Способ выделения метанола Советский патент 1987 года по МПК C07C29/86 C07C31/04 

.Г,

со IN:

00 О5

со Изобретение касается экстракции метанола из жидктс углеводородов, применяемой во многих отраслях промышленности и, в частности, в газово промышленности при добыче, сборе и переработке природного газа. Известен способ выделения метанол или его водных растворов из жидких углеводородов с применением экстракции. Однако при экстракции метанола этим способом расходуется много воды (80-90% от объема жидких углеводородов) , вследствие чего извлекаемый ме танол имеет малую концентрацию (0,510,0 вес.ч.) и требует больших затра металла на аппаратуру и тепла для его концентрирования. Степень извлечения метанола из жидких углеводоро дов за однократную промывку водой ма ла и составляет примерно 40-50%. Для получения 80%-ного извлечения метано ла применяют многократные промывки или предварительное охлаждение жидких углеводородов до температуры 1520 С. В результате промывок жидкие углеводороды насыщаются водой, что при транспортировке в зимних условия и охлаждении их приводит к выпадению избыточной воды, которая вызывает ос ложнения из-за образования внутри труб наледи, ледяных и гидратных про бок. Для увеличения степени извлечения метанола, получения высокой концент рации его и избежания увлажнения жид ких углеводородов в качестве экстрагента берут хлористый кальций. Кроме того, хлористый кальций берут в твердом виде с содержанием его-8595% или в виде водного раствора с удельньм весом 1,35-1,37. Экстракцию проводят водным раствором, а затем твердым хлористым кальцием. Способ экстракции метанола из жид ких углеводородов апробирован в лабораторных условиях. Для вьщеления метанола основным способом берут жидкий углеводород с уд, вес. 0,786. При 31°С фрикционный состав начинает кипеть. При 98°С выкипает 30% его, при 126°С 60%, при - 90%. Конец кипения при 278°С. Групповой химический состав Температурные пределы отбора фракций, с до 60 60-93 95-122 Выход, мас.% 5,9 22,8 23,9 96-2 Ароматический состав, мас.% - 38 35 Нефтеновый состав, мас.% - 38 59 Метановый состав, мас.% 100 24 26 Приведенное содержание ароматических углеводородов отвечает в основном бензольной фракции. Общее же содержание ароматических углеводородов составляет 30-35% от общего веса жидких углеводородов. Экстракция метанола твердым хлористым кальцием приведена ниже. 16-21 Температура опытов, С АтмосферДавлениеное Количество 80%-ного метанола, растворенного в жидких углеводородах, мас.%.0,5 Количество 85%-ного технического хлористого кальция, участвовавшее в экстрагировании в % от веса жидких углеводородов (углеводороды за 100%), мас.%4-6 Степень извлечения метанола, мас.%80-85 Концентрация извлеченного метанола, мас.% Не менее 80 Точка росы жидких углеводородов после экстракции, Сот -5 до -10 Наибольшие количества 85%-ного хлористого кальция, содержаще 4-6% от веса жидких углеводородов за один период взаимодействия, экстрагируют из жидких углеводородов, содержащих до 80-85% метанола, не снижая его первоначальной концентрации, одновременно снижают содержание воды в углеводородах до точек росы от -5 до -10°С при давлении и температуре опытов. С увеличением давления степень осушки возрастает. Экстракция метанола растворами хлористого кальция Температура опытов,С 16-21 Атмосферное Давление Количество 80%-ного метанола, растворенное в жидких углеводородах, мас.% Удельный вес раствора хлористого кальция 1,36-1,37 Количество раствора хлористого кальция участвовавшего в экстрагировании в % от веса жидких углеводородов (углеводороды за 100%), мас.%17 Степень извлечения метанола, мас.% 70-75 Концентрация извлеченного метанола, мас.% Не менее Точка росы жидких углеводородов после экот +6 до + стракции, С Растворы хлористого кальция удел ного веса 1,36-1,37, взятые в количестве 17% от веса жидких углеводородов, обеспечивают извлечение до 70-75%-ного метанола за один пери взаимодействия, не снижая его перво .начальной концентрации, и одновременно снижают содержание воды в угл водородах, I В зависимости от конкре-тных про мьшшенньпс условий (количества жидки углеводородов, подлежащих обработке содержания в них метанола, необходи мой степени экстракции, давления, . температуры и другого) процесс экстракции осуществляют по технологич ской схеме адсорбции или абсорбции или по комбинированной схеме с применением абсорбции и адсорбции одновременно. Во всех случаях жидкие углеводороды поступают противотоком по отношению к твердому хлористому каль цию и его растворам, а вся система находится под давлением в среде угле водородных паров (газов) во избежани попадания в нее кислорода воздуха, вызывающего коррозию. Температура ки пения водных растворов хлористого кальция более чем в два раза превышает температуру кипения метанола. Во всех схемах выпарку метанола из растворов хлористого кальция произво дят известным способом. Регенерацию хлористого кальция производят также известным способом. Схема адсорбции В первую из двух последовательно работающих вертикальных колонн с дву мя слоями твердого хлористого кальция снизу на экстракцию подайт жидкие углеводороды, которые последовательно проходят два слоя зкстрагента в первой колонне, а затем два слоя во второй. Хлористый кальций, поглощая метанол, переходит в раствор и стекает через решетки вниз колонны, а затем поступает на регенерацию. Во второй колонне слои экстрагента в начале не извлекают метанол из жидких углеводородов. Она включается в работу по мере выработки хлористого кальция в первой колонне. Когда твердый хлористый кальций в первой колонне будет выработан, колонна автоматически переключается на загрузку ее экстрагентом, а весь поток жидких углеводородов направляется на экстракцию во вторую колонну. Посяе загрузки первой колонны хлористым кальцием она автоматически включается в работу и по ходу потока жидких углеводородов теперь уже будет второй. Таким образом чередуется работа колонн и обеспечивается надежное экстрагирование метанола из жидких углеводородов . Схема абсорбции В этой непрерывной схеме на верх колонны, имеющей необходимое количество тарелок, закачивают раствор хлористого кальция уд. вес. 1,35-1,37, а навстречу ему противотоком движутся жидкие углеводороды. Схема общеизвестна. Комбинированные схемы Двухколонная. В первой колонне по ходу жидких углеводородов осуществляют экстракцию по схеме абсорбции растворами хлористого кальция, поступающими в колонну. В ней извлекают основное количество метанола. Во второй колонне производят экстракцию двумя слоями твердого хлористого кальция и доизвлекают метанол. Отработанный раствор хлористого кальция, вытекающий из обеих колонн, объединяют в один поток и направляют на регенерацию. В период загрузки твердого хлористого кальция на решетки .второй колонны экстракцию временно (0,5-1,0 ч) осуществляют только в первой колонне. Загрузку твердого хлористого кальция производят гидротранспортом с помощью жидких углево ородов. Одноколонная. В этой схеме экстакция твердым и жидким экстрагентаи объединена в одной колонне в двух екциях, В верхней секции на решетку асыпаю-Г твердьй хлористый кальций. который экстрагируя метанол и его растворы из жидких углеводородов, поступающих с низа колонны, постепенно переходит в раствор удельного веса 1,4-1,35. Раствор через отверстия решетки вытекает вниз на тарелки нижней секции, где осуществляется предварительная экстракция. Окончательная экстракция завершается в слое твердого хлористого кальция. Убыль твердого хлористого кальция в колонне периодически восполняют путем гидравлической загрузки его в аппарат на ходу (в этом случае поток жидких углеводородов переключают на выход из колонны после верхней тарелки) или с временной остановкой на 0,5-1,0 ч, если одновременно эксплуатируют несколько аналогичных колонн параллельно или производительность одной колонны ДОС-) таточно велика и кратковременная остановка ее не сказывается на производственном процессе. При обработке больших количеств жидких углеводородов и необходимости высокой степени экстракции комбинированные схемы на„более выгодны, так как основное количество метанола извлекают раствора„„ хлористого кальция, а остающиеся 10-15% доизвлекают твердым хлористым кальцием, благодаря чему расход его незначителен, а остановки из-за загрузки колонны твердым экстрагентом редки.

1. СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА или его водных растворов из жидких углеводородов с применением экстракции, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени извлечения метанола, получения высокойконцентрации его и избежания увлажнения жидких углеводородов, в качестве экстрагента берут хлористый кальций.2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что хлористый кальций берут в твердом виде с содержанием его 85-95% или в виде водного раствора с уд. вес. 35-1,37.3.Способ по пп.1и2, отличающийся тем, что экстракцию ведут сначала водным раствором, а затем твердым хлористым кальцием.