Способ очистки диметилформамида

 

Спрсрв ОЧИСТКИ JOEHMETHneOPM .АНИДА, используемого в njpcueccax выделения С4 или С5 диеновых углеводородов экстрактивной ректификацией, от тяжелого остатка путем вакуушюй ректификации В присутствии селективного растворителя на основе пол алкилбензолов , о т л н ч а ю ц и и с я тем, что, с целью сокращения потерь диметилфЪрмамода я упроценпя технологии npoueicca, в качестве селективного растворителя используют полиалкилбензсльную смолу, выделяемую в виде кубового остатка при отделении лолиалкилвензольиой фракции в производстве этилбёнзола алкилированием бе.нзола этиленом, в количестве 1-4 а Очищае)«яй диметилформамид .I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

lQPQHOllb BY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИЯГГ СССР

Д йвй Ml (21) 3382148/23-04 (22) 11.01.82 (46) 23.05.83. Ввл.. В 19 (72) A.Ï. Ворожейкик, C Т, Гулиянц, A.Ã. Лиакумович, В.A. Курбатов, Л.и. Липатова, П.A. Зернов:. и Е.Л.. Осовский (53) 547. 298. 11(088.-8} . (56} 1. Технологический регламент для проектирования производства иэопрена иэ иэопеитана. Т. 4, HHHNCK, Ярославль, 1968. . 2. авторское свидетельство СССР.

Ф 687057, кл. С 07 С 7/08, 1976 (прототип).. .(54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИМЕТИЛФОРИАИИДй, используемого в процессах вы,Я0.„1018932, A

3t59 С 07 С 7/05у С 07 С 7/08;

С 07 С 103/36 деления Са или С диеновых углеводо- родов экстрактивной ректификацией, от тяжелого остатка путем вакуумной ректификации в присутствий селективного растворителя на основе полиалкилбензолов, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью сокращения потерь димвтилформамида и упрощения техноло- гии процесса,.в качестве селективного растворителя испольэувт полиалкнлбенэолъную смолу, выделяемую.в энде кубового остатка нрн отделении полиалкилбензольной фракции в производстве этилбенэола алкилированием бензола- этиленом, в количестве

1-4-мас.Ф на очнщаемый диметилформамид. В

1018932

Изобретение относится к регенерации экстрагентов, в частности диметилформамида, применяемого в процессах выделения диеновых углеводородов

С или С экстрактивной ректификацией. .В процессах -выделения диеновых углеводородов: изопрена или дивинила из фракций углеводородов С или С . используется метод двухступенчатой зкстрактивной ректификации с исполь.зованием в качестве селективного раст 1О ворителя диметилформамида (ДМФА) .

По мере насыщения ДМФА димерами диеновых углеводородов, .а также смолами необходима его регенерация.

Известен способ очистки ДМФА от 15 димеров пентадиенов и тяжелого остатка в процессах разделения изопентанизоамиленовых и изоамилен-изопреновых смесей экстрактивной ректификацией, согласно которому вывод экстрагента . 2О на регенерацию из системы экстрактивной ректификации осуществляют в жидкой фазе из колонны десорбцин углеводородов С . При этом на регенера„ цию выводят 2-3 вес. % .от всего коли- 25 чества ДМФА, циркулирующего в системе, Сначала димеры пентадиенов с температурой кипения 160-180 С отделяют от ДМФА азеотропной ректификацией в присутствии воды, а затем кубовый продукт подают на очистку от тяжелого остатка ректификацией под вакуумом. Тяжелый остаток, отбираемый из колонны ректификации, содержит

20-80 вес.% ДМФА (,1l.

Недостатками данного способа явля- З5 ется наличие отхода производствасмеси тяжелого остатка и ДМФА, сжигающегося, а не подлежащего утилизации; большие потери ДМФА с кубовым остатком. 40

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки экстрагентов, используемых в процессе выделения изопрена экстрак- g5 тивной ректнфикацией, например диметилформамида, от тяжелого остатка путем вакуумной ректификации в присутствии селективного растворителя в количестве 25-200% от веса диметилформамида, поступающего на очистку (2).

Согласно известному способу со стадии десорбции ДМФА отбирают па-. ровой поток экстрагента в количестве

0,05 — 20 мас.% от общего количества десорбированного экстрагента и отделяют от него димеры пентадиенов рек-. тификацней. Одновременно со стадии десорбции отбирают жидкий поток экстрагента в количестве 0,05 - 60

10 мас.% от общего количества десорбированного экстрагента и отделяют от этого потока тяжелый остаток путем ректификацин или экстрактивной дистилляции в присутствии селектив- 65 ного растворителя, в качестве. которого используют мазут, соляровое масло, дизельное топливо, полиалкилбензолы в количестве 25-200 мас.% от веса жидкого экстрагента.

Недостатками известного способа являются использование s качестве селективного растворителя товарных нефтепродуктов, большой расход растворителя, а также усложнение технологии процесса из-за необходимости дополнительного оборудования и затрат по регенерации селективного растворителя, уносимого с тяжелым остатком. Кроме того, имеются потери экстрагента с кубовым остатком ректификации. Так, например, при очистке в присутствии 25 мас.% полиалкилбейзолов потери экстрагента с кубовым остатком составляют 0,024 кг/ч или 2,4 кг на 1 т товарного изопрена.

При проведении процесса согласно известному способу происходит также загрязнение очищаемого экстрагента селективными растворителями вследствие летучести применяемых раствори,телей.

Цель изобретения — сокращение потерь диметилформамида и упрощение технологии процесса за счет исключения укаэанных недостатков.

Поставленная цель достигается способом очистки диметилформамида, используемого в процессах выделения С4 или С диеновых углеводородов экстрактивной ректификацией, от тяжелого остатка путем вакууМной ректи-. фикации в присутствии в качестве селективного растворителя полиалкилбензольной смолы, выделяемой в виде кубового остатка при отделении полиалкилбензольной. фракции в производстве этилбензола алкилированием бензола этиленом, в количестве 1-4 мас.% на очнщаемый диметилформамид.

Полиалкилбензольная смола (ПАБС) является отходом производства этилбензола. Кубовый остаток (ПАНС) используется в качестве котельного топлива. ПАБС имеет следующий химический состав, мас.%: диэтилбензолы 0,5 триэтилбензолы 7,1; диэтилбутилбензо- . лы 10„2; тетраэтилбензолы 5,4; дифенилэтан 18,3; пентаэтилбензол 9,1; этилдифенилэтан 7,3; гексаэтилбензол 5,77 смолы Зб,4.

ПАБС имеет температуру начала кипения выше 200 С, что исключает его проскок в регенерированный ДМФА, и . обладает высокой растворяющей способностью по отношению к тяжелому остатку. При полном иэвлечении ДЯФА из тяжелого остатка ПАБС выполняет роль разбавителя тяжелого остатка (взамен ДМФЙ) для обеспечения его транспортабельности .и технологичности про-. цесса. По технологической схеме процесса IIABC подают на смешение с ДМФА, .1018932

4 направляемым на очистку от тяжелого остатка, в линию питания колонны рек-тнфикации. В колонне регенерации под вакуумом с верха отгоняют регенерированный ДМФА, а с куба сливают смесь тяжелого остатка и ПАБС. Кубовый остаток можно испольэовать в качестве котельного топлива ТУ 38 30331-76 . (см. табл.).

Пример 1. К 300 г ДИФА, поступающего на очистку от тяжелого 30 остатка, добавляют 18 г (6 мас. Ф)

НАЕС, Эту смесь эаливают s кругло донную колбу с дефлегматором и отгоняют под вакуумом:при остаточном давлении 195 мм рт.ет. до темпера- 15 тури 125©С (170oC в йересчете на атвюсферное давление) . Попучают

296,4 r регейерированного ДМФА и

21,6 r кубового остатка. Содерж ние

ДМФА в кубовом остатке 3,2 мас.е. З1

Кубовый остаток соответствует ТУ на котельное топливо (см. табл.}.

Пример 2. K 300 г.ДМФА, поступающего иа очистку .от тяжелого остатка, добавляют 12 г (4:мас.Ф)

-ПАБС. Эту смесь перегоняют в условиях, аналогичных. примеру 1. Получают

296.,4 г регенерироваиного ДМФА и. 15,6. r кубового остатка. Наблюда-. ется отсутствие содержания ДМФА в кубовом .остатке. Кубовый остаток соответствует Ту на котельное топ- . ливо (см. табл.).

Пример 3 ° K 300 r ДИФА, пос-. тупающего на очистку от тяжелого остатка, добавляют 6 г (2 мас.%)ПАНС. Эту смесь перегоняют. в условияк, аналогичных примеру 1 Получавт

296,4 г регенерированного ДМФА и

9,6 г кубово1 о остатка. Наблюдается отсутствие содержания ДМФА в кубовом остатке..Кубовый остаток соответствует Ту.на котельное топливо (см. табл.).

ll .р и м е р 4. K 300 г ДМФА, пос-. тупающего на очистку от тяжелого остатка, добавляют. 3 г (1 мас.Ъ)

ПАБС. Эту смесь перегоняют в условияк, -аналогичнык примеру 1. Получают 296,4 r регенерироваиного ДМФА и 6,6 г кубового остатка. Наблюдаетоя отсутствие содержание ДМФА в кубовом остатке. Кубовый остаток соот ветствует ТУ на котельное топливо, (см. табл.).

Пример 5. К 300 г ДМФА, поступающего иа-очистку от тяжелого остатка, добавляют 2 г (0,67 мас.В)

ПАВС. Эту смесь перегоняют в условиях, аналогичных примеру 1„ Получают

295,7 г регенерированного ЯМА и ,6,3 г кубового остатка. Содержание

ДМФА в кубовом остатке 12 мас.Ъ.

Кубовый остаток не соответствуе

Ту на котельное топливо (см. табл).

1018932

1 Ci

I с и н о

l

1

1

f о

Ю о

О Ф с,,Ю Г) D н о

1

I

lA

ФЧ т"1 1 о

Ю

Ю с о Ul

%4

Ф Ъ и н о

1

l

< о

% н ор

4 0 с

О с ф Ф

I.

1

О .I !

1

1, 1 о н о

Ц

I !

l !

f. с

ОЭ

Cl

EO

01 с о с; — л.С1. V с о

% о

Ю

Ю с о

I

t

1б

1 .Я

1 Р

I О

"1 Ф3

1. о

1 1 а î о о о . ю фЪ ° о с

I !

} н

Ю N

I . 46 ! !!!

I 1

I, ..., ! е .. !. ,Е . ф3 с 1 б . u й, e,,е v а о

:е м м; е V ; Л e: Î "U 1 ! н .:;. u 1 О Е

v. v м

I,. О .Е

\. с, ц Е щ ф,g в

1 !.Р ЮЕ Ж Щ

o:.:к1:. е ее Бе

Qlv W C4Q сч О .54 . ОВ Й э ае... ug

l g 63.Ф Й н3 !!3н. а Ым о о

o. .v це .ех е :- м ао

I Ф VB Е Н 1

u t v х а

g g,с Е g+ g,Н

1018932

П р н и е р 6. ДМФА поступает на очистку от тяжелого остатка в количестве 18,9 кг/ч (3% от циркулирующего в системе экстрагента) в колонну,. имеющую 10 дракткческкх тарелок и работающую под вакуумом 5

350 мм рт.ст. при 70 С. С верхней части колонны отбирают ДМФА, не содержащий .тяжелого остатка. На вторую тарелку от куба подают 20 кг/ч (100% от питания) солярового масла- !О

Из куба колонны отбирают тяжелый остаток в соляровом масле с концентрацией ДМФА 0,1 иас.%. Потери ДМФА— .1 кг на 1 т иэопрена.

Пример 7. ДМФА поступает 15 на очистку от тяжелого остатка з количестве 2 т/ч (0,4 % от циркулирующего в системе экстрагента} в колонну, имеющую 10 практических тарелок и работ ающую пад вакуумом 350 им .р рт. ст. и темдературе верха 125еС. . С верхней части колонны отбирают

ДМФА, не содержащий тяжелого остатка, в количестве 2 т/ч.

На смешение с ДМФА, поступающим на очистку, подают 80 кг/ч полиалкилбензольной смолы (4% от питания).

Из куба колокны отбирают тяжелый остаток, содержащий 0,01 иас.%.

ДМФА и соответствующий по физикохимическим показателям ТУ на котельsoe топливо. Потери ДМФА составляют

0,1 кг на 1 т изопрена. Техническими преимуществами предлагаемого способа по сравнению с HSвестзым является применение з качест-- э ве селективного растворителя смол— недефицитного продукта — отхода .производства этклбенэола: полиалкклбенэольной смолы (ПАБС) . В процессе получения этилбекзола алкнлированкеи 4© бензола этиленом образуются поЛиал-.. килбензолы, которые. выделяются ректификацкей и возвращаются в процесс на переалкилирование в этилбенэол.

Себестоимость йх соответствует себе- 4 стоимости самого этилбензола. Использование их в качестве растворителя рекомендовано по известному способу. По предлагаемому спОсобу используют кубовый остаток после вы- Я,, деления фракции полиалкилбензолов (полиалкилбензольную смолу ПАБС), которая является отходом производства и в настоящее время отправляется на сжигание, или же в смеси с пнролиэной смолой отгружается потре" бителям для получения .технического углерода. Кроме того, по предлагаемому способу дозировки растворителя намного ниже, чем по известному.

Использование в.качестве селектнз-4© ного растворителя для кубового остатка целевых товарных продуктов . (по известному способу): .солярового масла, мазута, дизельного. топлива, полиалкилбензолов предполагает кх Я регенерацию кэ кубового остатка во избежание их безвозвратных потерь. Следовательно, необходимо дополнительное оборудование (вакуумная

iколонна регенерации, кипятильники, насосы, емкость), что усложняет технологию процесса и удорожает ее.

С другой стороны, прн извлечении иэ кубового остатка растворителя сам кубовый остаток теряет транспортабельность и "забивает" оборудование узла регенерации.

В случае использования кубового . остатка з качестве топлива, например котельного, рационально использование з качестве растворителя только мазута, так как его стоимость соответствует стоимости котельного топлива. Стоимость же солярового масла, дизель° ного топлива„ полиалкилбенэолоз превъаяает стоимость котельного топлива. Использование же кубового остатка в качестве топлива по известному способу не подтверждено соответствием физико-хиинческкх свойств техкическкм условиям на котельное или иное топливо.

По предлагаемому способу -не требуется регенерировать растворитель из кубового остатка, так как в качестве растворителя используется отход производства. Кроме того., кубовый остаток после ректификации ДМФА в йрисутстзкк данного растворителя может использоваться как котельное топливо.

При проведении регенерации по известному способу в кубовом остатке остается до 0,2 мас.% ДМФА (без учета растворителя). При проведении регенерации по предлагаемому способу в кубовом остатке ДМФА.отсутствует. .Как видно нз приведенных примеров, -добавка растворителя в количестве менее 1 мас.% на регекерируеиый

ДМФА нецелесообразна по причине некачественной регенерации содержание

ДМФА в кубовом остатке составляет до 12 мас. %. Добавка растворителя з количестве, большем 4 мас.% на регенерируемай ДМФА, экономически невыгодна, так как достаточная степень извлечения ДМФА достигается и при иеньщих количествах растворителя и технологически неприемлема. Учитывая то, что вывод кубового остатка нэ колонны регенерации производят периодически, установлено, что по мере заполнения куба при добавке растворителя з количестве более 4 мас.% на регенернруемай ДМФА, заполнение куба колонны происхсщит быстро и весь

ДМФА не успевает отпариться (см. пример 1) . Поэтому проблематично получить кубовый остаток с минимальным содержанием ДМФА при разбавлении кубового остатка растворителем в

1018932

Составитель Г. Гуляева

Редактор Н. Егорова Техред X.Кастелевич Корректор А; Ференц

Заказ 3629/18 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф количестве 25-200 мас.Ф на поток ре" генерируемого ДМФА, как указано в известном способе.

Ожидаемый зкономический. эфФект от использования предлагаемого способа по сравнению с известным .обуслов.-5 лен использованием в качестве раст- ворителя смол отхода производства, низкими дозировками растворителя ,смол - 1-4% (по известному"способу

25-100%), полной отгонной.ДМФА,от смол (отсутствие содержания ДМФА по кубу).

Защита окружающей среды при осу ществлении предлаГаемого способа очистки выражается в том, что кубовый остаток после регенерации ДМФА от

"тяжелых" смол не вывозится на шламо- отвал, а утилизируется в качестве котельного топлива.