Способ регенерации экстрагентов

Способ регенерации экстрагентов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1(АВТОе СИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1 11 600 I29

Со?оз Советских

Социалистических

Республик (61) Допол??? ITc.?ü i 0 1< авт. свllд-1? (22) Заявлено 26.05.76 (21) 2365651/23-04 (51) М. Кл."- С 07С 7/06 с присоединением заявки Ке

Государственный комитет

Совета 1йинистров СССР ло делам изобретений и открыт»» (23) Приоритет (13) Опубликова1ю 30.03.78. Бюллетень Ме 12 (45) Дата опубликования описания 28.03.78 (53) УДК 66.048.65 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. А. Горшков, С. Г. Кузнецов, С. Ю. Павлов, Б, А. Сараев, Л. К. Ератов, А. H. Бушин, А. Г. Лиакумович, П. А. Вернов и Ю. Н. Милославский (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЭКСТРАГЕНТОВ

Изобретение относится к области регенерации экстрагентов, применяемых для разделения углеводородов С4 с помощью экстрактивной ректификации, экстракции или абсорбции.

Известен способ очистки фурфурола от димеров путем отгонки смеси фурфурола и полимера с последующей водной отмывкой отгона от фурфурола (1).

Однако такой способ требует нескольких технологических операций для очистки и является невыгодным для экстрагентов, образующих азсотропы с димером бутадиена, имеющие высокую концентрацию экстрагента в азеотропе.

Известен способ очистки экстрагентов, используемых в процессах разделения углеводородов С4 путем десорбции и последующей ректификацин в присутствии воды (2) с выводом в качестве дистиллята парообразной смеси воды с улеводородами и карбонильными соединениями, концентрация воды в которых составляет 30 — 95 вес. /о с последующей конденсацией и расслаиванием смеси, выводом углеводородного слоя из системы и частичным возвратом водного слоя на ректификапию.

Однако в таком способе на регенерацию подается часть жидкого экстрагента после десорбции, имеющего относительно низкую концентрацию димеров диолефинов и карбонильных соединений. Увеличение содержания этих примссей в экстрагснтс недопустимо, так как спи?кает его разделяк?щую способность и приводит к загрязнению продуктов разделения.

Содержание этик примесей в экстрагенте под5 держпвастся на уровне 1 — 2 вес. /о. При контакте с водой протекает гидролиз экстрагента и имеют место потери растворителя, которьн тем больше, чем больше экстрагента направ ляется на очистку путем ректификации в при

10 сутствип воды. Экстрагент содержит ипгибп торы Tcðìîïoëèìåð??çàöè??, например ннтрит натрия и другие, а также смолы. Образующиеся при гидролизе растворителя кислоты взаимодействуют с ингибиторами с образова15 нием нерастворимых солей, которые, как и смолы, отлагаются на поверхности оборудования и приводят к его забивкам. Кроме того, в этом способе имеет место большой расход ингибиторов полимерпзацип.

С целью уменьшения потерь экстрагентов, применяемых для разделения углеводородов

С ?, предлагается способ очистки экстрагентов, в котором со стадии дссорбцпп отбирают па25 ровой поток экстрагента при 90 — 150 С, отделяют от него углеводороды С4 путем ректификации пли конденсации и подают на стадию ректифпкацип в присутствии воды для отделения примесей димеров диолефинов и карбо30 нильных соединений.

Содержание примесей димеров диолефинов, воды и карбонильных соединений в парообразном погоне десорбционной колонны — в 2 — 3 раза больше, чем в экстрагенте. Это позволяет уменьшить количество выводимого на регенерацию экстрагента в 2 — 3 раза и за счет этого уменьшить потери растворителя и снизить затраты на регенерацию:экстрагента.

Кроме того, паровой поток экстрагента не содержит ингибиторов термополимеризации, что позволяет исключить забивку колонны ректификации экстрагента в присутствии воды солями и снизить расход ингибиторов термополимеризации.

Пример 1 (сравнительный). В процессе выделения Йутадиена из,фракции дегидрирования н-бутиленов в качестве экстрагента применяют безводный диметилформамид (ДМФА).

Количество бутилен-дивинильной фракции (БДФ), подаваемой на разделение, составляет 40 т/ч. Циркуляция ДМФА составляет

310 т/ч. Для десорбции поглощенных углеводородов из насыщенного ДМФА используют колонну эффективностью 40 практических тарелок. Насыщенный экстрагент подают на

39-ю тарелку (счет снизу). Колонна работает при давлении верха 1,35 ата. Температура верха 78 С, температура куба 160 С. Десорбированный ДМФА, отбираемый из куба десорбера, имеет следующий состав, вес.ю/ю ..

ДМФА 98,.730

Вода 0,050

Нитрат натрия 0,001

Формиат натрия 0,005

Тяжелый остаток 0,200

Димеры бутадиена 1,000

Ацетон 0,007

Метилэтилкетон 0,004

Метилвинилкетон 0,003

2ю/ю от циркулирующего в системе экстрактивной ректификации ДМФА (6200 кг/ч) .подают на регенерацию от «легких смол» и карбонильных соединений в колонну ректификации в присутствии воды. Колонна имеет 45 практических тарелок и работает при атмосферном давлении. Температура верха 100 С, температура куба 157 C. Верхний продукт колонны конденсируют и расслаивают, Верхний слой — димеры бутадиена, отбирают на сжигание, а нижний слой — воду, с растворенными карбонильными соединениями частично возвращают в .колонну в качестве флегмы, а частично выводят из системы регенерации.

Количество подаваемой флегмы составляет

2000 кг/ч. В отдувках дефлегматора, водном и димерном слоях определяют диметиламин— продукт гидролиза ДМФА, а в водной флегме определяют нитрозодиметиламин — сильно токсичное вещество, Из куба колонны отбирают ДМФА, содержащий тяжелый остаток, 0,1/ю димеров бутадиена и 0,2 — 0,5/ю воды.

При очистке ДМФА описанным способом потери экстрагента составляют 0,6 кг/ч на 1 т товарного бутадиена.

600129

Пример 2 (сравнительный). Десорбцию углеводородов из насыщенного ДМФА проводят в условиях, аналогичных примеру 1. Вывод экстрагента на,регенерацию осуществля1о в паровой фазе с 15-й тарелки колонны десорбции при 120 С. Количество бокового отбора составляет 2575 кг/ч. Парообразный боковой отбор, имеющий следующий состав, вес. ю/ю .

10 ДМФА 95,440

Ацетиленовые соединения 0,010

Бутадиен 0,060

Вода 0,820

Димеры бутадиена 2,330

15 Ацетон 0,067

Метилэтилкстон 0,400

Метилвинилкетон 0,270 подвергают предварительной конденсации для отдаления от углеводородов С4 (бутадиена и

2> ацетиленовых соединений). Конденсат состава, всс. ю/ю.

ДМФА 95,500

Бутадиен 0,001

Вода 0,820

Димеры бутадиена 2,330

Ацетон 0,670

Метилэтилкетон 0,400

Мстилвинилкетон 0,270 в количестве 2573,2 кг/ч направляют в колон30 ну рсктификации ДМФА от димеров бутадиена и карбонильных соединений в присутствии воды. Режим работы колонны аналогичен рс киму колонны регенерации ДМФА от «легких смол», приведенному в примере 1. Количество

35 подаваемой флегмы составляет 830 кг/ч. При очистке ДМФА предлагаемым способом потери экстрагента составляют 0,26 кг/ч на 1 т товарного бутадиена.

Пример 3. В процессе выделения бута40 диена из фракции дсгидрирования н-бутиленов в качестве экстрагента применяют диметилацетамид (ДМАА), содержащий 5 /ю воды.

Количество БДФ, подаваемой на разделение, 40 т/ч. Циркуляция ДМАА составляет 400 т/ч.

Для десорбции поглощенных углеводородов из насыщенного ДМАА используют колонну эффективностью 40 практических тарелок. Насыщенный экстрагент подают на 39-ю тарелку. Колонна работаег при давлении верха

1,1 ата. Температура верха 80 С, температура куба 140 С. Вывод экстрагента на регенерацию осуществляют в паровой фазе с 8-й тарелки колонны десорбции при 131 С. Количество бокового отбора составляет 2847 кг/ч.

55 Парообразный боковой отбор состава, вес ю/ю:

ДМАА 86,945

Ацетиленовые соединения 0,005

Бутадиен 0,020

06 Вода 8,720

Димеры бутадиена 2,810

Ацетон 0,750 Метилэтилкетон 0,450

Метилвинилкетон 0,300

65 подвергают предварительной ректификации с

600129

Формула изобрстсния

Составитель Н. Левинова

Техред Л. Гладкова

Редактор В. Мирзаджанова

Корреторы: Л. Денискина и Е. Хмелева

Заказ 264/6 Изд. 1 Гз 314 Тираж 568

ИПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 целью удаления углеводородов С4 на колонне, имеющей 5 практических тарелок и флегмовое число 0,5. Кубовый продукт колонны предварительной ректификации, содержащий не более 0,001 /о углеводородов С4, в количестве

2846,3 кг/ч подают в колонну ректификации

ДМАА от димеров и карбонильных соединений в присутствии воды. Колонна имеет 45 практических тарелок и работает при атмосферном давлении. Температура верха 100 С, температура куба 169 С. Верхний продукт колонны конденсируют и расслаивают. Верхний слой — димеры бутадиена, отбирают на сжигание, а нижний слой — воду с растворенными карбонильными соединениями, частично возвращают в колонну в качестве флегмы, а частично выводят из системы регенерации.

Количество подаваемой флегмы составляет

920 кг/ч. Из куба колонны отбирают ДМАА, содержащий тяжелый остаток, 0,1 /о димеров бутадиена и 0,2 — 0,5 /о воды.

Пример 4, В процессе выделения бутадиена из фракции дегидрирования н-бутилснов в качестве экстрагента используют N-мстилпирролидон (МП), содержащий 5 /о воды.

Количество БДФ, подаваемой на разделение, 40 т/ч. Циркуляция МП составляет 360 т/ч.

Для десорбции поглощенных углеводородов из насыщенного экстрагента используют колонну эффективностью 30 практических тарслок. Насыщенный экстрагснт подают на 29-ю тарелку. Колонна работает при давлении верха 1,1 ата. Температура верха 80 С, температура куба 145 С. Вывод экстрагента на регенерацию осуществляю" в паровой фазе с 23-й тарелки при 100 С. Количество бокового отбора составляет 3547 кг/ч.

Парообразный боковой отбор состава, вес о/о.

МП 87,281

Ацетиленовые соединения 0,009

Бутадиен 0,041

Вода 9,430

Ацетон 0,610

Метилэтилкетон 0,360

Метилвинилкетон 0,240 подвергают предварительной конденсации для отделения от углеводородов С„. h,îíäeíeàò состава, вес.о/о.

МП 87,319

Бутадиен 0,00!

5 Вода 9,440

Димеры бутадиена 2,030

Ацетон 0,610

Метилэтилкетон 0,360

Метилвинилкетон 0,240

10 в количестве 3543,3 кг/ч направляют в колонну ректификации МП от димеров и карбонильных соединений в присутствии воды. Колонна имеет 45 практических тарелок и работает при давлении 0 3 ата. Температура верха

15 70 С, температура куба 160 С. Верхний слой — димсры бутадисна, отбирают на сжиraI!»e, а нижний слой — воду с растворенными карбонильными соединениями, частично возвращают в колонну в качестве флегмы, а час20 тично выводят из системы регенерации. Количество подаваемой флегмы составляет

1144 кг/ч. Из куба колонны отбирают МП, содержа;ций тяжелый остаток, 0,1 /, димеров оутадисиа и 0,2 — 0,5о/о воды.

Способ рсгенерации экстрагснтов, применяемых для разделения углеводородов С4, 30 включа1ощий десорбцию экстрагента с последующим отделением примесей димеров диолсфинов и карбонильных соединений от части десорбированного экстрагента путем ректификации в присутствии воды, отличающий35 ся тем, что, с целью уменьшения потерь экстрагента, со стадии десорбцпи отбирают паровой поток экстр агента при 90 — 150 С, отделяют от него углеводороды С4 путем ректификации или конденсации и подают на стадию

40 ректификации в присутствии воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ла 3432597, кл. 260 — 680, опублик. 1969.

45 2. Заявка ЛЪ 2001682/04, кл. С 07С 7/06, 1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.