Способ разделения смесей близкокипящих с -или с углеводородов

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 04.04,77(51) М, Ел,С 07 С 7/08 Государстеенный комитат Спета Миниотраа СССР по делам изобретений и открытий(54) СГ 1 ОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ БЛИЗКОКИНЯЩИХ С 4 или С 5 УГЛЕВОДО 1 ДОВ еводор таком разбавлении ацетиленоИзобретение относится к области разделенияуглеводородов разной степени ненасьпценности, содержащих ацетиленовые углеводороды, путемэкстрактивной ректификации с выделением из смеси алканов, алкенов, алкадиенов, алкинов и алкенинов,Известны способы разделения смесей углеводородов Сили С. различной степени непасьпценностивприсутствии селективных растворителей, напримерпроизводных фосфорной кислоты, амидов, нитрилов, алифатических и ароматических аминов 11.Разделение указанных смесей в значительнойстепени затруднено из-за присутствия ацетиленовыхуглеводородов, образующих азеотропные смеси сразделяемыми углеводородами, что ведет к значи. 15тельным потерям диолефинов,Известен, например, способ разделения смесейС 4-углеводородов, где фракцию ацетиленовыхуглеводородов выводят в составе экстрагента, ко.торый отбирают в жидкой фазе с одной из тарелок 20в нижней части десорбционной колонны,Соотношение бутенина и бутадиена при этомподдерживают равным 1:1, Однако очистка диолефинов с высоким содержанием ацетиленовых вых углеводородов диолефинов привощгт к большим потерям диолефина 21.При снижении клщентрации диолефинов во фракции ацетиленовых углеводородов возникает опасность взрыва вследствие экзотермическои р акции нолимеризации ацетиленового углеводорода и бутадиена. Установлено, например, что при концентрации бутенина в смеси его с бутадиеном более 30 вес.% при температуре вьпнс 135 С наступает вероятность протекания реакции полимеризации, сопровождающейся взрывом.Известен также способ выделения и очистки бутадиена, в котором примеси ацетиленовых соединений выводятся в виде бокового погона десорбционной колонны, причем в среднюю часть колонны вводится циклогексан с целью снижения термополимеризации непредельных углеводородов. Безопасная концентрация ацетиленовых углеводородов в указанном способе достигается за счет отбора фракции ацетиленовых углеводородов с тарелок, имеющих высокие концентрации бутадиена. Однако в этом случае также происходят потери бутадиена, вследствие чего снижается степень его извлечения и не исключается опасность взрыва выводимой ацетиленовой фракции 31.Для повышения эффективности процесса попредлагаемому счособу в боковой погон, содержащий ацетиленовые углеводороды рекомендуетсявводить азот или индивидуальные С,-С 4 углеводороды, или их смеси в количестве 20-40 вес.%.В качестве высскокипящих растворителей(экстрагентов) используют полярные органическиерастворители - ацетонитрил, диметилформамид,И - метилпирролидон, 3 - меток спропионитрил, фурфурол и другие или их смеси.В колонны десорбции или экстрактивной ректификации, в частности, вместе с разделяемойсмесью углеводородов можно вводить болеевысококипящий по отношению к разделяемым15углеводородам разбавитель, которыи затем выводится из десорбера вместе с фракцией ацетилено.вых углеводородов. В этом случае указаннуюсмесь, выводимую из десорбера, можно первоначально смешивать с низкокипяшим разбавителем, после чего смесь ацетиленовых углеводородов 20с низкокипяшим разбавителем отделять от высо.кокипящего разбавителя и возвращать в колоннудесорбции или экстрактивной ректификации.На фиг.1 и 2 приведены схемы осуществленияЯ 5предлагаемого способа.По технологической схеме, приведенной нафиг. 1, исходную смесь через подогреватель 1 подают в колонну экстрактивной ректификации 2 полинии 3. Экстрагент в колонну 2 вводят по линии 4.Сверху колонны 2 по линии 5 отбирают бутадиен и 30конденсируют в конденсаторе 6. Конденсат частично возвращают в колонну 2 по линии 7 в качествефлегмы, а частично отбирют как целевой продуктпо линии 8,Колонну 2 обогревают через кипятильники 9 35и 10, В качестве теплоносителей используют экстрагент или водяной пар. Кубовый продукт колонны 2направляют в десорбционную колонну 11 по линии 12.Колонну 11 обогревают через кипятильник 13.40В качестве теплоносителя применяют водянои пар,Десорбированные углеводороды, отбираемые сверху колонны, полностью возвращают в колонну 2 полинии 14, Десорбированный экстрагент из куба ко 45лонны 11 и после охлаждения в холодильнике 15возвращают в колонну 2,Фракцию ацетиленовых углеводородов в смесис высококипящим разбавителем и экстрагентом впарообраэном состоянии выводят в качестве боко 50вого отбора десорбера, смешивают с низкокипящим разбавителем, подаваемым по линии 16, иподают в ректификационную колонну 17 по линии 18. В колонне 17 смесь низкокипящего раз.бавителя с углеводородами С 4 и С, отделяют от55высококипя.цих продуктов, состоящих преимущественно из экстрагента и высококипящего разбавителя. Высококипящие продукты по линии 19возвращают в колонну 11 на тарелку, расположенную между тарелкой вывода фракции ацетилено 69вых углеводородов и кубом десорбционной колонны. Смесь низкокипящего разбавителя с углеводородами Са и С, отбирают сверху колонны 17 и частично конденсируют в парциальном конденсаторе 20. Конденсат из емкости 21 полностью возвращают в колонну 17 в качестве флегмы. Несконденсированный низкокипящий продукт и углеводороды из емкости 21 по линии 22 направляют на водную отмывку для извлечения экстрагента и далее на сжигание. Взамен унесенного с потоком 22 высококипяшего разбавителя по линии 23 вводят свежий высококипящий разбавитель. Возможны и другие технологические схемы, отличающееся от вышеприведенной способами обработки фракции щетиленовых углеводородов,При мер 1. Бутадиен, содержащий 4 вес.% бутенина, в количестве 0,75 кг/ч подают на очистку по схеме, приведенной на фиг, 1, Колонны 2 и 11 диаметром 32 мм имеют по 60 колпачковых тарелок. В качестве экстрагента применяют ацетонитрол с примесью 3-4 вес.% воды, Давление в верхней части колонны 2 составляет 4,5 кг/см, температураг4,С. Температура куба колонны 11 равна 135 С, В качестве высококипящего разбавителя применяют фракцию углеводородов С а в качестве низкокипяшего разбавителя - азот. Флегмовое число в колонне 2 составляет 1,5. Количество подаваемого экстрагента составляет 1,62 кг/ч. Составы продуктов разделения и количества потоков приведены в табл. 1.П р и м е р 2, В условиях, приведенных для примера 1, высококипящий разбавитель подают вместе с исходной фракцией. В качестве низкокипяшего разбавителя применяют топливный газ. Составы продуктов разделения приведены в табл. 2.При ме р 3. Бутадиен, выделенньщ экстрактивной ректификацией из фракции жесткого пиролиза, направляют на очистку от ацетиленовых углеводородов. В качестве экстрагента применяют без. водный диметилформамид. Установка для очистки, приведенная на фиг, 2 не имеет колонны 17, Разде. ление бокового отбора на паровую и жидкую фазы проводят с помощью конденсации. Конденсат полностью возвращают в колонну 11, Температура0 о в верхней части колонны 25 С, а в кубе 160 С, Колонны 2 и 11 имеют диаметр 32 мм и соответственно 50 и 40 колпачковых тарелок. Флегмовое число колонны 20,5. В качестве высококипяшего разбавителя применяют циклогексан, а в качестве низкокипящего разбавителя топливный газ, Составы продуктовразделения приведены в табл. 3.Пр и м е р 4. На установке, приведенной на фиг. 2, проводят очистку бутадиена от ацетилено. вых углеводородов, В качестве экс-рагента М - метилпирролидон с 5% воды. Температура в верхней части колонны 25 С, в кубе 145 С, флег. мовое число 0,5. В качестве высококипящего разбавителя применяют ацетон, а в качестве низко- кипящего разбавителя - азот. Составы продуктов разделения приведены в табл., 4.Пример 5, Изопрен, содержащий 5,0% изопропенилацилецетилена, подвергают очистке от ацетиленовых углеводородов по схеме, приведенной на фиг. 1, Количество изопрена 0,40 кг/ч. Колонны разделения 2 и 11 объединены в одну колонну, которая имеет диаметр 32 мм. Общее количество тарелок 150 штук. Ацетонитрил содержит 5% воды, Давление в верхней части колонны 1,5 ата, температура 40 С, Флегмовое число колонны 5,0 количество экстрагента 4,5 кг/ч. В верхней части колонны отбирают 0,39 кг/ч, изопрена, содержащего 3 вес.% экстрагента и менее 0,0005% изопропенилацетилена, Расход вводимого низкокипящего раэбавителя метана составляет 0,03 кг/ч, В качестве высококипящего разбавителя используют 0,002 кг/ч ацетона. Разбавленный метаном поток, подаваемый со скоростью 0,17 кг/ч по линии 18, содержит, вес.%:изопропенилацетилена 23,5, изопрена 5,9,зкстрагента 41,2, циклогексана 11,8 и метана 17,6,Поток, подаваемый со скоростью 0,11 кг/ч поЬлинии 19, содержит, вес,%: изопропенилацетилена18,2, изолрена 4,5, экстрагента 6,9 и ацетона 16,4,Фракция ацетиленовых углеводородов содержитвес.%: изопропенилацетилена 33,4, изопрена 8,3,экстрагента 5,5, ацетона 3,3 и метана 50,0. Количест.ф во ее составляет 0,06 кг/ч относительные потериизопрена 1,3%. Степень извлечения изопрена 98,7 Я,Без разбавления концентрация изопренз вофракции ацетиленовых углеводородов составляет60 вес,%,что соответствует степени извлечения 92%относительных. Потери составили бы 8,6% относительных.524785 16 иг,Г оставитель Н, Глебоваехред О.Луговая Ковалева Емельянова оррек едак Тираж 575 ПИ Государственного каказ 5090/59 Подписноемитета Совета Министров СССений и открытий по делам изобре3035, Москва, Ж - 3 аушская наб., д. иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Формула изобретения 1, Способ разделения смесей близкокипящих С 4 - или С, - углеводородов, содержащих ацетиле. новые соединения, включающий экстрактивную Ь ректификацию исходной смеси, в присутствии высококипящего растворителя с последующей десорбцией растворителя и отбором ацетиленовых углеводородов в виде бокового погона, о т л и ч а ю щий ся тем, что, с целью повышения эффектив ности процесса, в боковой погон, содержащий ацетиленовые углеводороды, вводят азот, или индиви.дуальные углеводороды С 1 - С 4, или их смеси вколичестве 20 - 40 вес.%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, С.К, Огородников, Производство изопрена, 1973, 224.2. Пат. США У 3316227, к л, 260 - 681.5, 1967 г.3. Авт, свид. Р 358927, кл. С 07 С 7/08 оп. 1971 (прототип) .