Способ ректификации смеси хлорпроизводных пропилена

 

Изобретение относится к технологии получения хлоруглеводородов хлорированием олефинов с последующим разделением продуктов хлорирования на целевой и побочные продукты, в частности к способу ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с получением хлористого аллила высокой чистоты. Процесс ректификации смеси хлорпроизводных пропилена на трех колоннах ведут с подачей смеси хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны. Направляют дистиллят первой колонны в среднюю часть второй колонны. Подают дистиллят второй колонны, содержащий вместе с "легкой" фракцией хлористый аллил в количестве 10 - 60 мас.%, на питание третьей колонны с выделением на ней "легкой" фракции в виде дистиллята и с возвратом ее кубового продукта на одну из тарелок второй колонны. Выводят "тяжелую" фракцию в составе кубового продукта первой колонны с содержанием в нем хлористого аллила в количестве не более 10 мас.%. Выводят кубовый продукт второй колонны на одну из тарелок первой колонны в количестве 0,01-0,15 ч. на 1 ч. отбираемого в газовом виде с одной из нижних тарелок второй колонны хлористого аллила. Технический результат - повышение качества хлористого аллила, снижение колличества побочных продуктов.

Изобретение относится к технологии получения хлоруглеводородов хлорированием олефинов с последующим разделением продуктов хлорирования на целевой и побочные продукты, в частности к способу ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с получением хлористого аллила высокой чистоты.

Для получения хлористого аллила в промышленности используется метод высокотемпературного хлорирования пропилена с последующим выделением из продуктов реакции смеси хлорпроизводных пропилена и их ректификацией на двух или трех колоннах.

Известен способ ректификации смеси хлорпроизводных пропилена на двух колоннах, входящий в способ производства хлористого аллила, с подачей хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны, отделением "легкой" фракции в виде дистиллята этой колонны, направлением кубового продукта первой колонны в среднюю часть второй колонны для отделения "тяжелой" фракции в виде кубового продукта от хлористого аллила, отбираемого в виде дистиллята второй колонны как готового продукта.

Хлорпроизводные пропилена поступают в среднюю часть первой колонны, в которой отделяется "легкая" фракция, выводимая в виде дистиллята. Продукт с низа первой колонны, содержащий хлористый аллил и "тяжелую" фракцию, направляется во вторую колонну. Здесь хлористый аллил отделяется от "тяжелой" фракции и выводится в виде дистиллята как готовый продукт с концентрацией около 98.5 мас.%. "Тяжелая" фракция выводится из второй колонны в виде кубового продукта /Патент ПНР 139088, МКИ⁴ С 07 С 21/067, опубл. 16.01.85/.

Недостатком данного способа производства является трудность достижения высокого качества хлористого аллила. Требуется поддержание высоких флегмовых чисел на первой колонне, что влечет за собой больший расход энергетических затрат. Этим сокращаются потери хлористого аллила с выводимой, как отход производства, "легкой" фракцией и обеспечивается снижение содержания компонентов "легкой" фракции в кубовом продукте этой колонны и, как следствие, в дистилляте второй колонны.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ ректификации смеси хлорпроизводных пропилена на трех колоннах, описанный в способе производства хлористого аллила, с подачей хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны, направлением дистиллята первой колонны в среднюю часть второй колонны для выделения хлористого аллила в нижней части второй колонны, подачей дистиллята второй колонны, содержащего вместе с "легкой" фракцией хлористый аллил, на питание третьей колонны для отделения "легкой" фракции в виде дистиллята третьей колонны, возвратом кубового продукта третьей колонны на одну из тарелок второй колонны и выводом "тяжелой" фракции в составе кубового продукта первой колонны.

В названном способе хлорпроизводные пропилена поступают в среднюю часть первой колонны, из нижней части которой выводится "тяжелая" фракция, а дистиллят, содержащий хлористый аллил и "легкую" фракцию, с верха колонны направляется во вторую колонну. Здесь хлористый аллил отделяется от "легкой" фракции и при концентрации 97-98 мас.% выводится из нижней части колонны как готовый продукт. Дистиллят второй колонны, содержащий "легкую" фракцию и немного хлористого аллила, поступает в третью колонну, где сверху выводится только "легкая" фракция, а продукт с низа колонны, содержащий в основном хлористый аллил и небольшое количество "легкой" фракции, возвращается на питание второй колонны /Промышленные хлорорганические продукты. Справочник. Под ред. Л.А. Ошина. - М.: Химия, 1978. - 656 стр./.

Недостатком данного способа производства является низкое качество хлористого аллила. Способ не позволяет отделить от конечного продукта 1,5-гексадиен и другие высококипящие примеси, присутствующие в исходной смеси хлорпроизводных пропилена и образующиеся в системе ректификации.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является организация материальных потоков в системе ректификации таким образом, чтобы сократить поступление компонентов "легкой" фракции, а также высококипящих хлорпроизводных и 1,5-гексадиена в конечный продукт.

Технический результат при осуществлении заявляемого изобретения выражается в том, что с изменением организация материальных потоков в системе ректификации повышаются качество и потребительские свойства хлористого аллила, снижается количество побочных продуктов и повышается качество продуктов при использовании хлористого аллила в качестве полуфабриката в различных производствах.

Указанный технический результат при осуществлении заявляемого изобретения достигается тем, что в известном способе ректификации смеси хлорпроизводных пропилена на трех колоннах с подачей смеси хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны, направлением дистиллята первой колонны в среднюю часть второй колонны для выделения хлористого аллила в нижней части второй колонны, подачей дистиллята второй колонны, содержащего вместе с "легкой" фракцией хлористый аллил, на третью колонну для отделения "легкой" фракции в виде дистиллята третьей колонны, возвратом кубового продукта третьей колонны на одну из тарелок второй колонны, и выводом "тяжелой" фракции в составе кубового продукта первой колонны, процесс ведут таким образом, что в дистиллят второй колонны вместе с "легкой" фракцией пропускают хлористый аллил в количестве 10-60 мас.%, а в кубовый продукт первой колонны вместе с "тяжелой" фракцией пропускают хлористый аллил в количестве не более 10 мас. %, выводом кубового продукта второй колонны на одну из тарелок первой колонны в количестве 0.01-0.15 частей на 1 часть отбираемого в газовом виде с одной из нижних тарелок второй колонны хлористого аллила.

Проведение процесса ректификации смеси хлорпроизводных пропилена с пропуском в дистиллят второй колонны вместе с "легкой" фракцией хлористого аллила в количестве 10-60 мас.% обеспечивает более полное отделение компонентов "легкой" фракции от товарного хлористого аллила.

Отделение "легкой" фракции в виде дистиллята третьей колонны и возврат кубового продукта третьей колонны на одну из тарелок второй колонны позволяет сократить потери хлористого аллила с "легкой" фракцией, являющейся, как правило, отходом производства хлористого аллила.

Выделение хлористого аллила в газовом виде с одной из нижних тарелок второй колонны с выводом части кубового продукта второй колонны на одну из тарелок первой колонны в количестве 0.01-0.15 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила, а "тяжелой" фракции в составе кубового продукта первой колонны с содержанием в нем хлористого аллила в количестве не более 10 мас. %, позволяет сократить попадание 1,5-гексадиена и других высококипящих хлорпроизводных компонентов в товарный хлористый аллил.

Способ осуществляется следующим образом.

Смесь хлорпроизводных пропилена поступает в среднюю часть первой колонны. Продукт с низа первой колонны, содержащий хлористый аллил в количестве не более 10 мас.% состава и "тяжелую" фракцию, выводится из системы ректификации. Дистиллят первой колонны, содержащий хлористый аллил и "легкую" фракцию с небольшим количеством "тяжелых" примесей, выводится на питание второй колонны. Дистиллят второй колонны с содержанием в нем хлористого аллила 10-60 мас.% вместе с "легкой" фракцией выводится на питание третьей колонны. С верха третьей колонны в виде дистиллята выводится "легкая" фракция. Кубовый продукт третьей колонны возвращается на одну из тарелок второй колонны. Во второй колонне хлористый аллил выделяется в газовом виде с одной из нижних тарелок. Кубовый продукт второй колонны при этом выводится на одну из тарелок первой колонны в количестве 0.01-0.15 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила.

Содержание хлористого аллила в готовом продукте составляет не менее 99.50 мас.%.

Пример 1. Хлорпроизводные пропилена, содержащие 4.50 мас.% "легких" примесей, 78.70 мас.% хлористого аллила и 16.80 мас.% "тяжелых" примесей, в количестве 6566.00 кг/час подают в среднюю часть первой колонны. Дистиллят первой колонны, содержащий хлористый аллил и "легкую" фракцию с небольшим количеством "тяжелых" примесей, выводится на питание второй колонны в количестве 5786.40 кг/час. Дистиллят второй колонны с содержанием хлористого аллила в нем 28.0 мас.% вместе с "легкой" фракцией выводится на питание третьей колонны в количестве 487.96 кг/час. С верха третьей колонны в виде дистиллята выводится "легкая" фракция с содержанием в ней хлористого аллила 1.10 мас. % в количестве 292.63 кг/час, а кубовый продукт третьей колонны в количестве 195.33 кг/час выводится на тарелку питания второй колонны. Продукт с низа первой колонны, содержащий хлористый аллил в количестве 4.50 мас. % состава и "тяжелую" фракцию, в количестве 1138.94 кг/час выводится из системы ректификации. Во второй колонне хлористый аллил выделяется в газовом виде с четвертой снизу тарелки в количестве 5134.33 кг/час. Кубовый продукт второй колонны при этом выводится на тарелку питания первой колонны в количестве 359.34 кг/час, что составляет 0.07 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила.

Содержание хлористого аллила в готовом продукте составляет 99.60 мас.% "легких" и "тяжелых" примесей - соответственно 0.10 и 0.30 мас.%.

Пример 2. Хлорпроизводные пропилена, содержащие 3.75 мас.% "легких" примесей, 82.17 мас. % хлористого аллила и 14.08 мас.% "тяжелых" примесей, в количестве 7283.70 кг/час подают в среднюю часть первой колонны. Дистиллят первой колонны, содержащий хлористый аллил и "легкую" фракцию с небольшим количеством "тяжелых" примесей, выводится на питание второй колонны в количестве 6348.35 кг/час. Дистиллят второй колонны с содержанием хлористого аллила в нем 36.7 мас.% вместе с "легкой" фракцией выводится на питание третьей колонны в количестве 520.48 кг/час. С верха третьей колонны в виде дистиллята выводится "легкая" фракция с содержанием в ней хлористого аллила 0.37 мас. % в количестве 264.71 кг/час, а кубовый продукт третьей колонны в количестве 255.77 кг/час выводится на тарелку питания второй колонны. Продукт с низа первой колонны, содержащий хлористый аллил в количестве 6.30 мас. % состава и "тяжелую" фракцию, в количестве 1083.73 кг/час выводится из системы ректификации. Во второй колонне хлористый аллил выделяется в газовом виде с четвертой снизу тарелки в количестве 5935.26 кг/час. Кубовый продукт второй колонны при этом выводится на тарелку питания первой колонны в количестве 148.38 кг/час, что составляет 0.025 частей на 1 часть отбираемого хлористого аллила.

Содержание хлористого аллила в готовом продукте составляет 99.71 мас.% "легких" и "тяжелых" примесей - соответственно 0.12 и 0.17 мас.%.

Использование изобретения позволит повысить качество хлористого аллила (уменьшается содержание 1,5-гексадиена, 2-хлорпропена и других примесей), а также снизить количество побочных продуктов и повысить качество продуктов при использовании хлористого аллила в качестве полуфабриката в различных производствах.

Формула изобретения

Способ ректификации смеси хлорпроизводных пропилена на трех колоннах с подачей смеси хлорпроизводных пропилена в среднюю часть первой колонны, направлением дистиллята первой колонны в среднюю часть второй колонны для выделения хлористого аллила в нижней части второй колонны, подачей дистиллята второй колонны, содержащего вместе с "легкой" фракцией хлористый аллил, на третью колонну для отделения "легкой" фракции в виде дистиллята третьей колонны, возвратом кубового продукта третьей колонны на одну из тарелок второй колонны и выводом "тяжелой" фракции в составе кубового продукта первой колонны, отличающийся тем, что в дистиллят второй колонны вместе с "легкой" фракцией пропускают хлористый аллил в количестве 10 - 60 мас. %, а в кубовый продукт первой колонны вместе с "тяжелой" фракцией пропускают хлористый аллил в количестве не более 10 мас. %, и хлористый аллил отбирают в газовом виде с одной из нижних тарелок второй колонны с выводом кубового продукта второй колонны при этом на одну из тарелок первой колонны в количестве 0,01-0,15 ч. на 1 ч. отбираемого хлористого аллила.