбонильного соединения (циклогексанона) и алифатического спирта (бутанола).

После реактора реакционная смесь поступает по линии 3 в нижнюю часть ректификационной колонны .

iПары легкокипящих примесей, выходящие с верха колонны, конденсируют водой в дефлегматоре. Часть конденсата возвращают в колонну в виде флегмы, а другую часть (легкая фракция углеводородов: изопрен, изоамилены, небольшое количество пиперилена) направляют по линии 5 в колонну выделения изопрена. Из куба колонны А отбирают смесь карбонильного соединения, алифатического спирта, пиперилена и фульвенов, которую направляют по линии 6 в виде рецикла в реактор 2, Часть кубового продукта колрнны 4 вьшодят по линии 7 на сжигание.

Пипериленовую фракцию отбирают боковым отбором в паровой фазе с 25 тарелок, считая от куба, или из куба колонны при наличии достаточной сепарационной зоны (не менее 1 м) и направляют по линии 8 через конденсатор в случае подачи в жидкой фазе в ректификационную колонну 9, предназначенную для отделения пиперилена от высококипящих углеводородов, С верха колонны 9 отбирают по линии 10 очищенньй пиперилен-ректификат, который далее может быть

704

подвергнут водной oт fывкe и- гидрированию от ацетиленовых соелинений.

В какой фазе подавать сьфье в концевую колонну ректификации от тяжелокипящих примесей, решается конкретно в каждом случае.

При строительстве новых установок, сырье на ректификацию от тяжелокипящих примесей целесообразно подавать

в паровой фазе и при реконструкции существующ « установок подача сьфья в паре приводит к увеличению флегмового числа и, соответственно диаметров колонн. Для сохранения колонного оборудования и обеспечения заданной производительности подачу сьфья осуществляют в жидкой фазе с его предварительной конденсацией. Этот прием целесообразен, так как незначительно снижает экономический эффект и позволяет реконструировать действующие установки с минимальными капитальными затратами.

Пример 1. Исходную пипериленовую фракцию в количестве 70 кг/ч смешивают с 30 кг/ч реагентов (циклогексанона и бутанола) и подают в реактор химической очистки, работающий в следующем режиме: температура 50°С; время контакта 1 ч.

Реактор заполнен твердой щелочью. После выдерживания в реакторе пипериленсодержащий поток подают в колонну ректификации, сверху которой отбирают 10 кг/ч легкокипящих углеводородов, а в качестве бокового отбора из паровой фазы первой от куба таре/ ки отбирают 60 кг/ч пиперилена, конденсируют его и направляют в колонну ректификации от тяжелокипящих примесей. Из куба колонны отбирают 30 кг/ч реагентов и направляют на смешение с новой порцией пипериленовой фракции. . Колонна работает в режиме:

Общее число тарелок 39 Число тарелок в JTKрепляющей части36

Флегмовое число50

Температура,°С:

верха50

куба80

Давление,кг/см :

верха1,2

куба1,3

Колонна ректификации пиперилена от тяжелокипящих примесей, сверху которой отбирают 57 кг/ч пиперилена, 5 а из куба 3 кг/ч тяжелокнпящих гфнмесей, работает в следуняцем режиме Обще число тарелок 70 Число тарелок в укрепляющей части50 Флегмовое число3 Температура,С: верха50 куба 60 Давление,кг/см : верха1 ,2 куба , .1,3 Вьщеленный пиперилен подвергают водной отмывке при весовом соотношении воды и углеводородов 1,7:1 при в колонне, оборудованной 40 ситчатыми тарелками, и затем направляют на гидрирование на ката лизаторе никель на кизельгуре при объемной скорости 3 л/л катализато ра в час и подаче водорода 40 моль на 1 моль ацетиленовых соединений Составы исходной пипериленсодер жащей фракции продуктов разделения и товарного пиперилена даны в табл це. Пример 2. Вьщеление и очи ку пиперилена проводят аналогично примеру 1. Отличие в режиме колонн отгонки тяжелокипящих примесей сос тоит в том, что питание в колонну подают в паровой фазе и флегмовое число колонны поддерживают равнь{м При этом в качестве дистиллята получают пиперилен следующего состав вес.%: Фуран Менее Изопрен 0,9 ;о 2-Метил-2бутен ,83 Циклoneнтадиен 0,0004 транс-Пиперилен 63,50 цис-Пиперилен 32,55 о -Ацетилены 0,01 Карбонильные соединения 0,02 После водной отмывки и гидрирования, которые осуществляют также, как в примере 1, содержание d -ацетиленов и карбонильных соединений составляет соответственно 2-10 вес.%. Абсолютная концентрация пипериленов 95,8 вес,%. Как видно из приведениггх примеров, достигаемое в предлагаемом способе качество пиперилена намного превосхЪдит известные способы и открыва- ет возможность для использования его в качестве мономера в производстве каучуков. При этом упрощается технология процесса за счет исключения из технологической схемы специальной колонны ректификации от легкокипяЩ1ТК примесей, обеспечивается режим ияопренизоаминевой фракции в колонну очистки от циклопентадиена и существенно снижаются энергозатраты при отгонке легкокипящих примесей за счет использования селективного эффекта смеси циклогексанон- бутанол в исчерпывающей части коЛОННЬ

гЧ

ear,