Способ выделения н-пентана Советский патент 1981 года по МПК C07C7/06 C07C9/14 

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ н-ПЕНТАНА Изобретение относится к способам переработки пентансодержаших фракций угле водородов с целью получения н-пентана и изопентана необходимой чистоты для различных нефтехимических процессов и мо- жет быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях про мыш лен ности. Известен способ переработки пентансодержащих фракций углеводородов путем гидроочисткн от сернистых соединений и послед ющего разделения очищенного сырья на целевые продукты. Этот способ позволяет получить н-лентан и изопеитан необходимой чистоты i Однако способ связан с применением водорода, высоких температур катализатора и специального оборудования и поэтому требует повышенных затрат на проведение п{Х)цесса, Известен способ переработки пентансодерж.зших фракций уг-леводоррдов путем разделения нп цоповые продукты с после гсуюшей очисткой н-понтана от меркапта- нов регенерируемой щелочью и изопентана от сернистых соединений зашелачиванием. Этот способ также позволяет получить н-пентан и изопентан необходимой чистоты 2 J. Однако использование данного способа связано с большим расходом дефицитной щелочи и наличием трудноутилизируемых сернистощелочных стоков. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ptjаультату является способ выделениу нпентана из фракции, содержащей н- и изопентан и сернистые соединения, ВКЛЮЧЕНОщий азеотропную ректификацию с выделением азеотропа, содержащего изо-пентан и сернистые соединения, и кубового продукта, который подают на ректификацию с выделение целевого продукта. Согласно известному способу исходное сырье подвергают двухступенчатой азеотропной ректификации с выдел- нием в виде азеотропа первой ступени - алкпнов С. 95%; изопентана 5%; ацетиленовых 38 соединений 0,024%; легких сернистых соединений 0,ОЗ% и воды 0,50%, после чего от1щенный продукт подают на вторую ступень, где в виде аэеотропа выделяют изопентан 96%; н пентан 5% и тяжелые сернистые соединения 0,012%, а кубовый продукт направляют на ректификацию с выделением целевого продукта. На первой ступени используют колонну с 20 теоретическими тарелками, при флегмовом чис« ле 2,5, на второй ступени колонну с 30 теоретическими тарелками при фпегмовом числе 2,5. Известный способ позволяет получить н-пентан изомеризационной чистоты f3J, Однако в связи с тем, что с азеотропом изопентан-сернистые соединения выво дится весь содержащийся в сырье изопен- тан, способ требует больших затрат на очистку изопентана от сернистых соедине- ный одним из известных способов. Цель изобретения упрощение технологии процесса. Поставленная цель достигается способом выделения н-пентана из фракции, содержащей н- и изопентан и сернистые сое динения, путем азеотропной ректификации с выделением азеотропа, содержащего 5- Ю вес.% на исходное сырье изопентана и сернистых соединений, и кубового продукта, который направляют на ректификацию с выделением целевого продукта. Сернистые соединения в пентансодер- жащих фракциях углеводородов представлены в основном эти лмеркап таном и диметилсульфидом. Эти сернистые соединения, образуя азеатроп с изопентаном, могут быть выведены из системы при отборе азеотропа в количестве 5-10 вес.% на исходное сырье. Выделение азеотропа (изопентансернис- тые соединения) в количестве 5-10 вес.% на сырье обусловлено оптимальным энергетическими затратами, на проведение про цесса в целом. Уменьшение отбора азе- стропа ниже 5 вес.% на сырье требует большой кратности в колонне азеотропной ректификации, что связано с ростом энергозатрат на проведение процесса азеотроп ной ректификации. Увеличение отбора выше 10 вес.%, на сырье ведет к значитель ным затратам на очистку его от сернистых соединений одним из известных способов. Очистку а.зеатропа от сернистых соеди нений можно проводить гид1Х)очисткой, защелачивачием я пи раздегаэной очисткой от меркаптанов регенерируемой щелочью и 3 ОТ диалкипсульфидов комплексообразующи- ми реагентами. Пример 1. Очистке и разделению подвергают понтановую фракцию, содержащую этипмеркаптан в количестве 0,3 вес.% на исходное сырье. В табл. 1 представлены основные параметры -технологического режима. Материальный баланс колонны азеотропной ректификации приведен в табл. 2. MaтepиaJIЬный баланс изопентановой колонны приведен в табл, 3. Пример 2. Очистке и разделению подвергают пентановую фракцию, содержащую диметилсупьфид в количестве 0,2 вес.% на исходное сырье. Основные параметры технологического режима приведены в табл, 4. Материальный баланс колонны азеотропной ректификации показан в табл. 5. Материальный баланс изопентановой колонны представлен в табл. 6. Пример 3. Очистке и разделению подвергают пентановую фракцию, содержащую этилмеркаптан и диметилсутшфид в количестве 0,5 вес.% на исходное сырье. Основные параметры технологического режима представлены в табл. 7. Материальный баланс колонны азео- тропной ректификации показан в табл. 8. Материальный баланс изопентановой колонны показан в табл. 9. Пример 4. Очистке и разделению Подвергают пентан-«гексановую фракцию, содержащую диметилсульфид в количестве 0,215 вес.% на исходное сырье. Основные параметры технологического режима показаны в табл. Ю, Материальный баланс колонны азео- тропной ректификации представлен в табл. 11. Материальный баланс изопентановой колонны представлен в табл. 12. Материальный баланс пентановой колонны представлен в табл. 13. Из примеров 1-4 видно, что выделение азеотропа (изопентан-сернистые соединения) в количестве 5 вес.% на исходное сырье позволяет провести очистку исходного сырья от сернистых соединений до требуемой степени очистки и получить из очищенного сырья фракцию и-пентана, не содержащую сернистых соединений, и изо- пентановую фракцию с содержанием сернистых соединений, отвечающим требованиям ГОСТа.

Таблица

69299

2,55971 137.299 48,175 136,521 147,097 51,613 3,475 О,60,211Этилме1 0,О01 0,ОО4 каптан Итого:285,0 100.0 140,0

37

10

Таблица 2

Таблица 3 0,004 97,515 О.778 О,5366 2,4821 143,622 99,0496 О,60,4138 0,О029 100,0 145,0 100,0 152.6 53,5439 151,656 97,8426 131,696 46,2О91 3,34 . 2,1548 0,70,2456-Таблица 6 0,944 0.7261 128,356 98,7354 0,70,5385

о

Диметипсулаьфид 0,004 0,0014 0,004 О,ОО26 285,0 1ОО,0155,0 Итого:

Колонна азеотропной

ректификации {90

клапанных тарепок)

Изопентановая

колонна

Итого: ЗОО,О 1ОО,0 15,0

8916ОЗ

10

Продолжение табп. 6

Таблица 7

98

39

10

72

Таблица 8

1ОО,О 285,О 1ОО,О 1ОО,О 13О,О ЮО.О

11

142,5 . 50,О141,6

141,896 49,7881 8,396 0.6О,2105

Этипмер

калган 0,0015 0,0005 0,0015

Диметипсуль4ид 0,0025 О,0009 0,0025

Итого: 285.0lOO.O145.0

Колонна азеотропной

ректификации (90

клапанных тарепок)

Изопентановая

колонна

Пентановая колонна

891603

12 Таблиц

9

97,6552 0,9

О.ОО10 0,ОО17

100,0 14О,О 1ОО.О

Т а б п и ц а ,10

1f

99

36

6 1,5

72 98

Таблица 11 54,325 57,1843 54,1153 23,8837 25,14О7 0,5834 16,79 17,6736 Диметилсульфид 0,0013 0,014

Итого: 95,0

100,0 54,7 0,0013

100,0 40,3 100,0

Таблица 13 98,9301 0,2097 0,52ОЗ 1,О675 23,ЗООЗ 57,8171 16,79 41,6626 0,0024