Способ разделения углеводородов с разной степени насыщенности

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ Союз Советских Социанистнческих Республик(11) М. Кл. С 07 С 7/08 С 07 С 7/10 С 07 С 11/10 с присоединением заявки Мо Государствеииый омитет СССР по делам изобретеиий и открытий(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ С РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАСВ 1 ЕННОСТИИзобретение относится к области нефтехимического синтеза, в частности, к способу разделения углеводородов С 5., отличающихся числом двойных связей. 5В настоящее время для разделения смесей углеводородов С используется процесс экстрактивной ректификации с диметилформамидом (1), с водным раствором муравьиной кислоты (21 . 10Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения углеводородов С разной степени насыщенности путем экстракции с выделением рафи ната и экстракта, подачей их на экстрактивную ректификацию с использованием селективного растворителя обводненного диметилформамида 3).Недостатком этого способа является 20 использование обводненного диметклформамида, поскольку последний под" вергается гидролизу, и продукты гидро- лиза вызывают коррозию оборудования.Целью изобретения является упрощение технологии процесса, заключающееся в предотвращении гндролиза диметилформамида, что в свою очередь вызывает сокращение потерь растворителя, ЗО Поставленная цель достигается опи- . сываемым способом разделения углеводородов С разной степени насыщенности путем экстракции с выделением рафината и экстракта, подачей их на экстрактивную ректификацию с использованием селективного растворителя диметилформамида, содержащего 5- 40 вес.Ъ этиленгликоля.Отличительным признаком является использование в качестве селективного растворителя диметилформамида, содержащего 5-40 вес.Ъ этиленгликоля.Технологическая схема предлагаемого способа для разделения катализаторов 1 и 11 стадии дегидрирования изображена иа чертеже; описание ее дополнительно приведено в примере 6 для разделения катализата лишь Е ста" дии дегидрирования.Каталиэат стадии дегидрирования по линии 1 подают в среднюю часть эк" стракционной колоины 2, в нижнюю часть ее по линии 3 подают катализат 11 стадии дегидрирования. В верхнюю часть колонны подают тяжелую фазу, состоящую из смеси ДМФА и этиленгликоля, по линии 4. На выходе нэ нижней части колонны 2, ДМФА н этиленгликоль с продуктами экстракции охлаждают вхолодильнике 5, после чего смесь расслаивается в емкости б.Легкую фазу, в основном углеводородную, возвращают на орошение в колонну 2, по линии 7, а тяжелую фазу,содержащую экстрагент по линии 8 по-,дают в колонну экстрактивной ректифиКации 9. В колонну 9 подают экстрагент по линии 10 из нижней части ко"лбнны 11.Из верхней части колонны 9 выводятизоамилены по линии 12, а экстрагент 0с изопреном по линии 13 поступает вректификационную колонну 14, где изверхней части выводят изопрен по ли. -нии 15, а растворитель возвращают впроцесс по линии 4 на орошение колонны 2, и колонны 11. Колонна экстрактивной ректификации 11 предназначе"на для выделения изопентана и питается сырьем - легкой фазой колонны,экстракции 2, вводимой по линии 16.20Примеры 1-5 показывают возможностьобогащения катализата на примере одной стадии разделения при различномсодержании ДМФА и этиленгликоля вэкстрагенте.Добавление этиленгликоля к диметилформамиду делает физически возможным процесс экстракции и повышает селективность растворителя. Наиболеецелесообразно применение экстрагентас содержанием этиленгликоля 5-40.Более низкая концентрация этиленгликоля (менее 5) не дает существенногоэффекта по повышению селективности,а увеличение концентрации выше 40приводит к слишком резкому снижению 35растворимости углеводородов и ухудшению экономических показателей процесса. Диметилформамид в присутствииэтиленгликоля не подвергается гидролизу, что было установлено Йрй дли Отельном нагревании экстрагента приотемпературе. 190 С добавлением стальных стружек (более 300 ч) .П р и м е р 1. 100 г смеси, состо, ящей из 20 мас.В изопрена и 80 мас.изопентана перемешивают с 300 г диметилформамида при 5 С. После отстаивания хроматографически анапизйрУютраспределение изопрена и изопентанав экстрактной и рафийатной Фазах.Данные результатов приведены в таб-лице.и р и и е р 2. Опыт проводят аналогично примеру 1. В качестве растворителя используют:диметилформамид сдобавлением 16 масВ этиленгликоля. 55Результаты приведены в таблице.П р и м е р 3. Смебь изопрена согласно примеру 1 перемешйвают с ХОО гдиметилформамида с добавлением 25этиленгликоля прн 30 С. Данные результатов приведены в таблице.П р и м е р 4. 100 г смеси, состоящей нз 50 2-метилбутенаи 50изопрена экстрагируют 460 г растворителя, содержащего 60 диметилформамида и 40 этиленгликоля при температуре 40 С, Данные результатов приведеныв таблице.П р и м е р 5. 100 г смеси, состоящей из 30,2 2-метилбутенаи 69,8изопентана экстрагируют 152 г растворителя, содержащего 5,49 г зтиленгликоля и 94,5 диметилформамида прн тем- .апературе 40 С, Результаты приведеныв таблице.П р и м е р б. (Для разделения катализата 1 стадии дегидрирования);В среднюю часть экстракционной колонны 2 эффективностью 9 теоретических тарелок подают 100 г/ч сырья, содержащего 5 изопрена, 33 мас. 2-метилбутенаи 62 изопентана. В верх)нюю часть экстракционной колонны 2подают 250 г/ч растворителя, содержащего 25 мас. этиленгликоля и 75 мас.Вдиметилформамнда, Процесс проводятпри 60 С. Выходящий поток экстрактоной фазы охлаждают до 5 С, а выделяемую при этом рафинатную Фазу возвращают в нижнюю часть экстракционной колонны 2, После охлаждения отбирают 270 г/ч экстрактной Фазы, содержащей 25,3 г/ч углеводородов С(19 мас. изопрена, 45 мас 2"метйлбутенаи 36 мас.В,изопентана).Из верхней части экстракционноиколонны выводят 80 г/ч рафинатной фазы, содержащей 74,7 г/ч углеводородовСб (0,3 мас. изопрена, 29 2-метилбутена, 70,7 маснзопентана). Полученную рафинатную Фазу направляютв колонну 11, из верхней части которой отгоняют смесь состава, мас.В:(Изопентан 99,0Изоамилены 0,95Изопрен 0,05Из нижней части колонны выводятсмесь (беэ учета ДМФА и этйленгликоля) состава мас.Иэопрен 1,0Изоамилены 99,0Эту смесь направляют в колонну 9,в которую подают, также тяжелую фазуколонны 2.Верхний продукт колонны 9 имеетсостав мас.В:.Изоамилены 87,0Изопентан 13,0Кубовый продукт колонны 9 направляют в десобер 14,из его верхней части выводят изопрен (99,5 мас.В, а изнижней экстрагент со следами углеводородов.Приводится пример 7 осуществленияпроцесса на пилотной установке с использованием проиышленного каталиэата стадии дегндрирования (получениеизоамиленов),П р и м е р 7. Для экстракции используют противоточную пульсационнуюколонну (частота пульсации 1 гц, амплитуда 5 мм, сплошная, фаза - смесь80 ДМФА + 2 мас.В этиленгликоля, чисдО теоретических тарелок - б, тем/пература процесса 11 фС) . В нижнюючасть экстракционной колонны подают110 г/ч сырья, содержащего мас,%:С 4. 0,96; иэопентан 60,77; н-пентан 2,73; н-пентены 2,32; изоамилены29,07; изопрен 4,3; пиперилен 0,52,В верхнюю часть колонны подают870 г/ч указанной смеси 80 ДИФА ++ 20 мас.% этиленгликоля.На верхней части колонны отбирают легкую фазу состава, мас.Ъ:С,Изопентанн-Пентанм-Пентень 1.,Изоамилены 747845 Из нижней части Колонны отбираюттяжелую фазу, обогащенную непредельными, состава, мас.Ъ:ДИФА - 95,58С - 4,42.При этом состав фракции С, мас.%:Изопентан 54,08и-Йентан 2,02и-Пентены 146Иэоамилены 37,68Изопрен 4,85Таким образом, данный способ позволяет повысить в 1,3 - 1,5 раза про.изводительность колонн, избегая темсаьаам их постоянной перегруженности,уменьшить энергетические затраты.1 94, 764,020,131,09 Выход экст- рактного раст- вора Экстракт (беэ растворителя)При.мер, но- мер Коэф- фициентотно- сительно экстрактивности Выход рафинатно го .раствора,Концентрация, Ф Выход, Ъ Изодрена Изо мб 2 Изопен- прена тан 25,4 101,2 87,5 82,8 43,0 73,6. 71,9 89,0 40,0 79, 1 68,5 89,2 74,6 1 29.8,8 32,5 17,2 1,64 11,0 6,1 10,8 5,5 46,18 53,82 24,11 4 535,895 183,0 56 р 4 43,6 1,11 69,5 30.,5 69,0 Формула изобретения Способ разделения углеводородов С 4 О разной степени насыщенности путемэкстракции с выделением рафината и экстракта, подачей их на экстрактивную ректификацию с использованием се. - лективного растворителя на основе диметилформамида о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уп.рощения технологии процесса, в качестве растворителя используют диметил 2 326 ю 4 28 к 1 57 сО 3 320,9 31,5 60,0 афинат (без растворителя)ы- Концентрация, %од, ЪИэо мб 2 пен- тан 75,36 24,64 1,36 формамид, содержащий 5-40 вес.% этиленгликоля.. Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 320472, кл. С 07 С 7/08, 1972.2. АвторсКое свидетельство СССР 9 430622, кл. С 07 С 7/08, 1977.3. Авторское свидетельство СССР У 144855, кл. С 07 С 7/08, 1962 (прототип).747845 Составитель Л.Боброваактор О.Емельянова Техред О. Андрейко Корректор Е.Пап э 4173/14 495 ЦНИИ коми по 11303Подписное откуюск 4/ нлнал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектн Тираж ПИ Государственного делам иэобретеннй и 5, Москва, 3-35, Ратета СС ытийя наб.,