Способ выделения пиперилена

Способ выделения пиперилена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ ПИПЕРИЛЕНА из пипериленсодержащей фракции, включающий ректификацию от легкокйпянщх и тяжелокипящих примесей, химическую очистку от циклопентадиена путем контактирования с циклогексаноном и бутанолом на твердой щелочи с последующим отделением пиперилена от продуктов химической очистки в колонне ректификации, водную отмывку пипёрилена с последукщим гидрированием ацетиленовых соединений , отличающийся тем, |Что, с целью повьпиёния качества пиперилена и упрощения технологии процесса , исходную пипериленсодержащую фракцию подвергают хи1 ческой очистке от циклопентадиена и ректификацию пипериленсодержащей фракции от легкокипящих примесей проводят одИовременно с отделением пипёрилена от продуктов химической очистки из исчерпывающей части колонны ректификации в паровой фазе с последующей подачей выделенного пипёрилена на рект::-фикацию от тяжелокипящих примесей , водную отмьшку и гидрирование ацетиленовых соединений.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И«

РЕСПУБЛИК (1% (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flG ДЕЛАМ ИЗОБРНТНИЙ И QTlHPb (21) 3545763/23-04 (22) 31. 01. 83 (46) 23 . 08. 84. Бюл. №31 (72) Б.А.Сараев, В.А.Горшков, С.Ю.Павлов, В.П.Беспалов, В.Г.Баунова, Ю.М.Рябов, Р.Х.Рахимов, П.И.Кутузов, В.A.Àíîõèí, А.A.Æàâoðîíêîâ, В.В.Кузьменко и В.И.Пономаренко (53) 547.315.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 698972, кл. С 07 С 11/20, 1977 °

2. Авторское свидетельство СССР

К -763312, кл, С 07 С 11/20, 1977 (прототип) . (54)(57) 1. СПОСОБ ВьЩЕЛЕНИЯ ПИПЕРИЛЕНА из пипериленсодержащей фракции, включающий ректификацию от легкокнпящих и тяжелокипящих примесей, химическую очистку от циклопентадиена путем контактирования с циклогексаноном и бутанолом на твердой з 5и С 07 С 11/20; С 07 С 7/148;

С 07 С 7/04 щелочи с последующим отделением пиперилена от продуктов химической очистки в колонне ректификации, водную отмывку пиперилена с последующим гидрированием ацетиленовых соединений, отличающийся тем, что, с целью повышения качества пиперилена и упрощения технологии процесса, исходную пипериленсодержащую фракцию подвергают химической очистке от циклопентадиена и ректификацию пипериленсодержащей фракции от легкокипящих примесей проводят одновременно с отделением пиперилена от продуктов химической очистки иэ исчерпывающей части колонны ректификации в паровой фазе с последующей подачей выделенного пиперилена на рект :фикацию от тяжелокнпящих примесей водную отмывку и гидрирование ацетиленовых соединений.

1 I 09370

Не более 8

Не менее 90

"0,1 бутен

Пинерилен

ЦПД

Карбонильные

2. Способ по п.1, о т и и ч а юшийся тем, что, пиперилен на

Изобретение относится к нефтехимии, в частности, к выделению и тонкой очистке диолефинов,,например пи-. перилена используемого в качестве мономера для производства каучука.

Известен способ выделения пиперилена, суть которого заключается в последовательной четкой трехступенчатой ректификации пипериленсодержащей фракции в присутствии кубового продукта химической очистки изопрена от циклопентадиена (ЦПЛ) (1 ).

Данный способ позволяет выделить высококонцентрированный продукт, но качество последнего по содержанию микропримесей не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к мономерам для полимеризации.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ выделения пиперилена, в котором пипериленсодержащую фракцию подвергают ректификации ат легкокипящих примесей — ацетиленовых углеводородов, карбонильных соединений и изопрена — с одновременной димеризацией циклопентадиена и последующим отделением тяжелых примесей — дициклопентадиена — ректификацией с повторной азеотропной ректификацией полученной смеси от легкокипящих углеводородов (2 ).

В известном способе после очистки от легкокипящих и тяжслокипящих приме сей яожет быть применена и дополнительная химическая очистка от циклопентадиена, осуществляемая известным методом, например путем контакти-. рования полученного пиперилена с карбонильным соединением, например циклогексаноном и алифатическим спиртом, например бутанолом, на твердой щелочи с последующим отделением пиперилена от продуктов химочистки ректификацией

При необходимости полученный пиперилен может быт, направлен на водную отмывку для очистки от водорастворирек тификацию от тяжелокипяших приме1 сей подают в паровой или жидкой фазе ! мых примесей и на гидрирование для с:::-.тки от ацетиленовых соединений.

Известный способ позволяет получить пиперилен следуюшего состава, вес.7.;

Изопрен Не боле - 2

?-.г1етил-2соединения 0,1

Ацетиленовые углеводороды "0,01

1Б Достигаемый уровень качества пиперилена достаточен для его использования в качестве мономера для эмульсионной полимеризации, но явно недостаточен для использования в ка20 честве мономера для полимеризации на ме ".àëëîîðãàíè÷åñêèõ катализаторах.

Суть известного способа заключается в том, что основная примесь

25 циклопентадиен — отделяется от пиперилена азеотропной ректификацией. Верхний продукт, содержащий циклопентадиен и изопрен, может быть либо выведен на сжигание, либо рециклован в ! о колонну разделения изопрен-пипериленовой фракции. Вывод на сжигание нецелесообразен из-эа высоких потерь изопрена, а при рецикле в колонну разделения изопрен-пипериленовых смес=-й происходит загрязнение основно35

T a продукта — изопрена.

Цель изобретения — повышение качества пиперилена и упрощение технологии процесса. Q

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения пиперилена исходную пипериленсодержащую фракцию подвергают химической очистке от циклопентадиена путем контактиро45 вания с циклогексаноном и бутанолом на твердой щелочи и ректификацию пипериленсодержащий фракции от легко1109370 кипящих примесей проводят одновременно с отделением пиперилена от продуктов химической очистки из исчерпывающей части колонны ректификации в паровой фазе с последующей подачей выделенного пиперилена на ректификацию от тяжелокипящих примесей, водную отмывку и гидрирование ацетиленовых соединений.

При этом пиперилен на ректификацию от тяжелокипящих примесей подают в паровой или жидкой фазе.

На чертеже изображена технологическая схема, по которой осуществляют выделение пиперилена, используемого в качестве мономера для стереорегулярной полимеризации на металлоорганических катализаторах, согласно предлагаемому способу.

Пипериленсодержащую фракцию, полу- О чаемую как побочный продукт на заводах синтетического каучука, подают для очистки от ЦПД по линии 1 в реактор 2 химочистки, в который предусмотрен ввод свежего карбонильного соединения (циклогексанона) и алифатического спирта (бутанола).

После реактора реакционная смесь поступает по линии 3 в нижнюю часть ректификационной колонны 4..

1Пары легкокипящих примесей, выходящие с верха колонны, конденсируют водой в дефлегматоре. Часть конденсата возвращают в колонну в виде флегмы, а другую часть (легкая фрак- З5 ция углеводородов: изопрен, изоамилены, небольшое количество пиперилена) направляют по линии 5 в колонну выделения иэопрена. Из куба колонны 4 отбирают смесь карбонильного соединения, алифатического спирта, пиперилена и фульвенов, которую направляют по линии 6 в виде рецикла в реактор 2, Часть кубового продукта колонны 4 выводят по линии 7 на сжигание.

Пипериленовую фракцию отбирают боковым отбором в паровой фазе с 25 тарелок, считая от куба, или из куба колонны при наличии достаточной сепарационной зоны (не менее 1 м) 50 и награвляют по линии 8 через конденсатор в случае подачи в жидкой фазе в ректификационную колонну 9, предназначенную для отделения пиперилена от высококипящих углеводоро- 55 дов. С верха колонны 9 отбирают по линии 10 очищенный пиперилен-ректификат, который далее может быть

Пример 1. Исходную пипериленовую фракцию в количестве 70 кг/ч смешивают с 30 кг/ч реагентов (циклогексанона и бутанола) и подают в реактор химической очистки, работающий в следующем режиме: температура

50 С, время контакта 1 ч.

Реактор заполнен твердой щелочью.

После выдерживания в реакторе пипериленсодержащий поток подают в колонну ректификации, сверху которой отбирают 10 кг/ч легкокипящих углеводородов, а в качестве бокового отбора из паровой фазы первой от куба тарег,ки отбирают 60 кг/ч пиперилена, конденсируют его и направляют в колонну ректификации от тяжелокипящих примесей. Из куба колонны отбирают

30 кг/ч реагентов и направляют на смешение с новой порцией пипериленовой фракции.

Колонна работает в режиме:

Общее число тарелок 39

Число тарелок в укрепляющей части

Флегмовое число

Температура, С: верха 50 куба 80

Давление, кг/см : верха 1,2 куба 1,3

Колонна ректификации пиперилена от тяжелокипящих примесей, сверху которой отбирают 57 кг/ч пиперилена, 36

50 подвергнут водной отмывке и гидрированию от ацетиленовых соединений.

В какой фазе подавать сырье в концевую колонну ректификации от тяжелокипящих примесей, решается конкретно в каждом случае.

При строительстве новых установок, сырье на ректификацию от тяжелокипящих примесей целесообразно подавать в паровой фазе и при реконструкции существующих установок подача сырья в паре приводит к увеличению флегмо-. вого числа и, соответственно; диаметров колонн. Для сохранения колонного оборудования и обеспечения заданной производительности подачу сырья осуществляют в жидкой фазе с его предварительной конденсацией. Этот прием целесообразен, так как незначительно снижает экономический эффект и позволяет реконструировать действующие установки с минимальными капитальными затратами.

1109370

70

30 а из куба 3 кг/ч тяжелокипящих примесей, работает в следующем режиме:

Обще число тарелок 70

Число тарелок в укрепляющей части 50

Флегмовое числа 3

Температура, С: верха куба

Давление,кг/см : верха 1,2 куба 1,3

Выделенный пиперилен подвергают водной отмывке при весовом соотношении воды и углеводородов 1,7:1 при 30 С в колонне, оборуцованной

40 ситчатыми тарелками, и затем направляют на гидрирование на катализаторе никель на кизельгуре при объемной скорости 3 л/л катализатора в час и подаче водорода 40 моль на 1 моль ацетиленовых соединений.

Составы исходной пипериленсодержащей фракции продуктов разделения и товарного пиперилена даны в таблице.

Пример 2. Выделение и очистку пиперилена проводят аналогично примеру 1. Отличие в режиме колонны отгонки тяжелокипящих примесей состоит в том, что питание в колонну подают в паровой фазе и флегмовое число колонны поддерживают равным 4.

При этом в качестве дистиллята получают пиперилен следующего состава, вес.7.:

Фуран

Иэопрен

2-Метил-2бутен 2,83

Циклопентадиен 0,0004 транс-Пиперилен 63,50 цис-Пиперилен 32 55 с(-Ацетилены 0 01

Карбонильные соединения 0,02

После наднай отмывки и гидриравания, которые асущес твляют также, как в примере 1, содержание 4 -ацетиленов и карбонильных соединений г составляет соответственно 1 !О - и

2 10 вес.7. Абсолютная концентрация пипериленав 95,8 вес.7, Как видно из приведенних примеров, достигаемое в предлагаемом способе качество пиперилена намного прев восходит известные способы и открыва= ет возможность для использования е o в качестве мономера в производстве каучуков. При этом упрощается техно— логия процесса за счет исключения из технологической схемы специальной колонны ректификации ат легкскипящих примесей, эбеспечивается режим изопренизоаминевой фракции в колонну очистки от циклопентадиеíd и сущеcòвенно снижаются энергазатраты при атгонке легкокипящих примесей за счет использования селективного эффекта смеси циклогексанон- бутанол в исчерпывающей части колонны. (h Ю а

СЧ

I x

О а о

1 Ъ О м Ю ф

* а

<Ч е б и х х

О

Ф

« м сО

Ю ф

Ф- л

Ф а

a«t О

ФЧ м

« о о о ь л о о иЪ м

«Ъ о о а о О о а о о д м

« о о еО о ъ

« « о о ф ф

Ф

*

° Ф»

1 3 о

О D

«l

° Ъ

Ф м м

Cta

4ь а

tat О

Оь о а о

МЪ ф о о о -о

° Ф а б о.о о .о

«v о

v e о э к к v о э

f о х

1» о

tCl о м х

v e

X е е х х х» э а к э а и е о о

D о к

Ж й

Ъ

an

СЧ

ИЪ м

МЪ л о

«

1Ч

Ф м а an

Ю м

Ф о

an O м ф

° « о о

Cta Ю а а о о (Р

« л

Ю о о м

Cta л

tV о а

Ф ° м е о о ч

5 4 м

D о о О ф\ о

1

Ю м а

СЧ М и ф о ю

Ф ,С Ю

-т

Ю О а

° Ъ

СЧ

Ф О

Cat а о о

Ф о л О о иЪ

О ф

an

nt о о м

« Ф

CV МЪ

CV о

Ю

Ф о

Ф ф о ю а « о ю

D OD

Ю Ю ю м о

Ф л цр м

Ф

СЧ а

Ю а а о

1 ЧК х е э g

4l ф кйх

vso

r. e v

СЧ

О!

Ф е\ мЪ

Ф о л а

Н Ю

Ю м

Ю Ю

an о

Ф

Ю л

О О

СЧ Ф

I

1

« о

Ф

Ю к

Cll а о

Ц х

» е

Ф э

Ч х о х э

f г« ю х о

CV !»

1 э х е ! о

ЕЧ

6 а

О

1! о х э е е f

Ц П ъ C у а

Л са

Й х

И

1 х э а х ttt х.Л

1„

j alt

1 e о

Э Ctl

4 44 о и ЕЧ к м Ca е о

C: К

3 эх

Я ОЪ О

* ° « о t«t

1109370

ОЪ а

tat м 1 t О

t . ф о о

Эъ а а

nt О Ю

ФЧ

Оа

i 1 !

1 о л м о а « л сО

1 Я

g э х о

v ю Л 34

jit, э v ! Cf 6

Чб

«Ю

1 ! v !

3 е

Ю хэ

О 1.

В х

1о о х к

v э ,*й ! 1. 1!

1Р С

1 а к е

1 »

У 1Ч о v к ех Ю

ov х о

Составитель Г. Гуляева

Редактор В. Петраш Техред М. Надь Корректор О. Тигор

Заказ 5994/15. Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4