Способ выделения бутадиена

Сфез Соеетеиия Социалистически РеснублинОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАЕИУУ(51) М. Кл. С 07 С 11/167С 07 С 7/08 6 Ьеудяретееииы)1 комитат СССР яо делам иаабретеии и открыти)1.2(088 8 Э Дата опубликования описания 07,01.82(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БУТАДИЕНА Изобретение относится к способу выделения диолефиновых углеводородов, в частности бутадиена, из углеводородных смесей.Наиболее близким к изобретению по л технической сущности и достигаемому . результату является способ выделения бутадиена из смеси углеводородов Сч разной степени насыщенности путем экстрактивной дистилляции в присутст- )О вии селективного растворителя, согласно которому в качестве растворителя используют смесь морфолины и/илиИ-Формилморфолина с водой. На первой стадии выделяют олефины и насыщенные )а углеводороды, на второй стадии выделяют бутил, винилацетилен, диацетилен и часть пропина, пропин удаляют последующей ректификацией 1 1.Целью изобретения является упроще ние технологии процесса, заключающееся в уменьшении количества используемого растворителя, и снижение концентрации ацетиленовых соединений в потоке, направляемом на экстрактивную дистилляцию.Поставленная цель достигается тем,что согласно. способу выделения бутадиена из смеси углеводородов С раэ"ной степени насыщенности путем экст"рактианой дистилляции в присутствииселективного растворителя исходнуюсмесь предварительно обрабатываюталифатическим спиртом в присутствиисульфакатионита с последующей подачей на перегонку с выделением в видекубового продукта метил-трет-бутилового эфира и дистиллята, который обрабатывают алифатическим спиртом вприсутствии сульфакатионита, содержащего 0,1-5 г ионов ртути на 1000 гсульфакатионита, с последующей экстрактивной дистилляцией продуктов обработкиНа чертеже дана схема осуществленияпредлагаемого способа,Сырье подают по линии 1 на смешение с алифатическим спиртом, подавае 3 89710 мым по линии 2, и по линии 3 подают в реактор 4 на этерификацию большей части изобутилена (85-951), содержащегося в сырье. Реакцию проводят при 20-80 С и часовой объемной скорости (объемная скорость выражена в виде объема жидкости в час на объем катализатора) от 2 до 30.Продукт реакции из реактора 4 по линии 5 подают в колонну 6 на перегон- ку. Образовавшийся метил-трет-бутиловый эфир из колонны 6 выводят по линии 7. Дистиллат колонны б по линии 8 подают на смешение с алифатическим спиртом, подаваемым по линии 9, и на у правляют полученную смесь по линии 10 в реактор 11, где происходит этерификация при 20-80 С и часовой объемной скорости (жидкости) от 1 до 30, Продукты реакции по линии 12 подают в колонну 13 экстрактивной дистилляции, где отделяют насыщенные и алиФатические углеводороды от бутадиена и. выводят по линии 14, экстракт, содержащий бутадиен, выводят по линии д 15 и подают в отпарную колонну 16, где бутадиен выводят по линии 17, а растворитель - по линии 18, и рецир" кулируют в колонну 13.Из паровой фазы промежуточной та" релки 19 колонны 16 отводят по линии 20 поток, обогащеннь 1 й продуктами этерификации, на рециркуляцию в колонну 6.Этерификацию иэобутилена можно осуществлять либо до этерификации33 ацетиленовых производных в другом реакторе (всего 2 реактора), либо одновременно в том же реакторе.Полученные простые эфиры и прочие соединения отделяют затем от бутадиена перегонками.Ионообменную смолу (в Н-Форме) можно брать любую из доступных, но лучше смола, содержащая сульфогруппы ( -БОН).Ионы ртути, могут присоединиться к смоле в виде ртутных солей, например в форме нитрата ртути. Содержание ионов ртути в смоле может быть также ниже общей катионной емкости смолы.Для бутадиена и эфира используют следующие,избирательные растворители: И-формилморфолин, М-метилпиролидон, диметилформамид, ацетонитрил, фф диметилацетамид, И-метилимидазол, имидаэолидин,3-он, Ь -метоксипиропионитрил. 7 4П р и м е р 1. В реактор 4 вместе с 16,7 кг/ч метанола (2) (иэобутен/метанол = 1,0 моль/моль) подают100 кг/ч С 1 - сырья (1), содержащего, вес,3:п-Бутан 3,73 изо-Бутан 0,86 Бутен16,44 изо-Бутен 29, 19 транс-Бутен5,89 цис-Бутен4,29 Бутадиен,3 39,07 Пропин 0,03 Винилацетилен 0,40 Бутин. 0,10.Реактор 4 работает при следующих условиях: температура 60,80 и 20 С, давление 10,15 и 15 ата, часовая объемная скорость (жидкости) 5, 15 и 2, смола амберлит 15.Поток после выходе иэ реакторапоступает в колонну 6, работающую при условиях: давление вверху колонны 6 ата, количество тарелок 30 шт.,флегмовое число (4/Д) 1,В то время как нижний поток (7),содержащий весь образовавшийся метил-трет-бутиловый эфир, выводитсяиз цикла, поток (8), выводимый вкачестве головного, поступает в реактор 11 вместе с 0,35 кг/ч метанола (9). Реактор 11 работает при следующих условиях: температура 40,60и 20 С, давление 7, 15 и 15 ата, часовая объемная скорость (жидкости)5,30 и 2, смола амберлит 15 с ионами Нд , добавленными в таком количестве, чтобы нейтрализовать 203групп - ИОАН смолы. Выходящий из реактора 11 поток поступает в колонку 13 экстрактивнойдистилляции, в верхнюю часть которойодновременно подается поток (14),содержащий 900 кг/ч экстрактивногорастворителя (формилморфолин/водав весовом соотношении 95/5). Рабочиеусловия: давление вверху 4 ата, флегмовое число 1, количество тарелок 90 шт. Выводимый в качестве головного поток (1:4) содержит, кг/ч:й-Бутан 3,73изо-Бутан 0,086 Бутен16,43 транс-Бутен5,85цис-Бутен4,14 Бутадиен,3 1,35 Донный или нижний поток поступает в колонну 16, которая работает0,08 1,14 58971при давлении 1,2 ата, флегмовом числе 1 и количестве тарелок 30 шт.В то время как с пятой тарелки(паровая Фаза) снизу выводится поток(20), который (после конденсации) зрециркулирует в колонну 6 и содер 1жит, помимо метил-трербутиловогоэфира, все, образующиеся в реакторевиниловые эфиры и избыток метанола (сверх необходимого для ре- Оакции), из верхней части выводитсяпоток 1 бутадиена заданной чистоты(38,0 кг/ч),Поступающий снизу (16) растворитель (18) используестя вновь в кацестве экстрактивного растворителя вколонне 13,Состав потока, выходящего из реактора 4, кг/ч:и-Бутан 33 2 оизо-Бутан 0,86Бутен16,4Метил-трет-бутиловыйэфир 45,9транс-Бутвн5,89 гзцис-Бутен4,091, 3- Бутадиен 39,07Пропин 0,03Винилацетилен 0,40Состав продуктов, выходящих из 30реактора 11, кг/ч:н-Бутан 3,73изо-Бутан 0,86Бутен16,44транс-Бутен5,89 ззцис-Бутен4,291,3-Бутадиен 39,07ДиметоксипропанТриметоксибутенДиметоксибутан 0,22Поток бутадиена,выходящий из колонны 16, содержит ацетиленовые соедине- уния не .более 50 частей на миллион 07 6(рр.м,), концентрация бутадиена,3 превышает 90,5 весП р и м е р 2. Проводят аналогично примеру 1. Температура реактора 4 80 и 20 С, давление 15 и 15 ата, часовая объемная скорость (жидкости) 15,2, конверсия изо-бутена составляет соответственно 95 и 90, температура реактора 11 60 и 20 С, давление 15 и 15 ата, цасовая объемная скорость (жидкости) 30,2.П р и м е р 3. Проводят аналогицно примеру 1, В качестве алифатического спирта используют этанол, пропанол, бутанол, Молярное отношение изо-бутена к спирту составляет 1 в реакторе 4 и 3 в реакторе 11. Конверсия в реакторе 4 составляет 954.Формула изобретенияСпособ выделения бутадиена изсмеси углеводородов С разной степени насыщенности путем экстрактивной дистилляции в присутствии селективного растворителя, о т л, и ч а ющ и й с я тем, цто, с целью упрощения технологии процесса, исходнуюсмесь предварительно обрабатываюталифатическим спиртом в присутствиисульфакатионита с последующей пбдачей на перегонку с выделением в видекубового продукта метил-трет-бутилового эфира и дистиллята, который обрабатывают алифатическим спиртом вприсутствии сульфакатионита, содержащего 0,1-5 г ионов ртути на 1000 гсульфакатионита, с последующей экстрактивной дистилляцией продуктовобработки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1. Патент СССР Ь" 466650,кл, С 07 С 7/08, 1975 (прототип).897107 оставитель Л.Бобро Коррект ож ехр авка Тираж 747ственного кбретений иЖ, Раушс каэ 11750/47 ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, Москва, Фи л ППП "Патент", г.ужго.Проектная ктор И.Николаичук мие Подписноитета СССРкрытийя наб. д.4/5