Способ выделения метил-третбути-лового эфира

Способ выделения метил-третбути-лового эфира

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (щ804 625 (61) Дополиительиое к авт. саид-ву(22) Заявлено 28. Об. 76 (21)2377174/23-04 (511М. Кл.

С 07 С 41/34

С 07 С 43/04 с Присоедииеиием заявки йо—

Государственный коинтет.

СССР о делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 15,02.81, Бюллетень Но 6 (53) УДК 54 7. 27. . 03 (088.8) Дата опубликования описания 170281 (Чуркин, В. А ° Горшков, С. Ю. Павлов, ;д. Иу;Нандан@ „.

М. H. Стряхилева, Г. A. Степанов, A. M. Кутьин,, В. Е. Добровинский и В. И. Столярчук ;., -, :, .".:.;И..! "! тг;:- ;.

1 (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МЕТИЛ-ТРЕТ. БУТИЛОВОГО ЭФИРА

Изобретение относится к способу выделения метил-трет.бутилового эфи. ра (МТБЭ), который находит применение в качестве высокооктановой добав5 ки к моторным топливам.

Известен способ выделения МТБЭ из смеси углеводородов С4, метанола и других спиртов путем экстракции двумя растворителями, одним из которых являются углеводороды С4, а другимвода, при весовом соотношении последних 1:5-2:1, при температуре 10-90ОС давлении 1-20 атм, причем исходную смесь подают в среднюю часть, углеводород в нижнюю часть, а воду в верхнюю часть колонны, отбором при этом рафината с верха колонны с последующим выделением из него МТБЭ ректификацией. Степень извлечения 98-99,8%. чистота 99,8% Р3

Недостатками данного способа являются необходимость достаточно высокоэнергоемкого процесса регенерации водного экстрагента от накапливающихся примесей, а также наличие большого количества химзагрязненных сточных вод. Так на регенерацию из схемы .разделения выводят 5 вес.% от циркулирующего водного зкстрагента, что при мощности установки 500 тыс.т МТБЭ в год составляет 31250 т воды, обезвреживаемой огневым методом. При этом энергозатраты на регенерацию составляют от 125 до 344 тыс:руб. в зависимости от возможности рекуперации тепла при обезвреживании.

Цель изобретения - снижение энергоемкости процесса и количества сточных вод.

Поставленная цель достигается способом выделения МТБЭ из реакционной смеси, содержащей углеводороды

С4, МТБЭ и метанол, путем удаления последнего с использованием разделяющего агента и выделением метил-.трет.. бутилового эфира из оставшейся смеси ректификацней, отличительная особенность которого состоит в том, что реакционную смесь .подвергают экстрактивной ректификации в присутствии безводного триметилкарбинола или содержащего от 0,5 до 25 вес. % воды в качестве разделяющего агента.

Предложенный способ обеспечивает степень извлечения до 99,8% чистоту до 99,8%.

На чертеже представлена технологическая схема предлагаемого способа.

Исходную смесь через рекуператор

1 подают в колонну 2, обрабатываемую

804625 через кипятильник 3. Экстрагент в колонну 2 вводят по линии 4. Сверху колонны отбирают углеводороды С4 и метил-трет.бутиловый эфир, которые конденсируют в конденсаторе 5. Конденсат сливают s емкость 6, откуда его частично возвращают в колонну 2 по линии

7 в качестве флегьы, а частично по линии 8 направляют на разделение в колонну 9, обогреваемую через кипятильник 10. Сверху колонны 9 отбирают углеводороды С4 и конденсируют в кон- 1 денсаторе 11. Конденсат сливают в емкость 12, откуда его частично возвращают в колонну 9 по линии 13 в качестве Флегмы, а частично по линии

14 отбирают как целевой продукт раз- 15 делений. Из куба колонны 9 по линии

15 отбирают метил-трет.бутиловый эфир в качестве продукта разделения.

Кубовый продукт колонны 2 подают по линии 16 в колонну 17, обогревае- Щ мую через кипятильник 18. Сверху колонны 17 отбирают метанол и конденсируют в конденсаторе 19. Конденсат сливают в емкость 20, откуда его частично возвращают в колонну 17 по линии

21 в качестве флегмы, а частично по линии 22 отбирают как целевой продукт разделения, Кубовый продукт колонны 17 -триметилкарбинол — через рекуператор 1 и холодильник 23 по линии 4 возвраща- З ют в колонну 2. Часть экстрагента подвергают регенерации. Концентрация экстрагента на тарелках колонны 2 составляет от 5 до 90 вес.В.

Согласно предложенному способу, при использовании безводного экстрагента вода в системе разделения отсутствует. При использовании триметилкарбинола, содержащего до 25В воды, количество экстрагента>выводимого на 4О регенерацию, составляет 0,5В от веса циркулирующего экстрагента, что при мощности установки 500 тыс. т МТБЭ в год составляет 10000 т, Регенерация экстрагента(триметилкарбинола)- 45 в предложенном способе заключается в переиспарении части экстрагента от накапливающихся солей и полимеров. Остаток от переиспарения направляется на сжигание. При этом не требует- ® ся дополнительных затрат топлива, так как сжигаемый продукт содержит горючее вещество — триме илкарбинол. При этом общие затраты на регенерацию. экстрагента составляют 26250 р. в год.

Таким образом, согласно предлага- 5> емому способу обеспечивается экономический эффект от 100 до 300 тыс.р. в год, что составляет от 0,3 до 0,1В от полной затраты на производство

МТБЭ. 6О

Пример 1. Исходную. смесь в количестве 570 r/÷, содержащую вес:,В; углеводородов С4 37,21, метил-трет. бутилового эфира 45,51, метанола

17,11, триметилкарбинола 0,06, воды

0,01, димера изобутилена 0,10, подают в колонну 2 непрерывного действия эффективностью 69 т.т. на 30 т.т. Б эту же колонну на 51 т.т. подают экстрагент из куба колонны 17 в количестве 1090 г/ч, содержащий .

0,04 вес.В метанола, 99,96 вес.В триметилкарбинола. Температура верха колонны 400С, температура куба 1200С.

Сверху колонны отбирают смесь в количестве 2115 r/÷, содержащую,вес.В . углеводородов С445,03, метил-трет.— бутилового эфира 54,,9 метанола уб р

0,002, триметилкарбинола 0,01, воды

0,01. Часть указанных продуктов в количестве 1635 r/÷ возвращают в колонну 2 в качестве флегмы, а остальную часть направляют в колонну 9 непрерывного действия, эффективностью

23 т.т. на 9 т.т ° Температура верха колонны 40 С, температура куба 1100С.

Сверху колонны 9 отбирают фракцию. углеводородов С4 в количестве 318 г/ч, содержащую, вес В: углеводородов

С4 99,80, метил-трет.бутилового эфира

0,16, метанола 0,01, триметилкарбинола 0,03. Часть фракции в количестве

106 r/÷ возвращают в колонну 9 в качестве флегмы, а остальную часть отправляют в качестве целевого продукта разделения. Кубовый продукт колонны 9 в количестве 258 г/ч, содержащий, вес.В: углеводородов С4 0,06, метил-трет.бутилового эфира 99,92, триметилкарбинола 0,02 отправляют в качестве целевого продукта разделения.

Кубовый продукт колонны 2 в количестве 1188 г/ч, содержащий,вес.В: метил-трет.бутилового эфира 0,05, метанола 8,25, триметилкарбинола

91,65 и димеров изобутилена 0,05, подают в колонну 17 непрерывного действия, эффективностью 67 т.т ° на 31 т.т.

Температура верха колонны 65 С

7 температура куба 105 С. Сверху колонны отбирают метанол в количестве 1676 г/ч, содержащий,вес.В МТБЭ

0,61, триметилкарбинола 0,23, димеров изобутилена 0,58 ° Часть метанола в количестве 1578 r/÷ возвращают в колонну 17 в качестве флегмы, остальную часть отбирают в качестве целевого продукта разделения.

Кубовый продукт колонны 17 в количестве 1090 r/÷, содержащий

0,04 вес.В метанола и 99,96 вес.В триметилкарбинола возвращают в колонну 2 в качестве экстрагента. Часть экстрагента подвергают регенерации.

Пример 2. Исходную смесь в том же количестве и того же состава, что и в примере 1, подают в колонну

2 непрерывного действия, эффектив" ность 69 т.т. на 30 т.т. Б эту же колонну на 51 т.т. подают экстрагент из куба колонны 17 в количестве 1090 r/÷

Р содержащий,вес.В: метанола 0,04,триме804625 тилкарбинола 99,46 и воды 0,5.Температура верха колонны 40 С, температура куба 120 С. Сверху колонны отбирают смесь в количестве 2130 r/÷, содержащую,вес.Ъ: углеводородов С444,70, метил-трет.бутилового эфира 54,58, 5 метанола 0,002, триметилкарбинола

0,01 и воды 0,7. Часть указанных продуктов в количестве 1635 г/ч возвращают в колонну .2 в качестве флегмы, а остальную часть направляют в колонну 9 непрерывного действия, эффективностью 23 т.т. на 9 т.т. Температура верха колонны 40 С, температура куба 110ОС. Сверху колонны 9 отбирают фракцию углеводородов С4 в количестве 848 r/÷, содержащую, вес.Ъ: 15 углеводородов С4 99,80, метил-трет.бутилового эфира 0,13, метанола 0,01, триметилкарбинола 0,03 и воды 0,03. Часть фракции в количестве 636 г/ч возвращают в колонну 20

9 в качестве флегмы, а остальную часть отправляют в качестве целевого продукта разделения. Во флегмовой емкости колонны отслаивается 3,5 г/ч воды, которая возвращается в систе- 25 му разделения.

Кубовый продукт колонны 9 в количестве 258 r/÷, содержащий,вес.Ъ: углеводородов С4 0,06, метил-трет.бутилового эфира 99,92, триметилкарбинола 0,02,отправляют в качестве целевого продукта разделения.

Кубовый продукт колонны 2 в ко- личестве 1188 r/÷, содержащий, вес.Ъ . метил-трет.бутилового эфира 0,05,метанола 8,25, триметилкарбинола 91,15, димеров изобутилена 0,05 и воды

0,50, подают в колонну 17 непрерывного действия, эффективностью 67 т.т. на 31 т.т. Температура верха колонны

65ОС температура куба 105 С.,Сверху 40 колонны отбирают метанол в количестве 1676 r/÷, содержащий вес.Ъ: метил-трет.бутилового эфира 0,61, триметилкарбинола 0,23, димеров иэобутилена 0,58 и воды 0,05 ° Часть метанола в количестве 1578 г/ч возвращают в колонну 17 в качестве флегмы, остальную часть отбирают в качестве целевого продукта разделения.

Кубовый продукт колонны 17 в коли- о честве 1090 г/ч, содержащий 0,04вес.Ъ метанола 99,46 вес.Ъ триметилкарбинола и 0,50 вес.Ъ воды возвращают в колонну 2 в качестве экстрагента.

Часть экстрагента подвергают регенерации.

Пример 3. Процесс, описанный в примере 2, повторяют с использованием в качестве экстрагента триметилкарбинола с содержанием 25 вес.Ъ воды, При этом эффективность колонны

2 составляет 75 т.т. Исходную смесь подают на 30 т.т., экстрагент на

60 т.т. Количество :.одаваемого экстрагента составляет 1200 r/÷. Темпео ратура верха колонны 40 С, температура куба 120 С. Состав дистиллята и флегмовое число в колонне 2 аналогичны примеру 2.

Переработка верхнего продукта колонны 2 производится аналогично примеру 2 °

Метил-трет.бутиловый эфир, отбираемый иэ куба колонны 9 в качестве целевого продукта, имеет следующий состав, вес.Ъ: углеводородов С4 0,06, метил-трет.бутиловый эфир 99,92, триметилкарбинол 0,02.

Кубовый продукт колонны 2 в количестве 1298 r/÷, содержащий,вес.Ъ; метил-трет.бутилового эфира 0,05, метанола 7,55, триметилкарбинола

69,26, воды 23,09 и димеров изобутилена 0,05, подают н колонну 17 непрерывного действия эффективностью

70 т.т ° на 25 т.т. Температура верха колонны 65 C,òåìïåðàòóðà куба 115ОC.

Состав дистиллята и флегмовое числов в колонне 17 аналогичны примеру 2.

Кубовый продукт колонны 17 в количестве 1200 г/ч, содержащий 0,04 вес.Ъ метанола, 74,96 вес.Ъ триметилкарбинола и 25,00 вес.Ъ воды возвращают в колонну 2 в качестве экстрагента.

Часть экстрагента подвергают регенерации.

Формула изобретения

Способ выделения метил-трет.бутилового эфира из реакционной смеси, содержащей углеводороды С4, МТБЭ и метанол, путем удаления последнего с использованием разделяющего агента и выделением метил-трет.бутилового эфира из оставшейся смеси ректификацией, отличающийся тем, чтО, с целью снижения энергозатрат и сокращения сточных вод, реакционную смесь подвергают экстрактивной ректификации в присутствии безводного триметилкарбинола или содержащего от

0,5 до 25 вес. 4.âîäû, в качестве разделяющего агента.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2349123/23-04, кл. С 07 С 41/12, 19.04.76 (прототип).

804625

Редакто Т. Кинь

Эаказ 08 0 38

Составитель В.Горленко

Тех С.Мигунова Ко ректор C.Øåêìàð

Тираж 45 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра акая наб. д. 4/5 филиал ППП атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4