Способ разделения углеводородных смесей

Способ разделения углеводородных смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сотоз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<п>739047 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву— (22) Заявлено 0301.77 (21) 2437764/23-04 (51)М. Кл.2

С 07 С 7/08

С 07 С 7/18 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти й

Опубликовано 050680 Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 10. Об. 80 (53) УДК 547. 315. г (088.8) В. A Горшков, С. 10 ° Павлов, Г. В. Михайлова, Л. А. Кузнецова, В. Н. Долинкин, Н. В. Серова, A. Н. Бущин, Г. И. Васильев, Г. П. Жестовский, Е. A.. Малов, П ° A. Вернов и )0. Н. Милославский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к области разделе ния углеводородных смесей экстрактивной ректификацией в присутствии ацетонитрила или его смесей с водой и другими экстрагентами и пред ставляет интерес в технологии производства мономеров для синтетического, каучука.

Известен способ разделения углево-10 дородных смесей в присутствии ацетонитрила, включакщий водную отмывку углеводородов и отгонку экстрагента из промывных вод путем ректификацни.

Для нейтрализации образукщейся уксус-15 ной кислоты используют добавки вещества основного характера, например аммиак (1) .

Недостатком этого способа является то, что аммиак концентрируется B 2Q ..верхней части ректификационных колонн и не обеспечивает защиту ацетонитрила от гидролиза, а оборудование от коррозии в нижней части колонны.

Известен также способ разделения углеводородов, где ввод аммиака осуществляют в куб колонны отгонки ацекгонитрила от промывных вод и в составе дистиллята его направляют в кубы колонны экстрактивной ректификации и десорбции (2).

Однако при реализации способа происходит накопление аммиака в системе экстрактивной ректификации и водной отмывки. Избыток аммиака приводит к загрязнению углеводородных продуктов разделения аммиаком за счет высокого содержания его в воде, используемой для отмывки углеводородов. Кроме того, аммиак взаимодействует с углекислым газом, поступающим в систему экстрактивной ректификации в составе разделяемой углеводородной смеси с образованием коррозионно-агрессивнйх продуктов, что также способствует увеличению потерь ацетонитрила. Применение добавок веществ основного характера приводит к накоплению солей— продуктов взаимодействия добавок и уксусной кислоты в экстрагенте и промывной воде, наличие которых увеличивает пенообразование на тарелках колонн ректификации.

Наиболее близким по технической сущности является способ разделения углеводородных смесей экстрактивной ректификацией с использованием в качестве экстрагента ацетонитрила в

739047

10 йрисутствии ингибиторов коррозии обо. рудования и гидролиза ацетонитрила, например аэотсодержащего ингибитора и триэтаноламина с водной отмывкой углеводородов и последующим извле чеиием ацетонитрила (3).

Недостатком этого способа является сравнительно большая скорость коррозии в системе экстрактивной ректификации и значительные потери экстрагента.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса разделения уГлеводородных смесей и снижение коррозии оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разделение углеводородных смесей проводят экстрак гяв,ной ректифякацяей с использованиеM в качестве экстраге нта ацетокитряла или его смесей с водой и другими экстрагентами в присутствии ингябятора корро з ия обо рудов аняя я г ид ролиза ацетонитрила — солей щелочного металла кремнистой фосфорной яли борной кислоты пря конце ктрацяя ее в экстрагенте я/или промывной воде

0,0001 â€,1 вес.Ъ с водкой отмывкой углеводородов и последукщим извлечением ацетонитряла яз промывных вод ректификацией.

Пример 1 (для сравнения) .

На установке экстрактявной ректяфякацяи разделяют ЗОЪ-кую бутан-бутиленовую фракцию ка 98Ъ-ную бутаковую я 98Ъ-кую бутялековую Фракций в присутствия ацетокятряла, содержащего

1,5Ъ воды. Колонна зкстрактязкой ректяфякацяя имеет 120 тарелок. Давление верха составляет 5 ата. Давление верха десорбера 4,2 ата. Температура куба 135ОС. B кубе колонны установлены образцы яз углеродистой сталя. Циркуляция ацетонятряла составляет 1600 г/ч. Количество исходной фракции 150 г/ч.

Количество бутановой фракции

106,5 мл/ч, Количество бутиленозой фракции 46,1 мл/ч. Содержание ацетонятряла в бутановой фракции 1,5Ъ я и бутяленовой фракции 2,5 вес.Ъ. Вутановую я бутиленовую фракция подвергают водной отмывке. Количество воды после отмывки 102 мл/ч. Ацетонитрил отгоняют от воды в колонне, имеющей высоту .насадки 0,5 мм, диаметр

16 мм при атмосферном давлении. Температура верха колонки 80оС, температура куба 105 С. В кубе колонны устанавливают образцы яз углеродистой стали. Количество дистиллята

3,1 мл/ч, количество воды 98,9 мл/ч, Концентрация ацетонитрила в прсмывной воде 2,5Ъ, в дистилляте 85 вес.Ъ и в кубовом продукте 0,01 вес.Ъ. Потери ацетонитрила,составляют в системе экстрактивной ректифякации 0,3 r/÷, в системе водной отмывки 0,3 г/ч. Ско рость коррозии образцов 0,5 мм/год в системе экстрактивной ректификациь и 2,7 мм/год в системе водной отмывки.

Пример 2. Аналогично примеру 1 проводят экстракт ив ную ре кт ификацию с добавкой в экстрагент и промывную воду калиевой соли фосфорной кислоты. Концентрация соли 0,1 вес.Ъ в "= èñòðàãåíòå и 0,1% в промывной воде, Потери ацетонитрила составляют

0,08 r/÷ в системе экстрактивной ректификации и 0,04 г/ч в системе водной отмывки. Скорость коррозия образцов О, 06 мм/год в системе экстрактивной ректификации я О, 06 мм в системе водной отмывки.

П р я м е р 3. Аналогячко примеру 2 экстрактив кую ректяфякацию про— водят с добавкой в экстрагект катрие во и соля кремнистс и кислоты. Ко Hèå ктрацяя соля в экстрагенте я промывкой воде О, 0001 вес. -.. Потеря аце-.окятрила О, 1 г/ч в системе экстрактиико . ректяфякацяя я О, 05 г/ч в системе водной отмывки. Скорость корро зя я

О, 08 мм/год ка образцах в системе экстрактивной ректяфякацяи и

О, G9 мм/год ка образцах в сис геме водксй отмывки.

П р я м е р 4. В условиях разде— леняя, изложенных в примере 1, и экстра ге нт я промыв кую воду вводя т натриевую соль кремнистой кислоты.

Концентрация соли 1, ОЪ в экстраген— те я 1, ОЪ в промывной воде. Потери ацетоня-.ряла составляют О, 02 г/ в системе экстрактявкой ректяфякация я О, 03 г/ч в системе водной отмывки.

Скоро zl. коррозия образцов О, 01 мм/год в системе водной отмывки и О, 02 мм/год в системе зкстрактявкой ректяфикацяя.

П р я м е р 5. Аналогично примеру 1 экстрактивной ректяфякгция разделяют язоамиленизопрековую фракцию, содержащую 28Ъ язопрека. Количество фракции 100 мл/ч. Циркуляция экстрагента, в качестве которого ясгользу— ют ацетонитрил, содержащий 5Ъ воды, составляет 1300 г/ч. Температура верха колонны экстрактивкой ректнфикация 40 С, давление верха 1,5 ата, о температура куба 80 С. Температура верха десорбера 40 C давление верха

1, 5 ата, температура куба 96 C, B качестве продуктов разделения получают изоаМяле новую фракцию, содержащую

1, ОЪ язопрена и ЗОЪ-ный изопре н. Б экстраге нт вводят катряе вую соль борной кислоты в количестве 0, 03 г/ч.

Концентрация добавки в экстраге нте

О, 01 вес. Ъ. Потеря ацетонитрила за счет гидролиза О, 02 "/÷. Скорость корро з и и образ цов О „12 мм/ год .

II p и м е p6,,Аналогично :п""римеру 5 в промывную воду вводят натриевую соль кремнистой кислоты с концентрацией 0,1 вес.Ъ. Потери ацетонитряла за счет гидроляза 0,05 г/ч

Скорость коррозии образцов устаков739047

Формула изобретения бренных в кубе колонны отгонки ацетонитрила из промывных вод 0,05 мм/год.

Пример 7 (для сравнения) °

В стеклянную колбу с обратным холодильником вводят 900 мл раствора содержащего, %: ацетамид 0,2, и уксусная кислота 0,05, остальное — вода.

В паровую и жидкую фазы системы помещают образцы углеродистой стали марки Сталь 3 . Раствор прогревают на колбообогревателе при температуре кипения в течение 15 ч. Коррозию

3Q определяют весовым методом. Скорость коррозии углеродистой стали составляет 4,70 мм/год и 5,07 мм/год в паровой и жидкой фазах соответственно.

Пример 8. Аналогично приме15 ру 7 в раствор вводят 0,03 моль/л натриевой соли борной кислоты. Скорость коррозии углеродистой стали в паровой и жидкой фазах системы 0,15 и- 0,09 мм/год соответственно.

Пример 9. Аналогично примеру 7 в раствор вводят 0,2% натриевой соли кремневой кислоты. Скорость коррозии углеродистой стали в паровой и жидкой фазах системы 0,9 мм/год и 25

0,624 мм/год соответственно.

Пример 1.0. Аналогично примеру 7 в раствор вводят 0, 3% натриевой соли кремневой кислоты. Скорость коррозии углеродистой стали в паровой и 3ц жидкой фазах системы 0,19 мм/год и

0,18 мм/год соответственно.

Пример 11. Аналогично примеру 7 в раствор вводят 0,4% натриевой соли кремневой кислоты (жидкое стекло). Скорость коррозии углеродистой стали в паровой и жидкой фазах системы 0,153 мм/год и 0,2 юл/год соответственно.

Пример 12. Аналогично приме- @» ру 7 в раствор вводят 0,5% жидкого стекла. Скорость коррозии углеродистой стали в паровой и жидкой фазах системы О, 1 мм/год и 0, 116 мм/год соответственно.

Пример 13. Аналогично примеру 7 в раствор вводят 1,0% жидкого стекла. Скорость коррозии углеродистой стали в паровой и жидкой Фазах системы 0,05 мм/год и 0,012 мм/год соответственно.

Hp и м е р 14. В стеклянную колбу с обратным холодильником вводят

300 мл водного раствора, содержащего, %: ацетамид 0,2, уксусная кислота 55

0,05 и жидкое стекло 1,0. В паровую и жидкую фазы системы помещают образцы углеродистой стали. Раствор кипятят 10 ч, после чего его заливают

300 мл раствора, содержащего, %: ацет-6О амид 0,2, уксусная кислота 0,05 и жидкое стекло 0,2 и кипятят его еще

15 ч. Скорость коррозии стали в паровой и жидкой фазах составляет, сооТветственно 0,1 мм/год и 0,08 мм/год. 65

П P и м е Р 15 (для сравнения)

В стеклянную колбу с обратным холодильником вводят 300 мл водного раствора а аце то н итрила, соде ржаще го, %: вода 20 и уксусная кислота 0,05. В паровую и жидкую фазы системы помещают образцы углеродистой стали марки ,Сталь 3. Раствор кипятят 15 ч. Скорость коррозии =тали 0,14 мм/год и

2Ä055 мм/год в паровой и жидкой фазах соответственно

Пример 16. Аналогично примеру 15 в раствор вводят 0,01% фосфата натрия. Скорость коррозии стали в паровой и жидкой Фазах системы

0,138 мм/год и 0,121 мм/год соответственно.

Пример 17 (для сравнения).

На колонне непрерывного действия высотой 0,5 мм и диаметром 16 ьи раз- деляют смесь ацетонитрила и воды. Подача исходной смеси 1000 мл/ч. Концентрация ацетонитрила 8,9%. Количество дистиллата 120 мл/ч. Концентрация ацетонитрила 80 вес.%. В кубе колонны установлены образцы из углеродистой стали. Потери ацетонитрила з.а счет гидролиза 0,09 r/÷. Скорость коррозии 3 мм/год.

Пример 18. В исходную смесь. ацетонитрила и воды вводят жидкое стекло в количестве 0,2 r/÷, что соответствует концентрации 0,2 вес.%.

Условия разделения аналогичны примеру 17. Потери ацетонитрила за счет гидролиза 0,02 r/÷. Скорость коррозии

0,03 мм/год.

Пример 19. На установке экстР- активной ректификации разделяют изоамиленизопреновую фракцию, содержащую

28% v.зопрена. Количество фракции

100 мл/ч. В качестве зкстрагента используют ацетонитрил, содержащий

5 зес.% взды. Циркуляция составляет

1300 г/ч. Температура верха колонны экстрактнвной ректификации 40 С, давление верха 1,5 ата, температура куба 80 С, температура верха десорбера

40оС, давление верха 1,5 ата, температура куба 95 С. В качестве продуктов разделения получают изоамиленовую Фракцию, содержащую, %: 1,0% изопрена и 90;-ный изопрен. В зкстрагент вводят натриевую соль борной кислоты в количестве 0,03 г/ч. Потери ацетонитрила за счет гидролиза 0,2 г/ч.

Скорость коррозии образцов 0,06 мм/год.

Способ разделе ния углеводород ных смесей зкстрактивной ректификацией с использованием в качестве экстрагента ацетонитрила или его смесей с водой в присутствии ингибитора коррозии оборудования и гидролиза ацетонитрила, с водной отмывкой углеводо

739047

Составитель В, Полетаев

Редактор М. Недолуженко Техред Л. Теслюк Корректор Ю. Макаренко

Тираж 495

Подписное

Эаказ 3002/3

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 родов и последующим извлечением ацетоиитрила из промыэных вод ректифика цией, о т л и ч а ю щ и я с я тем, что, с целью упроще ния технологии разделения и снижения коррозии оборудования, в качестве ингибитора используют соль щелочного металла кремнистой, фосфорной или борной кислоты при концентрации ее в экстрагенте и/или промывной воде от 0,0001 до

0,1 вес.В.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автор"кое свидетельство СССР

9 35&927, кл. С 07 С 7/08, опублнк, 196 9.

2. Авторское свидетельство СССР

9 507548, кл. С 07 С 7/08, опублик °

197б, 3. Авторское свидетельство СССР

Н 291901, кл. С 07 С 7/08, опублик.

1971 (прототип),