СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРИТЕЛЕЙ Советский патент 1974 года по МПК C07C7/05 

1

Изобретение относится к способам очистки растворителей, .используемых в процессах выделения углеводородов.

Известен способ очистки растворителей, применяемых для выделения ацетилена, от примесей полимеров путем дистилляции в присутствии добавки нефтяной фракции с температурой кипения на 125°С выше температуры кипения растворителя с отбором очищенного растворителя в виде дистиллята. Такой способ малоэффективен при очистке растворителей, используемых для выделения ароматических или диолефиновых углеводородов, так как в этом случае растворитель загрязнен малорастворимыми полимерными и другими тяжелокипящими примесями.

С целью устранения указанного недостатка предложено в качестве добавки применять содержащую ароматические углеводороды углеводородную смесь с температурой кипения на 30-80°С выше температуры кипения растворителя, выделенную из высококипящей фракции пиролиза бензина.

Растворитель целесообразно или очистить предварительно от воды и других соединений, кипящих при температуре ниже температуры кипения растворителя, или после очистки подвергнуть повторной дистилляции.

Углеводородную смесь желательно добавлять в количестве 0,5-5% от объема растворителя. Предложенный способ особенно пригоден

для очистки фурфурола, этиленгликоля и 1,1диокситетрагидротиофена, а также N-алкилированных амидов кислот, например М,Ы-диметилформамида, М,Н-диметилацетамида и N-метилпирролидона.

Углеводородная смесь, добавляемая согласно изобретению к очищаемому растворителю, в 5-10 раз лучще растворяет содержащиеся в растворителе полимеры и другие труднолетучие соединения, чем очищаемый растворитель. Значит, к подлежащему очистке растворителю следует добавлять лищь очень небольщие количества углеводородной смеси, поэтому и количество отводимого снизу концентрата очень мало. Преимущество предложенного способа состоит также в том, что растворитель улавливается практически без потерь. Кроме того, способ экономичен, так как добавляемую к растворителю углеводородную смесь получают из побочного продукта пиролиза бензина при получении этилена. Пример 1. Из конденсата, образовавшегося при пиролизе бензина в процессе получения этилена, выделяют дистилляцией компоненты с температурой кипения ниже 230°С. 0,15 л

полученной углеводородной смеси, кипящен при температуре выше 230°С, собирают в циркуляционном вьшарном аппарате, на который насажена колонна (высота 400 мм, диаметр 40 мм), заполненная проволочными спиралями (диаметр 2 мм). Затем в выпарной аппарат вводят со скоростью 0,6 л/час 7,9 л М,Ы-диметилацетамида с содержанием полимера и других труднолетучих соединений 0,6 вес. %, очищенного от воды и низкокипящих соединений и использованного в .качестве растворителя на опытной установке по получению изопрена экстракционной дистилляцией. Смесь ректифицируют в колонне при давлении 190 мм рт. ст. и флегмовом числе 2:1. Температура в низу колонны 74°С, вверху 110°С.

Вязкотекучий концентрат, отбираемый из выпарного аппарата в горячем состоянии, содержит 24,6 вес. % полимеров и других труднолетучих компонентов, а также 2,4 вес. % М,Ы-диметилацетамида (0,06 вес. % исходного количества растворителя). Полученный в верху колонны растворитель характеризуется высокой степенью чистоты (содержание полимеров в нем 0,02 вес. 1%).

Исходную углеводородную смесь добавляют в количестве 1,9% от объема очищаемого растворителя.

Пример 2. 0,15 л полученной по примеру 1 углеводородной смеси (Н. К- 220°С) подают в описанный в примере 1 циркуляционный выпарной аппарат с насаженной колонной. Затем в него вводят со скоростью 0,6 л/час 28,0 л М,Ы-диметилформамида, использованного в качестве растворителя на опытной установке по получению бутадиена путем экстракционной дистилляции и содержащего (в вес. %): 0,23 полимеров и других малолетучих соединений, 2,5 воды, 0,04 муравьиной кислоты и 0,06 олигомеров бутадиена. Смесь ректифицируют в колонне при давлении 210 мм рт. ст. и флегмовом числе 3:1. Температура в низу колонны 120°С, вверху 102°С.

Отбираемый из вращающегося испарителя в горячем состоянии маслянистый концентрат содержит (в вес. %): 29,7 полимеров, 2,8 N,Nдиметилформамида (0,03 вес. % исходного количества растворителя), 1,22 воды и 1,71 муравьиной кислоты.

Для удаления содержащихся еще в дистилляте соединений с температурой кипения ниже температуры кипения растворителя, воды и возможно образовавщихся азеотропов дистиллят подают в середину второй колонны (длина 600 мм, диаметр 25 мм), находящейся под давлением 193 мм рт. ст., также заполненной проволочными спиралями (диаметр 2 мм). Флегмовое число этой колонны 8:1, температура внизу 107°С, вверху 62°С. Очищенный растворитель перегоняют в газообразном состоянии потоком из средней части колонны, ниже места ввода дистиллята, содержащего еще (в вес. %): 0,02 полимеров, 0,04 воды, 0,002 муравьиной кислоты и 0,008 олигомеров бутадиена. Нижнюю фазу второй колонны непрерывно возвращают в циркуляционный выпарной аппарат первой колонны, тогда как головной продукт, состоящий из низкокипящих соединений, воды и возможно образовавшихся азеотропов, отбрасывают.

Исходную углеводородную смесь добавляют в количестве 0,93% от объема очищаемого растворителя.

И р и м е р 3. Для непрерывного проведения метода по примеру 2 собирают полученный концентрат, обогащенный полимерами в циркуляционном выпарном аппарате, и ежечасно добавляют к нему 0,6 л очищаемого N,Nдиметилформамида, к которому подмешивают 1 об. % углеводородной смеси. Температуру в низу колонны поддерживают равной 126°С. Растворитель со всеми низкокипящими компонентами отгоняют через колонну, а вводимое

за единицу времени в циркуляционный выпарной аппарат количество углеводородной смеси непрерывно перегоняют из него в виде обогащенного полимерами маслянистого раствора, содержащего (в вес. %): 16,7 полимеров, 3,4

М,Ы-диметилформамида (0,03 вес. % исходного количества растворителя), 1,28 воды и 1,67 муравьиной кислоты.

Выходящий с верха колонны в качестве дистиллята растворитель, содержащий низкокипящие компоненты, воду и возможно образовавшиеся азеотропы, обрабатывают далее во второй колонне аналогично примеру 2. Выводимый из этой колонны в виде бокового потока очищенный растворитель содержит (в

вес. %): всего лишь ,02 полимеров, 0,035 воды, 0,016 муравьиной кислоты и 0,008 олигомеров бутадиена. Следовательно, он имеет ту же степень чистоты, что и периодически очищаемый растворитель по примеру 2.

Нижнюю фазу второй колонны непрерывно возвращают, как и в примере 2, в циркуляционный выпарной аппарат первой колонны, тогда как головной продукт, состоящий из низкокипящих соединений, воды и возможно

образовавщихся азеотропов, отбрасывают.

Пример 4. Аналогично примеру 2 очищают N-метилпирролидон, использованный в качестве растворителя на опытной установке по получению бутадиена путем экстракционной дистилляции и содержащий (в вес. %): 0,40 полимеров и других труднолетучих соединений, 0,8 воды и 0,08 олигомеров бутадиена.

0,15 л использованной в примере 1 углеводородной смеси (Н. К. 230°С) подают в циркуляционный выпарной аппарат, куда затем добавляют 16,7 л загрязненного растворителя при условиях примера 2 и дистиллируют. Отбираемый из выпарного аппарата концентрат

содержит (в вес. |%): 30,8 полимеров и других труднолетучих соединений, а также 3,4 N-диметилпирролидона (0,02 вес. % исходного количества растворителя). Полученный в качестве дистиллята растворитель вводят для удаления низкокипящих соединений, воды и зозможно образовавшихся азеотропов во вторую колонну, находящуюся под давлением 40 мм рт. ст. Флегмовое число этой колонны 8:1, температура внизу 93°С, вверху37°С. Очищенный N-метилпирролидон, выводимый из колонны в виде бокового потока, содержит (в вес. %): еще лишь 0,015 полимеров и других труднолетучих соединений, 0,09 воды и 0,007 олигомеров бутадиена.

Нижнюю фазу второй колонны непрерывно возвращают в циркуляционный выпарной аппарат первой колонны, тогда как головной продукт, состоящий из низкокипящих соединений, воды и возможно образовавшихся азеотропов, отбрасывают.

Количество исходной углеводородной смеси при расчете на очищаемый растворитель составляет 0,5 об. %.

Пример 5. Аналогично примеру 3 очищают 1,1-диокситетрагидротиофен, использованный на опытной установке по получению ароматических углеводородов путем жидкостной экстракции и содержащий (в вес. %): 0,7 полимеров и других труднолетучих соединений, а также 3,4 воды. К нему в циркуляционном выпарном аппарате добавляют 0,15 л полученной по примеру 1 углеводородной смеси (Н. К. 315°С) и с целью поглощения полимеров и других труднолетучих соединений - 5,0 л 1,1-диокситетрагидротиофена со скоростью 0,6 л/час и затем перегоняют при давлении 32 мм рт. ст. Испарившийся растворитель ректифицируют в колонне (длина 650 мм и диаметр 40 мм), заполненной проволочными спиралями (диаметр 2 мм). Флегмовое число колонны 3:1, температура внизу 181°С, вверху 162°С.

С Целью выделения содержащихся еще в дистилляте низкокипящих компонентов, воды и возможно образовавшихся азеотропов дистиллят подают в середину второй колонны (длина 600 м, диаметр 25 мм), также заполненной проволочными спиралями. Ниже места ввода дистиллята выводят в виде бокового потока газообразный чистый растворитель. Нижнюю фазу возвращают в Циркуляционный выпарной аппарат первой колонны, тогда как головной продукт, содержащий воду, отбрасывают. Давление в колонне 26 мм рт. -ст., флегмовое число 8:1, температура внизу 170°С, вверху 30°С.

С целью непрерывного проведения способа в колонну подают полученный в циркуляционном выпарном аппарате концентрат, обогащенный полимерами и другими труднолетучими соединениями, а к нему добавляют ежечасно 0,6 л подлежащего очистке 1,1-диокситетрагидротиофена, к которому подмешивают

5 об. % вышеупомянутой углеводородной смеси.

Вводимое за единицу времени в циркуляционный выпарной аппарат количество углеводородной смеси собирают в виде обогащепного полимерами маслянистого раствора, содержащего (в вес. %): 12,3 полимеров и других труднолетучих соединений, а также 1,2 1,1-диокситетрагидротиофена (0,06 вес. % исходного количества растворителя). Очищенный 1,1-диокситетрагидротиофен содержит еще лишь 0,018 полимеров и 0,008 воды.

Предмет изобретения

1.Способ очистки растворителей, используемых в процессах выделения углеводородов,

от примесей полимеров и труднолетучих соединений путем дистилляции в присутствии добавки, кипящей при более высокой температуре, чем растворитель углеводородной смеси,

,с отбором очищенного растворителя в виде дистиллята, отличающийся тем, что, с пелью повышения эффективности процесса при очистке растворителей, используемых для выделепия диолефиновых или ароматических

углеводородов, в качестве добавки применяют углеводородную смесь с температурой кипения на 30-80°С выше температуры кипения растворителя, выделенную из высококипящей фракции пиролиза бензина.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что растворитель преимущественно или очищают предварительно от воды и других соединений, кипящих при температуре ниже температуры кипения растворителя, или подвергают повторной дистилляции после стадии очистки.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеводородную смесь добавляют в количестве 0,5-5% от объема растворителя.