Способ разделения смесей алифатических углеводородов с4 или с5 разной степени насыщенности

,т ьнк1 4ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик( 07 (1110 а исоединением заявки сударственный иомитеоавта Мииистроа СССРпо делам изобретенийи открытий) Опубликовано 25.03.77. Бюллетень15) Дата опубликования описаиия 23.05.77 3) УДК 665.66.572 (088.8)) Заявитель ОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ АЛИФАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДО С, ьтттИ С; РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАСЫЩЕННОСТИ ности. Цель изобретения20 способности экстрагенЭто достигаетсяваемого способа раздедородов С или С,путем зкстрактивнойнием в качестве зкст личение растворяющеи та,при осуществления алифатичазной степениректификациирагента ацетони енин описыеских углево- насьпценности с использова. рила или его И обретение аа,-асят "г к эз ззезенУю алифатичсских углсвэда 1 ао св С гл;, С 5 экстрактивной ректификацией с полярными орга:г ческими экстрагентами или их смесями с водой.Известны способы разделения углеводородов С 4 или С, экстрактивной ректификацией с ацето. ном или его водными смесяьи. Ацетон обладает высокой растворяющей способностью по отношению к разделяемым углеводородам, но является малоселективным экстрагентом. Коэффициент относительной летучести н-бутана по отношению к 1-бутену в присутствии 85 вес,% ацетона, содержащего 15 вес.% воды, при 50 С составляет 1,26.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому ре. зультату является способ разделевтя алифатических углеводородов С 4 или С, разной степени насыщенности путем экстрактивной ректификации с использованием в качестве экстрагента ацетонитрила или его смеси с водой,Ацетонитрил является более селективным экстрагентом. Коэффициент относительной летучести н - бутана по отношению к 1 - бутену в присутствии 85 вес.% ацетонитрила при 50 С со. ставляет 1,45. Однако растворяющая способность ацетонитрила по отношению к углева.;арапам знгчительно ниже, чем ацетона. Парафиназые углеводороды С или С 5 ограниченна растворяются в ацетонитриле. Растворимость н - сутана в ацетснитриле при 40 С составляет 250 вес,%. Раствори.масть изопентана гри тех же условиях составляе всего лишь 22,Овес.%. Кроме того, растворяющая способность ацетонитрила резко снижается с увет; чением концентрации воды в экстрагенте. Кали ие в 1 п технологической схеме процесса разделения узлаводной отмывки углеводородов от экстрагента и существование азеотропа ацетотитрил - вода, содержащего (давление 760 мм рт. ст.) 16 вес,% воды, приводит к обводнению экстрагекта и требует 1 б специальных мероприятий по обезвоживаниюэкстрагента для повышения его растворяющей спс551314 1 О Таблица 1. АцетонитрилАцетонитрилАцетонитрилтонаАцетонитрилэтилкетонаАцетонитриллогексана без добавокс 5 вес,% ацетонас 10 вес,% аце 1,93 1,92 25,0 28,1 1,91 31,3 с 5 вес.% метил 1,91 28,3 с 10 вес,% цик 1,86 смеси с водой с добавкой соединения общей формулы В 1 - С - К12Огде В В 2 - углеводородные радикалы, содержащие 1 - 3 атома углерода,в количестве 0,1 - 20 вес,%,Отличительные признаки способа - использование экстрагента с добавкой соединения общей формулыВ 1 - С - Кг Повышение растворяющей способности экстрагента позволяет пощзить его концентрацию на тарелках колонны экстрактивной ректификации и тем самым уменьшить циркуляцию экстрагента. Это приводит к снижению затрат на процесс разделения и уменьшению размеров оборудования. Введение добавок позволяет понизить температуру кипения экстрагента.Кетоны можно спещиально вводить в экстрагент или они могут поступать как примеси вместе с углеводородной фракцией, направляемой на разделение.П р и м е р 1. Буты-бутиленовую фракцию, содержащую 30 вес,% бутиленов, в количестве 0,21 кг/ч, направляют на разделение экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом, содержащим 0,1 вес.% воды, Концентрация бутана и бутиленов в продуктах разделения составляет 98 вес.%, Бутилены отбирают из нижней части колонны в качестве бокового отбора. Колонна экстрактивной ректификации имеет 120 тарелок, Количество тарелок от куба до тарелки бокового отбора 30 штук.Концентрация углеводородов на тарелках в верхней части колонны экстрактивной ректификации составляет 25,Овес,% при 48 С. Циркуляция экстрагента при этом 1,6 кг/ч. Температура куба 140 С, давление 4 кг/см. Температура на тарелке бокового отбора 125 С.П р и м е р 2. В условиях примера 1 для разделения бутан-бутиловой фракции применяют ацетонитрил, содержащий 5 вес.% водь;. Концентрагде В 1,Вг - углеводородные радикалы содержащие 1 - 3 атома углерода,в количестве 0,1 - 20 вес,% В качестве добавок могут быть использованы ацетон, метил этилкетон, диэтилкетон, метилизо. пропилкетон, Введение кетона приводит к меньшему снижению селектив ности экстрагента. В табл, 1 показано влияние различных добавок на селективность и растворяющую способность экстрагента. ЗО ция углеводорода на тарелках в верхней частиколонны экстрактивной ректификации составляет 16 вес.% при 42 С. Циркуляция экстрагента при этом 2,2 кг/ч, Давление куба 4 кг/см, температура куба 135 С и температура тарелки бокового отбора 35 110 С.При м е р 3. Бутан- бутиленовую фракцию,содержащую 30 вес.% н- бутиленов, в количестве 0,21 кг/ч направляют на разделение экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом, содержащим 5 вес.% ацетона и 0,6 вес.% воды. Концентрация бутана и бутиленов в продуктах разделения составляет 98 вес %. Колонна экстрактивной ректификации имеет 120 тарелок. Концентрация углеводородов на тарелках в верхней части колонны экстрактивной ректификации составляет 30 вес.% при 44 С и давлении 4 кг/см, циркуляция экстрагента при этом 1,4 кг/ч. Температура куба 130 С, температура тарелки бокового отбора 115 С.П р и м е р 4, В условиях примера 1 для 5 О разделения бутан- бутиленовой фракции применяютацетонитрил,содержащий 5 вес. % воды и 5 вес, % ацетона. Концентрация углеводородов на тарелках в верхней части коллоны экстрактивной ректификации составляет 20 вес. % при 43" С. Циркуляция экстрагента при этом 2,0 кг/ч, температура куба 120 С, давление 4,0 кг/см, температура тарелки бокового отбора 105 С.П р и м е р 5, Изопентан-изоаьиленовую 60 фракцию, содержащую 60 вес,% изопентана в коли551314 1,55 22 24,5 1,54 27,4 1,53 24,9 1,53 1,49 ЗО Составитель Л. БоброваТехред М, Левицкая Корректор А. Алатырев Редактор Т. Загребельная Тираж 582 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Заказ 82/13 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 честве 0,5 кг/ч направляют на разделение экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом, содержащим 10 вес,% ацетона и 0,8 вес.% воды, Концентрация пентенов в дистиллате не превышает 7 вес,%. Колонна экстрактивной ректификации имеет 120 тарелок, концентрация углеводородов на тарелках в верхней части колонны составляет 30 вес,% при 50 С и давлении 0,5 ати. Циркуляция экстрагента при этом 2,0 кг/ч, температура куба десорбционной колонны 100 С.П р и м е р 6, Изопентан - пентен - пентадиеновую фракцию, полученную одностадийным дегидриАцетонитрил без добавокАцетонитрил с 5 вес, %ацетонаАцетонитрил с 10 вес. %ацетонаАцетонитрил с 5 вес.%метилэтилкетонаАцетонитрил с 10 вес. %циклогексана Формула изобретения Способ разделения смесей алифатических углеводородов С 4 или С, разной степени насыщенности путем экстрактивной ректификации с использованием в качестве экстрагента ацетонитрила или его смеси сводой,отличающийся тем, что,сцелью увеличения растворяющей способности экстрагента,.рованием изопентана под вакуумом подвергают разделению экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом с отделением в качестве дистиллата изопентан-пентеновой фракции (содержание изопентана 25 вес,%). Разделение осуществляют в условиях примера 5, в качестве экстрагента используют ацетонитрил с 7 вес.% ацетона и ацетонитрил с 5 вес.% воды. В табл. 2 показано влияние различных добавок на селективность и растворяющую способность ацетонитрила по отношению к углеводородам С,.Таблица 2,используют экстрагент с добавкой соединения общей фоомулы В 1 - С - Б 2lОГде В 1,Вз - углеводородные радикалы, содер.жащие 1 - 3 атома углеродав количестве 0,1 - 20 вес,%.