Способ разделения углеводородных компонентов Советский патент 1976 года по МПК F25J3/02 C07C7/04 

отпарная колонна может работать при умеренном давлении но такой схеме, затраты на сооружение установки но этой схеме чрезмерны. С целью упрок1ения технологии процесса, последний в предлагаемом способе ведут при давлении не выше 15 ати с получением головной фракции, содержащей не более 50 мол. % пропапа, которую конденсируют и частично возвращают в колонну в качестве орошения верхней зоны, флегму подогревают в промежуточном подогревателе, установленном выше кубового подогревателя, также получают дзо-бутановую фракцию, содержащую не более 8 мол. % пропана, которую удаляют из колонны в точке, расположенной ниже точки ввода сырья. Предпочтительно головную фракцию перегоняют в отдельной колонне на пропановую и изобутановую фракции. Способ разделения компонентов углеводородного эффлюента из алкилирующей реакционной зоны, в которой изобутап алкилируется олефиновым реагентом в присутствии катализатора, включает стадии: отделения катализатора от указанного углеводородного эффлюента; подачи указанного углеводородного потока в фракционирующую колонну, включающую верхнюю обогащающую и ниж-нюю фракционирующую секции, причем указанная колонна работает при давлении не выше 15 ати; удаления из указанной верхней обогатительной секции верхней фракции, содержащей изобутан и менее 50 мол. % пропана; удаления из указанной фракционирующей колонны бокового потока изобутановой фракции, содержащей менее 8 мол. % пропана, причем указанная изобутановая фракция удаляется в паровой фазе в месте, расположенном ниже места входа указанного потока; Здаления из указанной фракционирующей колонны существенно чистой боковой фракции нормального бутана ниже указанного места отвода указанной изобутановой фракции;повторного подогрева углеводородного потока в заказанной фракционирующей зоне с применением промежуточного ребойлера, помещенного в указанной нижней фракционирующей секции; удаления из указанной фракционирующей колонны нижней фракции, содержащей алкилат;конденсации по крайней мере части указанной выходящей сверху фракции для получения верхнего жидкого потока и подачи по крайней мере части указанного выходящего сверху жидкого потока в указанную фракцнонируюпл,ую колонну в месте, выше места для ввода указанного эффлюента. Можно использовать обычные условия алкилирующей реакции, те.мпературу, давление отношение изо-С к олефину и отношение катализатора к углеводороду. Алкилирование U30-C Cz €4 и амиленами можно проводить при температуре от 18 до 93, лучше при 24-52°С, давлении, достаточном для поддерживания жидкой фазы, и при отношении ИЗО-С4 к олефину 5:1-20:1, предпочтительно 10: 1 -15: 1. Объемное отношение катализатора к углеводородам в реакционной зоне может быть 0,5: 1 -10: 1. Когда HF является алкилирующим катализатором, кислота должна иметь менее 5 вес. % воды и содержать по крайней мере 65 вес. % титрационной кислоты. На чертеже представлена технологическая схема способа разделения углеводородных компонентов продукта реакции каталитического алкилирования нзобутана. Углеводородный поток, выходящий из алкилирующей зоны, практически свободный от HF, подается по линии 1 во фракционирующую колонну 2. Углеводородный эффлюент, содержащий Сз, Н-С4 (н-бутап), ЫЗО-С4, Сб-алкилат, подается в колонну 2 при 27-54°С. Колонна 2 работает при давлении менее 15, предпочтительно 10,5-13,3 атн, с температурой выходящих сверху паров 49-60°С и температурой низа 149-188°С, в зависимости от степени желаемой дебутанизации. При давлении выше 15 ати удовлетворительное разделение алкилата становится трудным. Предлагаемый способ позволяет проводить операцию в колонне 2 при пизком давлении, улучшает относительную летучесть различных компонентов и уменьшает потребность в тепле на входе в колонну 2. Колонна 2 может быть, например, обычной фракционирующей колонной и состоит из верхней обогатительной секции и нижней фракционирующей. Предпочтительно, чтобы верхняя секция была короче и меньше в поперечном сечении, чем нижняя. Как верхняя, так и нижняя секции должны иметь обычные тарелки и горизонтальные секции отбойных перегородок, чтобы обеспечить отделение углеводородов, лучше эффлюент алкилирующей реакции подавать по линии 1 в колонну 2 около соединения обогатительной и фракционирующей секций, и предпочтительно на верхний конец нижней фракционирующей секции. Изо-C.-t боковая фракция удаляется через линию 3, лучше при 66-93С в пароьой фазе. Поток в линип 3 содержит менее 8 мол. % Сз и практически свободен от HF. Поток в линии 3 проходит конденсатор 4, где он охлаждается и сжижается. Колонна 2 имеет известный промежуточный ребойлер, расположенный в нижней секции. Ребойлер может быть выносным или встроенным. Один из подходящих встроенных ребойлеров приведен на чертеже. Горячая подогревающая среда, например пар или горячее масло, проходит в реактор 2 но линии 5 для непосредственного обмена теплом с углеводородами. Охлажденный нагревающий поток удаляется по линии 6. Одним из первых преимуществ изобретения является способ нагрева, который может быть использован в промежу

точных ребойлерах, а именно: стало возможным использование для нагрева низкотемпературных источников тепла, что ранее было невозможно. Низкотемпературный нагревающий поток, например пар, проходит в колонну 2 по линии 5 при температуре предпочтительно 99-149°С, хотя более высокотемпературный поток можно использовать с сопутствующей экономией поверхности ре ойлера, Холодная нагревающая жидкость удаляется по линии 6, предпочтительно при 93-116°С, Н-С4 промежуточная фракция удаляется из фракционирующей колонны в точке ниже места расположения нагревательного устройства, описанного выще. При этом возможно удалять поток н-С из фракционирующей колонны 2. По известным способам обычно использовалась Н-С4 ректификационная колонна для получения существенно чистого потока Н-С4. Предлагаемый способ использует такие удобные операции, которые обеспечивают экономически выгодный процесс. н-С промежуточный поток удаляется из колонны 2 при 88-99°С по линии 7. Нижняя фракция удаляется из фракционирующей колонны 2 при 149-189°С по линии 8. Нижняя фракция содержит GS и выще углеводороды, т. е. исключается необходимость в дебутанизации, обычно требуемой в известных способах. Нижняя фракция в линии 8 разделяется, причем одна порция, проходящая по линии 9 удаляется как алкилат, в то время как остаток проходит по линии 10 через горячий нагреватель 11. Углеводороды нагреваются в нагревателе 11 до 177-232°С. Нагретые углеводороды удаляются из нагревателя 11 по линии 12 в фракционирующую колонну 2. Нагретая нижняя фракция снова подастся в колонну 2 в точку, расположенную ниже места удаления н-C, по линии 7. Из-за наличия промежуточного нагревателя нижний нагреватель нагружается меньше, чем в известных способах. Верхняя фракция удаляется сверху фракционирующей колоцны 2 при 43-60°С. Верхняя фракция содержит менее, чем 50, предпочтительно менее 35 мол. % Сз.

Прекрасные результаты могут быть достигнуты при сохранении концентрации Сз в верхней (головной) фракции около 25 мол. % и удалении верхней фракции при 54°С. Верхняя фракция содержит Сз, изо-С и некоторое количество HF, например она может содержать 60 мол. % W30-C4, 25 мол. % Сз и 15 мол. % HF. Верхняя фракция проходит по линии 13 в конденсатор 14, где она конденсируется в жидкость, например, при охлаждении до 38°С. Эта жидкость удаляется из конденсатора 14 но линии 15 в отстойник 16. В отстойнике 16 HF отстаивается в нижней отделяющейся фазе для удаления по линии 17 в, алкилирующую реакционную зону. Л идкость в отстойнике 16 после удаления фазы HF, если нужно, удаляется по линии 18, проходит через насос 19 и поступает в линию 20. Жидкость в линии 20 разделяется на две норции. Одна

порция проходит по линии 21 в колонну 2 вблизи верха верхней секции. Температура жидкости в лииии 21 около 27-49, лучше 38°С. Эта жидкость действует как рефлюкс орощения. Количество рефлюкса должно быть достаточно, чтобы обеспечить оптимальное использование, например, обычных тарелок, которыми может быть оборудована обогатительная секция. Оставщаяся жидкость по

линии 20 проходит по линии 22 в нагреватель 23 и нагревается до 71 °С. Нагретая жидкость удаляется через линию 24 в пропановую фракционирующую колонну 25, где ызо-С4 отделяется от Сз и НЕ. Фракционирующая

колонна 25 включает нагревающее устройст130 26. Нижний поток, вкл1очаюа1,:п| (;го-С4, удаляется по линии 27 при 93-116°С и охлаждается в теплообменнике, не указанном здесь. Сжиженная фракция изо-С4 из конденсатора 4 удаляется но линии 28. Жидкий поток изо-С из конденсатора 4 удаляется по линии 28. Жидкий ноток изо-С4 из линий 27 и 28 соединяется в линии 29. Изо-С в линии 29 у10Ж1Ю, если необходимо, возвратить в обычную алкилирующую зону. В случае необходимости uзo-C из линий 27 и 28 может быть использован для других целей. Например, часть углеводородов с относительно высокой температурой из линии 27 может быть использована в обычной схеме регенерации HF.

В фракционирующей колонне 25 поддерживается давление около 21,4-24,8 ати, верхний поток, содержащий Сз и HF, удаляется через линию 30 при 52-66°С и проходит по

линии 31 в конденсатор 32, где верхний поток охлаждается до 38°С и сжижается. Холодный поток удаляется через линию 33 в отстойник 34. В отстойнике 34 HF отделяется и фаза, его содержащая, удаляется но линии 35 и,

если необходимо, подается в алкилирующую зону. Сжиженные Сз и HF удаляются из отстойника 34 по линии 36 и разделяются на две порции. Одна часть проходит по линии 37 в фракционирующую колонну Сз 25. Другая

часть проходит по линии 38 в колонну для отнарки HF 39, которая оборудована ребойлером 40. Смесь HF и Сз удаляется сверху из колонны 39 по линии 41, где она соединяется с верхней фракцией из колонны 25. Нижний

поток, состоящий в основном из чистого Сз. удаляется из колонны 39 по линии 42 и извлекается как второй продукт реакции алкилирования.

Фор м ; а изобретения

1. Способ разделения углеводородных компонентов продукта реакции каталитического алкилирования изобутана пропиленом и/или бутиленами и/или амиленами перегонкой в

ректификационной колонке, имеющей верхнюю обогатительную и оборудованную кубовым подогревателем нижнюю фракционирующую зоны, включающий удаление из верхней зоны головной фракции, удаление из нижней

зоны изобутаиовой фракции, удаление н-бутановой фракции из точки колонны, находящейся ниже точки удаления изобутановой фракции, повторную отгонку летучих комионенгов из кубового погона и удаление последнего из нижней зоны колонны, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, последний ведут при давлении не вып1е 15 ати с получением головной фракции, содержащей не более 50 мол. % пропана, которую конденсируют и частично возвращают в качестве флегмы в верхнюю зону колонны с последующим подогревом флегмы в промежуточном подогревателе, установленном выше кубового подогревателя, и изобутановой фракции, содержащей не более 8мол. % пропана, которую удаляют из колонны в точке, расположенной ниже точки ввода сырья в колонну.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что головную фракцию перегоняют в отдельной колонне на пропановую и изобутановую фракции.