Способ разделения углеводородов с разной степени насыщенности

Способ разделения углеводородов с разной степени насыщенности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р >747845 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2001.78 (21) 2570516/23-04

Р )М. Кл.

С 07 С 7/08

C 07 С 7/10

07 С 11/10 с присоединением заявки ¹

ГосударствеииыИ комитет

СССР по делам изобретеииИ и открытиИ (23) Приоритет

Опубликовано 150780. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 150780 (53) УДК 565. 662. 3 (088.8) A. Г. Лиакумович, A. A. Игнатюк, В. A. Рахманова, И. H. Дияров, A. И. Гурьянов,, 3. И. Шулаева, P. С. Саляхов, IO. И. Мичуров, P. Х. Ахмедов, Р. И. Иванов, Э. И. Белянская и Б. Г. Оссовский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ C

РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАСЫЩЕННОСТИ

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, в частности, к способу разделения углеводородов С5-, отличающихся числом двойных связей. 5

В настоящее время для разделения смесей углеводородов С используется процесс экстрактивной ректификации с диметилформамидом (1), с водным раствором муравьиной кислоты (2). 10

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения углеводородов Ск разной степени насыщенности путем экстракции с выделением рафи- 15 ната и экстракта, подачей их на экстрактивную ректификацию с использованием селективного растворителя обводненного диметилформамида (31.

Недостатком этого способа является20 использование обводненного диметклформамида, поскольку последний подвергается гидролизу, и продукты гидролиза вызывают коррозию оборудования.

Целью изобретения является упроще-25 ние технологии процесса, заключающееся в предотвращении гндролиза диметилформамида, что в свою очередь вызывает сокращение потерь растворителя. ЗО

Поставленная цель достигается описываемым способом разделения углеводородов Сб разной степени насыщенности путем экстракции с выделением рафината и экстракта, подачей их на экстрактивную ректификацию с использованием селективного растворителя диметилформамида, содержащего 540 вео.Ъ этиленгликоля.

Отличительным признаком является использование в качестве селективного растворителя диметилформамида, содержащего 5-40 вес.Ъ этиленгликоля.

Технологическая схема предлагаемого способа для разделения катализаторов Х и ХХ стадии дегидрирования изображена иа чертеже; описание ее дополнительно приведено в примере 6 для разделения катализата лишь Х стадии дегидрирования.

Катализами стадии дегидрирования по линии 1 подают в среднюю часть экстракционной колоины 2, в нижнюю часть ее по линии 3 подают катализат стадии дегидрирования. В верхнюю часть колонны подают тяжелую фазу, состоящую из смеси ДМФА и этиленгликоля, по линии 4. На выходе нэ нижней части колонны 2, ДМФА н этиленгликоль с продуктами экстракции охлаждают. в

747845 да и 404 этиленгликоля при температуре 40 С. Данные. результатов приведены в таблице.

П р и м е. р 5. 100 г смеси, состоящей из 30,2% 2-метилбутена-2 и 69,8% изопентана экстрагируют 152 г растворителя, содержащего 5,49 г зтиленгликоля и 94,53 диметилформамида прн тем- . а пературе 40 С, Результаты приведены в таблице.

I1 р и м е р 6. (Для разделения катализата I стадии дегидрирования); В среднюю часть экстракционной колонны 2 эффективностью 9 теоретических тарелок подают 100 г/ч сырья, содержащего 5% изопрена, 33 мас.Ъ 2-метилбутена-2 и 62% изопентана. В верх)нюю часть экстракционной колонны 2 подают 250 г/ч растворителя, содержащего 25 мас.Ъ этиленгликоля и 75 мас.Ф диметилформамнда. Процесс проводят при 60 С. Выходящий поток экстракто ной фазы охлаждают до 5 С, а выделяемую при этом рафинатную Фазу возвращают в нижнюю часть экстракционной колонны 2. После охлаждения отбирают 270 г/ч экстрактной фазы, содержащей 25,3 r/÷ углеводородов С (19 мас.% изопрена, 45 мас3 2-метйлбутена-2 и 36 мас.%,изопентана).

Из верхней части экстракционнои колонны выводят 80 г/ч рафинатной фазы, содержащей 74,7 г/ч углеводородов

С (0,3 мас.Ъ изопрена, 29% 2-метилбутена-2, 70,7 мас.З нзопентана). Полученную рафинатную фазу направляют в колонну II, из верхней части которой отгоняют смесь состава, мас.Ъ-

Изопентан 99,0

Изоамилены 0,95

Изопрен 0 05

Из нижней части колонны выводят смесь (беэ учета ДМФА и этйленгликоля) состава мас.Ъ

Иэопрен 1,0

Изоамилены 99,0

Эту смесь направляют в колонну 9, в которую подают, также тяжелую фазу колонны 2.

Верхний продукт колонны 9 имеет состав мас.В:.

Изоамилены 87,0

Изопентан 13,0

Кубовый продукт колонны 9 направляют в десобер 14,из его верхней части выводят изопрен (99,5 мас.Ъ, а из нижней экстрагент со следами углеводородов.

Приводится пример 7 осуществления процесса на пилотной установке с использованием проиышленного каталиэата стадии дегндрирования (получение изоамиленов).

Пример 7. Для экстракции используют противоточную пульсационную колонну (частота пульсации 1 гц, амплитуда 5 мм, сплошная, фаза - смесь

80% ДМФА + 2 мас.В этиленгликоля, чисng теоретических тарелок - 6, темхолодильнике 5, после чего смесь расслаивается в емкости 6.

Легкую фазу, в основном углеводородную, возвращают на орошение в колонну 2, по линии 7, а тяжелую фазу, содержащую экстрагент по линии 8 по-, дают в колонну экстрактивной ректифи 5

Кации 9. В колонну 9 поцают экстрагент по линии 10 из нижней части ко "лбнны 11.

Из верхней части колонны 9 выводят изоамилены по линии 12, а экстрагент с изопреном по линии 13 поступает в ректификационную колонну 14, где из верхней части выводят изопрен по ли. — нии 15, а растворитель возвращают в процесс по линии 4 на орошение колон- 15 ны 2, и колонны 11. Колонна экстрактивной ректификации .11 предназначена для выделения изопентана и питается сырьем — легкой фазой колонны,экстракции 2, вводимой по линии 16. щ

Примеры 1-5 показывают возможность обогащения катализата на примере одной стадии разделения при различном содержании ДМФА и этиленгликоля в экстрагенте.

Добавление этиленгликоля к диметилформамиду делает физически возможным процесс экстракции и повышает селективность растворителя. Наиболее целесообразно применение экстрагента с содержанием этиленгликоля 5-40%.

Более низкая концентрация этиленгликоля (менее 5%) не дает существенного эффекта по повышению селективности, а увеличение концентрации выше 4ОЪ приводит к слишком резкому. снижению 35 растворимости углеводородов и ухудшению экономических показателей процесса. Диметилформамид в присутствии этиленгликоля не подвергается гидролизу, что было установлено Йрй дли- 4О тельном нагревании экстрагента при

P о температуре. 190 С добавлением стальных стружек (более 300 ч) .

Пример 1. 100 г смеси, состо, ящей из 20 мас.% изопрена и 80 мас.% изопентана перемешивают с 300 r диметилформамида при 5"С. После отстаивания хроматографически анапизйр3яот распределение изопрена и изопентана в экстрактной и рафийатной фазах.

Данные результатов приведены в таб- лице.

П р и и е р 2. Опыт проводяТ аяалогично примеру 1. В качестве растворителя используют:диметилформамид с добавлением 16 масВ этиленгликоля. 55

Результаты приведены в таблице.

Пример 3. Смеаь изопрена согласно примеру 1 перемешйвают с 300 r диметилформамида с добавлением 25% этиленгликоля прн 30 С. Данные результатов приведены в таблице.

Пример 4. ХОО г смеси, состоящей нз 50% 2-метилбутена-2 и 50% изопрена экстрагируют 460 r растворителя, содержащего 60% диметилформами5 с пература процесса lloC . В нижнюю часть экстракционной колонны подают

110 г/ч сырья, содержащего мас.%:

С4 0,96; иэопентан 60,77; H-пентан 2,73; н-пентены 2,32; изоамилены

29,07; изопрен 4,3; пиперилен 0,52.

В верхнюю часть колонны подают

870 r/÷ указанной смеси 80% ДИФА +

+ 20 мас.% этиленгликоля.

На верхней части колонны отбирают легкую фазу состава, мас.Ъ:

С4

Изопентан н-Пентан м-Пентеньс..

Изоамилены

747845

94, 76

4,02

0,13

1,09

Выход экстрактного раствора

Экстракт (беэ растворителя) При. мер, номер

Коэффициент относительно экстрактивности

Выход рафинатно го .раствора, ы- Концентрация, Ъ од, Ъ Иэо- 2мб2 пентан

Концентрация, Ф

Выход, Ъ

Изо эре на

Изо- 2мб2 Изопен- прена тан

25,4 101,2 87 5 82,8

43,0 73,6. 71,9 89,0

40,0 79, 1 68,5 89,2

74,6

1 298, 8 32,5

17,2 1,64

11,0 6,1

10,8 5,5

46,18 53,82 24,11

4 535,89

5 183,0

56,4 43 6 1,11

69,5 30.,5

69,0

Формула изобретения

Способ разделения углеводородов С. разной степени насыщенности путем экстракции с выделением рафината и экстракта, подачей их на экстрактивную ректификацию с использованием се.— лективного растворителя на основе диметилформамида,, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уп.рощения технологии процесса, в качестве растворителя используют диметил2 326с4 28с1 57с0

3 320,9 31,5 60,0

Из нижней части колонны отбирают тяжелую фазу, обогащенную непредельными, состава,* мас.Ъ:

ДИФА — 95,58

С - 4,42.

При этом состав фракции С, мас.Ъ:

Изопентан 54,08 и-Йентан 2,02 и-Пентены 1,46

Иэоамилены 37,68

Изопрен 4,85

Таким образом, данный способ позволяет повысить в 1,3 — 1,5 раза производительность колонн, избегая тем саным их постоянной перегруженности, уменьшить энергетические затраты.

«1ф» афинат (без растворителя)

«б

75, 36 24,64 1,36 формамид, содержащий 5-40 вес.% этилен гликоля.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 320472, кл. С 07 С 7/08, 1972.

2. Авторсхое свидетельство СССР

9 430622, кл. С 07 С 7/08, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

У 144855, кл. С 07 С 7/08, 1962 (прототип>.

747845

Составитель Л. Боброва

Техред О. Андрейко Корректор Е. Папп

Редактор O.Åìåëüÿíoâà

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектная, 4

Заказ 4173/14 Тираж 495 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035 Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5