Способ разделения смеси углеводородов с -с разной степени насыщенности

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(45) Дата опубликования описания 20.10.76 51) М, Кл,2 7/08// 11 /04//В 0 Государственный комитеСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ УГЛЕВОДОРОДО С 4 - С 5 РА ЗНОЙ СТЕ ПЕН И НАСЫЩЕННОСТИ 2 осулу Изобретение относится к способу разделения смесей близкокипяших углеводородов разной степрни насыщенности, в частности смеси углеводородов С 4 - С 5.Известен способ разделения смеси углеводородов С 4 с целью выделения бутадиена с применением экстрактивной ректификации в присутствии полярных экстрагентовЦИзвестен также способ разделения смесей углеводородов С 5 с выделением изопрь на путем экстрактивной ректификации в присутствии селективных растворителей 11,Однако эти способы не используют для разделения смеси углеводородов С 4 - С 5,Известен абсорбционно-ректификационный способ разделения смеси углеводородов С 4- С 5, получаемой в процессах пиролиза нефти 12.Однако таким способом невозможно ществить четкое разделение смеси и по чить чистые индивидуальные углеводороды, в частности бутадиен и изопрен.С целью повышения эффективности процесса предлагается исходную смесь подвергать двухступенчатой экстрактивной ректифи кации с выделением смеси С 4-алканов и алкенов на первой ступени и смеси С 4-диенов, пентанов и пентенов на второй ступени в виде дистиллатов и отводом смеси пентадиенов, циклопентадиена и ацетиленов С 4 - С 5 в виде кубового продукта второй ступени экстрактивной ректификации с последующей подачей полученных смесей на ректификацию.Предлагаемый способ позволяет получать бутадиен и изопрен со степенью чистоты 99% и, кроме того, повысить безопасность выделения и очистки бутадиена от ацетиленовых углеводородов вследствие разбавления фракции взрывоопасных ацетиленовых углеводородов С 1 углеводородами С 5 в зоне высоких температур.На чертеже изображена технологическая схема реализации предлагаемого способа,Исходную фракцию углеводородов С 4- С 5 направляют в колонну 1 экстрактивной ректификации по трубопроводу 2, а экстрагент - по трубопроводу 3. В качестве дистиллата колонны 1 отбирают алкан-алкеновую фракцию углеводородов С 4 по трубопроводу 4, 520338Кубовый продукт колонны 1 но трубо- но по трубопроводу 29 выводят как побочп оводу 5 направляют в десорбциопную ко- ный продукт, а частично по трубопроводу 30нонну 6. Лесорбированные углеводородьгчас- воэврайают в колонну 25. Кубовый продукттично подают в колонну 7 экстрактивной колонны 28 направляют в колонну 31.ректификации по тру ок ификации по трубопроводу 8, а частич Дистиллат колонны 31 полностью возврано возврашают в колонну 1 по трубопрово- шают в колонну 28, Иэ куб" лз к ба кл 31ду 9, причем не исключается возможность отбирают димер ЦПД, который смещиваютнодачп всех десорбированных углеводородов с димером ЦПЛ, получаемым при очисткеэкстрагента в системах экстрактивной ректив колонну 7 без возвращения части их в1 О фикации и выводимым по трубопроводу 32,колонну 1,С верха ког.анны 13 по трубопроводу 33Экстрагент выводят из куба колонны 6. отбирают пропионовую фракцию, КубовыйЧасть его по трубопроводу 10 направляют продукт колонн" 13 по трубопроводу 34 пона очистку от димера циклопентадиена (ШШ) дают в колонну 35, Бутадиен, соответствуи затем по трубопроводу 3 возврашают в д юший требовалям стереорегулярной полимеколонну 1, Другую часть по трубопроводам ризации, отбирают с верха колонны 35 по11 и 3 направляют непосредственно в ко- трубопроводу 36. Иэ куба колонны 35 полонну 1, трубопроводу 37 отбирают алкан-алкеновуюС всрха колонны 7 отбирают бутадиено- фракцию углеводородов С 5,вую фракцию и по трубопроводу 12 направ- щ Технологическая схема включает узлыляют в колонну 13, Кубовый продукт ко- рехуперации тепла горячего зкстрагента длялонны 7 по трубопроводу 14 подают в де- обогрева колонн разделения и нспарителейсорбционную колонну 15. углеводородных фракций, а также узлы реДесорбированные углеводороды по тру- генераггни зкстрагентов от накапливаюшихбопроводу 16 возврашают в колонну 7 эа 3 ся примесей.счет перепада давления в колоннах 7 и 15 П р и м е р 1, Фракцию углеводоров случае применения легких экстрагентов дов С 4 - С 5, полученную пиролиэом бен(с т,кип, менее 100 оС) и с помощью ком- зина цри 800 оС, направляют на разделениепрнмирования нли конденсации с последую- по описанной выще схеме, Б качестве экстршим перекачиванием насосом при испольэо-,М агента применяют ацетонитрил, содержашийванин тяжелых зкстрагентов (с т.кип, бо-. 3 вес,% воды, Состав (в мол.%) исходнойлее 100 оС), фракции углеводородов С 4 - С,. и продукЭкстрагент отбирают,из куба колонны 15, тов ее разделения представлен в табл, 1.часть его по трубопроводу 17 направляют Исходную фракцию направляют в колонну 1,.на очистку от димера ИПД и затем по тру- М которая имеет 200 тарелок, Давление в вербопроводу 18 - в колонну 7, Другую часть ху колонны 4 атмтемпература 40 оС. Давэкстрагента по трубопроводам 19 и 18 но- легше в кубе .олонны поддерживают равнымдают непосредственно в колонну 7, В ка,5 атм, температуру 90 оС, Флегмовое чиочестве бокового отбора колонны 15 вьво- ло 4,0. На 1 т бутадиена подают 10 т экстрдят фракцию углеводородов С 4-С 5 и направ 46 агента, Кубовый продукт колонны 1 ректилаке ее в колонну 20 для извлечения экстр- фнкации направляют в колонну 6, котораяагента утем обычной рэктификации, а за- имеет 60 тарелокТемпература в верхутем по трубопроводу 21 - в колонну 22, колонны 35 С, давление 2,5 атм. ТемпеоВ процессах с легкими экстрагентами ратуру в кубе поддерживают равной 120 оС,углеводородные потоки, которые выходят фб давление 3 атм. Десорбированные углеводоиэ систем экстрактивной ректификации, под- роды отбирают с флегмовым числом 1 и часвергают отмыванию водой с целью рекупе- тично направляют в колонну 7 с числом тарации растворителя, релок 125 и флегмовым числом 1,5, Даг,- С верха колонны 22 по трубопроводу 23 ление в верху колонны 3 атм, температураотбирают фракцию С 4- ацетиленовых угле 35 С, Температура в кубе 90 С, давлениеводородов. Кубовый продукт колонны по 4,0 агм.трубопроводу 24 направляют в колонну 25. Продукт иэ куба колонны 7 направляклВ качестве дистиллата колонны 25 отбира- в олонну 15 с числом тарелок 75. Темпеоют иэопрен, который после очистки от ЦПД ратура в кубе этой колонны 135 С, данлеи ацетнлеаовьгх углеводородов выводят по фф нне в верху колонны 4 э а":м, давление атрубопроводу 26. Кубовый продукт колон- кубе 5,0 атм, В качестве бокового отбраны 25 годают на димеризаш 1 ю ЦГД и по, колонны 15 выводят фра." ю углеводородовтрубопроводу 27 направляют в колонну8 С 4 - С 5 и направляют ее для извлеченияС верха этой колонны отбирают липрилен- "чгента . 1 олонну., с числом тарецпклопснтеновую фракцию, которую части-.--,, ;.: .;,;.; .,;ис;,о;,; 0 , г 1,;вне820338 5ние в верху колонны 4,5 атм, температура 40 оС. Температура в кубе 105 оС, давление 4,6 атм. Дистиллат колонны 20 подают на извлечение фракции С 4- ацетиле новых углеводородов в колонну 22 с числом тарелок 150 и флегмовым числом 75. Температура в верху колонны 40 оС, давление 1,2 атм. Температура в кубе 60 оС, давление 2,2 атм.Изопрен выделяют в колонне 25, имен. шей 150 тарелок при флегмовом числе 20. Температура в верху этой колонны 40"С, давление 1,2 ата. В кубе поддерживают температуру 60 С, давление при этом равоно 2,2 ата, Кубовый продукт колонны 25 после димеризации ЦПД подают в колонну 28, имеюшую 5 тарелок, на выделение пиперилен-циклопентеновой фракции, Давление в колонне 2,3 атм, температура 120 С, Кубовый продукт колонны 28 выводят на выделение димера ЦПД в колонну 31 с 10 6тарелками и флегмовым числом 0,5, Температура в верху колонны 20 С, давлениео0,5 атм, Температура в кубе 125 оС, давление 0,6 атм,П р и м е р 2. Для разделения фракции углеводородов С 4 - С 5 пиролиза на продукты в качестве экстрагента применяют Я - метилпирролидон, содержащий 5 весЛ воды. Разделение проводят по описанной выше схеме. Основные технологические параметры колонн разделения в соответствии с описанием, данным в примере 1, представлены в табл. 2. П р и м е р 3. Для разделения фракции углеводородов С 4 - С 5 пиролиза на продукты в качестве экстрагента применяют диметилформамид, Основные технологические параметры колонн разделения в сощо ответствии с описанием, данным в примере 1, представлены в табл, 3.Я оо оо оо о о с о о о о ооо 1 о.воЖ 63о1осО сд ссОО О520338 13 Составитель П, ГлебоваЕоРодкина ТехРед М, Ликович КоРРектоР М, РУс Ре Тираж 576 рственного ком ю дела.,: изоб Москва Ж54903/188БНИИПИ Госу За одписноеа Министрокрытийнаб, д, 4/ а Сов тений и отРа щская 1130 илнал Г 1 ПП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,ф ормула изобретений Способ разделения смеси углеводородов С 4 - С 5 разной степени насышенности с применением ректификации, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повьпцения эффективности процесса, исходную смесь подвергают двухступенчатой экстрактивной ректификации с выделением смеси С 4-алканов и алкенов на первой ступени и смеси С 4-диенов, пентанов и пентенов на второй ступени в виде дистиллатов и отводом смеси пентадиенов, циклопентадиона и ацетиленов С 4 - С в виде кубового продукта второй ступени экстрактивной ректификаши с последующей подачей полученных смесей на ректнфикацию,Источники информации, приьятые во внимание при экспертизе:1, Патент США Мо 3436438, кл, 260- ф 681 5, оп, 1969 г.2, Основы технологии нефтехимическогосинтеза. М., 1 960, с. 1 70 ( прототип ) .