Способ очистки экстрагентов

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. С 07 С 7/06 Гасударственный номитет Совета ееинистроа СССР пв делам изобретений и аткрмтий(45) Дата опубликования описания 15,03,78(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭКСТРАГЕНТОВ Изобретение относится к области регенерации полярных органических экстрагентов, применяемых в процессах разделения угле.- водородов.Известен способ очистки экстрагентов, применяемых в процессах очистки ацетилена путем абсорбции, согласно которому с целью снижения потерь экстрагента с полимерами в колонну ректификации растворителя от полимеров вводят нефтяное масло в кс 10 личестве от 1 до 15% от веса экстрагента с температурой кипения, по крайней мере, на 1255 С превышающей температуру кипения экстрагента. Экстрагент, отбираемый сверху колонны после конденсации, направ ляют в. систему очистки ацетилена Цолимеры, разбавленные нефтяным маслом, выводят из куба колонны и используют как топливо. Вводимое нефтяное масло выполняет роль раэбавителя полимеров 11, 20Указанный способ не позволяет отделить от экстрагентов димеры диолефинов, имеюо щих температуры кипения от 125 до 170 С и образующих с экстрагентами аэеотропные смеси. В частности аэеотроп димер бута диена - ацетонитрил, прн 760 мм рт. ст. имеет температуру кипейия 79,3 С и содержит 73,5% вес. ацетонитрила. йимеры диопефинов образуют азеотропы с пропионитрилом, Ъ -.метоксипропионнтрилом, диметилформамидом, диметилацетамидом, метилпирролидоном, диметилсульфоксидом и др, эксърагентами.Известен также способ очистки селектианых экстрагентов, используемых при разделении смесей углеводородов С крекинга, согласно которому димеры углеводородов С отделяют от акстрагентов путем азеотропнойректификации с разделяющим агентом водой. Воду и диамеры углеводородов Се отбираютсверху колонны и разделяют путем рассланвания 121.Воду воэврашают в колонну азеотропной ректификации, а экстрагент отбирают в виде кубового продукта и направляют на донсетннтельную очистку от полимеров, путем водной отмывки. Указанный способ позволяет осуществить удаление димеров углеводородов Сс только иэ высококипяших экстрагентов, не образующих азеотропов сводой. Пру очистке низкокинящях экстрагентов, например вцетонитрила, пропионитрилаи др., указанным способом последний отгоняется вместе с димерамй углеводородов С и водой вследствие наличия тройныл взеотропов димер диолефинв экстрагентвоав, содержащих большое количество экстрагентв. Например азеотроп димер изопренаацетонитрил - вода содержит при780 мм рт. ст. 71,0% вес. аценонитрила,16,8% воды м 12,5% димера иэопрена. Кроме того, применение воды в качестве разделяющего агента приводит к потерям . экстрвгентов за счет их,гидролиза. И.Иель изобретения - снижение потерь экстрвге нтв.Поставленная цель достнгаетоа описы- ваемым способом очистки экстрагента, заключвю 1 пимса в том, что экстрагенты, исполь О зуемые в процессах выделения диенов из углеводородных смесей для удаления примесей димеров и полимеров диеновых углеводородов и карбонильныхсоединений, подвергают азеотропной ректификации в присутствии 26 разделяющего агента (углеводородной Жоакции с температурой кипения от 50 до 180 С и выводят их в виде дистиллята в смеси с разделяющим агентом.Отличие способа заключается в использо вании в,качестве разделяющего агента углеводородной фракции с температурой кипения от 80 до 160 С и выводе экстрагента в смеси с разделяющим агентом в виде дистиллятае ЗбВ качестве разделяющего агента иснользуют смеси углеводородов парафинового, олефинового, диенового или ароматического ряда. Разделяющий агент можно вводить в одну или несколько точек аппарата азеотроп-";40 ной ректификации:, в жидком, пврообразном или парожидкостномсостоянии. В частности, в качестве разделяющего агента может быть использована смесь углеводородов, подлежащая дальнейшему разделению с по- ф 5 1мощью .регенерируемого экстрагента, или одна из фракций, являющихся продуктами разделения.Экстрагент может быть направлен в колонну азеотропной ректификациинвпосредет венно из общего потопа десорбированного экстрагента или после его предварительного переиспарениа, илп контактирования с водой с целью отделения от растворенных солей.Ниже приведен один из вариантов технологической схемы осуществления предлагаемого способа.Фракцию углеводородов; исцольэуемую в качестве разделяющего агента, по линии Х направляют в колонну 2, Полиниц .3 (на несколько тарелок выше или на ту же тарелку) вводят экстрагент. Колонну 2 обогревают через кипятильник 4 за счет тепла горячего экстрагентв и через кипятильник 5 за счет водяногд пара. Смесь углево дородов и основной массы введенного по линии 3 экстрагента направляют по линий .6 непосредственно в колонну экстрактивной ректификапии 7. Кубовый продукт колонны 2, обогащенный димерами, полимерами и другими вйсококипящими примесями (кар-, бонильными соединениями, й т.д.), по ли-, нии 8 через смеситель 8 подают в.емкость 10, По линии 11 в емкость 10 подают воду, В емкости 10 смесь расслаивается на два слоя, Верхний углеводородный слой содержащий также высококипящие соединения, по линии 12 выводят из системы эксграктивной ректификвции. Нижний водный слой, содержащий экстрагент, по линии 13 направлеот на извлечение экстрагента.Колонну 7 обогревают через кипятильники 14 и 15. Менее растворимые углеводороды отбирают сверху колонны после конденсатора 16.по линии 17. Кубовый продукт.копонны 7 по линии 18 направляют в десорбционную колонну 19, обогреваемую через кипятильник 20. Более растворимые углеводороды отбирают сверху колонны 19 после конденсвтораф 21 но линии 22. Десорбированный экстрагент через кипятильники 14 и 4 направляют частично в колонну 2 на регенерацию и частично через холодильник 23 в колонну экстрактивной оектификации.П р и м е р 1; На лабораторной насадочной колонке периодического действия разделают бинарные смеси углеводород - ацетонитрил. Эффективность колонки составляет более 100 теоретических тарелок. Как показывают результаты анализа всех отобранных фракций, углеводороды С, С и боль шинство углеводородов С 4 образуют азеотропные смеси, Свойства бинарных азе"отро-Р пов, образованных углеводородами и вцетонитрилом (АН) представлены в таблице.97,44 99,26 89,60 86,78 51,30. 2,56 29;7 1. Н-бутав-АН 0,74 2. Транс-буте н-АН 760 10,40 23,5 3. Изопентан-АН4. 2-Метил-бутеи-А Н 13,22 760 5. Избран-АН 4,07 760 о 33,6 48 г 70 760 73,0 6, Бензм-АН П р и м е р 2. На лабораторной колон- си, содержащей 85,9% углеводородов С,ке непрерывного действия проводят очистку . 13,9% ацетонитрила, 0,001 % димеров бувцетонитрилв.от димеров диолефинов. Колон тадиена, 0,1% ацетона н 0,10% метнлэтнлиа имеет 10 колпачковых тарелок Ацето- кетона. Из куба колонки отбирают 6 мл/часнитрил, содержащий 1,3% вес. дпмеров дио- смеси, содержащей 65,0% углеводородов С,1,лефинов, вводит в верхнюю часть колонки 3,5 % димеров бутаднена, 1,2% попнмероввколичестве 10 мл/час. В качестве углево- и смол, 7,5% метилэтилкетопа, 6,3% вцедородиого растворителя применяют изопентан о тона и 16,5% ацетоннтрнлв, Колонка рабоизоамиленовую фракцию с температурой кипе- тает придавлении 8,0 атм, Температураиия 34-35 С, содержащую 60 % нзопента- верха составляет 40 и куба 45 С, Дляо оив а 40% изоамиленов, которую вводят в отмывки кубового продукта от ацетоннтрнлалинию подачи ацетонитрилаг в колонну раз- его смешивают с 40 мл воды. Верхнийделения в количестве 90 мл/чвс. Сверху.углеводородный слой составляет 4,0 мл иколонки отбирают 98,5 мл/час ацетонитрнл- содержит 0,4% адетонитрила, 0,7% ацетонауглеводородной смеси, содержащей 88,7% и 4,7% метилэтилкетонаВодный слой содеруглеводородов Су, 11,3% ацетойитрнла и жит 0,01 % углеводородов, 0,55% ацетона,0,0015% димеров диолефинов. Из куба колон,4% метилэтилкетона и 1,55% ацетонитрила.ки отбирают 1,5 мл/час продукта, содержвще- Пр и и е р 4. На лабораторной колонкего 70,0% углеводородов Сг 10,0% димеров непрерывного действия, имеющей 10 колпвчдиолефинов, 20,0% ацетонитрнла. Кубовый . ковых.тарелок, проводят очистку пропноннтрила продукт разбавляют 10 мл воды Содержание от димеров днолефинов. Пропионитрил, содерацетонитрила в верхнем углеводородном слое жвщий 1,5% димеров днолефинов, подают в45составляет 05% весКолонка работает при верхнюю часть колонны в количестве атмосферном давлении, Температура в верху 10 мл/час,в линию подачи проппоннтрилв ввокопонки составляет 45, а в кубе колонки дят изопрен-изоамиленовуюфракцию стемперату С, рой кипения 36 :,содержащую 5,0% изопентвнв,П р и м е р 3. На лабораторной колонке% амиленов н 35% изопренаг в количестве непрерывного действия, имеющей 10 тарелок 96 мл/час, используемые в качестве угле- проводят очистку вцетонитрилаг содержащего водородного растворителя. О 9% днмеров бутвднена 0,3% полимеров Отбираемвя сверху колонны пропионнтрнлгоЪ н смол, 2,5% ацетона и 3% метилэтилкето- углеводородная смесь содержит 90,0, изона. Ацетонитрил вводят в верхщою часть ко- вмиленов,10,0 йропионнтрилви 0,002%днмелонны в количестве 20 мл/чвс, На пятую ров диопефинов, Рз куба копонны отбираюттарелку вводят бутан-бутиленовую фракцию 0,6 мл/чвс продукта, содержапего 62, 5% с температурой кипения 0-5 С, содержащую изовмиленов, 17,8% вцетоннтрила н 19 г 7%35% бутиленов и 0,2% вес, углеводородов димеров днолефннов. Кубовый продукт рвзбвв С в количестве 130 мл/чвс, Сверху колон- ляют 5 г 0-мл-.:иоды.Содержа.ие вцетопнтрикн отбирают 144 мл/час парообрвзной сме- ла в верхнем углеводородном слое состав 60дпяет 0,7%вес. Колонка работает при атмосферном дввпении, Температура в верху копенки составляет 45, в кубе копонки - 55 С,П р и м е р 5. Ацетонитрип, содержащий1,3% димера бутвдиена, подвергают иереиспарению с,цепью очистки его от днмеровбутадиена. Ацетонитрип направпяют в испвритепь в копичестве 20 мп/час.В линию подачи вцетонитрила вводят фракцию угпеводородов Сс температурой кипения ц0-5 С, содержащую 35% бутиленов и 65% -н-бутана в копичестве 225 мн/час.Сверху испаритепя отбирают парообраэныйпоток, содержащими,4,0% вцетонитрилв и0,0035% димеров бутвдиена, в копичестве 15136 мп/час.Кубовый продукт, содержащйй 15,3 %вцетоннтрипа и 0,23% димеров бутвдиена,отбирают иэ испврителя и разбввпяют 760 млводы.Угпеводородный слой содержит 0,5%ацетонитрнпа. Температура в испаритепесаставпяет 55 С,П р и м е р 6. Очистку вцетонитрила отдимеров и полимеров диопефинов проводят 25нв метвлпической пабораторной колонкенепрерывного действия диаметром 32 мм,имеющей 10 колпачковых тарелок. Ацето, нитрип с содержанием димеров диопефинов1,0% вес, вводят в верхнюю часть колон-,ки, в коничестве 30 мп/час. В качествеуглеводородного рвстворитепя применяютфракцию угпеводородов Сс температуройкипения 40 С, содержащую 25% аллена,15% метилацетипенв 42% пропана и 18%вес. пропиленв, которую вводят в колоннурегенерации в ксаичестве 270 мл/час.Сверху колонки отбирают паровой потокв количестве 286 мп/чвс, "одержащей 2,2%ацетонитрииа и 97,8% углеводородов С.;Из куба отбирают 3,9 мп/час кубового продукта, содержащего 65% углеводородов С;10% димеров и 35% вцетонитрипа. Кубовый продукт отмывают от вцетонитрила40 мл воды. Содержание ацетонитрила 45в угпеводородном спое после расспаиваниясоставпяет 0,3% вес. Колонка работаетпод давлением 13 втм. Температура верха колонки составпяет 40, температуракуба - 42 еС,П р и м е р 7, Нй пвбораторной копонке непрерывного действия проводят очистку диметилформамидв от димеров и поли- меров стпропа. Колонна имеет 20 ситчатых тарелок. Йиметипформвмид, содержащий 1,5% димеров стиропа, 0,4 % полимеров а смол, вводят в верхнюю часть колонны в количестве 15 мп/чвс. В качестве углеводородного растворителя используют фракцию угпеводородов С с температурой кипения 120-150 С, содержащую 10% этипбенэолв, 55% ксипопов и 35% стиропа. Укаэанную фракцию вводят впинию подачи экстраген тв, в копонну разделения в количестве 40 мп/час. Сверху колонны отбирают парообразный поток, содержащий 71,2%,углеводородов С, 28,8% диметипформамида и 0,002% димеров стиропа, в количестве 50 мп/чвс. Из куба копонны отбирают 5,0 мп/час,. кубового продукта, содержацвго 78,6% угпеводародов, 5,0% димеров, Х,4% паоимероэ и смоп и 15,0% диметипформамида. Йпя отмывки кубового продукта его смешивают с 50 мп воды. Содержание диметипформамида в верхнем углеводородном слое составпяет 0 5% Йавпение вверху копонны поддерживают равным 100 мм рт. ст. Температура верха колонки составляет 85, куба 95 С.формула изобретенияСпособ очистки экстрагентов, используемых в процессах выдепения диенов иэ угпеводородных смесей, от примесей димеров и попимеров диеновых углеводородов и карболильных соединений путем аэеотропной ректификации в приситствии разделяющего агента, о т п и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь экстрагента, в качестве. разделяющего агента используют углеводородную фракцию с темцературой кипе ния от 50 до 150 С,:и ректификацию"оосуществляют.с выводом экстрагентв в смеси сраэделяющим агентом в виде дистиппята.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1, Патент США % 3436318,кп.203-52,1969,2, ПатентфРГ И 1248202, кп, 12019/01,1963.601275 евич Заказ Тираж 559дарственного компо делам изобМосква, Ж,6/3 БНИИПИ Г Подписное тета Совета Ми