Способ очистки диметилформамида

, А К 10189 УДОСТОЕННЫЙ НОЮЩЕ ООС 3 фдйлАи ииаессс иююыпэ 69 С 07 С 7/ С 07 С 10 С 07 С ОПИСАНИЕ ИЗОБ к свтсссномю сащтссьст 1сс тс.": "с:. с,слЬйивстсстсссЪА(21) 3382148/23-04 деления С 4 илн СЭ диеновых углеводо- (22) 11.01.82 .родов экстрактивной ректификацией, (46) 23.05.83. Ввл В 19 от тяжелого остатка путем вакуумной (72) А.П. Вороиейкин, С.Т. Гулиянц, - ректиФикации в присутствии селектнв- А.Г. Лиакумович, В.А. Курбатов, ного растворителя на основе полйал- Л.И. Липатова, П.А. Зернов: .килбензолов, о т л и ч а в щ и й с я н Е.Л Осовский тем, что, с целью сокращения потерь (53) 547.298,11(088.8). днмвтил 4 ормамида и упрощения техноло- (56) 1. Технологический регламент гии процесса,.в качестве селективнодля проектирования производства . , го растворителя используют полиалиэопрена иэ иэопеитана. Т. 4, НИИИСК,кнлбенэолъиу 1 о смолу, выделяемую в Ярославль, 1968. . энде кубового остатка при отделении. 2. Авторское сиидетельство СССР. полиалкилбензольной Фракции в произ- Ф 687057, кл, С 07 С 7/08, 1976 (про- . водстве этилбенэола алкилированнем тотип) бензола этиленом, в количестве .(54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИМЕТИЛФОРИ- .1-4 мас.Ф на очищаемый диметилФорм- АМИДА, используемого в щюцессах вы- амид.Изобретение относится к регенерации экстрагентов, в частности диметилформамида, применяемого в процессахвыделения диеновых углеводородовС или С экстрактивной ректификацией..В процессах выделения диеновыхуглеводородов: изопрена или дивинилаиз фракций углеводородов С 4 или Сиспользуется метод двухступенчатойзкстрактивной ректификации с использованием в качестве селективного раст 10ворителя диметилформамида (ДМФА) .По мере насыщения ДМФА димерами диеновых углеводородов, а также смолами необходима его регенерация,Известен способ очистки ДМФА от 15димеров пентадиенов и тяжелого остатка в процессах разделения изопентанизоамиленовых и изоамилен-изопреновыхсмесей экстрактивной ректификацией,согласно которому вывод экстрагента . 2 Она регенерацию из системы экстрактивной ректификации осуществляют в жидкой фазе из колонны десорбцин углеводородов С. При этом на регенера цию выводят 2-3 вес. % .от всего количества ДМФА, циркулирующего в системе, Сначала димеры пентадиенов с температурой кипения 160-180 С отделяютот ДМФА азеотропной ректификацией вприсутствии воды, а затем кубовыйпродукт подают на очистку от тяжелого остатка ректификацией под вакуумом. Тяжелый остаток, отбираемыйиз колонны ректификации, содержит20-80 вес,% ДМФА Г 1).Недостатками данного способа явля- З 5ется наличие отхода производствасмеси тяжелого остатка и ДМФА, сжигающегося, а не подлежащего утилизации; большие потери ДМФА с кубовымостатком. 40Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является способ очистки экстрагентов, используемых впроцессе выделения изопрена экстрактивной ректнфикацией, например диметилформамида, от тяжелого остатка путем вакуумной ректификации вприсутствии селективного растворителя в количестве 25-200 от веса диметилформамида, поступающего наочистку Г 2 .Согласно известному способу состадии десорбции ДМФА отбирают па"ровой поток экстрагента в количестве0,05 - 20 мас.% от общего количествадесорбированного экстрагента и отделяют от него димеры пентадиенов ректификацней, Одновременно со стадиидесорбции отбирают жидкий потокэкстрагента в количестве 0,05 -6010 мас,З от общего количества десорбированного экстрагента и отделяютот этого потока тяжелый остаток путем ректификацин или экстрактивнойдистилляции в присутствии селектив ного растворителя, в качестве. Которого используют мазут, соляровое мас"ло, дизельное топливо, полиалкилбензолы в количестве 25-200 мас,Ъот веса жидкого экстрагента.Недостатками известного способаявляются использование в качествеселективного растворителя товарныхнефтепродуктов, большой расход растворителя, а также усложнение технологии процесса из-за необходимостидополнительного оборудования и затрат по регенерации селективногорастворителя, уносимого с тяжелымостатком, Кроме того, имеются потериэкстрагента с кубовым остатком ректификации. Так, например, при очисткев присутствии 25 мас,Ъ полиалкилбеМзолов потери экстрагента с кубовым остатком составляют 0,024 кг/чили 2,4 кг на 1 т товарного изопрена.При проведении процесса согласноизвестному способу происходит такжезагрязнение очищаемого экстрагентаселективными растворителями вследствие летучести применяемых раствори,телей.Цель изобретения - сокращениепотерь диметилформамида и упрощениетехнологии процесса за счет исключения укаэанных недостатков.Поставленная цель достигаетсяспособом очистки диметилформамида,используемого в процессах выделения С 4 или С 5 диеновых углеводородовэкстрактивной ректификацией, от тяжелого остатка путем вакууМной ректификации в присутствии в качествеселективного растворителя полиалкилбензольной смолы, выделяемой в видекубового остатка при отделении полиалкилбензольной. фракции в производстве этилбензола алкилированием бензола этиленом, в количестве 1-4 мас.Фна очнщаемый диметилформамид.Полиалкилбензольная смола (ПАБС)является отходом производства этилбензола, Кубовый остаток (ПАНС) используется в качестве котельного топлива. ПАБС имеет следующий химический состав, мас,Ъ: диэтилбензолы 0,5триэтилбензолы 7,1; диэтилбутилбензо- .лы 102; тетраэтилбензолы 5,4; дифенилэтан 18,3; пентаэтилбензол 9,1;этилдифенилэтан 7,3; гексаэтилбензол 5,7; смолы Зб,4,ПАБС имеет температуру начала кипения выше 200 ОС, что исключает егопроскок в регенерированный ДМФА, и,обладает высокой растворяющей способ"ностью по отношению к тяжелому остатку. При полном иэвлечении ДЕФА изтяжелого остатка ПАБС выполняет рольразбавителя тяжелого остатка (взамен ДМФЙ) для обеспечения его трансдортабельности .и технологичности процесса, По технологической схеме процесса ПАБС подают на смешение с ДМФА,направляевем на очистку от тяжелого остатка, в линию питания колонны ректкфикации, В колонне регенерации под вакуумом с верха отгоняют регенерированный ДМФА, а с куа сливают смесь тяжелого остатка и ПАБС. Кубовый остаток можно испольэовать в качестве котельного топлива ТУ 38 30331-76 . (см. табл.).П р и м е р 1. К 300 г ДИФА,поступающего на очистку от тяжелого 10 остатка, добавляют 18 г (6 мас. Ф) НАБС. Эту смесь эаливают в кругло донную колбу с деФлегматором и отгоняют под вакуумом:при остаточном давлении 195 мм рт,ет. до темпера тури 125 С (170 аС в пересчете на атвюсферное давление), Получают 296,4 г регейерированного ДМФА и 21,6 г кубового остачка. Содержние ДИФА в кубовом остатке 3,2 мас. е. З) Кубовый остаток соответствует ТУ на котельное топливо (см. таблП р и м е р 2. К 300 г.ДМФА, поступающего иа очистку .от тяжелого остатка, добавляют 12 г (4:мас.Ф) ПАБС. Эту смесь перегоняют в условиях, аналогичных примеру 1. Получают 296:,4 г регенерированиого ДМФА и. 15,6 г кубового остатка. Наблюда-. ется отсутствие содержания ДМФА в кубовом .остатке, Кубовый остаток. ЗО соответстзует ТУ на котельное топ- .ливо (см. табл.). П р и м е р 3. К 300 г ДИФА, пос". тупающего на очистку от тяжелого остатка, добавляют 6 г 2 мас.%) ПАНС. Эту смесь перегоняют. в условиях, аналогичных примеру 1 Получают 296,4 г регенерированного ДМФА и 9,6 г кубового остатка. Наблюдается отсутствие содержания ДМФА в кубовом остаткеКубовый остаток соответствует Ту.на котельное топливо см. табл.). П р и м е р 4. К 300 г ДМФА, пос-. тупающего на очистку от тяжелого остатка, добавляют. 3 г (1 мас.Ъ) ПАБС. Эту смесь перегоняютв условиях, аналогичных примеру 1. Получают. 296,4 г регенерированного ДМФА и 6,6 г кубрвого остатка. Наблюдаетоя отсутствие содержание ДМФА в кубовом остатке, Кубовый остаток соответствует ТУ на котельное топливо, (см. табл.П р и м е р 5. К 300 г ДМФА поступающего иа очистку от тяжелого остатка, добавляют.2 г (0,67 мас.В) ПАНС. Эту смесь перегоняют и условиях, аналогичных примеру 1 Получают 295,7 г регенерированного ДИФА и ;6,3 г кубового остатка. Содержание ДМФА в кубовом остатке 12 мас.Ъ.Кубовый остаток не соответствуе Ту на котельное топливо (см. табл).П р н м е р 6. ДМФА поступаетна очистку от тяжелого остатка вколичестве 18,9 кг/ч (3 от циркулирующего в системе экстрагента) в ко"лонну,. имеющую 10 yрактнческих тарелок и работающую под вакуумом 5350 мм рт,ст. при 70 С. С верхнейчасти колонны отбирают ДМФА, несодержащий .тяжелого остатка. На вторую тарелку от куба подают 20 кг/ч(100 от питания) солярового масла. ОИз куба колонны отбирают тяжелыйостаток в соляровом масле с концентрацией ДМФА 0,1 мас,. Потери ДМФА -.1 кг на 1 т иэопрена.П р и м е р 7, ДМФА поступает . 15на очистку от тяжелого остатка в количестве 2 т/ч (0,4от циркулирующего в системе экстрагента) в колонну, имеющую 10 практических тарелоки работающую пад вакуумом 350 мм .ррт. ст. и температуре верха 125 оС.. С верхней части колонны отбираютДМФА, не содержащий тяжелого остатка, в количестве 2 т/ч.На смешение с ДМФА, поступающимна очистку, подают 80 кг/ч полиалкилбензольной смолы (4 от питания),Из куба колонны отбирают тяжелыйостаток, содержащий Ог 01 масДМФА и соответствующий .по физикохимическим показателям ТУ на котель- З"ное топливо. Потери ДМФА составляют0,1 кг на 1 т изопрена,Техническими преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известным является применение в качест-Зэве селективного растворителя смол -недефицитного продукта - отхода .производства этнлбенэола: полиалкилбенэольной смолы (ПАБС), В процессе получения этилбензола алкилированием 46бензола этиленом образуются пояиал-килбензолы, которые. выделяются ректификацией и возвращаются в процессна переалкилирование в этилбенэол.Себестоимость йх соответствует себестоимости самого этилбензола. Использование их в качестве растворителя рекомендовано по известномуспособу. По предлагаемому спОсобуиспользуют кубовый остаток после вы- Я),деления фракции полиалкнлбензолов(полиалкилбензольную смолу ПАБС),которая является отходом производства и в настоящее время отправляется на сжигание, или же в смеси спнролиэной смолой отгружается потре" ффбителям для получения .техническогоуглерода. Кроме того, yо предлагаемому способу дозировки растворителянамногониже, чем по известному.Использование в.качестве селектнв ного растворителя для кубового остатка целевых товарных продуктов .(по известному способу): .соляровогомасла, мазута, дизельного. топлива,полиалкилбензолов предполагает их Я регенерацию иэ кубового остатка воизбежание их безвозвратных потерь.Следовательно, необходимо дополнительное оборудование (вакуумнаяколонна регенерации, кипятильники,насосы, емкость), что усложняеттехнологию процесса и удорожает ее.С другой стороны, прн извлечениииэ кубового остатка растворителя самкубовый остаток теряет транспортабельность и фзабнвает" оборудованиеузла регенерации,В случае использования кубового .остатка в качестве топлива, напримеркотельного, рационально использованиев качестве растворителя только мазута,так как его стоимость соответствуетстоимости котельного топлива. Стоимость же солярового масла, дизель-ного топлива полиалкилбенэоловпревьаяает стоимость котельного топлива. Использование же кубового остатка в качестве топлива по известномуспособу не подтверждено соответствиемфизико-химических свойств техническим условиям на котельное или иноетопливо.По предлагаемому способу не требуется регенерировать растворительиз кубового остатка, так как в качестве растворителя используется отходпроизводства. Кроме того., кубовыйостаток после ректификацни ДМФА вйрисутствии данного растворителяможет использоваться как котельноетопливо.. При проведении регенерации по известному способу в кубовом остатке остается до 0,2 мас, ДМФА (без учета растворителя). При проведении регенерации по предлагаемому способу в кубовом остатке ДМФА отсутствует..Как видно нз приведенных примеров, добавка растворителя в количестве менее 1 мас. на регенерируемый ДМФА нецелесообразна по причине некачественной регенерации содержание ДМФА в кубовом остатке составляет до 12 мас. , Добавка растворителя в количестве, большем 4 мас. на регенерируеьий ДМФА, экономически невыгодна, так как достаточная степень извлечения ДМФА достигается и при меньших количествах растворителя и технологически неприемлема. Учитывая то,.что вывод кубового остатка нэ колонны регенерации производят периодически, установлено, что по мере заполнения куба при добавке растворителя в количестве более 4 мас, на регенерируемюй ДМФА; заполнение куба колонны происходит быстро и весь ДМФА не успевает отпариться (см. пример 1) . Поэтому проблематично получить кубовый остатокс минимальным содержанием ДМФА при разбавлении кубового остатка растворителем вЗаказ 3629/18 Тираж 418 Подписное ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ЖРаущская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 количестве 25-200 мас.Ф на поток ре" генерируемого ДМФА, как указано в известном способе.Ожидаемый зкономический, эффект от использования предлагаемого способа по сравнению с известным .обуслов.-5 лен использованием в качестве раст-ворителя смол отхода производства, низкими дозировками растворителя .смол - 1-4 (по известному"способуО 25-100), полной отгонной.ДМФА,от смол (отсутствие содержания ДМфА по кубу) .Защита окружающей среды при осуществлении предлаГаемого способа очистки выражается в том, что кубовый остаток после регенерации ДМфА от нетяжелых" смол не вывозится на шламо- отвал, а утилизируется в качестве котельного топлива.