Способ разделения легких углеводородов с одинаковым числом атомов углерода в молекуле

 

М 134362

Класс 12е, 3в

120, 1901

СССР

Р я т„-;:-.

Л пап !

ЬИЬЛИОТ„,,,»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подаасные группы /у"М 41, 50

Л. С. Кофман, T. Н. Матвееьа и T. Н, Савельева

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

С ОДИНАКОВЫМ ЧИСЛОМ АТОМОВ УГЛЕРОДА В МОЛЕКУЛЕ

Заявлено 23 марта 1959 г. за № 701859/23 в Комитет по делам пзобрет. нпй и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 24 за 1960 г.

При каталитическом дегидрировании алканов С,— Св образуются всевозможные изомеры алканов, алкенов и диеновых углеводородов преимущественно с таким же количеством атомов углерода, как у исходного углеводорода. Разделение такой сложной смеси взаимно растворимых и близких по своим физическим свойствам веществ связано со значительными затруднениями. При крекинге и пиролизе индивидуальных углеводородов и различных нефтяных погонов состав фракции Са, Сз и Св является еще более сложным, чем при каталитическом дегидрировании.

Известно, что для промышленного выделения дивинила применяетсч такой громоздкий процесс, как хемосорбция аммиачным раствором ацетата закиси меди. Выделяемый прп этом товарный дивинил содержит до

2 — 3 о примесей других углеводородов; к тому же часть целевого продукта отходит вместе с непрореагировавшими углеводородами и практически безвозвратно теряется. Для повышения концентрации дивиннла с 96 до 99% прибегают к дополнительному процессу азеотропной дпстилляции с метиламином

В том случае, когда целевым продуктом является изопрен, разделение становится еще более затруднительным, как из-за большого количества изомеров Сз, так и в связи со специфическими свойствами последних. Так, например, упомянутый выше хемосорбент не пригоден для выделения изопрена, так как обладает слишком малой емкостью и недостаточной селективностыо по отношению к этому углеводороду, Кроме того, изопрен, выделяемый хемосорбцией любыми аммиачными растворами, содержит примеси, отрицательно влияющие на процесс полимеризации и качество полимера. Между тем к изопрену, предназначенному для получения высококачественного синтетического каучука, предъявляются особо высокие требования в отношении отсутствия примесей

Для разделения бутан-бутеновых смесей применяется экстрактпвная дистилляция с водным ацетоном и водным фурфуролом.

При этом объем растворителя больше объема разделяемых ж.IJKHx углеводородов в 15 — 20 раз и насыщенность растворителя в кубе ко№ 134362

Предмет изобретения

Способ разделения легких углеводородов с одинаковым числом атомов углерода в молскуле, но разной степени насыщенности путем экстрактивной дистилляции, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и возможности получения высококонцентрированных фракций углеводородов, например изопрена, в одну стадию, дистилляцию ведут в присутствии диметилформамида в качестве растворителя с добавкой веществ, ограничивающих растворимость углеводородов, но повышающих относительную летучесть для их трудноразделяемых пар, например воды, или без добавки таковых.

Редактор Н. И. Мосин Текред А. А. Кудрявицкая Корректор Г. С. Голубятникова

Формат бум. 70х 108 /„Объем 0,17 п л.

Тираж 750 Цена 25 коп.; с 1.1-61 r..— 3 коп.

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6

Подп. к печ. 10.XI-60 г

Зак. 9406

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка, 14. лонны не превышает 1,5 — 2%. Попытки применения ряда растворителей для разделения углеводородов Св до сих пор не давали достаточно обнадеживающих результатов.

Следует учесть, что, например, ацетон образует с углеводородами

Са азеотропы, что значительно осложняет технологию разделения (необходимость отмывки и отгонкн растворителя). Тем не менее, из-за отсутствия более совершенных методов для выделения изопрена, до последнего времени используется, например в США, комбинированный процесс экстрактивной и азеотропной дистилляции с водным ацетоном. Необходимо также отметить, что до сих пор не найдена такая азеотропообразующая добавка, которая позволила бы добиться четкого разделения смеси изопрена и 2-метил-2-бутена (триметилэтилена).

С целью упрощения процесса разделения легких углеводородов с

OgI H H 3 K O B bI AI H H CA O M а то мои B BIO JI eI< л е, н о р 3 3 H OH CT P II e I- H B C bf IU,e I I H Oсти путем экстрактивной дистилляцпи, а также для возможного получения при этом высококонцентрированных фракций углеводородов, например пзопрена, в одну стадию, предлагается вести процесс дистилляции в присутствии диметилформамида в качестве основного растворителя. К последнему можно добавить вещества, ограничивающие растворимость углеводородов, но повышающие относительную летучесть для трудноразделяемых пар последних, например воду.

Количество добавочного компонента устанавливают в зависимости оТ состава разделяемых продуктов. В том случае, когда этим компонен том является вода, рекомендуется следующее содержание ее в растворителе (диметилформамиде): 0 — 5% при разделении смесей алканов и алкенов и 6 — 10VO при разделении смесей диеновых и остальных углеводородов.

При осуществлении предлагаемого способа флегмовые числа не пр=вышают 2 — 3. Чистота вышеуказанных целевых продуктов не ниже 99%, при выходе их в десорбате не ниже 97% от потенциала. Насыщенность растворителя, выходящего из куоа колонны экстрактивной дистилляции, составляет 1,5 — 5,0%.

Предлагаемый способ рекомендуется: а) для промышленного выделения изопрена из катализатов деги-. дрирования изопентана, изоамиленов и их смесей, а также из других промышленных фракций углеводородов С5, содержащих изопрен, и б) для промышленного выделения изоамиленов из катализата дегидрирования изопентана, а также из других промышленных фракций уг-: леводородов Св, содержащих н-пентан и изопентан,