Способ очистки экстрагентов Советский патент 1978 года по МПК C07C7/06 

Изобретение относится к области регене рации полярных органических экстрагентов, применяемых в процессах разделения углег водородов. Известен способ очистки экстрагеятов, применяемых в процессах очисткн ацетилена путем абсорбции, согласио которому с цепью снижения потерь экстрагента с полимерами в колонну ректификации растворителя от полимеров вводят нефтяное масло в К личестве от 1 до 15% от веса экстрагента с температурой кипения, по крайней мере, на превышающей температуру кипения экстрагента. Экстрагент отбираемый сверху колонны после конденсации, напра&ляют в систему очистки ацетилена. Полимеры , ра,|збавленные нефтяным маслом, выводят из куба колонны и используют как топлнво. Вводимое нефтяное масло выполняет роль разбавителя полимеров 1 j. Указанный способ не позволяет отделить от экстрагентов димеры диоле4 нов, имеющих температуры кипения от 125 до 17О С и образуюищх с экстрагентами азеотропные смеси. В частности азеотроп димер бутадиена - ацетонитрил, при 760 мм рт. ст, имеет температуру кипения 79,3 С и содержит 73,5% вес. ацетонитрила. Днмеры диолефинов образуют азеотропы с пропионитрилом, ( - ,мётоксипропионитрШ10м, диметилформамидом, диметнлацетамидом, метилпирролидоном, диметилсульфоксидом и др. экстрагентами. Известен также способ очистки селективных экстрагеитов, используемых при разделении смесей углеводородов С крекинга, сог ласно которому днмеры углеводородов Cg отделяют ОТ-экстрагентов путем азеотропной ректификации с разделяющим агентом водой. Воду и днамеры углеводородов Cf отбирают сверху колонны тс разделяют путем расслаивания ,2J. Воду возвращают в колонну азеотропйой ректи481кации, а экстрагент отбирают в виде кубового продукта и направляют на дополнительную очистку от полимеров, путем водной отмывки. Указанный способ позволяет осуществить удаление димеров углеводородов Cg только из ВЫСОКОКИПЯЩ11Х экстрагентов, не образующих азеотропов с еодой. flpjs очистке низкокиняших экстраге тов, например ацетонитрила, пропионитрила и др., указанным способом п)следний trrгон5штса вместе с димерамй ; углеводородов G н водой вследствие наличия троиных аэеЬ тропо&-димер диопефина - экстраген воде, содержащих большое капнчес гво экстр геата. Например азеотроп /щмер изо1фена адетонитрил- Вода,; содержит при 76Q мм рт. ст. 71,0% вес. аценонитрила, Д.6,5% врды м 12,5% димара изопрена. Кроме того, прилданенне воды в качестве разделяющего агента приводит к потерям экстрегентов за счет ихгидролиза. Цель иэсгбретения- снижение потерь экстрагента.о Поставленная цель достигаетвя оийсы / ваеыым способом очистки экстрагента, закл чающимся j в том, что экстрагенты, используемые в прооессах выделения диенов из углеводородньгх смесей для удаления примесей димеров и нопимеров диеновых углеводо родов и карбонильных соединений, подвергаю азеотропной ректификации в присутствии разделяющего агента (углеводородной (Ьоакции с температурой кипений от 50 до 150 С и выводят ИХ в виде дистиллята в смеси с разделяюцшм ;агентом, Отличие способа заключается в использо вании в дадестве разделяющего агента угле водородной фракции с температурой кипения от выводе экстрагента в смеси с разделяющим в виде дисти лята,. В качестве разделяющего, агента используют смеси углеводородов парафинового, оле4а1нового, диенового или ароматического ряда. Разделяющий агент можно вводить в одну или несколько точек аппарата ,азеотр01 ной ;ректифнкации в зкидком, парообразном или парожйдкостномсостоянии. В частности, в качестве разаелядащего агента может быть использована смесб углеводородов, , подлежащая дальнейшек у разделению с помощью регеверируемого экстрагента, или одна из фракций, явпяоошихся продуктами разделения Зкстрагент может быть направлен в К лонну лзеотрошюй ректификации нвпосредетвенно иа общего потока десорбированного экстрагента или после i его предварительного переиспарения, йлн контактирования с воои с целью отделения от растворенных соей. Ниже приведен один иа вариантов технологической схемы осуществления предлагаемого способа. Фракцию углеводородов используемую в качестве разделяющего агента, по линии 1 направляют в колонну 2. По лини|$ 3 (на несколько тарелок вьщ1е или на ту же тарелку) вводятэкстрагент. Колонну 2 обогревают через кипятильник 4 за сче1- Тепла горячего экстрагента и через кипятильник б за счет водяноп пара. Смесь углево дородОв и основной массы введенного по линии 3 экстрагеата направляют по линии 6 йеяосрёдетвенно в колонну экстрактивной ректификации 7. Кубовый продукт коловены- 2, обогащенний димерамй, полимерами и другими высококипящимн примесями (кар-. бон1шьныМи соединениями и т.д.), по линии 8 через смеситель 8 подают в емкость 10. По линии 11 в емкость 10 подают воду В емкости 10 смесь расслаивается на два слоя. Верхний углеводородный слой,. со шрждщий также высококипящие соедине НИН, по линии 12 выводят из системы экст рактйвной ректификации. Нижний водный слой, содержащий экстрагент, по линии 13 направляют на извлечение экстрагента. Колонну 7 обогревают через кипятильHHisi :14 jt 15. Менее растворимые углеводороды отбирают сверху «олонны после Коаденсатора 16 по линии 17. Кубовый продукт колонны 7 по линии 18 направляют в десорбционную колонну 19, обогреваемую через кипятильник 20. Более растворимые углеводороды отбирают сверху колонны 19 после конденсатора а21 по линии 22. Десор бированный экстрагент через кипятильники 14 и 4 направляют частично в колонну 2 на регенерацию и частично через холодильник 2В в колонну экстрактивной ректификации. Пример 1. На лаборатфной насадочнсй колонке периодического действия разде ляют бинарные смеси углеводород - адетонитрил. Эффективность колонки составляет более 1ОО теоретических тарелок. Как показывают результаты анализа всех отобранных фракций, углеводороды С, С и больгйинство углеводородов С образуют азеотропные смеси. Свойства бинарных азеЪтропов, образованных углеводородами и ацеТонитрилом (АН) представлены .в таблице. 5

Свойства бинарных азеотропов, образованных углеводородами и АН

П р и м е р 2, На лабораторной непрерывного действия проводят очистку ацетовитрвла .от димеров диопефннов. Копон на имеет 10 коппачкрвьа тарелок, Ацетонвтрил, содержащий 1,3% вес. днмеров дколе4к1нов, вводвт в верхнюю часть колонки &количестве Ю мл/час, В качестве углеводородного растворителя применяют нзопента изоамиленовую {{ракцйю с температурой кипения 34-35 С, содержащую 6О % изопентайа fe 4О% изоамиленов которую вводят в линию подачи аиетонитрила, в колонну раэделения в количестве 90 мл/час. Сверху колонки отбирают 98,5 мл/час ацетонитрилуглеводсфодной смеси, содержаидэй 88,7% углеводородов Cg, 11,3% ацетой итрила и О,ОО15% одмеров диолефинов. Из куба колонки отбирают 1,5 мл/час продукта, содержащего 7О,О% углеводородов Cf, 1О,О% димеров диолефинов, 2О,0% ацетонитрнла. Кубовый продукт разбавляют 1О мл воды Содержание ацетонитрнла в верхнем углеводородном слое составляет 0,5% вес. Колонка работает при атмосферном давлении. Температура в верху колонки составляет 45 , а в кубе колонки .

П р и м е р 3. На лабораторной колонкенепрерывного действия, имеющей 10 тарелок, проводят очистку ацетонитрила, содержащего О,9% димеров бутадиена, 0,3% полимеров и .смол, 2,5% ацетона и 3% метилэтш1кет на, Ацетонитрил вводят в верхнюю часть колонны в количестве 20 мл/час. На пятую тарелку вводят бутан-бутиленовую фракцию с температурой ки)1ения О-5 С, содержащую 35% бутиленов и 0,2% вес. углеводородов Cj в количестве 130 мл/час. Сверху колонки отбирают 144 мл/час парообразной смеси, содержащей 85,9% углеводородов Сд , 13,9% ацетонитрила, 0,001 % димеров бутадиена, О,1% ацетона и 0,10% метилэтилкетона. Из куба кодонки отбирают 6 мл/час смеси, содержащей 65,0% углеводородов С, 3,5 % димеров бутадиена, 1,2% полимеров к смол,Т,5% метилэтилкетоиа, 6,3% ацетона и 16,5% ацетонитрила. Колонка работает при давлении 8,0 атм. Температура верха составляет 40 и куба . Для отмывка кубового продукта от ацетонитрила его смешивают с 40 мл воды. Верхний углеводородный слой составляет 4,0 мл и содержит 0,4% ацетонитрила, 0,7% ацетона и 4,7% метнлэтилкетона. Водный слой содер. жит 0,01 % углеводородов, О,55% ацетона, О,4% метилэтилкетона и 1,55% ацетонитрнла

Пр и м е р 4. На лабораторной колонке вепрерывного действия, имеющей Ю колпаьковыхтарелок, проводят очистку пропионитрила от димеров даолефинов. Пропионитрил, содержащий; 1,5% димеров диолефинов, подают в верхнюю часть колонны в количестве 10мл/час,В линию подачипропноиитрила изопрец.-изоамиленовую фракцию с температурой кипения set .содержащую 5,0% изопентана, 60% амиленов и 35% изопрена, в количестве 96 мл/час, используемые в качестве углеводородного- растворителя.

Отбираемая сверху копопны пропионитрнлуглеводородная смесь содержит 90,0% изоамиленов, 10,0проп11онитрила и О, ОО2% димеров диолес нов. Из куба колонны отбирают 0,6 мл/час продукта, содержащего 62, 5% изоамиленов, 17,8% ацетонитрила и 1У,7% димеров днолефииов. Кубовый продукт разбавляют 5,0-мл:.-нт)ды, Содержас.ие ацетоинтри- ла в верхнем углеводородном слое cocTui -J

ляетО,7%вес. Колонка- работает при атмосферном давлении. Температура в верху Konoitки составляет 45, в кубе колонки - .

- П р и м е р 5. Ацетонйтрил, содержащий 1,3% димера бутадиена, подвергают перейо- 5 парению с делыо очистки его от днмеров бутадиена. Ацетонйтрил направляют в иснари-i таль в количестве 20 мл/час.

В подачи ацетонитрила вводят фракдюо углеводородов С с температурой кипения , содержащую 35% бутиленов и 65% -бутана в количестве 225 мл/час.

Сверху испарителя отбирают парообразный поток, содержащи:. 4,0% ацетонитрила и 0,О035% димеров бутадиена, s количестве is 136 мл/час.

Кубовый продукт , содержащий 15,3 % ацетонитрила я 0,23% димеров бутадиена, отбирают из испарителя н разбавляют 76О мл водьи20

Углеводородный слой содержит 0,5% ацетонитрйла. Температура в испарителе составляет ,

Примере. Очистку ацетонитрила от димеров и полимеров диолефинов проводят 25 iia металлической лабораторной кохюнке .-. непрерывного действия диаметром 32, мм, имеющей 10 колначковых тарелок. . нитрил с содержанием димеров диолефинов I 1,0% вес, вводят в верхнюю часть колон-; зо ки. в количестве ЗО мл/час, В качестве углеводородного створителя применяют акдшо углеводородов CJ с температурой кипения , содержащую 25% аллена, 15% метилацет{шеиа, 42% пропана и 18% 35 вес, пропилена, которую вводят в колонну регенерации в количестве 27О мл/час. Сверху колонки отбирают паровой поток в количестве 296 мл/час, содержащей 2,2% ацетонитрила и 97,8% утлеводородов С. Из куба отбирают 3,9 мл/час кубового продукта, содержащего 65% углеводородов С, 1О% димеров и 35% йцетонитрила. Кубовый продукт отмывают от ацетонитрила 40 мл воды. Содержание ацетонитрила45

в углеводородном слое после расслаивания составляет 0,3% вес. Колонка работает под давлением 13 атм. Температура верха колонки составляет 40, температура куба - .50

П р и м е р 7. Ни лаборд.торной колонке непрерывного действия проводят очис

ку диметилформамида от димеров и полямеров стирола. Колонна имеет 20 ситчатых тарелок. Диметилформамид, содержащий 1,5% димеров стирола, 0,4 % полимеров и смол, вводят в верхнюю часть колонны в количестве 15 мл/час. В качестве углевод1 родного растворителя используют фракцию углеводородов С с температурой кипения 12О-150 С, содержащую 10% этилбенз ла, 55% ксилолов и 35% стирола -Указанную фракцию вводят в линию подачи экстраген-та, в колонну разделений в количестве 40 мл/час. Сверху колонны отбирают парообразный поток, содержащий 71,2% ,углеводородов С, 28,8% диметилформамида и О,О02% димеров стирола, в количестве 50 мл/час. Из куба колонны отбирают 5,0 мл/час/ кубового продукта, содержащего 78J6% углеводородов, 5,0% димеров, 1,4% полимероэ и смол и 15,0% диметнпформамида. Лля отмывки кубового продукта его смешивают с 50 мл воды. Содержание диметилформамида в верхнем углеводородном слое составляет О,5%. Давление вверху колонны поддерживают равным ЮОммрт. ст Температура верха колонки составляет 85, куба 95°С.

Формула изобретения

Способ очистки экстрагентснэ, используемых в процессах выделения диенов из углеводородных смесей, от примесей димеров и полимеров диеновых углеводородов и карболильных соединений путем азеотропной ректификации в прис15тствии разделяющего агента, отличающийся тем, что, с целью снижения пЬтерь экстрагента, в качестве разделяющего агента используют углводородную фракцию с температурой кипе-ния от 50 до 15О С , и ректификацию осуществляют .с выводом экстрагента в смеси сразделяюишм егентом в виде дистиллята.

Источники информации, принятые--во внимание При экспертизе:

20