Способ очистки диметилформамида

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВЮ 655 Республик(45) Дата опубликования описания 06.05.81(51)М.Кл.з С 07 С 7/08С 07 С 103/36 Государственный комитет ио делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИМЕТИЛфОРМАМИДА Изобретение относится к способам очистки экстрагентов, а имен 1 но к способу очиспки диметилформамида, пр)именяемого для разделения смесей углеводородов С 4 - С 5 экстрактивнсй диспилляцией, от даменов диолефинов н тяжелого остатка, вредставляюшего смесь продуктов гидролиза и разложения экстрагента, продуктов полнмеризации диолефинов, ингибиторов термополимеризации и т. д,Известен способ очистки экстрапентов, в том числе и димепилформамида, используемых для разделения углеводородов С 4 - С 1 экстрактивной дистилляцией, путем отделения примесей двмеров диолефинов от часты десорбированного экспрагента ректнфикацией в присутствии воды и параллельного переиспарения десарбированного экстрагента с получением целевого продукта и тяжелого остажа, из,которого дополнителыно извлекают целевой продукт азеотропной ректификапией в присутствии углеводородного растворителя - ,индивидуальных ненасыщенных углевадородов Со - Сз, содержащих от 1 до 3 кратных связей в молекуле, или .их смесей. При этом часть растворителя вместе с экстрагентом отбирают в качестве диспиллата колонны азеотропнсй ректификации, а другую часть вместе с тяжелыми смолами - в качестве,кубового продукта. Отделение,растворителя ст экстрапента осуществляют смелтеннем с водой и последующим расслаиванием,на углеводородный слой, содержащий растворитель и возвращаемый в яолонну азеотропной ректифик ации, и водный слой, включающий выделенный из тяжелого остажа экстрагент. Водный слой подают в колонну отделения димерюв диолефивов от э истра гента ректифина цией.Недостаток способа состоит в том, чтоотделение отопнанного на стадии азеопропной ректификации диметилформамида от растворителя смешением с водой и последующим расслаиванием приводит к потерям диметилформамида за счет гидролиза (потери составляют 3 - 3,8 кгч). Для выделення диметилформамида из его водного раствора требуется энергоемкая ректифиасацяя.20 Целью изобретения являются упрощение процесса и сокращение потерь диметилформамида (ДМФА) за счет уменыпенияего гидролиза.Поставленная цель достигается тем, чтов способе очистки ДМФА, используемого для разделения углеводородов С 4 - Сз жспрантивной дистнлляцией, путем отделе.ния примесей днмеров диолефинов от,исходной смеси ректификащией в присутствии Зу воды и параллельного переиспарения с по 81065595,4394,50,0050,0010,0050,005 ДМФЛПолимеры и смолыНитрит натрияСолиАльдепидыВода 98,71 1,226 0,006 0,058 ДМФАЛегкие смолыАльдегидыВода ДМФАПолимеры и смолыНитрит натрияСоли 74,59 35,36 0,043 0,007 лучением целевого продукта и тяжелого остатка, из которого дополнительно извлекают целевой продукт азеотропной ректификацией в присутствии углеводородното растворителя - ненасыщенных углеводородов С 7 - Сг, содержащих от 1 до 3 крат,ных связей в молекуле, или их смесей, с отделением растворителя от целевого,продукта отделение р,астворителя осуществляют одновременно с,ректификацией исходной смеси.Отличием предлагаемого способа является совмещение стадий отделения растворителя от ДМФА и отгонки димеров диолефинов в одну стадию, Это отличие позволяет существенно упростить схему процесса за счет исключения операции отмывки и последующего,концентрирования ДМФА из лроиывных вод и уменьшить гидролитичвские потери ДМФЛ, которые в таком способе составляют 2 - 2,5 кг/ч,На чертеже представлена схема очист.ки экстрагента по предлагаемому способу..Один поток экстрагента по линии 1 подают в колонну 2, обогреваемую через ки,пятильник 3. С;верха колонны отбирают пары воды, димеров диодефинов и растворителя, которые конденсируют в дефлегматоре 4 и расслаивают в отстойнике 5. Верхний слой последнего, содержащий главным образом дииеры диолвфинов и раствори- тель, по линии б выводят из системы, Нижний слой отстойника 5, содержащий главным образом воду, по линии 7 подают,на орошение колояны 2 а избыток воды по линии 8 выводят из системы.Из куба колонны 2 по линии 9 выводятрегенерированный от димеров диолефинов экстрагент и возвращают в систему экстр- активной ректификации. Колонна 2 работает при атмосферном давлениями, температура верха 100 С,куба 160 С.Другой поток экстрагента,по линии 10подают в нспаритель 11, оботреваемый через квпятильник 12. Иопаритель работает при 500 льч рт. ст. и температуре 135 - 140 С. Пары экстрагента, не содержащие тяжелые смолы, кондвнсируют в дефлепматоре 13, собирают в емкости 14 и ло линии 15 возвращают в систему экстрактивной ректификации.жидкую фазу из испарителя 11 с содержанием тяжелых смол 10 - 15% по линии 1 б подают в колонну 17, обогреваемую кипятильником 18. Сюда же по линии 19 подают растворитель для разбавления тяжелых смол.ДМФА на регенерацию от тяжелых смол,в коловну 17 можно подавать, минуя испаритель 11, по линии 1 б.Отбираемые с верха коловны 17 пары ДМФА и части,растворителя конденсируют в дефлегматоре 20. Часть кондвнсата по линии 21 поступает на орошение колонныГ О гтгл ттттттт 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 растворитель в количестве от 0,5 до 20 вес. %, по линии 22 выводят из системы и по линии 23 подают в колонну 2 для отделения растворителя от ДМФА.Из куба колонны 17,по линии 24 выводят,из системы тяжелые смолы. Колонна 17 работает при давлении 350 лм рт. ст., температуре верха 110 в 1 С, температуре куба 150 - 160 С.Поток ДМФЛ, поступающий на регенерацию, не имеет постоянного состава, Состав его зависит от режима работы колон,ны экстрактиьной ректификации, точки вывода ДМФЛ на регенерацию и количества выводимого экстрагента.В качестве растворителя, используют ароматические, алкилароматичвские и нафтеновые углеводороды или их смеси, например полиалиилбензолы, фракции тяжелых углеводородов, образующихся при дегвдрировании парафинов или олвфиноэ С 4 или Сь, 75 - 98% которых выкипает при 100 - 370 С.П р и м е р 1. Регенерацию ДМФА, при,меняемого;в качестве экстрагента для выделения .и очистки бутадиена, осуществляют по схеме, лриведенной на чертеже, По линии 10 в испаритель подают 3000 кгч экстрагента, отбираемого из линии десорбированного экстрагента и имеющего следующий состав (вес. % здесь и далее): Испаритель 11 ,работает при давлении 500 лл рт. ст, и температуре 135 в 1 С,По линии 15 отбирают 2592,7 кг/ч экстр- агента состава: и возвращают его в систему экстрактивнойректификации.Кубовый продукт в количестве 407,3 кг,чсостава: по линии 1 б направляются на дополнительное извлечение целевого продукта азеотроп. ной ректификацией, которую осуществляют в присутствии фракции полиалкибензолов (ПАВ), кипящей в пределах 152 - 350 С,Фвдитттля ПЛБ является побочным пподук"810655 Нижний, водный слой в количестве270 кг/ч по линии 7 возвращают на орошение колонны 2, а 1,3 кг/ч по линии 8 выводят из системы. Из куба этой колонны по 5 линии 9 отбирают 856 кг/ч регенерированного ДМФЛ состава: ДМФЛВодаКарбонильные продуктыДпмеры бутадиена 99,6 0,20,01 0,1возвращают в систему экстрактивной ректификации.15 П р и и е р 2, Регенерацию ДМФА,применяемого в качестве экстрагснта для выделения и очистки изопрена, осуществляют по схеме, приведенной на чертеже.20 По линии 10 в испаритель 11 подают1200 кг/ч экстрагента, отбираемого из лииш: десорбированного экстрагента и имеющего состав; ДМФЛПАБКарбональныесоединения 97,98 1,95 25 0,07 ДМФАПОЛИМЕРЫ, СМОЛЫПАБ 3,74 30,18 66,08 ДМФАВодаДимеры изопренаЦиклогексанон 98,630,05 1,020,3 40 и возвоащают в систему экстрактивной ректификации. Кубовый продукт в количестве 24 кг/ч45 состава: 93,9 5,5 0,1 0,5 ДМФЛПолимерыНитрит натрияФормиат натрияЦиклогекса ион 62,5250,50,31 1,7 направляют,по лин 1 ии 1 б на извлечение дополнительного количества экстрагента азе стропной ректификацией в колонну 17. Ректификацию осуществляют в присутствии растворителя-смеси диэтилбензолов (ДИЭБ) с началом температуры кипения 181 - 185 С.Гастворитель вводят в колонну по линии 00 19 в количестве 26,6 кг/ч. Колонна 17 работает при давлении 350 лм рт. ст. Температура верха 120 в 1 С, температура куба 150 в 1" С. С верха этой колонны отбирают парообразную смесь ДМФА и ДИЭБ в количестве 59,4 кг/ч состава: зом процесса получения изопропилбензолаи имеет состав: Изопропилбензол 1,5 - 4,2 1,3-Этилизопропилбензол 4,0 - 14,2 1,4-Этилизопропилбензол 1,1 - 9,1 1,3-Диизопропилбензол 40,5 - 44,4 1,2-Диизопропилбензол 0,4 - 0,3 1,1,3-Триметилиден 7,5 - 15,1 1,4-Диизопропилбензол 20,6 - 26,3 Тяжелые (т. кип.210 С) 5,1 - 11,8 Фракцию 1 ТАБ вводят в колонну 17 по линии 19 в количестве 232 кгч, Колонна работает при давлении 350 лл рт. ст. Температура верха 110 в 1 С, температура куба колонны 150 - 160 С.С верха колонны 17 отбирают парообразную смесь ДМФА и ПАБ, конденсируют, часть конденсата (594 кг/ч) возвращают в колонну 17 по линии 21, а в другую часть (29 кг/ч) состава; по линии 22 направляют на отделение от растворителя в колонну 2. Из куба колонны 17 по линии 24 отбирают 342,3 кг/ч тяжелых смол и растворителя. Поток в линии 24 имеет состав; В колонну 2 по линии 1 подают 600 кг/ч ДМФА, который отбирают из десорбционной колонны. Сюда же по линии 23 направляют смесь целевого продукта и растворителя. Поток в линии 1 имеет состав: ДМФАДпмеры бутадиенаКарбонильные продуктыВода Колонна 2 работает при атмосферном давлении; температура верха 100 С, темпе ратура куба 160 С.Колонна 2 орошается водой. Пары воды, димеров бутадиена и растворителя отбира. ют с верха этой колонны, конденсируют и расслаивают в отстойнике 5. Верхний слой отстойника в количестве 38,6 кг/ч состава: Димеры бутадиена 83,15 1 ТАБ 15,02 Карбонильные продукты 1,80 Вода 0,02 выводят из системы на сжигание по линии б. ДМФАПолимеры-смолыНитрит натрияФормиат натрияДимеры изопрена30 ЦпклогексанонВодаТс.пература в пспарптелеПо линии 1 б отбираютгента состава: 970,50,010,0051,00,50,05135 - 140 С.1176 кг/ч экстраДМФАПолимеры и смолыНитрит натрияФормиат натрияДимеры изопренаЦиклогекса конВода 35 50 15 0,3 0,15 2,05 7,5 7,5 Полимеры и смолыНитрит натрияФормиат натрияДМФАЦиклогексанонРастворитель 55 ДМФАДИИПБ Циклогексанон 86,8 0,5 12,7ДМФАДимеры изопренаВодаЦиклогексанонРастворитель Отобранную смесь конденсируют, часть конденсата (39,6 кг/ч) возвращают на орошение колодины 17, а избыток (19,8 кг/ч) подают по линии 28 в колонну 2 для отделения растворителя от ДМФА. Режим работы колонны 2 аналогичен режиму работы этой колонны в примере 1.В колонну 2 по линии 1 подают 125 кг/ч экстрагента для отделения от димеров изо ирена, Поток в линии 1, отбираемый из исчерпывающей части десорбционной колонны, имеет состав: С верха колонны 2 отбирают парообразную смесь димеров изопрена, растворителя и воды, конденсируют и подвергают расслаиванию в отстойнике б, Верхний слой состава: в количестве 17,5 кг/ч по линии б выводят из системы на сжигание. Нижний слой, воду. в количестве 43,2 кг/ч возвращают на орошение колонны 2.Из куба колонны 2 по линии 9 выводят 128,5 кг/ч регенерированного ДМФА, который возвращают в систему экстрактивной ректификации,П р и м с р 3. Переиспарение ДМФА, применяемого в качестве экстрагента для выделе 11 пя 1 011 лсте 11 изопре 1.а, В испарителе 1 осуществляют в условиях примера 2. Азеотропную ректификацию осуществляют, используя в качестве растворителя смесь диизопропилбензолов (ДИИПБ), выкипающую в пределах 200 - 230 С,Смесь ДИИПБ подают по линии 19 в колонну 17 в количестве 22,7 кг/ч.Режим работы этой колонны такой же, как и в примере 1. С верха колонны 17 отбирают парообразную смесь ДМФА и ДИИПБ в количестве 47,1 кг/ч состава: Отобранную смесь конденсируют, часть конденсата (31,4 кг/ч) по линии 21 возвращают на орошение колонны 17, а избыток (15,7 кг/ч) подают по линии 23 в колонну 2 для отделения растворителя от ДМФА. Режим работы колонны 2 аналогичен режиму в примере 1. Количествока в линии 1, подаваемого вже, что в примере 2.Верхний слой отстойника5Димеры изопренаДИИБЦиклогекса ионВода 10в количестве 13,1 кг/ч выводят из системы по линии б. Нижний водный слой в количестве 38,5 кг/ч возвращают на орошение колонны 2 по линии 7.Из куба колонны 2 по линии 9 выводят125,5 кг/ч регенерированного ДМФА состава; и возвращают его в систему экстрактивнойректификации. 25 П ример 4.ДМФА, применяемый в качестве экстрагента для выделения и очистки изопрена, подают по линии 1 б в колонну 17 на регенерацию от тяжелых смол в количестве 1200 кг/ч. Поток в линии 1 б име ет состав: 40 Режим работы этой колонны аналогиченрежиму работы колонны в примере 2.В колонну 17 по линии 19 вводят в качестве растворителя 37 кг/ч фракции алкилароматических углеводородов с началом 45 температуры кипения 195 С. Из куба колонны 17 по линии 24 отбирают 40 кг/ч раствора полимеров и смол в растворителе и направляют его на сжигание.Поток в линии 24 имеет состав: С верха колонны 17 после конденсацииотбирают 110,7 кг/ч ДМФА состава:6098,111,00,050,25650,59810655 10 68,6 20,0 11,4 ДМФАРастворительЦиклогексан 99,95 0,05 ДМФАВода и по линии 23 подают в колонну 2 для отделения растворителя от ДМФА.Режим работы колонны 2 аналогичен режиму работы колонны 2 в примере 1, количество и состав потока в линии 1, подаваемого в колонну 2, те же, что в примере 2,Верхний слой отстойника 5 состава: Димеры изопрена 71 Циклогексанон 8,7 Растворитель 20,3 в количестве 34,5 кг/ч выводят по линии б из системы.Нижний слой, воду, в количестве 150 кг/ч возвращают на орошение колонны 2 по линии 7.Из куба колонны 2 по линии 9 выводят 1286,9 кгч регенерированного ДМФА состава: и возвращают его в систему экстрактивнойректификации,П р и м е р 5. ДМФА, отобранный из линии десорбированного экстрагента, подают в количестве 1200 кг/ч по линии 10 в испаритель 11. Состав подаваемого ДМФА, а также режим работы этого испарителя те же, что в примере 2.Кубовый продукт испарителя 1 в количестве 24 кг/ч такого же состава, что в примере 2, направляют по линии 1 б на вторую ступень регенерации в колонну 17. Регенерацию осуществляют в присутствии в качестве растворителя углеводородной фракции, полученной при ректификации от легких примесей побочного продукта дегидрирова. ния парафинов или олефинов С 4 или С;75 - 78% фракции выкипает в пределах 100 - 370 С. Растворитель вводят в колонну 17 по линии 19 в количестве 28,2 кг/ч. Режим работы этой колонны тот же, что в примере 2. С верха колонны 17 отбирают парообразную смесь ДМФА и растворителя в количестве 69,3 кг/ч состава: 5 Отобранную смесь конденсируют, частьконденсата (49,5 кг/ч) возвращают на орошение, а избыток (19,8 кг/ч) подают в колонну 2 для отделения растворителя от ДМФА. Режим работы, составы поступаю О щих и выходящих потоков те же, что в примере 2. Использованне дредлатаемого способадает следующие преимущества: уменьшает ся количество операций в процессе регенерации ДМФА, что приводит к упрощению технологии, сокращается контакт ДМФА с водой, что приводит к уменьшению потерь ДМФА за счет гидролиза на 40 - 50 О/о по 20 сравнению с известным способом. Формула изобретения Способ очистки диметилформамида, ис пользуемого для разделения углеводородовС 4 - С экстрактивной дистилляцией, путем отделения примесей димеров диолефинов от исходной смеси ректификацией в присутствии воды и параллельного переиспа- ЗО ренпя с получением целевого продукта итяжелого остатка, из которого дополнительно извлекают целевой продукт азеотропной ректификацией в присутствии углеводородного растворителя - ненасыщенных угле водородов С - С, содержащих от 1 до 3кратных связей в молекуле, или их смесей, с отделением растворителя от целевого про дукта, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и уменьшения по терь диметилформамида, отделение растворителя осуществляют одновременно с ректификацией исходной смеси. Источник информации, принятый во45 внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2367659/23-04 кл. С 07 С 7/00, 1976 (прототип),. файн мышникова Тираж 448 Подписи Р по делам изобретений и открыт ушская иаб., д, 4/5 Тнп. Харьк. фил. пред. Патен Составитель Г. АТехред А Заказ 422/357 Изд, Юо 293НПО Поиск Государственного комитета113035, Москва, Жб 1 ф Г