Экстрагент для очистки сточных вод производства изопрена Советский патент 1988 года по МПК C02F1/26 C02F1/26 C02F101/32 C02F103/38 

00

о

00

Изобретение относится к нефтехи- мическому синтезу, точнее к.процессу получения изопрена из изобутилена; и формальдегида.

Широкое распространение ПОЛУЧИЛ двухстадийный процесс получения изопрена из изобутилена и водного раствора формальдегида в присутствии кислого катализатора с образованием 4,4-диметил-1,3-диоксана (ДЩ) с последуюгцим разложением его на каль- цийфосфатсодержащих катализаторах в присутствии водяного пара в изопрен.

При взаимодействии изобутилена с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора, например серной кислоты, образуется 2 слоя: масляный и водный. В водном слое содержится серная кислота, 4,4- -диметилдиоксан-1,3 (ДВД), 2-метил- пропанол-2, непрореагировавший фор- мальдегид и значительное количество побочных продуктов, температура кипения которых выше температуры кипе- ния 4,4-диметилдиоксана-1 , 3, поэтому их называют высококипящими побочными продуктами (ВПП) синтеза изопрена. Основными компонентами ВПП являются метилбутандиол и диоксановые спирты, их эфйры с 2-метилпропанолом-2 и метанолом, а также продукты гидролиза диоксановых спиртов - триметилпента- триол-|.,3,5 и пирановый спирт,

Целью изобретения является повьшзе ние степени очистки сточных вод.

Пример 1, Из ректификационной колонны упарки водного слоя в качестве погона отбирают водный раствор формальдегида, а кубовый про- дукт, расход которого составляет 1000 кг/ч, имеет следующий состав: соли 8,OJ ВПП 14,8i вода 7752. Этот продукт поступает в тарельчатую экстракционную колонну, куда подают сме- шанный экстрагент в количестве 3000 следующего состава, мае, %;

Изобутанизобутиленовая фракция (фракция С.) 60,3

2-Метилпропанол-236,9

4,4-Диметилдиоксан-1,31,8

Метилдигидропиран (ЩШ)0,2

Метилентетрагид-

ропиран (МТГП)0,1

Метанол0,7

Q

5 0 5 Q

0 5

5

0

5

Предложенный экстрагент может быть приготовлен простым смешением указанных компонентов либо в производственных условиях путем спешения изобутанизобутиленовой фракции и фракцией ТМК и метилентетрагидропи- раном, метилдигидропираном и метанолом. ТМК образуется во время взаимодействия формальдегида с изобутанизобутиленовой фракцией в качестве побочного продукта в результате гидратации изобутилена.

Для получения экстрагента может .быть использована изобутанизобутиле- новая фракция, применяемая при синтезе. ДМД, Метилдигидропиран и метилен- тетрагидропиран образуются в диокса- новом синтезе в качестве побочных продуктов при взаимодействии изобутилена с формальдегидом. Метанол используется в качестве сырья для по лучения изопрена, т.е. имеется в наличии в этом процессе.

Q

Процесс проводят при 70 С. Из верха колонны выводят экстрактный раствор с расходом 3160 кг/ч следующего состава, мае. %:

ВПП4,6

Фракция ,2

2-Метилпропанол-233,7

4,4-Диметилди-

оксан-1,31,7 .

Метилдигидропиран0,2 Метилентетрагвдропиран0,10

Метанол .0,7

Вода1,8

Экстрактный раствор направляют в первый по ходу реактор синтеза ДМД.

Из колонны экстракции выводят также рафинат с расходом 840 кг/ч следующего состава, мае, %:

ВПП0,18

2-Метилпропа нол-20,07

Вода90,25

Соли ,9,5

Рафинат направляют на биоочистные соорз ения.

Глубина извлечения ВПП составляет 99,2%.

П .р и м е р 2. Экстракцию ведут аналогично примеру 1, но в качестве экстрагента используют смесь следующего состава, мае. %:

Фракция С4

2-Метилпропанол-2

4,4-Диметилдиоксан-1,3

Me ти лд и гидр опиран

Метилентетрагидропиран

Метанол

Глубина извлечеет 98,8%.

Рафинат содержи пропанола-2.

Пример 3. аналогично примеру экстрагента испольщего состава, мае.

Фракция

2-Me тилпр о п анол-2

4,4-Диметилдиоксан-1,3

Meтилдигидро.пиран

Метилентетрагйдропиран

Метанол

Глубина извлече 99,0%.

Рафинат содержи панала-2.

Пример 4. аналогично примеру экстрагента испольщего состава, мае.

Фракция С.

2-Метилпропа нол-2

4,4-Диметидциоксан-1,3

Метилдигидропнра

Метилентетрагидропиран

Метанол

Глубина извлечен 98,9%.

Рафинат содержит панола-2.

Пример 5. аналогично примеру экстрагента использщего состава, мае.

Фракция Сд

2-Метилпропанол-2

4,4-Диметилдиоксан-1,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

0,06

0,04 0,1

Метилдигидропиран

Метилентетрагидропиран

Метанол

Глубина извлечения ВПП из сырья составляет 98,7%.

Рафинат содержит 0,09% 2-метил- пропанола-2.

При мер 6. Используют экстр- агенты с запредельными значениями вводимых компонентов.

Результаты опытов приведены в таблице.,

Как видно из таблицы, нижний предел содержания метилдигидропирана в экстрагенте составляет 0,04 мас.%. При этом степень извлечения ВПП из водного слоя составляет 98,7-98,8% (примеры 2 и 5), а содержание 2-ме- тилпропанола-2 в рафинате 0,09 мас.%. Уменьшение содержания метилдигидропирана в экстрагенте до 0,02 мас.% уменьшает степень извлечения ВЩ1 на 0,3%,°а содержание 2-метилпропанола- -2 в рафинате остается, неизменным (рример 6). Однако дальнейшее снижение метилдигидропирана в экстрагенте до 0,01 мас.% приводит к резкому снижению степени извлечения ВПП (96,3%) и при этом также резко возрастает -содержание 2-метилпро11 нола-2 в рафинате - до 0,36 мас.%. (дополнительный пример 12)-. Поэтому за нижний предел содержания метилдигидропирана в экстрагенте выбрано 0,004 мас.%.

Кроме того, снижение содержания метилгидропирана в экстрагенте ниже 0,04 мас.% приводит к попаданию сульфата натрия в экстракт, который направляется в реакторный блок, что может привести к пресыщению реакторной смеси солями. Выбор верхнего содержания метилдигидропирана в экстрагенте на уровне 0,6 мас.% объясняется тем, что при увеличении его содержания в экстрагенте метилдигидропиран начинает переходить в рафинат (пример 7). Появление метилгидропирана в рафинате загрязняет последний и требует его специальной очистки перед сбросом в канализацию, что нежелательно .

По тем же причинам были выбраны пределы содержания метилентетрагид- ропирана в экстрагенте (пример 13). Нижний предел содержания метанола в

экстрагенте объясняется тем, что при4,4-диметилдирксан-1,3- и алифатисодержании метанола -сО, мас.% вческий спирт, отличающий-экстракт попадают слои, а также про-с я тем, что, с целью повышения сте исходит ухудшение извлекающей способ- „ени очистки, он содержит в качестве

ности экстрагента, которое особенноалиф 1тического спирта 2-метилпропа- заметно при уменьшении содержания метанола до 0,01 мас.% и ниже.

Увеличение содержания метанола в

экстрагенте вьше 1,1 мас.% также д цию при следующем соотношении компоприводит к попаданию солей в экст-нентов мае, %:

нол-2 и метанол и дополнительно - метилгидропиран, метилентетрагидро- пиран и изобутанизобутиленовую фракракт (пример 14).

Уменьшение степени извлечения ВПП из водного слоя даже на 0,1-0,2% создает серьезные трудности с очист- с кой сточных вод из-за больших объемов сточных вод, значительного содержания В1ТП в них и трудоемкости очистки сточных вод от ВПП.

4,4-Диметилди- оксан-1,3 2-Метилпропа- нол-2 Метанол Метилдигидро- пиран

Метилентетра- гидропиран Изобутанизобу тиленовая фракция

0,10-5,00

10,20-57,10 0,10-1,100,06-0,60 0,04-0,50

Формула изобретения

Экстрагент для очистки сточных вод, производства изопрена, включающий

алиф 1тического спирта 2-метилпропа-

цию при следующем соотношении компонол-2 и метанол и дополнительно - метилгидропиран, метилентетрагидро- пиран и изобутанизобутиленовую фракс

0

4,4-Диметилди- оксан-1,3 2-Метилпропа- нол-2 Метанол Метилдигидро- пиран

Метилентетра- гидропиран Изобутанизобу тиленовая фракция

0,10-5,00

10,20-57,10 0,10-1,100,06-0,60 0,04-0,50

Остальное

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, а именно к процессу получения, изопрена из изо- бутилена и формальдегида, и позволяет повысить степень очистки сточных вод производства изопрена от высококипящих поточных продуктов. Согласно изобретению эк страгент для очистки сточных вод производства изопрена содержит 4,4-диметш1диоксан-1,3,2- -мeтшlпpoпaнoл-2-мeтилгидpoпиpaн, метилентетрагидропирай, метанол и изобутанизобутиленовую фракцию при следующем соотношении компонентов, мае. %: 4,4-диметилдиоксан 1,3 0,10- 5,0: 2-метилпропанол-2 10,20-57,10: метилдигидропиран О,06-0,60J мети- лентетрагидропиран 0,04-0,50; мета- . НОЛ 0,10-1,10; изобутанизобутилено- вая фракция остальное. 1 табл. 12 (Л

В рафинате появляется ЩГП

В рафинате по- является МГП1.

В рафивате появляются сопи

14 0,19 57,1 42,6

0,06 0,04 0,01 96,0 0,27

93

В известном способе используют 4,4-динетилдяоксан язопропеякпэтнповый спирт.

Продолжение таблицы

93