Способ разделения смеси углеводородов с -с разной степени насыщенности
Патент 520338
Авторы
Способ разделения смеси углеводородов с -с разной степени насыщенности
Иллюстрации
Реферат
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (11) 5 20338 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2 5.10.73(21) 1968110/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.07.76рюллетень №2 5 (45) Дата опубликования описания 20.10.76 (51) М. Кл.2
С 07 С 7/08//
//В 01 9 11/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК
66.048.65 (088.8) В, А, Горшков, С. Ю. Павлов, Б. А. Сараев, A. Н. Бушин, В. И. Бытина, В. М. Федер, Г. А. Кириллова и Л. К. Ератов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ УГЛЕВОДОРОДОВ
С С5 РА ЗНОЙ СТЕ ПЕН И НАСЫЩЕННОСТИ
Изобретение относится к способу разделения смесей близкокипящих углеводородов разной степрни насыщенности, в частности смеси углеводородов С4 — С5.
Известен способ разделения смеси углеводородов С4 с целью выделения бутадиена с применением экстрактивной ректификации в присутствии полярных экстрагентов 1).
Известен также способ разделения смесей углеводородов С5 с выделением изопрь- 10 на путем экстрактивной ректификации в присутствии селективных растворителей (1) .
Однако эти способы не используют для разделения смеси углеводородов С4 — С5.
Известен абсорбционно-ректификационный l5 способ разделения смеси углеводородов С4С5, получаемой в процессах пиролиза нефти (2).
Однако таким способом невозможно осуществить четкое разделение смеси и полу- 20 чить чистые индивидуальные углеводороды, в частности бутадиен и изопрен.
С целью повышения эффективности процесса предлагается исходную смесь подвергать двухступенчатой экстрактивной ректифи- 5 кации с выделением смеси С4-алканов и алкенов на первой ступени и смеси С4-диенов, пентанов и пентенов на второй ступени в виде дистиллатов и отводом смеси пентадиенов, циклопентадиена и ацетиленов С,-С5 в виде кубового продукта второй ступени экстрактивной ректификации с последующей подачей полученных смесей на ректификацию.
Предлагаемый способ позволяет получать бутадиен и изопрен со степенью чистоты99% и, кроме того, повысить безопасность выделения и очистки бутадиена от ацетиленовых углеводородов вследствие разбавления фракции взрывоопасных ацетиленовых углеводородов С 1 углеводородами С5 в зоне высоких температур.
На чертеже изображена технологическая схема реализации предлагаемого способа, Исходную фракцию углеводородов С4- С5 направляют в колонну 1 экстрактивной ректификации по трубопроводу 2, а экстрагент— по трубопроводу 3. В качестве дистиллата колонны 1 отбирают алкан-алкеновую фракцию углеводородов С4 по трубопроводу 4.
520338
Кубовый продукт колонны 1 ио трубоlti оводу 5 направляют в десорбциоиную колонну 6. Лесорбироваиные углеводородычастично подают в колонну 7 экстрактивной ректификации по трубопроводу 8, а частично возвращают в колонну 1 по трубопроводу 9, причем не исключается возможность и..>дачи всех десорбированных углеводородов в колонну 7 без возврашения части их в колонну 1. с
Экстрагент выводят из куба колонны 6.
Часть его по трубопроводу 10 направляют на очистку от димера циклопентадиена (ЫПД) и затем по трубопроводу 3 возврашают в д колонну 1. Другую часть по трубопроводам
1l и 3 направляют непосредственно в колонну 1.
С всрха колонны 7 отбирают бутадиеновую фракцию и по трубопроводу 12 направляют в колонну 13, Кубовый продукт колонны 7 по трубопроводу 14 подают в десорбииониую колонну 15.
Десорбированные углеводороды по трубопроводу 16 возврашают в колонну 7 эа Q$ счет перепада давления в колоннах 7 и 15 в случае применения легких экстрагеитов (с т.кип. менее 100оС) и с помошью компримирования или конденсации с последующим перекачиванием н-, ..сосом при использо- М вании тяжелых зкстрагенгов (с т.кип. бо-. лее 1000С).
Экстрагент отбираке .из куба колонны 15, часть его по трубопроводу 17 направляют на очистку от димера UflQ и затем по тру- М бопроводу 18 — в колонну 7. Другую часть экстрагента по трубопроводам 19 и 18 иодают непосредственно в колонну 7, В качестве бокового отбора колонны 15 выводят фракцию углеводородов С4-С5 и направ-46 лаке ее в колонну 20 для извлечения экстрагента утем обычной рэктификации, а затем по трубопроводу 21 — в колонну 22, В 1Ipolleccax с легкими экстрагентами углеводородные потоки, которые выходят 45 иэ систем экстрактивной ректификации, подвергают отмыванию водой с целью рекуперации растворителя.
С верха колонны 22 по трубопроводу 23
У отбирают фракцию С4- ацетиленовых углеводородов. Кубовый продукт колонны по трубопроводу 24 направляют в колонну 25.
В качеств = дистиллата колонны 25 отбирают иэопр :и, который после очистки от ЦПД и ацетил":;. овых углеводородов выводят ио трубопроводу 26. Кубовый продукт колонны 25 подают иа димеризацню ЦПД и по трубопроводу 27 направляют в колонну",9
С верха этой колонны отбирают иии- рилен-циклопснтеиовую фракцию, которую исти--" но по трубопроводу 29 выводят как побочный продукт, а частично по трубопроводу 30 воэврайают в колонну 25. Кубовый продукт колонны 28 направляют в колонну 31.
Дистиллат колонны 31 полностью возврашают в колонну 28. Иэ куб" колонны 31 отбирают димер Illlll,, который смешивают с димером ЦПД, получаемым при очистке экстрагента в системах эксграктивной ректификации и выводимым по трубопроводу 32, С верха ко, инны 3 по трубопроводу33 отбираке пропионовую фракцию. Кубовый продукт кслон-. . 13 по трубопроводу 34 подают в колонну 35. Бутадиен, соответствуюший Tpe60BB!i»Hei стереорегулярной полимеризации, отбирают с верха колонны 35 по трубопроводу 36. Иэ куба колонны 35 по трубопроводу 37 отбирают алкан-алкеновую фракцию углеводородов С5„
Технологическая схема включает узлы рекуперации тепла горячего зкстрагента для обогрева колонн разделения и испарителей углеводородных фракций, а также узлы регенераш и зкстрагентов от накапливаюшихся примесей.
Пример 1, Фракцию углеводородов С4 - С5, полученную пиролиэом бензина цри 8000Ñ, направляют на разделение по описанной выше схеме, Б качестве экстрагента применяют ацетонитрил, содержаший
3 вес.% воды. Состав (в мол.%) исходной фракции углеводородов С4 - С и продуктов ее разделения представлен в табл. 1.
Исходную фракцию направляют в колонну 1,. котораа имеет 200 тарелок, Давление в ".epху колонны 4 атм„температура 40оС. Давление в кубе -:..олонны поддерживают равным
5,5 атм, температуру 90оС. Флегмовое чивлс 4,0. На 1 т бутадиена подают 10 т экстрагента. Кубовый продукт колонны 1 ректификации направляют в колонну 6, которая н .жет 60 тарелок, >Температура в верху колонны 35оС. давление 2,5 атм. Темгературу в кубе поддерживаке равной 120оС, давление 3 атм. Десорбированные углеводороды отбираке с флегмовым числом 1 и частично направляют в колонну 7 с числом тарелок 125 и флегмовым числом 1,5. Давление в верху колонны 3 атм, температура
35оC. Температура в кубе 90 С, давление
4,0 агм.
Продукт иэ куба колонны 7 направлякл в «олонну 15 с числом тарелок 75. Температура в кубс. этой KMIDHHbJ 135 С, давлео ние в верху колонны 4,,э а":м, давление в кубе 5,0 атм. В качестве бокового отб ра колонны 15 выводят фра>, ю углеводородов
С4 — C5 и ня BpQBlIHloT ее для язв лечения
" " " агента ". 1-олонну ., с числом т.и е820338
5 ние в верху колонны 4,5 атм, температура 40оС. Температура в кубе 105DC давление 4,6 атм. Дистиллат колонны 20 подают на извлечение фракции С4- ацетиле новых углеводородов в колонну 22 с числом тарелок 150 и флегмовым числом 75.
Температура в верху колонны 40оС, давление 1,2 атм. Температура в кубе 60оС, давление 2,2 атм.
Изопрен выделяют в колонне 25, именъшей 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 раво но 2,2 ата, Кубовый продукт колонны 25 после димеризации БПД 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
6 тарелками и флегмовым числом 0,5. Температура в верху колонны 20 С, давление о
0,5 атм. Температура в кубе 125оС, давление 0,6 атм.
Пример 2. Для разделения фракции углеводородов С4 — C5 пиролиза на продукты в качестве экстрагента применяют К—
»метилпирролидон, содержаший 5 вес. А воды.
Разделение проводят по описанной выше схеме. Основные технологические параметры колонн разделения в соответствии с описанием, данным в примере 1, представлены в табл. 2.
Пример 3. Для разделения фракции углеводородов С4 — С5 пиролиза на продукты в качестве экстрагента применяют диметилформамид. Основные технологические параметры колонн разделения в сощ ответствии с описанием, данным в примере 1, представлены в табл, 3.
820338 (О О О с(с 3 сЧ (cU (О
С(" IQ
С Я D)
О О О И
О (О(ООО
О CDOOO
О) O,,О, С0 С(Al т
ОО
ОО
ОО
О О
Я О
О О
О ООО (О (((+CDO
И о
Ж IQ
gu
Щ А о ж
f0 о
fQ
„u
6 н
Е(с(О,0 дО
3» ьО
Ж Ж
Ф Ф
g И
М Ж о
Ы
О у
S о
Ц р
f о
М
И
<Ц о
f» о
Р о
fQ О <„
l I I (I (" (! ! !", ц
О О О аа f0 (О О С0 nl t-" с0 1-!
ИО ОО ((((Г-(= (((1 ! о ((! т-((ОOсОО
I I (! (I I I (I г< сО CD О сО (О (О CO CO O О W С0 (О Я N Я 03 (- fO
С0 С0 Л т.(CU (0 O CU О <О О С0 О l С0
О c) t CO О О O О Л IQ О О О сИ О сО с3
820338
10 сц Я о o, л о о
Ю с с QO
Л Я о а л" cu" O O сб t с сО л (Д о о" л сО CO о о о о
cQ оо, О - zn
О - cO cD
o,, - с ". о
tQ л w CD л1 о о с с о »
o t со о с1) л1 CD о о с1 CD
О y" O К сО
» ж ж
О
Ц
О
A Э
LO Ъ >Ъ
И
О»
О О
Д (D
4 Ф ж
° ° Q о
О
Й О (ц" ф 2
C 2
<Ц Э
М о
3g
О
Р» с»
О
О !
О
Б
О х
Щ к
Ж „4
Э
О О
М ц & о
1 o o
CD р» ж
O g
IQ й(Q
o e
Э ъ
Р» Ю ж
О
М 1
520338
Составитель П. Глебова
РедактоР 3. ЕоРодкина ТехРед М. Ликович КоРРектоР М. РУснак
Заказ 4903/188 Тираж 576 Подписное
Е1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дела.,: изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35 Ра шская наб. д. 4/5
Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Ф ормула изобретения
Способ разделения смеси углеводородов
С4 - С5 разной степени насышенности с применением ректификапии, о т л и ч а ю щ и и "ятем,,что,,с делью повышении эффективности пропесса, исходную смесь подвергают двухступенчатой экстрактивной ректификапии с выделением смеси С4-алканов и алкенов на первой ступени и смеси С4-диенов, пентанов и пентенов на второй ступени в виде дистиллатов и отводом смеси пентадиенов, ииклопентадиона и ацетиленов С4 - С в виде кубового продукта второй ступени экстрактивной ректификаш и с последуюшей подачей полученных смесей на ректнфикацию.
Источники информадии, приьятые во внимание при экспертизе:
1 . Патент США No 3436438, кл, 26010 681.5, оп. 1969 г.
2 . Основы технологии нефтехимического синтеза. М., 1 960, с. 1 70 (прототип ) .