Способ очистки растворителей
Иллюстрации
Реферат
Союз Советский
С п1> 43П50 оциалистических
Реслублик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.02.71 (21) 1622169, 23-4 с присоединением заявки № (51) M. Кл. С 07с 7/04
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет 19.02.70 (31) WP 120/145613 (33) ГДР
Опубликовано 05.06.74. Бюллетень № 21 (53) УДК 66.048.6(088.8) Дата опубликования описания 18.11.74 (72) Авторы изобретения
Иностранцы
Ханс Балтц, Райнер Фреезе, Ханс Хебель, Эккехард Хойнер, Мартин Штайнбрехер и Герхард Циммерман (ГДР) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
Изобретение относится к способам очистки растворителей, .используемых в процессах выделения углеводородов.
Известен способ очистки растворителей, применяемых для выделения ацетилена, от примесей полимеров путем дистилляции в присутствии добавки нефтяной фракции с температурой кипения на 125 С выше температуры кипения растворителя с отбором очищенного растворителя в виде дистиллята. Такой способ малоэффективен при очистке растворителей, используемых для выделения ароматических или диолефиновых углеводородов, так как в этом случае растворитель загрязнен малорастворимыми полимерными и другими тяжелокипящими примесями.
С целью устранения указанного недостатка предложено в качестве добавки применять содержащую ароматические углеводороды углеводородную смесь с температурой кипения на
30 — 80 С выше температуры кипения растворителя, выделенную из высококипящей фракции пиролиза бензина.
Растворитель целесообразно или очистить предварительно от воды и других соединений, кипящих при температуре ниже температуры кипения растворителя, или после очистки подвергнуть повторной дистилляции, Углеводородную смесь желательно добавлять в количестве 0,5 — 5% от объема растворителя.
Предложенный способ особенно пригоден
5 для очистки фурфурола, этиленгликоля и 1,1диокситетрагидротиофена, а также N-алкилированных амидов кислот, например М,N-диметилформ амида, N,N-диметилацетамида и
N-метилпирролидона.
1о Углеводородная смесь, добавляемая согласно изобретению к очищаемому растворителю, в 5 — 10 раз лучше растворяет содержащиеся в растворителе полимеры и другие труднолетучие соединения, чем очищаемый растворитель. Значит, к подлежащему очистке растворителю следует добавлять лишь очень небольшие количества углеводородной смеси, поэтому и количество отводимого снизу концентрата очень мало. Преимущество предложенного способа состоит также в том, что растворитель улавливается практически без потерь. Кроме того, способ экономичен, так как добавляемую к растворителю углеводородную смесь получают из побочного продукта пиролиза бензина при получении этилена.
Пример 1. Из конденсата, образовавшегося при пиролизе бензина в процессе получения этилена, выделяют дистилляцией компоненты с температурой кипения ниже 230 С. 0,15 л полученной углеводородной смеси, кипящей при температуре выше 230 С, собирают в циркуляционном выпарном аппарате, на который насажена колонна (высота 400 мм, диаметр 40 мм), заполненная проволочными спиралями (диаметр 2 мм). Затем в выпарной аппарат вводят со скоростью 0,6 л/час 7,9 л
N,N-диметилацетамида с содержанием полимера и других труднолетучих соединений
0,6 вес. /О, очищенного от воды и низкокипящих соединений и использованного в качестве растворителя на опытной установке по получению изопрена экстракционной дистилляцией. Смесь ректифицируют в колонне при давлении 190 мм рт. ст. и флегмовом числе 2:1.
Температура в низу колонны 174 С, вверху
110 С.
Вязкотекучий концентрат, отбираемый из выпарного аппарата в горячем состоянии, содержит 24,6 вес. /О полимеров и других труднолетучих компонентов, а также 2,4 вес. /о
N,N-диметилацетамида (0,06 вес. /о исходного количества растворителя) . Полученный в верху колонны растворитель характеризуется высокой степенью чистоты (содержание полимеров в нем 0,02 вес. Io/o).
Исходную углеводородную смесь добавляют в количестве 1,9О/О от объема очищаемого растворителя.
Пример 2. 0,15 л полученной по примеру
1 углеводородной смеси (Н. К. 220 С) подают в описанный в примере 1 циркуляционный выпарной аппарат с насаженной колонной. Затем в него вводят со скоростью 0,6 л/час
28,0 л N,N-диметилформамида, использованного в качестве растворителя на опытной установке по получению бутадиена путем экстракционной дистилляции и содержащего (в вес. о/О): 0,23 полимеров и других малолетучих соединений, 2,5 воды, 0,04 муравьиной кислоты и 0,06 олигомеров бутадиена. Смесь ректифицируют в колонне при давлении
210 мм рт. ст. и флегмовом числе 3:1. Температура в низу колонны 120 С, вверху 102 С.
Отбираемый из вращающегося испарителя в горячем состоянии маслянистый концентрат содержит (в вес. О/О): 29,7 полимеров, 2,8 Х,Nдиметилформамида (0,03 вес. О/о исходного количества растворителя), 1,22 воды и 1,71 муравьиной кислоты.
Для удаления содержащихся еще в дистилляте соединений с температурой кипения ниже температуры кипения растворителя, воды и возможно образовавшихся азеотропов дистиллят подают в середину второй колонны (длина 600 мм, диаметр 25 мм), находящейся под давлением 193 мм рт. ст., также заполненной проволочными спиралями (диаметр 2 мм).
Флегмовое число этой колонны 8:1, температура внизу 107 С, вверху 62 С. Очищенный растворитель перегоняют в газообразном состоянии потоком из средней части колонны, ниже места ввода дистиллята, содержащего еще (в вес. /О): (0,02 полимеров, 0,04 воды, 0,002 муравьиной кислоты и <0,008 олигоме431150
4 ров бутадиена. Нижнюю фазу второй колонны непрерывно возвращают в циркуляционный выпарной аппарат первой колонны, тогда как головной продукт, состоящий из низкокипящих соединений, воды и возможно образовавшихся азеотропов, отбрасывают.
Исходную углеводородную смесь добавляют в количестве 0,93 от объема очищаемого растворителя.
П р имер 3. Для непрерывного проведения
10 метода по примеру 2 собирают полученный концентрат, обогащенный полимерами в циркуляционном выпарном аппарате, и ежечасно добавляют к нему 0,6 л очищаемого N,N15 диметилформамида, к которому подмешиваюг
1 об. О/О углеводородной смеси. Темпера гуру в низу колонны поддерживают равной 126 С.
Растворитель со всеми низкокипящими компонентами отгоняют через колонну, а вводимое
=a единицувремени в циркуляционный выпарной аппарат количество углеводородной смеси непрерывно перегоняют из него в виде обогащенного полимерами маслянистого раствора, содержащего (в вес. О/О): 16,7 полимеров, 3,4
N,N-диметилформамида (0,03 вес. /О исходного количества растворителя), 1,28 воды и 1,67 муравьиной кислоты.
Выходящий с верха колонны в качестве дистиллята растворитель, содержащий низкокипящие компоненты, воду и возможно образовавшиеся азеотропы, обрабатывают далее во второй колонне аналогично примеру 2. Выводимый из этой колонны в виде бокового потока очищенный растворитель содержит (в вес. /О): всего лишь (0,02 полимеров, 0,035 воды, 0,016 муравьиной кислоты и (0,008 олигомеров бутадиена. Следовательно, он имеет ту же степень чистоты, что и периодически очищаемый растворитель по примеру 2.
40 Нижнюю фазу второй колонны непрерывно возвращают, как и в примере 2, в циркуляционный выпарной аппарат первой колонны, тогда как головной продукт, состоящий из низкокипящих соединений, воды и возможно
45 образовавшихся азеотропов, отбрасывают.
Пример 4. Аналогично примеру 2 очищают N-метилпирролидон, использованный в качестве растворителя на опытной установке по получению бутадиена путем экстракционgp ной дистилляции и содержащий (в вес. /ц):
0,40 полимеров и других труднолетучих соединений, 0,8 воды и 0,08 олигомеров бутадиена.
0,15 л использованной в примере 1 углево55 дородной смеси (Н. К. 230 С) подаютвциркуляционный выпарной аппарат, куда затем добавляют 16,7 л загрязненного растворителя при условиях примера 2 и дистиллируют. Отбираемый из выпарного аппарата концентрат щ содержит (в вес. О/О): 30,8 полимеров и других труднолетучих соединений, а также 3 4 N-диметилпирролидона (0,02 вес. о/о исходного количества растворителя). Полученный в качестве дистиллята растворитель вводят для уда65 ления низкокипящих соединений, воды и воз431150 температура внизу 170 С, 5
15
Составитель В. Нохрина
Редактор 3. Горбунова Техред Т. Курилко Корректор Н. Позняковская
Заказ 2791j12 Изд. № 933 Тираж 506 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Сапунова, 2
Типография, пр. можно образовавшихся азеотропов во вторую колонну, находящуюся под давлением 40 мм рт. ст. Флегмовое число этой колонны 8:1, температура внизу 93 С, вверху 37 С. Очищенный N-метилпирролидон, выводимый из колонны в виде бокового потока, содержит (в вес. о/о): еще лишь 0,015 полимеров и других труднолетучих соединений, 0,09 воды и 0,007 олигомеров бутадиена.
Нижнюю фазу второй колонны непрерывно возвращают в циркуляционный выпарной аппарат первой колонны, тогда как головной продукт, состоящий из низкокипящих соединений, воды и возможно образовавшихся азеотропов, отбрасывают.
Количество исходной углеводородной смеси при расчете на очищаемый растворитель составляет 0,5 об. /о.
П р им ер 5. Аналогично примеру 3 очищают 1,1-диокситетрагидротиофен, использованный на опытной установке по получению ароматических углеводородов путем жидкостной экстракции и содержащий (в вес. /о): 0,7 полимеров и других труднолетучих соединений, а также 3,4 воды. К нему в циркуляционном выпарном аппарате добавляют 0,15 л полученной по примеру 1 углеводородной смеси (H. К. 315 С) и с целью поглощения полимеров и других труднолетучих соединений—
5,0 л 1,1-диокситетрагидротиофена со скоростью 0,6 л/час и затем перегоняют при давлении 32 мм рт. ст. Испарившийся растворитель ректифицируют в колонне (длина 650 мм и диаметр 40 мм), заполненной проволочными спиралями (диаметр 2 мм) . Флегмовое число колонны 3:1, температура внизу 181 С, вверху 162 С.
С целью выделения содержащихся еще в дистилляте низкокипящих компонентов, воды и возможно образовавшихся азеотропов дистиллят подают в середину второй колонны (длина 600 м, диаметр 25 мм), также заполненной проволочными спиралями. Ниже места ввода дистиллята выводят в виде бокового потока газообразный чистый растворитель.
Нижнюю фазу возвращают в циркуляционный выпарной аппарат первой колонны, тогда как головной продукт, содержащий воду, отбрасывают. Давление в колонне 26 мм рт. ст., флегмовое число 8:1, вверху 30 С.
С целью непрерывного проведения способа в колонну подают полученный в циркуляционном выпарном аппарате концентрат, обогащенный полимерами и другими труднолетучими соединениями, а к нему добавляют ежечасно 0,6 л подлежащего очистке 1,1-диокситетрагидротиофена, к которому подмешива;от
5 об. % вышеупомянутой углеводородной смеси.
Вводимое за единицу времени в циркуляционный выпарной аппарат количество углеводородной смеси собирают в виде обогащенного полимерами маслянистого раствора, содержащего (в вес. ): 12,3 полимеров и других труднолетучих соединений, а также 1,2
1,1-диокситетрагидротиофена (0,06 вес. /о исходного количества растворителя) . Очищенный 1,1-диокситетрагидротиофен содержит еще лишь 0,018 полимеров и 0,008 воды.
Предмет изобретения
1. Способ очистки растворителей, используемых в процессах выделения углеводородов, от примесей полимеров и труднолетучих соединений путем дистилляции в присутствии добавки, кипящей при более высокой температуре, чем растворитель углеводородной смеси,,с отбором очищенного растворителя в виде дистиллята, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса при очистке растворителей, используемых для выделения диолефиновых или ароматических углеводородов, в качестве добавки применяют углеводородную смесь с температурой кипения на 30 — 80 С выше температуры кипения растворителя, выделенную из высококипящей фракции пиролиза бензина.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что растворитель преимущественно или очищают предварительно от воды и других соединений, кипящих при температуре ниже температуры кипения растворителя, или подвергают повторной дистилляции после стадии очистки.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углеводородную смесь добавляют в количестве 0,5 — 5% от объема растворителя.