Способ разделения смесей углеводородов разной степени насыщенности

союз СОвЕтснихШЗМЗСП%69 мРЕО 11 У БЛИН ш 4 С 07 С 7/09 7/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпо делАм изоБРетбний и отиРытий(71) Институт химии Башкирского филиала АН СССР(54)(57) 1. СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙУГЛЕВОДОРОДОВ С РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАСЫ 801253966 А 1 ЩЕННОСТИ путем абсорбции селективнымрастворителем на основе нефтяныхсульфоксидов в разделительной колонне, отличающийся тем,что, с целью повышения селективностипроцесса, используют селективный растворитель, дополнительно содержащий30-75 об,З диметилформамида, и абсорбцию ведут при температуре верхаразделительной колонны 20-30 С и температуре низа 35-66 С2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что используют селективный растворитель, содержащий65 об.Х нефтяных сульфоксидов и35 об.Х диметнлформамида, 1253966Изобретение относится к нефтехимии, в частности к разделению углеводородов фракции С разной степени насыщенности, получаемых в процессах нефтехимического синтеза, и может 5 быть использовано в технологии выделения и очистки изобутилена при получении полииэобутилена, 1-бутена в производстве н-бутилового спирта, бутадиена,3 в производстве каучуков,Цель изобретения - повышение селективности процесса за счет использования при разделении углеводородов С разной степени насыщенности путем абсорбции селективного растворителя, содержащего н Фтяные сульфоксиды (НСО) и дополнительно содержащего 30-75 об.7 диметилформамида (ДМФ), и проведения абсорбции при температуре верха разделительной колонны 20-30 С и температуре низа 35-66 С.Используемые в примерах нефтяные сульфоксиды (НСО) представляют собой смесь молекул, в основном (857) представленную окисями алкилтнацикланов,25 остальное - арилалкил-, диалкилсульфоксиды и сульфоксиды политиацикланов со средней мол.массой 190-260, Наилучшие разделяющие свойства проявляют сульфоксиды молекулярной массы 190-210 получаемые окислениемЭ0 ,сульфидного концентрата 180-200 С Фракции дизтоплива Арланской нефти. Они представляют собой подвижную прозрачную жидкость слабо-желтого 35 цвета со слабым запахом, нетоксичны, коррозионно неактивны, имеют удельный вес около 1,0 г/см , концентрациюзсульфоксидной серы 16-177. Нефтяные сульфоксиды гидролитически и химичес О ки стабильны, термостабильны (180- 200 С), дешевы (около 400 руб/т).Изобретение иллюстрируется следующими примерами.П р и м е р 1. Фракция углеводо родов С состава, мол,7: н-бутан 1,42; бутен7,43; транс-бутен7,70; цис-бутен5,85; изобутилен 46,5; бутадиен 1,3-31, 1, при 20 С в условиях, моделирующих работу одной 5 О теоретической тарелки, нри давлении 1 ата пропускают через НСО в течение времени, необходимого для установления равновесия гаэ - жидкость.Состав углеводородов С в жидкой 55 фазе, определенный хроматографически, следующий, мол,%: н-бутан 1,7; бутеи5,8; транс-бутен4,3; цис-бутен3,9; изобутилен 45,5; бутадиен 38,8,Относительная летучесть углеводородов при постоянном составе газовойФазы составляет (бутадиен 1,3-1,00);и-бутан 1,07; бутен 1,64; транс-бутен2,3; цис-бутен1,87; иэобутилен 1,28. В условиях примера 1 получены величины относительных летучестей углеводородов, характеризующиеобогащение жидкой фазы бутадиеном,3на одной теоретической ступени разделения в присутствии селективных растворителей другого состава и другихтемпературных условиях. Данные представлены в табл. 1Иэ табл.1 следует, что наиболееэффективными являются смешанные растворители состава 65 об,7. НСО и35 об,7. ДЕФА,В примерах 2-8 показана эффективность предлагаемого способа разделения смесей углеводородов СП р и и е р 2, Выделение бутадие"на из смеси углеводородов СВ среднюю часть насадочной разделительной колонны эффективностьюоколо 25 теоретическйх тарелок подают 280 г/ч смеси углеводородов С4состава, моль 7.; н-бутан 1,42; бутен7,43; транс-бутен7,70; цисбутен5,85; изобутилен 46,5; бутадиен,3 31,1. Сверху колонну орошают смешанным растворителем состава,НСО - 65 об,7, ДМФА - 35 об,7. в количестве 1000 г/ч. Температура верха20"С, температура в кубе 38, С. Сырьеподают в парообразном состоянииС верха колонны отбирают 72 л/ч(191 г/ч). С низа колонны отбираютжидкую Фазу в количестве 1088 г/ч,содержащую кроме растворителя 88 г/ч. углеводородов С состава, мол.7.:и-бутан отсутствует, бутеныи2 0,2; изобутилен 0,4; бутадиен 99,4;Флегмовое число 5,7, Кратность растворителя 3,6,П р и м е р 3. Очистка изобутилена от бутадиена.В условиях примера 2 на разделениеподают 250 г/ч смеси состава, мол.Е;н-бутан 0,27; бутен0,81; иэобутилен 95,2; бутадиен,3 до 100. С верха колонны отбирают газ состава,1253966 тадиен,3 до 100 (370,5 г/ч). С нк ра 2 растворитель имеет состав ДХФА за колонны отбирают 960 г/ч жидкой 50фазы, содержащей 160 г/ч углеводоро 75 об.й и НСО 25 об,Х. Температура верха 20 фС, температура куба 40 С. дов С состава, мол.Х: н-бутан отсут- Сырье подают в парообразном состояствует; бутеныи 2 1,4; изобути- нии. С верха отбирают 201 г/ч углелен 2,9; бутадиен 95,7, Флегмовое -водородов С состава, мол.Х: н-бутая 2,0; 1-бутен 10,4; транс-бутенв. 2 10,8; цвс-бутен8,2; изобутнчисло 2,6, Кратность растворителя .551,5. П р и м е р 6, В условиях приме- лен 64,6; бУтадиен,3 до 100. Отбнров 2 и 5 в колонну подают 176 г/ч раемый с низа колонны растворитель мол.7: н-бутена 0,30; бутен0,85; углеводородов С , а сверху колонны иэобутилен 98,85; бутадиен,3 - от г/ч растворителя. Температура сутствует, в количестве 234 г. Отбиверха колонны 30 С, куба колонны раемый с низа колонны растворитель 51 С. С верха отбирают 124,5 г/ч угсодержит 16 г углеводородов С, соста леводородов С состава, мол.7.: н-бува, мол, ; н-бутан отсутствует; бу- тан 1,9; 1-бутен 10,5; транс-бутентен 1-0,2; иэобутилен 40,8; бутади- -2 10,9; цис-бутен8,3; изобутиен,3 50. Температура верха колонны лен 65,4; бутадиен до 100 С низа 20 С, температура куба 66 С, Флегмо- колонны отбирают 1101 г/ч жидкой фавое число 4,3. Кратность раствори 10 зы, содержащей 51,5 г/ч углеводоротеля 4,0. дов С 4 состава, мол.Х: н-бутан отсутП р и м е р 4, Очистка 1-бутена ствует, бутеныи 2 0,3; изобути- . от бутадиена и 2-бутенов. лен 0,5; бутадиен 99,2, ФлегмовоеВ условиях примера 2 на разделе- число 8,8. Кратность растворите" ние подают 300 г/ч смеси состава, 5 ля 6,0.мол.Е: бутен51,0; цис- и транс- Таким образом, иэ сопоставления бутен5, 1; изобутилен 43,6; бутади- примеров 2, 5 и 6 оптимальными услоен,3 0,3, Температура верха 20 С, виями разделения (в конкретном про-. ниэа 35 С. С верка колонны отбирали цессе " выделении бутадиена,3) яв г/ч смеси состава, мол.7: 1-бу-20 ляются температуры верха и низа котен 99,5; изобутилен 0,4; буте- лонны в диапазоне 20-40 С, Уменьшены0,1; бутадиен - отсутствует, С ние температуры верха до 5, а низа низа колонны отбирают растворитель, до 23 С приводит к ухудшению разделе- содержащий 148 г/ч углеводородов С ния углеводородов С : степень выде"жсостава, 7: иэобутилен 87,0; бу ления бутадиена,3 95,3 мас.3, его тен1,2; бутены11,2; бутадиен чистота 95,6 мас.Х, При увеличении до 100. Флегмовое число 7,6, Крат- температуры верха до ЗО С, а низа до ность раств, рителя 3,3. 51 С повьппаются флегмовые числа иТаким образом, примеры 2-4 показы- кратность растворителя при уменьшевают возможность применения предлага йив степени выделения бутадиена -1,3 емого способа для различных конкрет- (95,8 мас.Х). ных процессов разделения углеводоро-. П р и м е р. 7. В условиях примера дов С. 2 растворитель имеет состав: ДИФАП р и м е р 5, В среднюю часть 30 об.Х и НСО О об.й. Температура насадочной разделительной колонны д 5 верха 20 С, температура куба 40 С. эффективностью около 25 теоретичес- Сырье подают в парообразном состояких тарелок подают 530 г/ч .смеси нии. С верха отбирают 194 г/ч угле- углеводородов С состава примера 1 водородов С состава, мол.Х: н-буСверху колонну орошают смешанным рас" тан 2.,0; 1-бутен 10,6; транс-бутентворителем состава 65 об.7. НСО и 40 -2 11,2; цис-бутен8,4; изобути об.Х ДИФА в количестве 800 г/ч. лен 66,6; бутадиен,3 1,2. ОтбираеТемпература верха колонны 5 ОС, темпе- мый с низа колонны растворитель соратура куба колонны 23 С. Сырье пода- .держит.86 г/ч углеводородов С состают в парообразном состоянии. С верха ва, мол,т.: н-бутан О, 1; 1- и 2-бутеколонны отбирают 160 л/ч паров ( р 5 ны 0,4; иэобутилен 1,4; бутадиен=2,31 г/л) состава, мол.7.; н-бутан-1,3 98, 1. Флегмовое число 5,2. Крат; 1-бутен 10,5; транс-бутен1 О,9 ность растворителя 3,6. цис-бутен8,0; иэобутилен 65,3; бу- П р и м е р 8. В условиях приме,о 1,б Ф 1253966 б содержит 79 г/ч углеводородов С сос- ных условиях прн десятикратном пробетава, мол.й: 3- и 2-бутены 0,3; изо- ге селективного растворителя не оббутилен 1,.; бутадиеи,3 98.,6. Флег- наружено гидролиза ДМФА и деструкции мовое число 5,4. Кратность раствори нефтяных сульфоксидов, а также накап" теля 3,6, 5 ления димеров и тримеров бутадиенаРезультаты разделения фракций уг- (анализ на хроматографе УХ, Тлеводородов С к примерам 2-В сведе- ЮОС, длина колонки 4 м, носитель ны в табл.2; хроматон, неподвижна жидкая фазаРегенерацию растворителя проводят оксидипропионитрил. ступенчато. Основную часть С углеводородов отгоняют нри атмосферномТаким образом, как видно из придавлении, остаточную часть при дав- меров 2-8 предлагаемый способ за ленни 400-650 мм рт.ст. Регенериро- . счет повышения селективности позвованный селективный растворитель ис- ляет повысить чистоту целевых выдепользуется многократно, В оптималь ляемых фракций.лщ Фс и о о о о ЧФ 1 ь - ЮРР ДОЕ ихд оь ЧРо о о о о о й Ре ОРМа РФе о о к х о хфоаьФ1х 1 ГайзРРЮ О О Р ЕФ:гакааз о а О о х р ФОЖЭЪ.Ф фчффа з"33иО аф 253966 ч я фЮ 4 ь э е е О ЦЬ фе Фс ФЗ М Ю 6 ф ф О