Способ очистки экстрагента

Совхоз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03. 01, 79(21) 2706463/23-04с присоединением еаявки Мо -(5)М К 3С 07 С 7/00 С 07 С 7/08 С 10 С 21/28 Государственный комитет СССР по делам июбретений и открытий.И.Бут,ин, ,нцови П.Л,(72) Авторы изобретения Б.А.Сараев, В.В.Смирнов, С.Ю.Павлов А.А.Тараканов, Н.С.Горбик, В.А.Крас 1) Заявите 4) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭКСТРАГЕНТ бол больш тку, в, бо ым ос способа следствие та на очи ых продукт та с тяже Недостаткиэнергозатраты,вывода экстрагезование токсичнпотери экстрагесом. ьшиеого браьшие атов 1Изобретение относится к очистке экстрагентов, применяемых для разделения смесей углеводородов С, содержащих пентадиены, от димеров пентадиенов и тяжелого остатка.Известен способ очистки диметилформалида (ДМФА) от димеров пентадиенов и тяжелого остатка в процессе разделения изопентан-изоамнленовых и изоамилен-изопреновых смесей экстрактивной ректификацией 1). Согласно способу вывод экстрагента на регенерацию из системы экстрактивной ректификации осуществляют в жидкой фазе из линии десорбированного экстрагента. При этом на регенерацию выводят 2-3 вес.Ъ от всего количества ДМФА, циркулирующего в системе. Сначала димеры пентадиен с температурой кипения 160-180 С отделяют от ДМФА азеотропной ректификацией в присутствии воды, а затем кубовый продукт подают на очистку от тяжелого остатка ректификацией под вакуумом. Тяжелыйостаток, отбираемый из колонны ректификации, содержит 20-80 ДМФА. Гидролитические потери ДМФА в системе очистки ДМФА составляют 0,5 вес.%от очищенного экстрагента 1). Наиболее близкий к изобретению 0 по технической сущности и достигаемому результату-способ очистки экстра-.гента, используемого для разделенияуглеводородов С экстрактивной ректификацией, включающий десорбцию экстрагента, отбор экстрагента со стадиидесорбции на очнстку от димеров пентадиенов и тяжелого остатка в видедвух потоков. Один из потоков отбирают в паровой фазе из исчерпывающейзоны десорбционной колонны в количестве 0,05-20 вес.в,от общего количества десорбированного экстрагента,От отобранного потока путем ректификации отделяют димеры пентадиенов. Второй поток отбирают в жидкой фазе от потока десорбированндго экстраген та в количестве 0,05-10 вес.Вот общего количества десорбированного экстрагента. От этого потока путем обычной или экстрактивной дистилляцни отделяют тяжелый остаток (2).Недостатком способа является отложение в нижней части десорбционной колонны смеси продуктов гидролиза экстрагента, полимеризации пентадиенов, ингибиторов полимеризации, что приводит к снижению эффективности работы колонны и частым чисткам кипятильников, и, как следствие этого, значительным потерям экстрагента и снижению выработки целевых продуктов,Цель настоящего изобретения - снй жение забивки оборудования.Цель достигается описываемым способом очистки экстрагента, используемого для разделения углеводородов С экстрактивной ректификацией, включающим десорбцию экстрагента, отбор на очистку от димеров пентадиенов итяжелого остатка двух потоков экстрагента в жидкой фазе, один из которых в количестве преимущественно 0,05-2,0 вес,Ъ от циркули рующего экстрагента отбирают из исчерпывающей зоны десорбционной колонны, второй поток в количестве преимущественно 0,05-1,5 вес.Ъ отбирают от потока десорбированного 5 экстрагента с последующим отделением димеров пентадиенов и тяжелого остатка от отобранных потоков путем ректификации.Схема, по которой осуществляют очистку экстрагента, зависит от характера применяемых в процессе ингибиторов и экстрагентов.В случае, если в процессе раз- деления углеводородов С исполь зуют ингибиторы и экстрагенты, не- дающие токсичных продуктов в колонне очистки от димеров пентадиенов, регенерация экстрагента проводится по схеме, изображенной на фиг.1.Насыщенный углеводородами экст рагент по линии 1 поступает в десорбционную. колонну 2, с верха которой по линииотбирают углеводороды С 5, а из куба колонны по линии 4 отбирают десорбированный экстрагент,Из исчерпывающей эоны колонны 2 по линии 5 отбирают в жидкой фазе часть экстрагента на регенерацию от легких смол, представляющих собой, ь основном, димеры пентадиенов. Ре генерацию экстрагента от легких смол проводят в колонне б. С верха колонны 6 отбирают легкие смолы и воду, кондеисируют и расслаивают в отстойнике 7, Верхний слой - легкие смолы по линии 8 выводят на сжигание, а нижний водный слой частично возвращают на орошение колонны б, а частично по линии 9 выводят из сиСтемы. Очищенный от легких смол экстрагент отбираютиз куба колонны 60 го линии 10, смешивают с потоком экстрагента, отбираемым по линии 11, из линии десорбированного экстрагента, и подают в колонну 12 на очистку от тяжелых смол, С верха колонны 12 Ь 5 отбирают очищенный экстрагент и полинии 13 возвращают в систему экстрактивной ректификации. Для предотвращения забивок куба колонны 12 висчерпывающую часть ее по линии 14подают растворитель, который выводятиз куба колонны вместе с тяжелымисмолами по линии 15, представляющимисобой смесь продуктов гидролизаэкстрагента, полимеризации пентадиенов, ингибиторов термополимеризациии т,п.Если в процессе разделения углеводородов С используют ингибиторыи экстрагенты, дающие токсичные продукты в колонне очистки экстрагентаот димеров пентадиенав, регенерациюэкстрагентов проводят по схеме, изображенной на фиг.2.Насыщенный экстрагент по линии 1поступает в десорбционную колонну2, с верха которой по линии 3 отбирают углеводороды С 5,а из куба колонны по линии 4 - десорбированный экстрагент, Из исчерпывающей зоны колонны 2 по линии. 5 в жидкой фазе отбирают экстрагент и подают его в испаритель б, Испаренный экстрагент кон-;денсируют и по линии 7 направляют вколонну 2 на очистку от легких смол,Отбираемые с верха колонны 8 парылегких смол и воды конденсируют ирасслаивают в отстойнике 9. Верхнийслой отстойника - легкие смолы полинии 10 выводят на сжигание, нижнийводный слой частично возвращают наорошение колонны 8, а частично выводят из системы по линии 11. Из кубаколонн 1 8 по линии 12 выводят очищен-.ный от легких и тяжелых смол экстрагент, смешивают с десорбированнымэкстрагентом и возвращают в колоннуэкстрактивной ректификации, Кубовуюжидкость испарителя б отбирают полинии 13, смешивают с экстрагентом,отбираемым по линии 14 из линии десорбированного экстрагента, и подаютв колонну 15, С верха колонны 15отбирают очищенный от тяжелых смолэкстрагент и по линии 16 возвращают вв систему экстрактивной ректификации.Для предотвращения забийок кубаколонны 15 в исчерпывающую часть еепо линии 17 подают растворитель тяжелых смол, который выводят из кубаколонны вместе с тяжелыми смолами полинии 18,П р и м е р 1. Регенерацию экстрагента проводят по схеме, приведеннойна фиг.1.По линии 1 в десорбционную колонну 2 подают 620 кг/час насыщенногоуглеводородами диметилацетамида804618 смешивают с 0,30 кг/час (0,05 отциркулирующего) экстрагента, отбираемого по линии 11 из линии десорбированного экстрагента,и имеющего составвес.Ъ: воды 5; нитрита натрия 0,03,вес димеров пентадиенов 1 и тяжелос, го остатка 0,2 и по линии 10 подаютв колонну 12 для отделения от тяжелого остатка и солей. С верха колонны 12 отбирают 120,7 кг/час регенерированного от тяжелого остаткай-МП и возвращают в систему экстрактивной ректификации. Из куба колонныотбирают 0,09 кг/час смеси тяжелогоостатка, нитрита натрия и раст-.:ворителя, с содержанием й - МП15 0,005 кг/час.Пробег кипятильников колонны 3 десорбции в этом случае составляет9 месяцев, среднегодовые потери рабочего времени составляют 250 ч. - 20 , При отборе экстрагента по линии 5в паровой фазе пробег кипятильниковсоставляет 8 месяцев, а среднегодовые потери рабочего времени 750 ч.Эа счет уменьшения потерь рабочеговремени дополнительно выработано5,25 тыс. т изопрена (для установкимощностью 120 тыс. т изопрена в год)на сумму 2,6 млн.руб. 0,5 фурфурола и 0,7 тяжелого остат ка. С восьмой тарелки (счет от куба) десорбера 2 по линии 5 отбирают в жидкой фазе поток экстрагента в количестве 0,3 кг/час (0,05 Ъ от циркулирующего), содержащий 12 Ъ вес димеров изопрена, 10 вес. воды, 0,5 ве фурфурола и 0,7 вес, тяжелого остатка и подают в колонну б, сверху которой отбирают 0,135 кг/час смеси димеров пентадиенов и воды. Верхний продукт конденсируют при температуре 100 ОС и расслаивают в емкости 7. Водный слой в количестве 0,09 кг/час возвращают на орошение колонны, а димерный слой в количестве0,045 кг/час выводят по линии 8 на сжигание. Из линии 4 десорбированного экстрагента отбирают по линии В0,3 кг/час 11,5 от циркулирующего экстрагента) ДМАА, содержащего 0,5 фурфурола и 0,7 тяжелого остат ка,и совместно с кубовым продуктом колонны б подают в колонну 12 для аяиах 1 аот тяжелых продуктов. С верха колонныотбирают 9,25 кг/час регенерированного ДМАА и возвращают в систему экстрактивной ректификации. Иэ куба колонны 12.отбирают0,05 кг/час смеси тяжелого остатка с растворителем. Пробег кипятильников десорбера 2 в этом случае составляет б месяцев, а среднегодовые потери рабочего времени 500 час.При отборе потока экстрагента по линии 5 в паровой фазе пробег кипятильников составляет 5 месяцев, а среднегодовые потери рабочего времени 800 ч. За счет уменьшения потерь рабочего времени дополнительно выработано 4,5 тыс. т изопрена (для установок мощностью 120 тыс,т изопрена в год) на сумму 2 млн.руб.П р и м е р 2. На десорбцию в колонну 2 подают 663 кг/час насыщенного углеводородами-метилпирролидона (М-МП), С верха колонны 2 по линии 3 отбирают 33 кг/час изопренасырца, Из куба десорбера 2 по линии 4 отбирают 617,4 кг/час десорбированного М-МП, содержащего вес. воды, Я,03 нитрита натрия, 1 вес.Ъ димеров пентадиенов и 0,2 тяжелого остатка. С 12. тарелки десорбера (счет от куба) отойрают в жидкой фазе 12,6 кг/час экстрагента (2,0 от циркулирующего содержащего 7 воды, 1,8 димеров пентадиенов, 0,03 нитрита натрия и 0,2 тяжелого остатка, и по линии 5 подают в колонну б. С верха колонны б отбирают 2,53 кг/час паров димеров пентадиенов и воды, конденсируют. После расслаивания во флорентийском сосуде 7 по линии 8 отбирают 0,23 кг/час димеров пентадиенов, а по линии 9 отбирают 0,3 кг/час.водного слоя, а 2,0 кг/час воды возвращают на орошение колонны 6, Из куба колонны отбирают 12,07 кг/час Й-МП,П р и м е р 3. На фиг. 2 представлен насыщенный диметилформамид(ДМФА), по линии 1 его подают в десорбционную колонну 2 в количестве660 кг/час. С верха колонны 2 полинии 3 о бирают 30 кг/час изопренасырца, а из куба колонны 2 го линии4 отбирают 630 кг/час десорбированкого ДМФА, содержащего воды 0,2,нитрита натрия - 0,02, циклогексанона 0,1 Ъ, формиата натрия - 0,005, 40 тяжелого остатка - 0,4, димеров пентадиенов - 1,2, С шестой тарелкидесорбера (счет от куба) отбирают вжидкой фазе 1,86 кг/час экстрагента0,3 циркулирующего), содержащего 45 димеров пентадиена 8,5, воды 0,6,нитрита натрия 0,021 циклогексанона 0,15, формиата натрия0,005, тяжелого остатка 0,4, ипо ликии 5 подают в испаритель. С 50 верха испарителя б отбирают1,84 кг/час ДМФА, не содержащего нитрита натрия, формиата натрия и тяжелого остатка, конденсируют и полинии 7 направляют в колонну 8 дляотделения от димеров пентадиена. Сверха колонны 8 отбирают пары димеров пентадиенов и воды, конденсируюти расслаивают. Верхний-димерный слойв количестве 0,16 кг/час по линии10 выводят на сжигание, нижний 60,водный слой в количестве 2 кг/часвозвращают на орошение колонны 8 ив количестве 0,2 кг/час по линии 11выводят из системы, Из куба колонны 8по линии 12 отбирают 1,66 кг/час 65 регенерированного ДМФА и возвращаютв систему экстрактивной ректификации, Жидкую фазу испарителя 6,отбираемую по линии 13 в количестве0,2 кг/час смешивают с 6,6 кг/час1 от циркулирующего) ДМФА, отбираемого по линии 14 из линии десорбированного экстрагента. ДМФА содержит воды 0,2 нитрита натрия 0,02,циклогексанона - 0,1, формиатанатрия 0,005, тяжелого остатка0,4, димеров пентадиенов - 1,2.Совместный поток подают в колонну 1 О15, сверху которой отбирают6,59 кг/час ДМФА, очищенного от солей и тяжелого остатка, из куба колонны по линии 18 отбирают1,33 кг/час раствора, тяжелых смол 15в растворителе, подаваемом по линии17 в количестве 1,3 кг/час.Пробег кипятильников колонны десорбции 2 составляет 8 месяцев,среднегодовые потери рабочего време- эони составляют 400 ч,При отборе экстрагента по линии 5в паровой фазе, пробег кипятильниковсоставляет 5 месяцев, а среднегодо"вые потери рабочего времени 600 ч.За счет уменьшения потерь рабочеговремени дополнительно выработано3 тыс.т изопрена (для установки мощностью 120 тыс.т,изопрена в год) насумму 1,5 млн.руб.Йспользование описанного изобрете- ЗОния позволяет уменьшить отложениесолей, полимеров и др. тяжелых продуктов на нижних тарелках и кипятиль"нике десорбционной колонны, увеличитьпробег оборудования, что позволит ИувеличитЬ выработку целевых продуктов и уменьшить потери экстрагента.,Условно годовой экономическийэффект только от увеличения выработки изопрена составит для установкИ мощностью 120 тыс.т в год 1,52,5 млн.руб.Формула изобретения1.Способ очистки экстрагента,используемого для разделения углеводородов С экстрактивной ректиФикацией, включающий десорбциюэкстрагента, отбор экстрагента состадии десорбцни на очистку от димеров пентадиенов и тяжелого остаткав виде двух потоков, один из которых отбирают из исчерпывающей эоныдесорбционной колонны, а второйпоток отбирают в жидкой фазе от потока десорбированного экстрагента,с последующим отделением от отобранных потоков димеров пентадиенов итяжелого остатка путем ректификации,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью уменьшения забивки оборудования, поток экстрагента, выводимый изисчерпывающей эоны десорбционнойколонны, отбирают в жидкой Фазе.2.Способ по п.1, о т л н ч а ющ и й с я тем, что количество отбора из исчерпывающей эоны десорбционной колонны составляет 0,05-2,0 вес.,а от потока десорбированного экстрагента - 0,05-1,5 вас, от общего количества циркулирующего экстрагента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,Технологический регламент дляпроектирования производства изопрена из изопентана, т.3, Ярославль,1968.2.Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2365650/23-04,кл. С 07 С 7/01, С 07 С 7108,С 10 6 21/28, 1976 (прототип).804618 Составитель Г.Гуляевако Техред,А.Вабинец КорректорН.Швыдкая ак Филиал ППП"Патент , г.ужгород,ул.Проектная,4 Заказ 10809/37 ВНИИПИ Гос ио делам 113035, МТираж 454 давственного изобретений сква, Ж, Подписное омитета СССР открытий аушская наб.,