Колонна с разделительными внутренними элементами для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем

Авторы патента:

ХОФИНГЕР Юлиа (DE)

ХАЙДА Бернд (DE)

РЕНЦЕ Петер (DE)

C07C7/08 - экстрактивной

B01D3/40 - экстрактивная дистилляция

B01D3/32 - ректификационные колонны с прочими отличительными особенностями

Владельцы патента RU 2694032:

БАСФ СЕ (DE)

Изобретение предназначено для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем. Описана колонна с разделительными внутренними элементами для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем, с подачей селективного растворителя в верхней части колонны и подачей подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов ниже подачи селективного растворителя, причем в колонне селективный растворитель нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси, к которым он обладает более высокой аффинностью, и его отводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель, а те компоненты подлежащей разделению смеси, аффинность селективного растворителя к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток, который полностью или частично конденсируется с получением конденсата, частично отводимого в виде потока продукта, а в остальном снова подаваемого в колонну в виде обратного потока. В области колонны выше разделительных внутренних элементов предусмотрена первая, по существу горизонтальная, подающая труба для подачи селективного растворителя, причем эта труба имеет сужение поперечного сечения до самого узкого места, а после сужения поперечного сечения снова расширяется. Для подачи обратного потока предусмотрена вторая подающая труба, которая входит в первую трубу в области самого узкого места сужения поперечного сечения. Описан также способ разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем в колонне. Технический результат: обеспечение эффективного разделения смеси. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 пр.

Настоящее изобретение касается колонны с разделительными внутренними элементами для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем, а также способа с применением колонны.

Из US 2,129,684 известна экстракционная дистилляционная колонна, в которую горизонтально подается растворитель, а поток флегмы вертикально стекает сверху вниз. Экстракционная дистилляция в колонне известна также из документов RU 2315028 C1, RU 2319684 С9, SU 485588 A3, FR 2606291 А и US 2610141 А.

Раскрывающий экстракционную дистилляцию документ DE 102010011014 А1 можно рассматривать в качестве наиболее близкого аналога к заявленному изобретению. Экстракционные дистилляционные колонны служат для разделения смесей углеводородов и/или производных углеводородов с применением селективного растворителя, которые повышает различия в летучести между компонентами подлежащей разделению смеси. Подлежащую разделению смесь и селективный растворитель проводят через разделительные внутренние элементы колонны противотоком, причем селективный растворитель нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси, к которым он обладает более высокой аффинностью, и его выводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель, а те компоненты подлежащей разделению смеси, аффинность селективного растворителя к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток, который полностью или частично конденсируется с получением конденсата, частично отводимого в виде потока продукта, а в остальном снова подаваемого в колонну в виде обратного потока.

Для эффективной эксплуатации колонны требуется, чтобы обратный поток равномерно перемешивался с селективным растворителем и растворялся в нем, так чтобы получался однофазный жидкий раствор однородного состава.

В случае известных колонн, без предварительного перемешивания селективного растворителя и обратного потока согласно изобретению, то есть с раздельной их подачей, колонна существенно теряет в эффективности, поскольку взаимное растворение и гомогенизация обеих жидкостей происходит по меньшей мере частично в верхней области разделительных внутренних элементов, и они таким образом неспособны выполнять собственно задачу по разделению. Так, например, для колонны диаметром 4,70 м при экстракционной дистилляции для выделения 1,3-бутадиена из смеси (отсечки) С₄ и использовании в качестве селективного растворителя N-метилпирролидона потеря эффективности может составлять до 60%.

Для решения вышеуказанной проблемы предлагалось, например, располагать два распределителя жидкости друг над другом и подавать в каждый из них в каждом случае по одному из подлежащих смешиванию потоков жидкости. Хотя это и позволяет добиться частичного повышения эффективности колонны, но при этом приходится мириться с увеличением ее конструктивной высоты.

Задача изобретения, напротив, состояла в том, чтобы представить колонну для экстракционной дистилляции, обеспечивающую отличное смешивание обратного потока и селективного растворителя без необходимости мириться с потерями эффективности или дополнительной конструктивной высотой.

Эту задачу решают посредством колонны с разделительными внутренними элементами для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с применение селективного растворителя, с подачей селективного растворителя в верхней части колонны и подачей подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов ниже подачи селективного растворителя, причем в колонне селективный растворитель нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси, к которым он обладает более высокой аффинностью, и его выводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель, а те компоненты подлежащей разделению смеси, аффинность селективного растворителя к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток, который полностью или частично конденсируется с получением конденсата, частично отводимого в виде потока продукта, а в остальном снова подаваемого в колонну в виде обратного потока, и колонна отличается тем, что

- В области колонны выше разделительных внутренних элементов предусмотрена первая, по существу горизонтальная, подающая труба для подачи селективного растворителя,

- причем первая, по существу горизонтальная подающая труба имеет сужение поперечного сечения до самого узкого места, а после сужения поперечного сечения снова расширяется, и причем

- для подачи обратного потока предусмотрена вторая подающая труба, которая входит в первую, по существу горизонтальную подающую трубу в области самого узкого места.

Специалист в области экстракционной дистилляции не стал бы использовать устройство для подмешивания обратного потока в селективный растворитель в вышеописанной форме, которое использует эффект Вентури, в частности, из опасений, что несущий поток (в данном случае поток селективного растворителя) может всасывать газ, причем возможно было бы образование газовых подушек (газовых подпоров), которые могли бы отрицательно сказываться на равномерном распределении жидкости по сечению колонны.

Неожиданным образом, однако, оказалось, что в области самого узкого места (на самом узком участке) поперечного сечения первой, по существу горизонтальной, подающей трубы устанавливается динамическое равновесие, которое по существу можно описать следующим образом:

Подсасывающее действие жидкой струи селективного растворителя, который поступает через первую, по существу горизонтальную, подающую трубу, устраняется, как только через вторую подающую трубу, которая открывается в первую, по существу горизонтальную, подающую трубу в области максимального сужения ее поперечного сечения(самого узкого места), подсасывается некоторое определенное количество газа; во второй подающей трубе скапливается некоторый столб жидкости, который, однако, очень скоро вновь разрушается, поскольку как только во второй подающей трубе формируется небольшой столб жидкости, снова возникает подсасывающее действие. Уже всосавшийся газ полностью растворяется в жидкости ниже по потоку самого узкого места поперечного сечения ввиду высокого уровня турбулентности.

Согласно изобретению можно применять любую известную колонну для экстракционной дистилляции. Предпочтительны колонны в масштабах мировой шкалы, поскольку в случае большого диаметра колонны, в частности, более 0,5 м или же более 1,5 м, растворение обратного потока в селективном растворителе и их гомогенизация с увеличением диаметра колонны становятся сложнее. Разделительные внутренние элементы могут представлять собой, в частности, тарелки или пакеты. В случае пакетов над ними обязательны распределители жидкости.

Предпочтительно, чтобы над разделительными внутренними элементами в колонне располагался распределитель жидкости.

В случае применения тарелок в качестве разделительных внутренних элементов дополнительный распределитель жидкости над ними не требуется так строго; возможно также, чтобы его роль исполняли самые верхние тарелки; при этом, однако, они более не могут исполнять собственно задачу разделения.

Распределитель жидкости равномерно распределяет жидкость по сечению колонны и обладает такими элементами, что пар направляется по колонне вверх отдельно от жидкости. В качестве распределителей жидкости можно применять, например, распределители с желобами коробчатого сечения, распределители с перфорированными тарелками, распределители с воронками или распределители с трубками.

Обратный поток предпочтительно подают на разделительные внутренние элементы, в частности, тарелки, чтобы вымыть растворитель из восходящего пара.

Смешивание обоих потоков жидкости тем сложнее, чем выше различия в плотности и вязкости. В частности, это справедливо для различий в плотности, приблизительно превышающих 3-5%, и различий в вязкости, превышающих приблизительно 50%.

Проблему представляет собой, например, смешивание так называемого рафината 1, то есть смеси, которая содержит в основном бутаны и бутены, с N-метилпирролидоном и 8,3 масс.-% воды как селективным растворителем, так как обе жидкости существенно различаются как по плотности (N-МП/вода 1,014 кг/м³ в сравнении с рафинатом 1-572 кг/м³), так и по вязкости (N-МП/вода 1,179 мПа⋅с в сравнении с рафинатом 1 0,14 мПа⋅с).

Благодаря особому конструктивному исполнению первой, по существу горизонтальной, подающей трубы, имеющей сужение поперечного сечения до самого узкого места и последующее расширение, используется известный эффект Вентури, то есть перетяжка вызывает местное повышение скорости, благодаря чему через вторую подающую трубу, которая располагается в области максимального сужения поперечного сечения, то есть перетяжки, засасывается второй поток жидкости, причем для этого не требуется подающий насос или статическое давление. Таким образом, благодаря использованию эффекта Вентури появляется возможность хорошего перемешивания потоков жидкости без применения подвижных деталей, а также без увеличения конструктивной высоты, которая могла бы потребоваться для формирования статического давления.

В данном случае первая подающая труба должна располагаться в колонне по существу горизонтально, причем подразумевается, что эта формулировка охватывает незначительные отклонения от горизонтального положения, составляющие до 5 градусов или же до 10 градусов и обусловленные особенностями изготовления и монтажа.

Предпочтительно, чтобы отношение поперечного сечения первой, по существу горизонтальной, подающей трубы до сужения поперечного сечения, к поперечному сечению первой горизонтальной подающей трубы в месте максимального сужения поперечного сечения было выбрано таким образом, чтобы давление в первой, по существу горизонтальной подающей трубе в месте максимального сужения поперечного сечения было ниже, чем давление вне первой, по существу горизонтальной, подающей трубы в непосредственной близости от места максимального сужения поперечного сечения места максимального сужения поперечного сечения(самого узкого мета).

Кроме того, предпочтительно выбирать диаметр первой, по существу горизонтальной, подающей трубы до сужения поперечного сечения таким образом, чтобы скорость потока в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе до сужения поперечного сечения находилась в пределах от 0,1 до 5,0 м/с, предпочтительно - в пределах от 0,3 до 1,5 м/с.

Геометрические параметры первой, по существу горизонтальной подающей трубы предпочтительно выбирать таким образом, чтобы сужение (уменьшение) поперечного сечения простиралось на длину, превышающую диаметр первой, по существу горизонтальной подающей трубы, до 4 раз, предпочтительно до 3 раз, и чтобы расширение после точки максимального сужения поперечного сечения простиралось на длину, составляющую от 0,1 диаметра первой, по существу горизонтальной, подающей трубы до величины, в 15 раз превышающей диаметр первой, по существу горизонтальной, подающей трубы.

Эта особая конструкция первой, по существу горизонтальной, подающей трубы должна минимизировать ее длину, так чтобы затраты на установку ее были по возможности низки.

В предпочтительном варианте исполнения вторая подающая труба, которая в области максимального сужения поперечного сечения открывается в первую, по существу горизонтальную, подающую трубу, погружается в нее, предпочтительно до глубины, составляющей от 0,1 до 0,8 от диаметра второй подающей трубы, предпочтительно - до глубины погружения, составляющей от 0,15 до 0,75 от диаметра второй подающей трубы.

Благодаря этому предпочтительному исполнению второй подающей трубы добиваются дополнительного улучшения перемешивания по сечению первой, по существу горизонтальной, подающей трубы. Далее предпочтительно, чтобы вторая подающая труба, погруженная в первую, по существу горизонтальную трубу, завершалась скосом с углом установки относительно продольной оси второй трубы в пределах от 4° до 65°.

Благодаря этому дальнейшему предпочтительному конструктивному исполнению удается добиться дополнительного улучшения перемешивания по сечению первой, по существу горизонтальной, подающей трубы благодаря усилению отрывающего (отделяющего) вихря на конце второй подающей трубы, а также добиться в целом более интенсивного засасывания.

В улучшенном варианте конструктивного исполнения в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе, после места максимального сужения поперечного сечения, по существу перпендикулярно ее продольной оси размещен по существу плоский статический смесительный элемент, который частично блокирует ее поперечное сечение.

Предусмотренный в настоящем примере статический смесительный элемент должен иметь в основном (по существу) плоскую форму, то есть его размер в продольном направлении первой, по существу горизонтальной, подающей трубы, должен быть пренебрежимо мал по сравнению с обоими другими его размерами.

По существу плоский статический смесительный элемент должен частично блокировать поперечное сечение первой, по существу горизонтальной, подающей трубы, предпочтительно на величину в пределах от 5% до 50% этого сечения.

Предпочтительно, чтобы расстояние от по существу плоского статического смесительного элемента до точки минимального поперечного сечения первой, по существу горизонтальной, подающей трубы (самого узкого места) как минимум вдвое превышало диаметр этой трубы в месте минимального поперечного сечения.

Предпочтительно, чтобы статический смесительный элемент располагался по сечению первой, по существу горизонтальной, подающей трубы эксцентрически, причем он прилегал бы к ее внутренней стенке или был изготовлен так что находился бы вблизи ее стенки, в верхней части первой, по существу горизонтальной подающей трубы, однако все же на некотором расстоянии от внутренней стенки трубы.

Предпочтительно, чтобы статический смесительный элемент, эксцентрически расположенный в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе, был изготовлен в форме кольца.

Еще в одной предпочтительной форме исполнения статический смесительный элемент, эксцентрически расположенный в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе, выполнен в форме кольца, открытого кверху, которое предпочтительно закреплено на внутренней стенке в ее верхней части с помощью перемычек.

Предметом изобретения также является способ разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов путем экстракционной дистилляции с применение селективного растворителя в колонне, с подачей селективного растворителя в верхней части колонны и подачей подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов ниже подачи селективного растворителя, причем в колонне селективный растворитель нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси, к которой он обладает более высокой аффинностью, и его выводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель, а те компоненты подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов, аффинность селективного растворителя к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток, который полностью или частично конденсируется с получением конденсата, частично отводимого в виде потока продукта, а в остальном снова подаваемого в колонну в виде обратного потока, и способ отличается тем, что

- селективный растворитель подают по первой, по существу горизонтальной, подающей трубе в верхнюю часть колонны, выше разделительных внутренних элементов, причем первая, по существу горизонтальная подающая труба характеризуется сужением поперечного сечения до самого узкого места, а после сужения поперечного сечения снова расширяется, и причем

- через вторую подающую трубу, которая входит в первую, по существу горизонтальную подающую трубу в самом узком месте, подают обратный поток.

Способ согласно изобретению предпочтительно представляет собой экстракционную дистилляцию смеси 4-атомных углеводородов (С₄) для получения бутанов и/или бутенов и/или 1,3-бутадиена, с применением селективного растворителя, выбранного из группы, которую образуют N-метилпирролидон или его смеси с водой, диметилформамид и ацетонитрил, или же экстракционную дистилляцию содержащих ароматические соединения смесей в целях получения бензола, и/или толуола, и/или ксилола.

Ниже дано более подробное объяснение изобретения на основании рисунков, а также примеров исполнения.

На рисунках показаны:

Фигура 1 схематическое изображение предпочтительной формы исполнения колонны согласно изобретению,

Фигура 2 схематическое изображение предпочтительной формы исполнения первой подающей трубы, расположенной в колонне по существу горизонтально, в области самого узкого места поперечного сечения в первой, по существу горизонтальной подающей трубе, а также со статическим смесительным элементом ниже по потоку точки максимального сужениям поперечного сечения в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе, а также

Фигуры 3A и 3B примеры предпочтительных форм исполнения статических смесительных элементов.

На фигуре 1 показана предпочтительная форма исполнения колонны К согласно изобретению для осуществления экстракционной дистилляции смеси углеводородов и/или производных углеводородов 1 путем проведения противотоком с экстракционным растворителем 2 по разделительным внутренним элементам Е, с распределителем жидкости F выше этих элементов, причем в колонне K селективный растворитель 2 нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси 1, к которым он обладает более высокой аффинностью, и его выводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель 3, а те компоненты подлежащей разделению смеси, аффинность селективного растворителя 2 к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток 4, который полностью или частично конденсируется с получением конденсата 5, частично отводимого в виде потока продукта 6, а в остальном снова подаваемого в колонну K в виде обратного потока 7.

Селективный растворитель 2 вводят в колонну через по существу горизонтальную подающую трубу R1 выше внутренних элементов Е и распределителя жидкости F. По существу горизонтальная подающая труба R1 обладает геометрическими характеристиками, которые обеспечивают эффект Вентури, то есть подающая труба R1 имеет сужение поперечного сечения до самого узкого места, после чего оно снова увеличивается, причем в области максимального сужения поперечного сечения из второй подающей трубы R2 всасывается обратный поток 7, причем для этого не требуется подающий насос или статическое давление.

Схематическое изображение на фигуре 2 демонстрирует существенный для изобретения элемент подмешивания обратного потока 7 к селективному растворителю 2: селективный растворитель 2 подают по первой подающей трубе R1, которая характеризуется сужением поперечного сечения до самого узкого места V, а затем поперечное сечение вновь увеличивается. В области максимального сужения V поперечного сечения располагается вторая подающая труба R2, через которую вводят обратный поток 7 и подмешивают его в поток 2 селективного растворителя. В представленном предпочтительном варианте исполнения добиваются дополнительного улучшения качества перемешивания, разместив в этих целях ниже по потоку места максимального сужения V поперечного сечения и перпендикулярно главному направлению потока по первой подающей трубе R1 статический смеситель M.

Предпочтительные геометрические формы статических смесителей M представлены на фигурах 3A и 3B: в форме открытого в направлении вверх кольца, которое прилегает к нижней внутренней стенке трубы R1, на фигуре 3A либо же, соответственно, в форме эксцентрически расположенного кольца, которое также прилегает к нижней внутренней стенке трубы R1, а от верхней внутренней стенки находится на некотором расстоянии и закреплено на ней перемычками, на фигуре 3B.

Примеры исполнения:

В колонну для экстракционной дистилляции К с внутренним диаметром 5,33 м подают выше разделительных внутренних элементов Е поток селективного растворителя 2, содержащий смесь N-метилпирролидона с водой с плотностью 1013,7 кг/м³ и вязкостью 1,179 мПа⋅с, массовым потоком в 417 т/ч. Обратный поток, массовым потоком 22 т/ч, содержит смесь бутанов и бутенов плотностью 572,1 кг/м³ и вязкостью в 0,14 мПа⋅с.

Контрольный пример:

Для сравнения в колонне для экстракционной дистилляции К над разделительными внутренними элементами %: размещен обычный распределитель жидкости с перфорированными тарелками. В плоскости отверстий для выхода жидкости из распределителя жидкости степень смешения X_max/X_av, определенная так, как изложено ниже, составляет 6,8.

В данном случае, когда приведена степень смешения, через X_max обозначена максимальная величина массовой доли потока 7 в области измерений, через X_av, соответственно, обозначена средняя величина массовой доли потока 7 в области измерений, то есть величина, которая может обнаружиться во всей области измерений при идеальном перемешивании.

Степень смешивания определяют соотношением X_max/X_av. Соответственно, при идеальном перемешивании она равна 1.

Аналогично определяется отношение X_min/X_av, то есть отношение минимального значения в области измерений к среднему значению в области измерений, в каждом случае - для массовой доли потока 7.

Примеры согласно изобретению:

Пример 1:

Перемешивающее устройство выше разделительных внутренних элементов Е представляет собой предусмотрена первую, по существу горизонтально расположенную подающую трубу R1, характеризующуюся сужением поперечного сечения до самого узкого места V, после которого снова следует расширение. В области максимального сужения V поперечного сечения V в эту трубу открывается вторая подающая труба R2, частично погружается в первую, по существу горизонтальную, подающую трубу R1, и конец у нее скошен.

Конкретные размеры следующие:

- Диаметр первой, по существу горизонтальной, подающей трубы R1 - 304,8 мм,

- Сужение поперечного сечения первой, по существу горизонтальной, подающей трубы R1 происходит на протяжении отрезка в 150 мм в ее продольном направлении,

- Область максимального сужения V поперечного сечения: на протяжении отрезка 75 мм в продольном направлении первой, по существу горизонтальной, подающей трубы R1,

- Диаметр первой, по существу горизонтальной, подающей трубы R1 в самом узком месте V - 130 мм,

- после чего на протяжении отрезка первой, по существу горизонтальной, подающей трубы R1 длиной 480 мм следует расширение до исходного диаметра в 304,8 мм.

В области максимального сужения V поперечного сечения в первую, по существу горизонтальную, подающую трубу R1 погружается вторая подающая труба R2 внутренним диаметром 50,8 мм, причем глубина погружения составляет 49,2 со стороны, расположенной выше по потоку, либо же, соответственно, 29,2 мм со стороны, располагающейся ниже по потоку, то есть вторая подающая труба R2 скошена.

В области измерений, которая определена как поперечное сечение первой, по существу горизонтальной, подающей трубы R1 на удалении в 2 м ниже по потоку от направленного вниз по потоку конца самого узкого места V сужения поперечного сечения (место максимального сужения), получены следующие данные для показателя степени смешения:

X_max/X_av равно 1,09 и

X_min/X_av равно 0,85.

Пример 2:

Конфигурация в примере 2 соответствует конфигурации в примере 1, причем, однако, дополнительно ниже по потоку подающих труб R1 и R2 расположен статический смесительный элемент М, в соответствии со схематическим изображением на фигуре 3B - в форме эксцентрически размещенного кольца из стального листа толщиной 4 мм, наружным диаметром 260 мм и внутренним диаметром 200 мм, который прилегает к нижней внутренней стенке первой, по существу горизонтальной, подающей трубы R1 и закреплен на ее верхней внутренней стенке двумя перемычками.

В этом случае степень смешивания получается равной 1,02 для X_max/X_av либо же, соответственно, 0,99 для X_min/X_av.

Список условных обозначений

Потоки веществ:

1 Смесь углеводородов и/или производных углеводородов

2 Селективный растворитель

3 Нагруженный селективный растворитель

4 Верхний поток

5 Конденсат

6 Поток продукта

7 Обратный поток

Оборудование и его части

K Колонна

Е Разделительные внутренние элементы

F Распределитель жидкости

R1 Первая, по существу горизонтальная, подающая труба

R2 Вторая подающая труба

V Место максимального сужения поперечного сечения

1. Колонна (K) с разделительными внутренними элементами (Е) для разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов (1) путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем (2),

с подачей селективного растворителя (2) в верхней части колонны и подачей подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов (1) ниже подачи селективного растворителя (2), причем в колонне (K) селективный растворитель (2) нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси (1), к которым он обладает более высокой аффинностью, и его отводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель (3),

а те компоненты подлежащей разделению смеси, аффинность селективного растворителя (2) к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток (4), который полностью или частично конденсируется с получением конденсата (5), частично отводимого в виде потока продукта (6), а в остальном снова подаваемого в колонну (K) в виде обратного потока (7),

отличающаяся тем, что

- в области колонны выше разделительных внутренних элементов (Е) предусмотрена первая, по существу горизонтальная, подающая труба (R1) для подачи селективного растворителя,

- причем первая, по существу горизонтальная, подающая труба (R1) имеет сужение поперечного сечения до самого узкого места (V), а после сужения поперечного сечения снова расширяется, и причем

- для подачи обратного потока (7) предусмотрена вторая подающая труба (R2), которая входит в первую, по существу горизонтальную, подающую трубу (R1) в области самого узкого места сужения поперечного сечения (V).

2. Колонна (K) по п. 1, отличающаяся тем, что выше разделительных внутренних элементов (Е) в колонне (K) расположен распределитель жидкости (F).

3. Колонна (K) по п. 1, отличающаяся тем, что она имеет диаметр >0,5 м, в частности диаметр >1,0 м.

4. Колонна (K) по п. 1, отличающаяся тем, что отношение поперечного сечения первой, по существу горизонтальной, подающей трубы (R1) до сужения поперечного сечения к поперечному сечению первой горизонтальной подающей трубы (R1) в самом узком месте (V) сужения поперечного сечения выбирают таким образом, чтобы давление в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе (R1) в самом узком месте (V) сужения поперечного сечения было ниже, чем давление вне первой, по существу горизонтальной, подающей трубы (R1) в непосредственной близости от самого узкого места (V) сужения поперечного сечения.

5. Колонна (K) по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр первой, по существу горизонтальной, подающей трубы (R1) до сужения поперечного сечения выбирают таким образом, чтобы скорость потока в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе (R1) до сужения поперечного сечения находилась в пределах от 0,1 до 5,0 м/с, предпочтительно - в пределах от 0,3 до 1,5 м/с.

6. Колонна (K) по п. 1, отличающаяся тем, что вторая подающая труба (R2), которая в области самого узкого места (V) сужения поперечного сечения открывается в первую, по существу горизонтальную, подающую трубу (R1), погружается в нее, предпочтительно до глубины, составляющей от 0,1 до 0,8 от диаметра второй подающей трубы (R2), предпочтительно - до глубины погружения, составляющей от 0,15 до 0,75 от диаметра второй подающей трубы (R2).

7. Колонна (K) по п. 6, отличающаяся тем, что вторая подающая труба, погруженная в первую, по существу горизонтальную, трубу, завершается скосом с углом установки относительно продольной оси второй трубы в пределах от 4 до 65°.

8. Колонна (K) по п. 1, отличающаяся тем, что в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе, после самого узкого места сужения поперечного сечения, по существу, перпендикулярно ее продольной оси расположен статический смесительный элемент (М), который частично блокирует ее поперечное сечение.

9. Колонна (K) по п. 8, отличающаяся тем, что статический смесительный элемент (М) расположен от места самого узкого поперечного сечения (V) в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе (R1) на расстоянии, по меньшей мере вдвое превышающем диаметр первой, по существу горизонтальной, подающей трубы (R1) в месте самого узкого поперечного сечения (V).

10. Колонна (K) по п. 8 или 9, отличающаяся тем, что статический смесительный элемент (М) расположен в поперечном сечении первой, по существу горизонтальной, подающей трубы (R1) эксцентрически, причем он прилегает к ее внутренней стенке или выполнен расположенным вблизи ее стенки, в верхней части первой, по существу горизонтальной, подающей трубы (R1), однако все же расположен на расстоянии от ее внутренней стенки.

11. Колонна (K) по п. 10, отличающаяся тем, что статический смесительный элемент (М), эксцентрически расположенный в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе (R1), выполнен в форме кольца.

12. Колонна (K) по п. 11, отличающаяся тем, что статический смесительный элемент (М), эксцентрически расположенный в первой, по существу горизонтальной, подающей трубе (R1), выполнен в форме кольца, открытого кверху, которое предпочтительно закреплено на внутренней стенке в ее верхней части с помощью перемычек.

13. Способ разделения смеси углеводородов и/или производных углеводородов (1) путем экстракционной дистилляции с селективным растворителем (2) в колонне (K) по одному из пп. 1-12,

с подачей селективного растворителя (2) в верхней части колонны и подачей подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов (1) ниже подачи селективного растворителя (2), причем в колонне (K) селективный растворитель (2) нагружается теми компонентами подлежащей разделению смеси, к которой он обладает более высокой аффинностью, и его отводят из нижней части колонны как нагруженный селективный растворитель (3),

а те компоненты подлежащей разделению смеси углеводородов и/или производных углеводородов (1), аффинность селективного растворителя (2) к которым ниже, напротив, остаются в паровой фазе, и их отводят как верхний поток (4),

который полностью или частично конденсируют с получением конденсата (5),

который частично отводят в виде потока продукта (6), а в остальном снова подают в колонну в виде обратного потока (7),

отличающийся тем, что

- селективный растворитель (2) подают по первой, по существу горизонтальной, подающей трубе (R1) в верхнюю часть колонны, выше разделительных внутренних элементов (Е), причем первая, по существу горизонтальная, подающая труба (R1) имеет сужение поперечного сечения до самого узкого места (V), а после сужения поперечного сечения снова расширяется, и причем

- через вторую подающую трубу (R2), которая входит в первую, по существу горизонтальную, подающую трубу (R1) в самом узком месте (V) сужения поперечного сечения, подают обратный поток (7).

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что речь идет об экстракционной дистилляции фракций 4-атомных углеводородов для получения бутанов, и/или бутенов, и/или 1,3-бутадиена с селективным растворителем, выбранным из N-метилпирролидона или его смеси с водой, диметилформамида и ацетонитрила, или экстракционной дистилляции содержащих ароматические соединения смесей для получения бензола, и/или толуола, и/или ксилола.

Похожие патенты:

Способ отделения этилбензола // 2673663

Предложен способ отделения этилбензола от смеси, которая содержит C8 ароматические соединения, который включает: дистилляцию смеси, которая содержит C8 ароматические соединения, в присутствии экстрагирующего средства; в котором экстрагирующее средство содержит хлорированное ароматическое соединение и органическое соединение, выбранное из производных фурандиона и органических нитрилов.

Способ выделения этилбензола с увеличенным выходом // 2670963

Изобретение относится к способу дистилляционного отделения этилбензола от смеси, которая содержит этилбензол и по меньшей мере одно другое C8 ароматическое соединение.

Способ отделения смеси c8 ароматических соединений // 2670962

Изобретение относится к способу дистилляционного отделения этилбензола от смеси, которая содержит этилбензол и по меньшей мере одно другое C8 ароматическое соединение, который включает дистилляцию указанной смеси в дистилляционной колонне в присутствии экстракционного растворителя.

Способ и установка для выделения диолефинов с5 из пиролизного бензина // 2661869

Изобретение относится к способу выделения дициклопентадиена (ДЦПД), пипериленов и изопрена из сырья С5. Способ включает следующие стадии: подача сырья С5, содержащего изопентан, изопрен, циклопентадиен и пиперилены, в колонну удаления легких компонентов; выделение изопентана из сырья С5 в первую легкую фракцию; удаление оставшегося сырья С5 в первую тяжелую кубовую фракцию из колонны удаления легких компонентов; подача первой тяжелой кубовой фракции в теплообменник; подача первой тяжелой кубовой фракции из теплообменника в первую димеризационную систему с образованием смеси димеров, содержащей ДЦПД, изопрен, пиперилены и циклопентадиен; пропускание смеси димеров через колонну отгона С5; выделение изопрена из колонны отгона С5 во вторую легкую фракцию; пропускание второй легкой фракции через двухстадийную систему экстракционной дистилляционной колонны/колонны выделения, снабженную системой удаления примесей и системой фракционирования сырого изопрена, которая находится между первой и второй системами экстракционной дистилляционной колонны/колонны выделения двухстадийной системы экстракционной дистилляционной колонны/колонны выделения; рецикл циклопентадиена (ЦПД) из системы фракционирования сырого изопрена в первую димеризационную систему; отбор второй тяжелой кубовой фракции из колонны отгона С5, содержащей ДЦПД и пиперилены; пропускание второй тяжелой кубовой фракции из колонны отгона С5 во вторую димеризационную систему; пропускание фракции, содержащей ДЦПД и пиперилены, из второй димеризационной системы в колонну отделения пипериленов для выделения пипериленов; пропускание третьей тяжелой кубовой фракции, содержащей ДЦПД, из колонны отделения пипериленов в колонну выделения ДЦПД для получения ДЦПД; и при этом система удаления примесей содержит установку удаления серы, установку удаления оксигенатов и установку удаления ацетилена, каждая из которых находится между первой экстракционной дистилляционной колонной и второй экстракционной дистилляционной колонной двухстадийной системы экстракционной дистилляционной колонны/колонны выделения.

Способ комплексной переработки побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции c5 пиролиза // 2659079

Изобретение относится к способу комплексной переработки побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С5 пиролиза, содержащих пипериленовую и амиленовую фракции.

Способ ингибирования побочных процессов, протекающих при экстрактивной ректификации с использованием ацетонитрила // 2659074

Изобретение относится к способу ингибирования побочных процессов, протекающих при экстрактивной ректификации С4-углеводородных смесей с использованием ацетонитрила.

Способ получения бензола // 2638173

Изобретение относится к способу получения бензола из углеводородных продуктов, включающий выделение из жидких продуктов пиролиза фракции углеводородов С6-C8, последующее ее гидрирование и гидродеалкилирование.

Способ очистки бензола от тиофена экстрактивной ректификацией с диметилформамидом в одной сложной колонне с боковой укрепляющей секцией // 2619593

Изобретение относится к способу очистки бензола от тиофена экстрактивной ректификацией с диметилформамидом (ДМФА). Способ характеризуется тем, что процесс проводят в одной сложной колонне с боковой укрепляющей секцией, причем эффективность основной колонны 70 теоретических тарелок, эффективность боковой секции 11 теоретических тарелок, при соотношении узкая бензольная фракция:ДМФА, равном 1:(2,2-2,6), с подачей ДМФА на (7-9)-ю тарелку и узкой бензольной фракции в среднюю часть основной колонны, с отбором парового потока в боковую секцию с (64-65)-й тарелки основной колонны и возвратом потока жидкости из боковой секции на те же тарелки основной колонны, с отбором в дистилляте основной колонны бензола, в кубе - диметилформамида, который после охлаждения возвращают на орошение на (7-9)-ю тарелку основной колонны, а в дистилляте боковой секции - тиофеновой фракции.

Избирательная экстракция олефинов // 2617692

Настоящее изобретение относится к способу для эффективного отделения бутенов и бутанов посредством экстрактивной перегонки с использованием полярного растворителя и к системе для его осуществления.

Способ разделения зеотропной смеси бутилбутират - масляная кислота // 2610765

Изобретение относится к области основного органического синтеза. Способ разделения зеотропной смеси бутилбутират (ББ) - масляная кислота (МК), компоненты которой обладают относительной летучестью, близкой к единице, включает разделение данной смеси методом экстрактивной ректификации с использованием в качестве разделяющего агента сульфолана (СФ), взятого в соотношении 1:3-4 к исходной смеси в колонне экстрактивной ректификации эффективностью 35-50 теоретических тарелок (т.т.), при этом флегмовое число в колонне составляет 1-3, далее производят отбор бутилбутирата в дистилляте и смеси масляная кислота - сульфолан в кубе колонны (1), затем смесь МК - СФ подается в колонну регенерации разделяющего агента (2) эффективностью 10 т.т., при этом значение флегмового числа составляет 1-2, из куба колонны (2) выводится разделяющий агент и подается в колонну (1), при этом давление в колонне (1) составляет 760 мм рт.ст., а давление в колонне (2) составляет 100 мм рт.ст.

Установка нтдр для безотходной комплексной подготовки газа // 2689737

Изобретение относится к установкам низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР и может быть использовано для промысловой подготовки природного газа в газовой промышленности.

Установка нтдр для комплексной подготовки газа и получения спг и способ ее работы // 2688533

Группа изобретений относится к установкам низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности. Установка низкотемпературной дефлегмации с ректификацией НТДР включает входной сепаратор, блок низкотемпературной конденсации в составе дефлегматора и деметанизатора, рекуперационных теплообменников и редуцирующих устройств, узлы дебутанизации, очистки от углекислого газа и холодильную машину.

Установка низкотемпературной дефлегмации с сепарацией нтдс для подготовки природного газа с получением пропан-бутановой фракции // 2685102

Изобретение относится к установкам низкотемпературной конденсации и может быть использовано в газовой промышленности для подготовки природного газа. Предложена установка, включающая входной сепаратор, дефлегматор, низкотемпературный сепаратор, выветриватель, деметанизатор, деэтанизатор, дебутанизатор, первый и второй рекуперационные теплообменники и редуцирующие устройства.

Способ разделения гликолей // 2679644

Настоящее изобретение относится к способу выделения MEG и 1,2-BDO из первой смеси, содержащей MEG и 1,2-BDO, включающему следующие этапы: (i) этап, на котором указанную первую смесь, содержащую MEG и 1,2-BDO, подают в качестве сырья в дистилляционную колонну; (ii) этап, на котором глицеринсодержащий материал подают в дистилляционную колонну над первой смесью; (iii) этап, на котором осуществляют функционирование дистилляционной колонны при температуре в диапазоне от 50 до 250°С и давлении в диапазоне от 0,1 до 400 кПа; (iv) этап, на котором производят удаление потока, содержащего MEG и глицерин, в виде потока нижних фракций из дистилляционной колонны; и (v) этап, на котором производят удаление потока, содержащего 1,2-BDO, выше точки подачи глицеринсодержащего материала в дистилляционную колонну.

Системы, способы и устройства отделения алкиленоксидов // 2677460

Изобретение относится к системе отделения окиси пропилена. В соответствии с изобретением система содержит ректификационную колонну, приемный сосуд и систему промывки водой, отгонную колонну растворителя и экстракционную колонну.

Экстракционная колонна и способ экстрагирования компонента из текучей среды // 2676072

Изобретение касается экстракционной колонны. Экстракционная колонна, имеющая по крайней мере по участкам цилиндрический вертикально направленный корпус колонны, который образует внутренний объем колонны, который имеет горизонтальную максимальную протяженность, причем в корпусе колонны выполнены по меньшей мере одна первая подводящая линия для экстрагирующего агента, по меньшей мере одна вторая подводящая линия для текучей среды, подлежащей экстракции, и по меньшей мере одна отводящая линия для экстрактивной смеси и по меньшей мере одна отводящая линия для рафината, отличающаяся тем, что во внутреннем объеме колонны расположено вертикально направленное разделительное устройство, которое разделяет внутренний объем колонны на несколько вертикально направленных и горизонтально отделенных областей, причем горизонтальная максимальная протяженность каждой области при каждом горизонтальном сечении через корпус колонны, который разделяет разделительное устройство, меньше, чем горизонтальная максимальная протяженность внутреннего объема колонны, области у их верхних краев заканчиваются в совместной головной части колонны, а у их нижних краев - в совместной кубовой части колонны, причем в области головной части колонны и в области кубовой части колонны горизонтальная протяженность внутреннего объема колонны не разделяется разделительным устройством, и у головной части колонны расположена одна из подводящих линий, а у кубовой части колонны расположена другая из подводящих линий.

Улучшения, относящиеся к очистке пропиленоксида // 2672591

Изобретение относится к способу отделения примесей от неочищенного пропиленоксида (ПО). Предложенный способ включает стадию, на которой дистиллируют неочищенный ПО в зоне экстрактивной дистилляции с ароматическим углеводородом, содержащим 6-12 атомов углерода.

Ректификационная колонна и способ очистки спирта с ее применением // 2667286

Изобретение относится к конструкции колонных аппаратов, предназначенных для очистки спирта ректификацией. Ректификационная колонна содержит корпус в виде отрезка трубы, насадочное контактное устройство 3, расположенное внутри корпуса, входное и выходное отверстия для прохождения пара через колонну, при этом конструкция колонны представляет собой трубу в трубе, трубы 1 и 2 расположены с образованием зазора между их стенками, причем с одной из сторон трубы соединены друг с другом, перекрывая кольцевой зазор, внутренняя труба 2 имеет меньшую длину, чем наружная 1, отверстие со стороны соединения труб друг с другом является выходным, насадочное контактное устройство 3 расположено внутри внутренней трубы 2, конец трубы корпуса, противоположный выходному отверстию, перекрыт пластиной 4 с отверстиями для трубок подачи пара 5, расположенных в кольцевом зазоре, для дополнительного нагрева стенок внутренней трубы 2, свободные концы трубок для подачи пара 5 и внутренней трубы 2 расположены со смещением, перекрывая друг друга по длине колонны, а другие концы трубок закреплены в отверстиях пластины 4, причем в пластине 4 выполнено отверстие, в котором расположен переливной стержень 6, с наружной стороны пластины 4, скрывая выступающий конец стержня, установлен колпачок 7, в стержне 6 выполнены отверстия, обеспечивающие при достижении жидкостью в колонне заданного уровня ее слив через внутреннюю полость колпачка 7 с прорезями, расположенными выше уровня нижнего отверстия переливного стержня.

Способ обработки сжиженных газообразных углеводородов с использованием 2-амино-2-(гидроксиметил)пропан-1,3-диоловых соединений // 2643358

Изобретение относится к способу обработки сжиженных углеводородов. Способ обработки сжиженных углеводородов, содержащих кислые газы, для отделения вышеупомянутых кислых газов при одновременном сокращении до минимума потери аминосоединений включает стадию контакта сжиженных углеводородов с абсорбирующим водным раствором первого аминосоединения, где первое аминосоединение имеет структуру в которой либо: a) R1 является водородом и R2 выбран из группы, состоящей из метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, втор-бутила, 2-гидроксиэтила или пропан-2,3-диола, а также их смеси; или b) R1 выбран из группы, состоящей из метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, втор-бутила, 2-гидроксиэтила или пропан-2,3-диола, а также их смеси; или c) каждый из R1 и R2 индивидуально выбран из группы, состоящей из метила, этила, н-пропила, изопропила, н-бутила, втор-бутила, 2-гидроксиэтила или пропан-2,3-диола, а также их смеси.

Способ очистки сжиженных углеводородов с применением соединений 3-(пиперазин-1-ил)пропан-1, 2 диола // 2640262

Изобретение относится к способу очистки сжиженных углеводородов, таких как сжиженный нефтяной газ (LPG) или сжиженный природный газ (NGL). Способ обработки сжиженных углеводородов, содержащих кислые газы, для удаления упомянутых кислых газов при сведении к минимуму потери аминосоединений, включает этап контактирования упомянутых сжиженных углеводородов с абсорбирующим водным раствором первого аминосоединения, причем упомянутое первое аминосоединение имеет структуру: ,в которой R1 представляет собой водород, пропан-2,3-диол и их смеси, и R2 представляет собой пропан-2,3-диол.

Узел ректификации установки разделения воздуха // 2686942

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к теплообменной аппаратуре, работающей в условиях кипения и конденсации рабочих сред, и может быть использовано в установках низкотемпературного разделения воздуха.