Способ регенерации ацетонитрила Советский патент 1978 года по МПК C07C121/18 

1

Изобретение касается регенерации ацетонитршш, используемого в процессах разДеления углеводородов путем противоточ кой абсорбции или экстрактивной ректифвкации.

Известен способ регенерации ацетоннт- рила от олигомеров, кислородсодержащих соединений и солей путем азеотропной ректфикации в присутствии воды в качестве разделяющего агентар

Такой способ регенерации ацетонитрила, имеющего более низкую температуру кипения, чем димеры диолефинов, приводит к тому, что вместе с ацетонитрилом отго- няются димеры диопефинов.

Известен также способ регенерации ацетонитрила от олигомеров непредельных углейодородов, солей и т.п., который осуществляют путем контактировании ацетонитрила с бутиленами и водой (в колонне отмьюки бтиленов)&3.

Согласно такому способу регенерации олигомеры переходят в поток бутнпенов, а аиетонитрил и сояв экстрагируются водой.

Ацетонитрнл из промывньрс вод выделяют аае тропной перегонкой в виде азеотропа ацетсшитрил-вода, который используют в процессе очистки углеводородных фракций.

Недостаток известного способа - нсполь. зование в качестве экстрагента олигомеров из ацетонитрила компонента разделяемых фракций, что приводит к загрязнению бути- ленов олигомерами и возникает необходимость их разделения. Кроме того, необходимость применения большого количества воды (в противном случае увеличивакугся потери бутиленов), приводит к большим энергозатратам на выделение ацетонитрила из промы&вых вод. которые должны содержать не более 10 вес.% ацетонитрила во избежание растворения в них бутипенов.

Кроме того, выделение аиетонитрвла из разбавленных промывных вод приводит также к потерям ацетонитрила за счет гидролиза.

Дл« устранения указанных недостатков предложено в качестве углеводородного растверителя при регенерапии ацетонитрила, пр меняёмого при разделении углеводородных фракций С1 и С с , от примесей олнгомерив углеводородов, кислородсодержащих соединений и солей использовать углеводороды С, С,-молекулы которых содержат по крайней мере на один углеродный атом больше, чем молекулы разделяемых; углеводородов, а извлечение ацетонитрила из водного раствора осуществляют путем экстракции фракцией углеводородо;в С ,или Се . В качесовё углеводородного растворигеля могут быть использованы индиввдуаль шле углеводороды С - также продукты переработки нефти, бензин, керосин, лигроин, дизельные и соляровые масла. Преимушестао такого способа регенерации ацетонитрила состоит в значительном уменьшении энергозатрат (более чем в 5 ре (Экономический эффект - окол6300 тыс. ру для типовой установки мощностькз 1ОО тыс, бутадиена в год). На чертеже приведена технояогическая бхема осуществления предлойсенного способа Ацетонитрил, содержащий опигомеры непредельных углеводородов, кислородсодержащие соединения, соди и другие нежелатальтные .прголеси, по линии 1 направляют в колонну 2. Водный растворитель подают по линии 3, а углеводородный растворитель по линии 4. Углеводородный растворитель по линии 5 выводят из колонны 2 и собирают в отстойнике 6. Углеводородный сло частично по линии 7 направляют на дополнительную отмывку в емкость S, худа по линии 9 подают воду. Отмытые угиеводороДы, содержащие извлеченные из аоетонвтрвп олигомеры углеводородов, кислородсоаержашие соединения и другие малорастворямые в воде примеси по линии Ю выводят вз свстемы очистки. Водный слой по 11 яа емкости 8 и по линии 12 из отстойнква в направляют по линии 13 в холсашу 2. Часть рафииата из отстойника 6 по линяв 14 подают в нижнюю часть KOjfiouBbi 2 в качестве рецикла. Промывные воаы По ливви 15 яаправляют в экстрактор 1в, куда по лявп 1 подают поток раздеоаемых углевоаорооов С или Cg . Углеводоровйый поток, соаержашшй основную часть аиетонвтршйа, по лпвк 18 направляют из экстрактора 1в в систему экстактивноя ректвфшышвв, а волг з куо колонны направляют шлв а каяовву 2 по я НИИ 3, ВДВ вывооат яа вэвлеченше остаточного количества ацётоннтрвпа по ляявя 19, , ... ... П р в м е р 1. (сравввтельны). На регенераавю подают 76,0 г/яас ааетоявтряяа, содержащего 3,0 вес.% Ълвгомеров дводе финов, 5 вес,% ацетона, 0,5 вес,% метялэтвпкетона, вес.% тркметилкарбияоля, 0,63 Beci.% сояей и 5 вес.% воды. Ацетонитрил подают в колонну водной отмывки, где промывают бутиленовую фракцию, содержащую 3,5 вес.% адетонитршга, в количестве 7 ОО г/час. Количество воды (содержание ацето- нитрила 0,01 вес.%), подаваемой на отмывку, 2000 г/ч. Ацетонитрил подают в нижнюю часть колонны водной отмывки. Сверху колонны отбирают 675,5 г/ч бутиле-новой фракции, содержащей 0,О1 вес.% адетонитрила, О,35 вес.% димеров и полимеров, 0,15 вес.% кислородсодержащих соединений и 0,О5 вес.% адетонитрипа, 0,2 вес.% кислородсодержащих соединений, 0,05 вес.% углеродов и 0,001 вес.% солей. Отгонку ацетонитрила из воды осуществляют ректификацией. Затраты на очистку 1 т ацетонитрила составляют 16,5 руб. Бутиленовую фракцию после отмывки напрг вляют на очистку от полимеров и кислородсодержащих соединений. Потери ацетонитршт за счет гидролиза составляют 35 г на 1т; П р и м е р 2. На регенерацию подают 78 г/ч апетонитрнла, содержащего 3,0 вес.% сшигомеров бутадиена, 5,0 вес.% ацетона, вес,% метилэтилкетона, О,8 вес.% триметилкарбинола и 0,03вес.% сдпей (аце- тата натрия, железа и др). Ацетонитрил подают в среднюю часть колонны диаметром 20 ммсвысотой насадки 1 м. В верхнюю часть колонны диаметр ом 150 г/ч воды, содержащей 2,5 вес.% ацетонитрила. В нижнюючасть колонны подают фракцию углеводородов С в количестве 68 г/ч следующего состава: 95 вес.% изо-, пентана и 5 вес.% изоамиленов. Температура в колонне 40 С. Сверху колонны отбирают воду, содержащую О,1 вес.% углеводородов, 33,6 вес.% ацетонитрипа, 1,8 вес.% кисло роосоаержащих соединений и 0,01 вес.% солей. Количество промывной воды составляет 225 г/ч. Извлечение ацетонитрила из промыввой воаы осуществляют экстракцией в колонне, имеющей 30 ситчатых тарелок пря 4О С. Промывную воду подают в верхяюю «1сть колонны. Исходную фракцию углеBcai taaoB С в количестве 980 г/ч, содерж«аую 10 вес.% н-бутана, 60 вес.% бутипеяов в 30 вес.% бутадиена, подают в куб коповвы. Сверху колонны отбирают 1045 г/ч углевааороаов следующего состава: 93,8 вес.% угяевопородов С , в,О вес.% ацетонитршш я 0,15 вес.% кислородсодержащих соедимяй. Из куба колонны отбирают 160 г/ч ооыусолержащей 7,0 вес.% ацетонитрила, 1|5 вес. % квслородсодержаи соединений 0,О1 вес.% солей, которую направляют на чвстку от органических продуктов и солей утем ректификации. Бутиленовая фракция осле отмывки от ацетонитрила не содержит, пвгомеров диолефинов, а также кислород- ; содержащих соединений. Затраты на регенерацию 1 т ацетонитрила - 3,0 руб. Потери ацетонитрила за счет гидролиза - 3 г на 1 Примерз. Регенерацию ацетонитрила проводят в условиях примера 2, но в качестве углеводородного растворителя при меняют бензин прямой перегонки с т.ки.п. 7О-120°С. Количество подаваемого бензина 73 r/4j количество подаваемой в колонну 2воды - 1О5 г/ч; затраты на регенерацию 1 т ацетонитрила - 2,7 руб.; потери ацетонитрила за счет гидролиза - 3 г на 1 т регенерируемого ацетонитрила. П р и м е р 4. Регенерацию ацетонитрила проводят в условиях пример)а 2, но в качестве углеводородного растворителя используют кубовый продукт после ректифи- каики бутадиенсодержащей фракции от углеводородов С - Cg, получаемой при дегидрировании бутиленов. Кубовый продукт содержит 5,0 вес.% углеводородов Сл , 8О,0 Б€с.% бензола,; 5,0 вес.% толуола и 10 вес.% ксилолов и выкипает в интервале температур 40-150 С. Количество углеводородного растворителя - 88 г/ч} количест во воды подаваемой на экстракцию 1ОО г/ч ; затраты на регенерацию 1 т аце тонитрила - 2,6 py6j потери ацетонитрила за счет гидролиза - 3 г на 1т. П р и м ер 5. Регенерацию ацетонитри ла осуществляют в условиях примера 2, но Б качестве углеводородного растворителя п меняют дизельное топливо, автотракторное (ГОСТ ЗО5-42). Количество растворителя составляет 9О г/час, количество подаваемо на экстракцию воды - 175 г/ч; затраты на регенерацию 1 т ацетонитрила - 3,6 руб1 потери ацетонитрила за счет гидролиза - 3г на 1 т. Примере. Регенерацию ацетонитри ла осуществляют при условиях, изложенных в примере 2. Ацетонитрил используют в качестве экстрагента для вь деления и очистк бутадиена из фракции углеводородов С яр лиза бензина. В качестве углеврдорсздного растворителя используют фракцию углеводородов, получаемую в качестве кубового про дукта колонны ректификация бутадиена и содержащую 5 вес.% бутадиена, 15, вес% цис-2-бутена, 74 вес.% углеёодрродов Сд и 6 вес.% ацетонитрипа Количество углеводородного растворителя 49 г/ч. Количество воды 175 г/ч. Затраты на регенерацшо 1 т ацетоивтрила ссютавляют 2,S рубля. Потери ацетонитрияа за счет гшролиза - 3 г на 1 т. Пример. В процессе выделения и очистки бутадиена из фракции одностадийного окислительного дегщрнрЬвания в-бутана очистку аце онвтрила осуществляют при условиях, изложенных в примере 2. В качестве углс-водородного растворителя используют фракцию углеводородов С , получаемую в качестве кубового продукта последней колонны ректификации Ьутадиеиа Количество фракции 49 г/ч. Количество воды 175 г/ч. Экстракцию ацетонитрила из промывных вод, составляющих 225 г/ч, осушейтвляют бутадиеном, возвращаемым в качестве флегмы в колонну очистки бутадиена экстрактивной ректификацией. Количество бутадиена составляет 250 г/ч. Бутадиен, содержа- .щий 5,1 вес.% ацетонитрила, отбирают сверху экстрактора и возвращают в качестве флегмы в колонну очистки бутадиена экстрактивной ректификацией. Затраты на регенерацию 1 т ацетонитрила составляют 3,6 рубля. Потери ацетонитрила за счет гидролиза - 3,9 г на 1 т ацетонитрила. П р и м е р 8. Регенерицию ацетонитрила осуществляют при условиях, изложенных в примере 7. Экстракцию ацетонитрила из промывных вод, составляющих 225 г/ч, осуществляют бутен-изобутиленовой фракцией 11аправпяемой в качестве флегмы в колонну выделения бутадиена экстрактивной ректификацией. Количество фракции составляет 75О г/ч. Фракцию после .экстрактора, содержащую 1,9 вес.% ацетонитрила, возвращают как флегму в колонну экстрактивной ректификации. Затраты на регенер ацию 1 т ацетонитрила составляют .3,4 рубля. Потери ацетонитрила за счет гидролиза - 3,7 г на 1 т . П р и м е р 9. На регенерацию подают 73, г/ч ацетонитрила, содержащего 1,5вес,% димеров изопрена,6,0 вес,% ацетона, 1 вес.% метилэтилкеТона, 0,8 вес.% полимеров и О,О4 вес.% солей. Ацетонитрил подают в среднюю часть колонны диаметром 20 мм и высотой насадки 1,5 м,в верхнюю часть подают 15О г/ч воды, содержащей 3,6 вес.% ацетонитрюш. В нижнюю часть колонны подают октан в количестве 1О5 г/ч. Температура в колон-. ие 40 С. Сверху ксяонны отбирают углеврдородиую (| акишо в количестве 1О7,5 г/ч, содержащую 97,7 вес.% углеводородов С, 1,6 вес. % димеров и полимеров, 0,7 вес.% кислородсодержащих соединений. Из куба колонны отбирают 225,5 г/ч воды, содержащей 33,3 вес.% ацетоыитрила, 2,1 вес.% кисяородсодержшаих соединений и 0,015 вес.% сспёй. Извлечение ацатонитрила из промывной воаы осуществляют экстракцией в колонне, 1Вь1шнаей 40 ситчатйх тарелок. Промывную воду подают в верхшою часть колонны. Исходную 4 вкаао углеводороаов С,содержащую 12 вес.% иэопентана, 3 вес,% пентадненов и 53 вес.% изоамвпенов, а копичеотве 107 г/ч подают ВНЕЗ экстрактора. Сверху колоны отбирают 175 г/ч фракции углеводородов С , содержащей 39 вес.% ацетоннтрила, и из куба - 156 г/ч промыв- 5 ной воды с содержанием ацетоннтршш 5 вес.%. Воду направляют на очистку от органики и солей ректификацией. Изоамилен-изопреновую фракцию направляет в систему экстрактивной ректификации.10

Формула изобретения

Способ регенерацин ацетонитрила, прямее няемого при разделении углеводородных 4факций С н С от примесей олигомеров угл еводородов, кислородсодержащих соединений и солей посредством экстракции в присутствии водного и углеводородного растворителей с отделением образовавшегося водного раствора ацетонитршха, отличающийс я тем, что, с целью снижения энергозатрат, в качестве углеводородного растворителя используют углеводороды С.-;С„д, а извлечение ацетонитрила из водного раствора осуществляют путем экстракции фракцией углеводородов С нли С, .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент ФРГ Ms 12482О2, кл. 23 в 2/01, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР. J 358927, кл. С 07-С 7/08, 1970.