Способ отделения органического растворителя из смешанного раствора, содержащего органический растворитель
Изобретение относится к способу отделения органического растворителя. Способ включает: независимо осуществление (1-1) процесса введения первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, в первую дистилляционную колонну, для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, в кубовую часть колонны; и (1-2) процесс введения второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, во вторую дистилляционную колонну, для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, в кубовую часть колонны. (2) Введение первой фракции и второй фракции в третью дистилляционную колонну для извлечения богатой органическим растворителем фракции из верхней части колонны и богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, из кубовой части колонны, где первый смешанный раствор представляет собой сбросной раствор, в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, и второй смешанный раствор представляет собой сбросной раствор, в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера. Также изобретение относится к системе отделения органического растворителя. Использование предлагаемого изобретения позволяет легко отделять и извлекать органический растворитель из смешанного раствора. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 7 табл.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
[0001] Данная заявка испрашивает приоритет на основании заявки на патент Кореи № 10-2018-0133010, поданной 1 ноября 2018 года в Корейское агентство по интеллектуальной собственности, описание которой включено в настоящий документ посредством ссылки в полном объеме.
Область техники
[0002] Настоящее изобретение относится к способу отделения органического растворителя, который позволяет легко отделять и извлекать органический растворитель из смешанного раствора, содержащего органический растворитель, и к системе отделения органического растворителя, способной осуществлять эту функцию.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] В соответствии с современной потребностью в экономичных автомобилях, полимер на основе сопряженного диена, обладающий стабильностью при регулировании, представленной сопротивлением мокрому дорожному покрытию, а также низким сопротивлением качению и превосходными стойкостью к абразивному износу и свойствами при растяжении, требуется в качестве каучукового материала для шин.
[0004] Чтобы снизить сопротивление качению шины, существует способ уменьшения гистерезисных потерь вулканизированной резины, и эластичность по отскоку при 50-80 °C, tan δ или теплообразование по Гудричу используется в качестве оценочного показателя вулканизированного каучука. Таким образом, желательно использовать каучуковый материал, обладающий высокой эластичностью по отскоку при указанной выше температуре или низкий tan δ или теплообразование по Гудричу.
[0005] Натуральный каучук, полиизопреновый каучук или полибутадиеновый каучук известен как каучуковый материал, имеющий низкие гистерезисные потери, но эти каучуки могут иметь низкое сопротивление мокрому дорожному покрытию. Так, в последнее время полимер или сополимер на основе сопряженного диена, такой как бутадиен-стирольный каучук (далее именуемый «SBR») или бутадиеновый каучук (далее именуемый «BR»), получают с помощью полимеризации в эмульсии или полимеризации в растворе для использования в качестве резины для шин. Среди этих полимеризаций, наибольшим преимуществом полимеризации в растворе по сравнению с полимеризацией в эмульсии является то, что содержание виниловой структуры и содержание стирола, которые определяют физические свойства каучука, могут быть произвольным образом скорректированы, а его молекулярная масса и физические свойства могут регулироваться посредством связывания или модификации. Таким образом, SBR и BR, полученные с помощью полимеризации в растворе, широко используются в качестве каучукового материала для шин, поскольку легко изменить структуру получаемого в конечном итоге SBR или BR, и перемещение концов цепи может быть уменьшено, а сила связи с наполнителем, таким как диоксид кремния или сажа, может быть увеличена за счет связывания или модификации концов цепи.
[0006] Когда полимер или сополимер на основе сопряженного диена получают полимеризацией в растворе, такие способы, как десорбция водяным паром и дистилляция используются для извлечения и повторного использования непрореагировавшего мономера и органического растворителя после реакции полимеризации.
[0007] Десорбция водяным паром представляет собой процесс образования частиц каучука путем контактирования раствора полимера, полученного после реакции полимеризации, с водяным паром и отделения летучего вещества, содержащего органический растворитель, за исключением частиц каучука, при этом отделенное летучее вещество включает димер и тример мономера и добавку, такую как полярная добавка, используемую в реакции полимеризации, в дополнение к непрореагировавшему мономеру и органическому растворителю, и, с целью повышения экономической эффективности и стабильности полимеризации в процессах получения SBR и BR, непрореагировавший мономер и органический растворитель в летучем веществе извлекаются и повторно используются, и оставшийся высококипящий материал, включающий димер и тример мономера и добавку, должен быть отделен и удален.
[0008] Таким образом, высококипящий материал обычно отделяют и удаляют от летучего вещества и органический растворитель отделяют и извлекают с помощью дистилляционной колонны, но имеется ограничение, заключающееся в том, что большое количество органического растворителя содержится и удаляется при удалении высококипящего материала.
[0009] В частности, применительно к процессу получения SBR, непрореагировавший мономер на основе ароматического винила отводится вместе с другим высококипящим материалом и органическим растворителем из кубовой части дистилляционной колонны, и, в связи с этим, в случае, когда количество отводимого органического растворителя регулируют так, что оно в 1,5 раза или менее превышает количество высококипящего материала, путем повышения температуры кубовой части колонны до 100°C или более, чтобы уменьшить количество органического растворителя, отводимого в кубовую часть колонны, поскольку доля непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила в кубовой части колонны увеличивается, чтобы вызвать полимеризацию между этими мономерами, происходит явление закупоривания ребойлера и передающего трубопровода, и, в результате этого, неизбежна остановка всего процесса получения SBR, и производительность может понижаться.
[0010] Поэтому, чтобы обеспечить экономическую эффективность и стабильность процесса получения SBR, существует потребность в разработке способа, позволяющего легко отделять и извлекать органический растворитель из сбросного раствора, в виде летучего вещества, образующегося после десорбции водяным паром в процессе получения.
[0011] [ДОКУМЕНТ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ]
[0012] [Патентный документ]
[0013] (Патентный документ 1) KR10-2017-0141872 A
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА
[0014] Настоящее изобретение предлагает способ отделения органического растворителя, который позволяет легко отделять и извлекать органический растворитель из смешанного раствора, содержащего органический растворитель, например, сбросного раствора, образованного в процессе десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера.
[0015] Настоящее изобретение также предлагает систему отделения органического растворителя, способную осуществлять описанный выше способ отделения органического растворителя.
ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ
[0016] В соответствии с аспектом настоящего изобретения предлагаетсяспособ отделения органического растворителя, включающий следующие стадии: независимого осуществления процесса введения первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, в первую дистилляционную колонну для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, в кубовую часть колонны (стадия 1-1); и процесса введения второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, во вторую дистилляционную колонну для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, в кубовую часть колонны (стадия 1-2) (стадия 1); и 2) введения первой фракции и второй фракции в третью дистилляционную колонну для извлечения богатой органическим растворителем фракции из верхней части колонны и богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, из кубовой части колонны (стадия 2), при этом богатая высококипящими соединениями фракция включает в себя непрореагировавший мономер на основе ароматического винила в количестве менее 30% масс., первый смешанный раствор представляет собой сбросной раствор, в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, и второй смешанный раствор представляет собой сбросной раствор, в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера.
[0017] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается система отделения, включающая в себя: первую дистилляционную колонну, которая включает в себя первую линию подачи, выполненную с возможностью подачи первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, с одной своей стороны, первую линию извлечения органического растворителя, выполненную с возможностью извлечения органического растворителя в верхней части колонны, и первую линию отведения, выполненную с возможностью отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, в кубовой части колонны; вторую дистилляционную колонну, которая включает в себя вторую линию подачи, выполненную с возможностью подачи второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, с одной своей стороны, вторую линию извлечения органического растворителя, выполненную с возможностью извлечения органического растворителя в верхней части колонны, и вторую линию отведения, выполненную с возможностью отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, в кубовой части колонны; и третью дистилляционную колонну, которая включает в себя третью линию подачи, соединенную с первой линией отведения и второй линией отведения и выполненную с возможностью подачи первой фракции и второй фракции с одной своей стороны, линию извлечения головного погона, выполненную с возможностью извлечения богатой органическим растворителем фракции в верхней части колонны, и линию извлечения кубового погона, выполненную с возможностью извлечения богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, в кубовой части колонны.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ
[0018] Применительно к способу отделения по настоящему изобретению, при отделении и извлечении органического растворителя из смешанного раствора, содержащего органический растворитель, например, сбросного раствора, образованного в процессе десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, доля мономера на основе ароматического винила в смешанном растворе может быть уменьшена путем отделения органического растворителя путем смешивания сбросного раствора, образованного в процессе десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера, без содержания непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила, доля мономера на основе ароматического винила может, таким образом, поддерживаться на уровне менее 30% масс., даже если доля органического растворителя в отводимой богатой высококипящими соединениями фракции уменьшается, и в результате, степень потери органического растворителя может быть значительно меньше без явления закупоривания ребойлера и передающего трубопровода.
[0019] Кроме того, поскольку способ отделения по настоящему изобретению позволяет подавлять полимеризацию между мономерами на основе ароматического винила в богатой высококипящими соединениями фракции, присутствующей в кубовой части колонны, путем регулирования кубовых температуры и давления в третьей дистилляционной колонне к специфическим условиям и позволяет подавлять быстрое увеличение доли мономера на основе ароматического винила, явление закупоривания ребойлера и передающего трубопровода может быть подавлено, и, таким образом, способ отделения может быть легко реализован.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0020] Следующие чертежи, прилагаемые к описанию, иллюстрируют предпочтительные примеры настоящего изобретения в качестве примера, и служат для дальнейшего понимания технических концепций настоящего изобретения вместе с подробным описанием изобретения, приведенным ниже, и поэтому настоящее изобретение не должно интерпретироваться только с учетом материалов, содержащихся в таких чертежах.
[0021] На фиг.1 схематически показана система отделения для отделения и извлечении органического растворителя из смешанного раствора, содержащего органический растворитель, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
[0022] на фиг.2 схематически показана система отделения для отделения и извлечении органического растворителя из смешанного раствора, содержащего органический растворитель, в соответствии со сравнительным примером 1 настоящего изобретения;
[0023] на фиг.3 схематически показана система отделения для отделения и извлечении органического растворителя из смешанного раствора, содержащего органический растворитель, в соответствии со сравнительным примером 2 настоящего изобретения; и
[0024] на фиг.4 схематически показана система отделения для отделения и извлечении органического растворителя из смешанного раствора, содержащего органический растворитель, в соответствии со сравнительным примером 3 настоящего изобретения.
ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0025] Ниже настоящее изобретение будет описано более подробно для обеспечения более ясного понимания настоящего изобретения.
[0026] Следует понимать, что слова или термины, используемые в описании и формуле изобретения, не следует интерпретировать в качестве значения, данного в общепринятых словарях. Кроме того, следует понимать, что слова или термины следует интерпретировать, как имеющие значение, соответствующее их значению в контексте релевантной области техники и технической идеи изобретения, исходя из принципа, что автор изобретения может правильно определить значение слов или терминов, чтобы наилучшим образом объяснить изобретение.
[0027] Термины и способ измерения, используемые в настоящем изобретении, могут быть определены следующим образом, если не указано иное.
[0028] [Термины]
[0029] Термин «фракция», используемый в настоящем изобретении, используется для различения вещества, в котором, например, применительно к первой фракции и второй фракции, компоненты, составляющие каждую фракцию, различаются.
[0030] Термин «богатая фракция», используемый в настоящем изобретении, означает фракцию, содержащую конкретный компонент в более высоком соотношении, чем другие компоненты во фракции, состоящей из нескольких компонентов или смеси, где, например, богатая органическим растворителем фракция означает фракцию, содержащую органический растворитель в более высоком соотношении, чем другие компоненты, среди компонентов, составляющих фракцию.
[0031] Термин «органический растворитель», используемый в настоящем изобретении, может быть по меньшей мере одним, выбранным из группы, состоящей из н-пентaна, н-гексана и циклогексана. В частности, органический растворитель может быть н-гексаном.
[0032] Термины «стадия 1-1» и «стадия 1-2», используемые в настоящем изобретении, являются технологическими стадиями, составляющими стадию 1, при этом стадия 1-1 и стадия 1-2 могут осуществляться одновременно и независимо друг от друга, или же могут выполняться независимо друг от друга, но последовательно.
[0033] Термин «бар», используемый в настоящем изобретении, означает манометрическое давление, и 1 бар может быть равен 0,987 атм (0,1 МПа).
[0034] [Способ измерения]
[0035] В настоящем изобретении выражение «степень потери органического растворителя (%)» представляет собой отношение количества органического растворителя, включенного в богатую высококипящими соединениями фракцию и отведенного, к количеству органического растворителя, включенного в смешанный раствор, в котором первый смешанный раствор и второй смешанный раствор объединены, причем это может быть значение, вычисленное по уравнению 1 ниже.
[0036] [Уравнение 1]
Степень потери органического растворителя (%) = [количество органического растворителя в богатой высококипящими соединениями фракции (кг) / количество органического растворителя в смешанном растворе (кг)] × 100
[0037] Настоящее изобретение предлагает способ отделения органического растворителя, который позволяет легко отделять и извлекать органический растворитель из смешанного раствора, содержащего органический растворитель, например, сбросного раствора, образованного в процессе десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера.
[0038] Кроме того, способ получения настоящего изобретения позволяет легко отделять и извлекать органический растворитель из сбросного раствора, образующегося в процессе десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера, одновременно при отделении и извлечении органического растворителя из сбросного раствора, образованного в процессе десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера.
[0039] Способ отделения органического растворителя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает следующие стадии: независимого осуществления процесса введения первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, в первую дистилляционную колонну для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, в кубовую часть колонны (стадия 1-1); и процесса введения второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, во вторую дистилляционную колонну для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, в кубовую часть колонны (стадия 1-2) (стадия 1); и 2) введения первой фракции и второй фракции в третью дистилляционную колонну для извлечения богатой органическим растворителем фракции из верхней части колонны и богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, из кубовой части колонны (стадия 2), при этом богатая высококипящими соединениями фракция включает в себя непрореагировавший мономер на основе ароматического винила в количестве менее 30% масс. Первый смешанный раствор представляет собой сбросной раствор, в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, и второй смешанный раствор представляет собой сбросной раствор, в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера.
[0040] Стадия 1 представляет собой стадию для отделения первой фракции, содержащей высококипящее соединение A, и второй фракции, содержащей высококипящее соединение В, соответственно, из первого смешанного раствора и второго смешанного раствора, при этом она может состоять из стадии 1-1 отведения первой фракции из первого смешанного раствора и стадии 1-2 отведения второй фракции из второго смешанного раствора, и стадия 1-1 и стадия 1-2 могут осуществляться независимо друг от друга.
[0041] В дальнейшем стадия 1-1 и стадия 1-2 будут подробно описаны по отдельности.
[0042] Стадия 1-1
[0043] Стадия 1-1 представляет собой процесс извлечения органического растворителя и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, из первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, при этом она может быть осуществлена путем введения первого смешанного раствора в первую дистилляционную колонну для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, в кубовую часть колонны.
[0044] В настоящем изобретении первый смешанный раствор может быть сбросным раствором (остаточным раствором), в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, как описано выше, и может включать в себя органический растворитель в количестве 95% масс. или более.
[0045] В частности, раствор полимера получают путем полимеризации мономера на основе ароматического винила и мономера на основе сопряженного диена в присутствии органического растворителя с использованием инициатора полимеризации и добавки, такой как полярная добавка, и полимеризованный в растворе бутадиен-стирольный сополимер получают путем отделения частиц каучука, которые образуются при десорбции водяным паром раствора полимера, и летучего вещества, содержащего органический растворитель, за исключением частиц каучука, при этом летучее вещество, полученное после десорбции водяным паром, может быть первым смешанным раствором. Кроме того, вещество, имеющее более низкую температуру кипения, чем органический растворитель, может быть дополнительно удалено из летучего вещества, полученного после десорбции водяным паром, посредством дистилляционной колонны, и в этом случае первый смешанный раствор может быть летучим веществом в состоянии, в котором вещество, имеющее более низкую температуру кипения, чем органический растворитель, было дополнительно удалено из летучего вещества, полученного после десорбции водяным паром.
[0046] Таким образом, первый смешанный раствор может содержать органический растворитель, мономер на основе сопряженного диена, димер и тример мономера на основе сопряженного диена, мономер на основе ароматического винила, и димер и тример мономера на основе ароматического винила, и, в некоторых случаях может также включать полярную добавку.
[0047] Стадия 1-1 может быть осуществлена путем дистилляции с использованием первой дистилляционной колонны, и, соответственно, вещество с относительно низкой точкой кипения и вещество с высокой точкой кипения могут быть разделены для извлечения и отведения из верхней части первой дистилляционной колонны и из кубовой части первой дистилляционной колонны, соответственно.
[0048] Иными словами, органический растворитель и мономер на основе сопряженного диена могут быть извлечены из верхней части первой дистилляционной колонны, и полученный таким образом органический растворитель и мономер на основе сопряженного диена могут быть повторно использованы в реакции полимеризации.
[0049] Кроме того, неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение могут быть отведены в кубовую часть первой дистилляционной колонны, при этом высококипящее соединение может включать непрореагировавший мономер на основе ароматического винила, димер и тример мономера на основе сопряженного диена, и димер и тример мономера на основе ароматического винила и, в некоторых случаях, также полярную добавку.
[0050] В данном случае, мономер на основе сопряженного диена может включать в себя по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из1,3-бутадиена, 2,3-диметил-1,3-бутадиена, пиперилена, 3-бутил-1,3-октaдиена, изопрена, 2-фенил-1,3-бутадиена и 2-галоген-1,3-бутадиена («галоген» означает атом галогена), и в частности, может быть 1,3-бутадиеном.
[0051] Кроме того, мономер на основе ароматического винила может включать в себя по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из стирола, α-метилстирола, 3-метилстирола, 4-метилстирола, 4-пропилстирола, 1-винилнафталина, 4-циклогексилстирола, 4-(п-метилфенил)стирола, 1-винил-5-гексилнафталина, 3-(2-пирролидинoэтил)стирола, 4-(2-пирролидинoэтил)стирола, и 3-(2-пирролидинo-1-метилэтил)стирола, и, в частности, может быть стиролом.
[0052] Кроме того, инициатор полимеризации может включать в себя по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из следующего: метиллитий, этиллитий, пропиллитий, н-бутиллитий, втор-бутиллитий, гексиллитий, н-дециллитий, трет-октилитий, фениллитий, 1-нафтиллитий, н-эйкозиллитий, 4-бутилфениллитий, 4-толиллитий, циклогексиллитий, 3,5-ди-н-гептилциклогексиллитий,4-циклопентиллитий, нафтилнатрий, нафтилкалий, алкоксид лития, алкоксид натрия, алкоксид калия, сульфонат лития, сульфонат натрия, сульфонат калия, амид лития, амид натрия, амид калия и изопропиламид лития, и, в частности, может быть н-бутиллитием.
[0053] Кроме того, полярная добавка может включать в себя по меньшей мере одно вещество, выбранное из группы, состоящей из следующего: тетрагидрофуран, дитетрагидрофурилпропан, простой диэтиловый эфир, простой циклоамиловый эфир, простой дипропиловый эфир, простой этилендиметиловый эфир, диэтилгликоль, простой диметиловый эфир, трет-бутоксиэтоксиэтан, простой бис(3-диметиламиноэтиловый)эфир, простой (диметиламиноэтил)этиловый эфир, триметиламин, триэтиламин, трипропиламин и тетраметилэтилендиамин.
[0054] Стадия 1-2
[0055] Стадия 1-2 представляет собой процесс извлечения органического растворителя и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, из второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, при этом она может быть осуществлена путем введения второго смешанного раствора во вторую дистилляционную колонну для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, в кубовую часть колонны.
[0056] В настоящем изобретении второй смешанный раствор может быть сбросным раствором (остаточным раствором), в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера, как описано выше, и может включать в себя органический растворитель в количестве 95% масс. или более.
[0057] В частности, раствор полимера получают полимеризацией мономера на основе сопряженного диена в присутствии каталитической композиции, содержащей редкоземельный металл, в органическом растворителе, и катализированный редкоземельным металлом бутадиеновый полимер, получают путем отделения частиц каучука, которые образуются в результате десорбции водяным паром раствора полимера, и летучего вещества, содержащего органический растворитель, за исключением частиц каучука, при этом летучее вещество, полученное после десорбции водяным паром, может быть вторым смешанным раствором. Второй смешанный раствор может включать органический растворитель, мономер на основе сопряженного диена, и димер и тример мономера на основе сопряженного диена.
[0058] Стадия 1-2 может быть осуществлена путем дистилляции с использованием второй дистилляционной колонны и, соответственно, вещество с относительно низкой точкой кипения и вещество с высокой точкой кипения могут быть разделены для извлечения и отведения из верхней части второй дистилляционной колонны и из кубовой части второй дистилляционной колонны, соответственно.
[0059] Иными словами, органический растворитель и мономер на основе сопряженного диена могут быть извлечены из верхней части второй дистилляционной колонны, и полученный таким образом органический растворитель и мономер на основе сопряженного диена могут быть повторно использованы в реакции полимеризации.
[0060] Кроме того, неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение могут быть отведены в кубовую часть второй дистилляционной колонны, при этом высококипящее соединение может включать димер и тример мономера на основе сопряженного диена.
[0061] В данном случае, мономер на основе сопряженного диена может быть таким же, как описанный выше.
[0062] Кроме того, в настоящем изобретении каталитическая композиция, содержащая редкоземельный металл, включает соединение, содержащее редкоземельный металл, и может также включать по меньшей мере одно из алкилирующего агента, галогенида и мономера на основе сопряженного диена.
[0063] В частности, соединение, содержащее редкоземельный металл, может включать в себя по меньшей мере одно соединение из редкоземельных металлов с атомным номером от 57 до 71, таких как лантан, неодим, церий, гадолиний или празеодим, может включать карбоксилаты, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, ацетат неодима, акрилат неодима, метакрилат неодима, глюконат неодима, цитрат неодима, фумарат неодима, лактат неодима, малеат неодима, оксалат неодима, 2-этилгексаноат неодима или неодеканоат неодима); органофосфаты, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, дибутилфосфат неодима, дипентилфосфат неодима, дигексилфосфат неодима, дигептилфосфат неодима, диоктилфосфат неодима, бис-(1-метилгептил)фосфат неодима, бис-(2-этилгексил)фосфат неодима, или дидецилфосфат неодима); органофосфонаты, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, бутилфосфонат неодима, пентилфосфонат неодима, гексилфосфонат неодима, гептилфосфонат неодима, октилфосфонат неодима, (1-метилгептил)фосфонат неодима, (2-этилгексил)фосфонат неодима, децилфосфонат неодима, додецилфосфонат неодима или октадецилфосфонат неодима); органофосфинаты, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, бутилфосфинат неодима, пентилфосфинат неодима, гексилфосфинат неодима, гептилфосфинат неодима, октилфосфинат неодима, (1-метилгептил)фосфинат неодима или (2-этилгексил)фосфинат неодима); карбаматы, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, диметилкарбамат неодима, диэтилкарбамат неодима, диизопропилкарбонат неодима, дибутилкарбамат неодима или дибензилкарбамат неодима); дитиокарбаматы, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, диметилдитиокарбамат неодима, диэтилдитиокарбамат неодима, диизопропилдитиокарбамат неодима или дибутилдитиокарбамат неодима); ксантаты, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, метилксантат неодима, этилксантат неодима, изопропилксантат неодима, бутилксантат неодима или бензилксантат неодима); β-дикетонаты, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, ацетилацетонат неодима, трифторацетилацетонат неодима, гексафторацетилацетонат неодима или бензоилацетонат неодима); алкоксиды или арилоксиды, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, метоксид неодима, этоксид неодима, изопропоксид неодима, феноксид неодима или нонилфеноксид неодима); галогениды или псевдогалогениды, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, фторид неодима, хлорид неодима, бромид неодима, йодид неодима, цианид неодима, цианат неодима, тиоцианат неодима или азид неодима); оксигалогениды, содержащие описанный выше редкоземельный металл (например, оксифторид неодима, оксихлорид неодима или оксибромид неодима); или органолантаноидные соединения, содержащие редкоземельные элементы, включающие по меньшей мере одну связь редкоземельный элемент-углерод (например, Cp3Ln, Cp2LnR, Cp2LnCl, CpLnCl2, CpLn (циклооктатетраен), (C5Me5)2LnR, LnR3, Ln(аллил)3, or Ln(аллил)2Cl, где Ln представляет собой элемент редкоземельного металла, и R представляет собой гидрокарбильную группу), и может включать любой из них или смесь двух или более из них.
[0064] В частности, соединение, содержащее редкоземельный металл, может включать по меньшей мере одно, выбранное из группы, состоящей из следующего:Nd(2-этилгексаноат)3, Nd(2,2-диметилдеканоат)3, Nd(2,2-диэтилдеканоат)3, Nd(2,2-дипропилдеканоат)3, Nd(2,2-дибутилдеканоат)3, Nd(2,2-дигексилдеканоат)3, Nd(2,2-диоктилдеканоат)3, Nd(2-этил-2-пропилдеканоат)3, Nd(2-этил-2-бутилдеканоат)3, Nd(2-этил-2-гексилдеканоат)3, Nd(2-пропил-2-бутилдеканоат)3, Nd(2-пропил-2-гексилдеканоат)3, Nd(2-пропил-2-изопропилдеканоат)3, Nd(2-бутил-2-гексилдеканоат)3, Nd(2-гексил-2-октилдеканоат)3, Nd(2-трет-бутилдеканоат)3, Nd(2,2-диэтилоктаноат)3, Nd(2,2-дипропилоктаноат)3, Nd(2,2-дибутилоктаноат)3, Nd(2,2-дигексилоктаноат)3, Nd(2-этил-2-пропилоктаноат)3, Nd(2-этил-2-гексилоктаноат)3, Nd(2,2-диэтилнонаноат)3, Nd(2,2-дипропилнонаноат)3, Nd(2,2-дибутилнонаноат)3, Nd(2,2-дигексилнонаноат)3, Nd(2-этил-2-пропилнонаноат)3 и Nd(2-этил-2-гексилнонаноат)3.
[0065] Алкилирующий агент может использоваться без особых ограничений при условии, что он обычно используется в качестве алкилирующего агента во время получения полимера на основе бутадиена, и например, может представлять собой металлоорганическое соединение, которое растворимо в растворителе полимеризации и содержит связь металл-углерод, такое как алюминийорганическое соединение, магнийорганическое соединение или литийорганическое соединение.
[0066] В частности, алюминийорганическое соединение может включать алюмоксан, такой как метилалюмоксан (МАО), модифицированный метилалюмоксан (ММАО), этилалюмоксан, н-пропилалюмоксан, изопропилалюмоксан, бутилалюмоксан, изобутилалюмоксан, н-пентилалюмоксан, неопентилалюмоксан, н-гексилалюмоксан, н-октилалюмоксан, 2-этилгексилалюмоксан, циклогексилалюмоксан, 1-метилциклопентилалюмоксан, фенилалюмоксан или 2,6-диметилфенилалюмоксан; алкилалюминий, такой как триметилалюминий, триэтилалюминий, три-н-пропилалюминий, триизопропилалюминий, три-н-бутилалюминий, триизобутилалюминий, три-трет-бутилалюминий, трипентилалюминий, тригексилалюминий, трициклогексилалюминий или триоктилалюминий; гидрид дигидрокарбилалюминия, такой как гидрид диэтилалюминия, гидрид ди-н-пропилалюминия, гидрид диизопропилалюминия, гидрид ди-н-бутилалюминия, гидрид диизобутилалюминия (DIBAH), гидрид ди-н-октилалюминия, гидрид дифенилалюминия, гидрид ди-п-толилалюминия, гидрид дибензилалюминия, гидрид фенилэтилалюминия, гидрид фенил-н-пропилалюминия, гидрид фенилизопропилалюминия, гидрид фенил-н-бутилалюминия, гидрид фенилизобутилалюминия, гидрид фенил-н-октилалюминия, гидрид п-толилэтилалюминия, гидрид п-толил-н-пропилалюминия, гидрид п-толилизопропилалюминия, гидрид п-толил-н-бутилалюминия, гидрид п-толилизобутилалюминия, гидрид п-толил-н-октилалюминия, гидрид бензилэтилалюминия, гидрид бензил-н-пропилалюминия, гидрид бензилизопропилалюминия, гидрид бензил-н-бутилалюминия, гидрид бензилизобутилалюминия или гидрид бензил-н-октилалюминия; и дигидрид гидрокарбилалюминия, такой как дигидрид этилалюминия, дигидрид н-пропилалюминия, дигидрид изопропилалюминия, дигидрид н-бутилалюминия, дигидрид изобутилалюминия или дигидрид н-октилалюминия.
[0067] Магнийорганическое соединение может включать алкилмагниевое соединение, такое как диэтилмагний, ди-н-пропилмагний, диизопропилмагний, дибутилмагний, дигексилмагний, дифенилмагний или дибензилмагний, и литийорганическое соединение может включать алкиллитиевое соединение, такое как н-бутиллитий.
[0068] Галогенид не имеет особых ограничений, но, например, может включать элементарный галоген, межгалогенное соединение, галогенированный водород, органический галогенид, галогенид неметалла, галогенид металла или органический галогенид металла.
[0069] Элементарный галоген может включать фтор, хлор, бром или йод.
[0070] Кроме того, межгалогенное соединение может включать монохлорид йода, монобромид йода, трихлорид йода, пентафторид йода, монофторид йода или трифторид йода.
[0071] Кроме того, галогенированный водород может включать фтороводород, хлористый водород, бромид водорода, или йодид водорода.
[0072] При этом органический галогенид может включать трет-бутилхлорид (t-BuCl), трет-бутилбромид, аллилхлорид, аллилбромид, бензилхлорид, бензилбромид, хлордифенилметан, бромдифенилметан, трифенилметилхлорид, трифенилметилбромид, бензилиденхлорид, бензилиденбромид, метилтрихлорсилан, фенилтрихлорсилан, диметилдихлорсилан, дифенилдихлорсилан, триметилхлорсилан (TMSCl), бензоилхлорид, бензоилбромид, пропионилхлорид, пропионилбромид, метилхлорформиат, метилбромформиат, йодметан, дийодметан, трийодметан (также называемый «йодоформ»), тетрайодметан, 1-йодпропан, 2-йодпропан, 1,3-дийодпропан, трет-бутилйодид, 2,2-диметил-1-йодпропан (также называемый «нeoпентилйодид»), аллилйодид, йодбензол, бензилйодид, дифенилметилйодид, трифенилметилйодид, бензилиденйодид (также называемый «бензaльйодид»), триметилсилилйодид, триэтилcилилйодид, трифенилcилилйодид, диметилдийодсилан, диэтилдийодсилан, дифенилдийодсилан, метилтрийодсилан, этилтрийодсилан, фенилтрийодсилан, бензоилйодид, пропионилйодид или метилйодформиат.
[0073] Кроме того, галогенид неметалла может включать трихлорид фосфора, трибромид фосфора, пентахлорид фосфора, оксихлорид фосфора, оксибромид фосфора, трифторид бора, трихлорид бора, трибромид бора, тетрафторид кремния, тетрахлорид кремния (SiCl4), тетрабромид кремния, трихлорид мышьяка, трибромид мышьяка, тетрахлорид селена, тетрабромид селена, тетрахлорид теллура, тетрабромид теллура, тетрайодид кремния, трийодид мышьяка, тетрайодид теллура, трийодид бора, трийодид фосфора, оксийодид фосфора или тетрайодид селена.
[0074] Кроме того, галогенид металла может включать тетрахлорид олова, тетрабромид олова, трихлорид алюминия, трибромид алюминия, трихлорид сурьмы, пентахлорид сурьмы, трибромид сурьмы, трифторид алюминия, трихлорид галлия, трибромид галлия, трифторид галлия, трихлорид индия, трибромид индия, трифторид индия, тетрахлорид титана, тетрабромид титана, дихлорид цинка, дибромид цинка, дифторид цинка, трийодид алюминия, трийодид галлия, трийодид индия, тетрайодид титана, дийодид цинка, тетрайодид германия, тетрайодид олова, дийодид олова, трийодид сурьмы или дийодид магния.
[0075] Кроме того, органический галогенид металла может включать хлорид диметилалюминия, хлорид диэтилалюминия, бромид диметилалюминия, бромид диэтилалюминия, фторид диметилалюминия, фторид диэтилалюминия, дихлорид метилалюминия, дихлорид этилалюминия, дибромид метилалюминия, дибромид этилалюминия, дифторид метилалюминия, дифторид этилалюминия, сесквихлорид метилалюминия, сесквихлорид этилалюминия (EASC), сесквихлорид изобутилалюминия, хлорид метилмагния, бромид метилмагния, хлорид этилмагния, бромид этилмагния, хлорид н-бутилмагния, бромид н-бутилмагния, хлорид фенилмагния, бромид фенилмагния, хлорид бензилмагния, хлорид триметилолова, бромид триметилолова, хлорид триэтилолова, бромид триэтилолова, дихлорид ди-трет-бутилолова, дибромид ди-трет-бутилолова, дихлорид ди-н-бутилолова, дибромид ди-н-бутилолова, хлорид три-н-бутилолова, бромид три-н-бутилолова, йодид метилмагния, йодид диметилалюминия, йодид диэтилалюминия, йодид ди-н-бутилалюминия, йодид диизобутилалюминия, йодид ди-н-октилалюминия, дийодид метилалюминия, дийодид этилалюминия, дийодид н-бутилалюминия, дийодид изобутилалюминия, сесквийодид метилалюминия, сесквийодид этилалюминия, сесквийодид изобутилалюминия, йодид этилмагния, йодид н-бутилмагния, йодид изобутилмагния, йодид фенилмагния, йодид бензилмагния, йодид триметилолова, йодид триэтилолова, йодид три-н-бутилолова, дийодид ди-н-бутилолова или дийодид ди-трет-бутилолова.
[0076] Кроме того, мономер на основе сопряженного диена, включенный в каталитическую композицию, может быть таким же, как и описанный выше.
[0077] Стадия 2 представляет собой стадию для отделения богатой органическим растворителем фракции и богатой высококипящими соединениями фракции от первой фракции и второй фракции, где стадия 2 может быть осуществлена с помощью введения первой фракции и второй фракции в третью дистилляционную колонну для извлечения богатой органическим растворителем фракции из верхней части колонны и извлечения богатой высококипящими соединениями фракции из кубовой части колонны, при этом богатая высококипящими соединениями фракция может содержать высококипящее соединение A и высококипящее соединение В.
[0078] Первая фракция и вторая фракция могут быть смешаны перед введением в третью дистилляционную колонну.
[0079] Во время осуществления стадии 2 кубовая температура и давление третьей дистилляционной колонны могут быть отрегулированы таким образом, чтобы составлять менее 100°С и менее 0,4 бар (0,04 МПа), соответственно, и могут быть, в частности, отрегулированы таким образом, чтобы находиться в диапазоне от 70°С или более до менее чем 100°С, и в диапазоне от 0,05 бар (0,005 МПа) или более до менее чем 0,4 бар (0,04 МПа), соответственно. В частности, температура кубовой части третьей дистилляционной колонны может находиться в диапазоне от 90°C или более до менее чем 100°C, и давление может находиться в диапазоне от 0,15 бар (0,015 МПа) или более до менее 0,4 бар (0,04 МПа), например, температура может находиться в диапазоне от 95°C или более до менее чем 100°C, и давление может находиться в диапазоне от 0,15 бар (0,015 МПа) или более до менее 0,35 бар (0,035 МПа).
[0080] К тому же, богатая высококипящими соединениями фракция может включать в себя непрореагировавший мономер на основе ароматического винила в количестве 30% масс. или менее. В данном описании количественное отношение непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила в богатой высококипящими соединениями фракции представляет собой задаваемую составом долю мономера на основе ароматического винила в кубовой части третьей дистилляционной колонны, при этом ее можно регулировать, регулируя кубовую температуру и давление третьей дистилляционной колонны, как описано выше.
[0081] В частности, количество богатой органическим растворителем фракции, отделенной и извлеченной из богатой высококипящими соединениями фракции, регулируется в соответствии с кубовой температурой и давлением третьей дистилляционной колонны, доля органического растворителя в богатой высококипящими соединениями фракции может быть соответственно изменена и, в результате, доля непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила в богатой высококипящими соединениями фракции может быть изменена. Например, если количество извлеченной богатой органическим растворителем фракции увеличивается, - доля органического растворителя в богатой высококипящими соединениями фракции будет относительно понижаться, доля других компонентов, составляющих богатую высококипящими соединениями фракцию будет, таким образом, увеличиваться настолько, насколько уменьшилась доля богатой высококипящими соединениями фракции и, соответственно, доля непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила будет увеличиваться.
[0082] Если, в случае, когда температура в кубовой части третьей дистилляционной колонны составляет 100°C или более или количество непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила в богатой высококипящими соединениями фракции превышает 30% масс., - полимеризация между непрореагировавшими мономерами на основе ароматического винила может быть осуществлена и, в результате, может появиться проблема закупоривания ребойлера и передающего трубопровода, которые соединены с кубовой частью третьей дистилляционной колонны.
[0083] Иными словами, поскольку способ отделения согласно варианту осуществления настоящего изобретения может подавлять возникновение полимеризации между непрореагировавшими мономерами на основе ароматического винила в богатой высококипящими соединениями фракции путем регулирования условий кубовой части третьей дистилляционной колонны, как описано выше, и кроме того, может регулировать долю непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила в богатой высококипящими соединениями фракции, так, чтобы она была меньше заранее определенной доли, чтобы также подавить возникновение полимеризации между непрореагировавшими мономерами на основе ароматического винила из-за повышения доли непрореагировавшего ароматического мономера на основе винила, явление закупоривания ребойлера и передающего трубопровода, которые соединены с кубовой частью третьей дистилляционной колонны, может быть подавлено, и, в результате, это может быть экономически выгодно, поскольку можно предотвратить прерывание процесса из-за явления закупоривания.
[0084] К тому же, поскольку способ отделения согласно варианту осуществления настоящего изобретения может уменьшать долю непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила, отдельно от доли органического растворителя в третьей дистилляционной колонне, с помощью отделения богатой органическим растворителем фракции и богатой высококипящими соединениями фракции путем введения первой фракции и второй фракции вместе в одну и ту же третью дистилляционную колонну, тенденция к увеличению доли непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила из-за уменьшения доли органического растворителя в богатой высококипящими соединениями фракции может быть медленной, и таким образом, способ отделения может не иметь проблем, вызванных увеличением доли непрореагировавшего мономера на основе ароматического винила в богатой высококипящими соединениями фракции, и следовательно, может быть извлечено большее количество органического растворителя и степень потери органического растворителя, включенного в богатую высококипящими соединениями фракцию и отведенного, может быть уменьшена.
[0085] Богатая органическим растворителем фракция может включать в себя органический растворитель в количестве 90% масс. или более, в частности 95% масс. или более, и более конкретно 100% масс. То есть, богатая органическим растворителем фракция, отделенная и извлеченная из смешанного раствора с помощью способа отделения по настоящему изобретению, может в основном состоять из органического растворителя. Извлеченный таким образом органический растворитель может быть повторно использован в реакции полимеризации.
[0086] Кроме того, богатая высококипящими соединениями фракция содержит высококипящее соединение A и высококипящее соединение В в качестве основных компонентов, но может содержать часть органического растворителя.
[0087] Что касается богатой высококипящими соединениями фракции, отводимой путем отделения сбросного раствора, который отводится из процесса десорбции водяным паром в традиционном способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, поскольку этот способ был разработан таким образом, чтобы богатая высококипящими соединениями фракция включала органический растворитель в высоком соотношении 60% масс. или более, чтобы предотвратить явление закупоривания ребойлера и передающего трубопровода, - степень потери органического растворителя была высокой. Однако, способ отделения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может поддерживать долю мономера на основе ароматического винила на уровне менее 30% масс., даже если доля органического растворителя в богатой высококипящими соединениями фракции уменьшается, путем смешивания второго смешанного раствора, представляющего собой сбросной раствор, отводимый из процесса десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера, с первым смешанным раствором, представляющим собой сбросной раствор, отводимый из процесса десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, и отделения их друг от друга, и таким образом, способ отделения в соответствии с настоящим изобретением может быть более свободным от проблем, вызванных явлением закупоривания ребойлера и передающего трубопровода.
[0088] Таким образом, богатая высококипящими соединениями фракция, полученная способом отделения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, может содержать органический растворитель в количестве 40% масс. или менее, и органический растворитель в богатой высококипящими соединениями фракции может быть включен в соотношении менее 1,0 часть по массе, в частности менее 0,7 частей по массе, и более конкретно 0,67 частей по массе или менее на 1,0 часть по массе высококипящего соединения в богатой высококипящими соединениями фракции.
[0089] В результате, способ отделения согласно варианту осуществления настоящего изобретения может существенно снижать долю органического растворителя в отводимой богатой высококипящими соединениями фракции, без явления закупоривания ребойлера и передающего трубопровода, которые соединены с кубовой частью третьей дистилляционной колонны.
[0090] В частности, способ отделения может иметь степень потери органического растворителя менее 0,05%.
[0091] В данном документе выражение «степень потери органического растворителя» представляет собой отношение количества органического растворителя, включенного в богатую высококипящими соединениями фракцию и отведенного, к количеству органического растворителя, включенного в смешанный раствор, в котором первый смешанный раствор и второй смешанный раствор объединены, причем это может быть значение, вычисленное по уравнению 1 ниже.
[0092] [Уравнение 1]
Степень потери органического растворителя (%) = [количество органического растворителя в богатой высококипящими соединениями фракции (кг) / количество органического растворителя в смешанном растворе (кг)] × 100
[0093] Кроме того, степень извлечения органического растворителя, отделенного и извлеченного способом отделения согласно варианту осуществления настоящего изобретения, может составлять 99,95% или более.
[0094] В данном документе выражение «степень извлечения органического растворителя» представляет собой отношение общего количества извлеченного органического растворителя к количеству органического растворителя, включенного в смешанный раствор, в котором первый смешанный раствор и второй смешанный раствор объединены, причем это может быть значение, вычисленное по уравнению 2 ниже.
[0095] [Уравнение 2]
Степень извлечения органического растворителя (%) = [общее количество извлеченного органического растворителя (кг) / количество органического растворителя в смешанном растворе (кг)] × 100
[0096] Способ отделения органического растворителя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может быть осуществлен с использованием системы отделения, которая будет описана ниже.
[0097] Настоящее изобретение предлагает систему отделения органического растворителя, способную извлекать и отводить с помощью конечного отделения богатую органическим растворителем фракцию и богатую высококипящими соединениями фракцию из первого смешанного раствора и второго смешанного раствора.
[0098] Система отделения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя: первую дистилляционную колонну, которая включает в себя первую линию подачи, выполненную с возможностью подачи первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, с одной своей стороны, первую линию извлечения органического растворителя, выполненную с возможностью извлечения органического растворителя в верхней части колонны, и первую линию отведения, выполненную с возможностью отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, в кубовой части колонны; вторую дистилляционную колонну, которая включает в себя вторую линию подачи, выполненную с возможностью подачи второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, с одной своей стороны, вторую линию извлечения органического растворителя, выполненную с возможностью извлечения органического растворителя в верхней части колонны, и вторую линию отведения, выполненную с возможностью отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, в кубовой части колонны; и третью дистилляционную колонну, которая включает в себя третью линию подачи, соединенную с первой линией отведения и второй линией отведения и выполненную с возможностью подачи первой фракции и второй фракции с одной своей стороны, линию извлечения головного погона, выполненную с возможностью извлечения богатой органическим растворителем фракции в верхней части колонны, и линию извлечения кубового погона, выполненную с возможностью извлечения богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, в кубовой части колонны, при этом кубовые температура и давление третьей дистилляционной колонны могут составлять менее 100°С и менее 0,4 бар (0,04 МПа), соответственно.
[0099] Далее в данном документе система отделения будет описана подробно со ссылкой на фиг 1.
[00100] На фиг.1 схематически показана система отделения органического растворителя, способная извлекать и отводить с помощью конечного отделения богатую органическим растворителем фракцию и богатую высококипящими соединениями фракцию от первого смешанного раствора и второго смешанного раствора в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[00101] Как проиллюстрировано на фиг.1, система 100 отделения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения включает в себя первую дистилляционную колонну 10, вторую дистилляционную колонну 20 и третью дистилляционную колонну 30, при этом каждая дистилляционная колонна может включать ребойлер в кубовой части колонны и конденсатор в верхней части колонны.
[00102] Первая дистилляционная колонна 10 осуществляет процесс извлечения органического растворителя и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, из первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, при этом первая дистилляционная колонна 10 может включать в себя первую линию 11 подачи, выполненную с возможностью подачи первого смешанного раствора с одной своей стороны, первую линию 12 извлечения органического растворителя, выполненную с возможностью извлечения органического растворителя в верхней части колонны, и первую линию 13 отведения, выполненную с возможностью отведения первой фракции в кубовой части колонны.
[00103] Вторая дистилляционная колонна 20 осуществляет процесс извлечения органического растворителя и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, из второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, при этом вторая дистилляционная колонна 20 может включать в себя вторую линию 21 подачи, выполненную с возможностью подачи второго смешанного раствора с одной своей стороны, вторую линию 22 извлечения органического растворителя, выполненную с возможностью извлечения органического растворителя в верхней части колонны, и вторую линию 23 отведения, выполненную с возможностью отведения второй фракции в кубовой части колонны.
[00104] Кроме того, третья дистилляционная колонна 30 отделяет и извлекает богатую органическим растворителем фракцию и богатую высококипящими соединениями фракцию, содержащую высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, из первой фракции и второй фракции, при этом третья дистилляционная колонна 30 может включать в себя третью линию 31 подачи, выполненную с возможностью подачи первой фракции и второй фракции с одной своей стороны, линию 32 извлечения головного погона, выполненную с возможностью извлечения богатой органическим растворителем фракции в верхней части колонны, и линию 33 извлечения кубового погона, выполненную с возможностью извлечения богатой высококипящими соединениями фракции в кубовой части колонны, при этом третья линия 31 подачи может быть соединена с первой линией 13 отведения и второй линией 23 отведения. Таким образом, первая дистилляционная колонна 10 может быть соединена с третьей дистилляционной колонной 30 с помощью первой линии 13 отведения, вторая дистилляционная колонна 20 может быть соединена с третьей дистилляционной колонной 30 с помощью второй линии 23 отведения, и каждая из первой линии 13 отведения и второй линии 23 отведения может быть соединена с третьей линией 31 подачи отдельной линией, или же вторая линия 23 отведения может быть соединена с первой линией 13 отведения для соединения с третьей линией 31 подачи.
[00105] Далее настоящее изобретение будет описано более подробно на конкретных примерах. Однако следующие примеры представлены просто для более подробного описания настоящего изобретения, и объем настоящего изобретения ими не ограничивается.
[00106] В следующих примерах и сравнительных примерах способ отделения по настоящему изобретению моделировали, используя ASPEN PLUS, программу моделирования промышленных процессов. В качестве констант, необходимых для моделирования, использовались стандартные значения программы и значения, описанные в литературе.
[00107] В данном случае первый смешанный раствор включал 1,3-бутадиен, стирол, н-гексан, тетраметилэтилендиамин (TMEDA), этилбензол, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола и 4-трет-бутилкатехол (TBC), и второй смешанный раствор включал 1,3-бутадиен, н-гексан, бутол, димер и тример 1,3-бутадиена и 4-трет-бутилкатехол. В данном случае, компоненты в первом смешанном растворе соответствуют компонентам сбросного раствора, полученного после процесса десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, и компоненты во втором смешанном растворе соответствуют компонентам сбросного раствора, полученного после процесса десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера.
[00108] Пример 1
[00109] Способ отделения органического растворителя из смешанного раствора, содержащего описанный выше первый смешанный раствор и второй смешанный раствор, осуществляли с использованием системы 100 отделения, как показано на фиг.1.
[00110] В частности, первый смешанный раствор подавали в первую дистилляционную колонну 10 по первой линии 11 подачи для извлечения н-гексана по первой линии 12 извлечения органического растворителя в верхней части колонны и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный н-гексан и высококипящее соединение A по первой линии 13 отведения в кубовой части колонны. В этом случае 1,3-бутадиен, а также н-гексан извлекали по первой линии 12 извлечения органического растворителя, и высококипящее соединение A включало стирол, тетраметилэтилендиамин (TMEDA), этилбензол, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола и 4-трет-бутилкатехол (TBC).
[00111] Кроме того, отдельно, второй смешанный раствор подавали во вторую дистилляционную колонну 20 по второй линии 21 подачи для извлечения н-гексана по второй линии 22 извлечения органического растворителя в верхней части колонны и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный н-гексан и высококипящее соединение В, по второй линии 23 отведения в кубовой части колонны. В этом случае 1,3-бутадиен, а также н-гексан извлекали по второй линии 22 извлечения органического растворителя, и высококипящее соединение В включало бутол, димер и тример 1,3-бутадиена и 4-трет-бутилкатехол (TBC).
[00112] После этого, первую фракцию и вторую фракцию подавали в третью дистилляционную колонну 30 по третьей линии 31 подачи для извлечения н-гексана по линии 32 извлечения головного погона и извлечения богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, с помощью линии 33 извлечения кубового погона.
[00113] В данном случае первый смешанный раствор подавали в первую дистилляционную колонну 10 при суммарном потоке 73000 кг/ч (1,3-бутадиен 21,8 кг/ч, стирол 51,0 кг/ч, н-гексан 72896,2 кг/ч, этилбензол 9,1 кг/ч, тетраметилэтилендиамин 3,6 кг/ч, димер 1,3-бутадиена или стирола 10,9 кг/ч, тример 1,3-бутадиена или стирола 5,5 кг/ч, и 4-трет-бутилкатехол 1,8 кг/ч) и при 4 бар (0,4 МПа) и 55°C, второй смешанный раствор подавали во вторую дистилляционную колонну 20 при суммарном потоке 65000 кг/ч (1,3-бутадиен 19,5 кг/ч, н-гексан 64948,0 кг/ч, бутол 16,3 кг/ч, димер 1,3-бутадиена 7,8 кг/ч, тример 1,3-бутадиена 5,2 кг/ч и 4-трет-бутилкатехол 3,3 кг/ч) и при 4 бар (0,4 МПа) и 55°C, и технологические условия первой дистилляционной колонны 10, второй дистилляционной колонны 20 и третьей дистилляционной колонны 30 устанавливались при температурах и давлениях, показанных в таблице 1 ниже. В конечном счете, степень извлечения органического растворителя составляла 99,95%.
[00114] [Таблица 1]
| Категория | Первая дистилляционная колонна | Вторая дистилляционная колонна | Третья дистилляционная колонна | |||
| верх | низ | верх | низ | верх | низ | |
| Температура (°С) | 85 | 95 | 85 | 102 | 72 | 98 |
| Давление (бар/МПа) | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 | 0,15/0,015 | 0,3/0,03 |
| Отводимое количество (извлекаемое количество, кг/ч) | 72637,9 | 362,1 | 64926,6 | 73,4 | 265,9 | 169,6 |
| Количество н-гексана (кг/ч) | 72606,5 | 289,7 | 64903,9 | 44,1 | 265,9 | 67,9 |
| Количество высококипящего соединения (кг/ч) | 9,5 | 72,4 | 3,2 | 29,4 | 0 | 101,8 |
| Количественное отношение стирола (% масс.) | 0,0098 | 12,9 | 0 | 0 | 0 | 27,6 |
| Количественное отношение (массовая доля) органического растворителя | 0,67 |
[00115] В таблице 1 высококипящее соединение включает стирол, этилбензол, тетраметилэтилендиамин, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола, и 4-трет-бутилкатехол, и бутол, количественное отношение органического растворителя означает количественное отношение органического растворителя к высококипящим соединениям в богатой высококипящими соединениями фракции, которую в конечном счете отводят, и суммарная степень потери н-гексана (%) представляет собой величину, рассчитанную по уравнению 1, описанному выше, где она является конкретно следующей.
[00116] Суммарная степень потери н-гексана (%) = [(67,9)/(72896,2+64948)] ×100
[00117] Пример 2
[00118] Пример 2 осуществляли таким же образом, как и пример 1, за исключением того, что температуру и давление в третьей дистилляционной колонне устанавливали так, как показано в следующей таблице 2.
[00119] [Таблица 2]
| Категория | Первая дистилляционная колонна | Вторая дистилляционная колонна | Третья дистилляционная колонна | |||
| верх | низ | верх | низ | верх | низ | |
| Температура (°С) | 85 | 95 | 85 | 102 | 70,9 | 99,8 |
| Давление (бар/МПа) | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 | 0,1/0,01 | 0,2/0,02 |
| Отводимое количество (извлекаемое количество, кг/ч) | 72637,9 | 362,1 | 64926,6 | 73,4 | 276 | 159,5 |
| Количество н-гексана (кг/ч) | 72606,5 | 289,7 | 64903,9 | 44,1 | 276 | 57,8 |
| Количество высококипящего соединения (кг/ч) | 9,5 | 72,4 | 3,2 | 29,4 | 0 | 101,8 |
| Количественное отношение стирола (% масс.) | 0,0098 | 12,9 | 0 | 0 | 0 | 29,3 |
| Количественное отношение (массовая доля) органического растворителя | 0,57 | |||||
| Суммарная степень потери н-гексана (%) | 0,042 |
[00120] В таблице 2 высококипящее соединение включает стирол, этилбензол, тетраметилэтилендиамин, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола, и 4-трет-бутилкатехол и бутол, количественное отношение органического растворителя означает количественное отношение органического растворителя к высококипящим соединениям в богатой высококипящими соединениями фракции, которую в конечном счете отводят, и суммарная степень потери н-гексана (%) представляет собой величину, рассчитанную по уравнению 1, описанному выше, где она является конкретно следующей.
[00121] Суммарная степень потери н-гексана (%) = [(57,8)/(72896,2+64948)] ×100
[00122] Пример 3
[00123] Пример 3 осуществляли таким же образом, как и пример 1, за исключением того, что температуру и давление в третьей дистилляционной колонне устанавливали так, как показано в следующей таблице 3.
[00124] [Таблица 3]
| Категория | Первая дистилляционная колонна | Вторая дистилляционная колонна | Третья дистилляционная колонна | |||
| верх | низ | верх | низ | верх | низ | |
| Температура (°С) | 85 | 95 | 85 | 102 | 74,9 | 99,2 |
| Давление (бар/МПа) | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 | 0,05/0,005 | 0,15/0,015 |
| Отводимое количество (извлекаемое количество, кг/ч) | 72637,9 | 362,1 | 64926,6 | 73,4 | 273,9 | 161,6 |
| Количество н-гексана (кг/ч) | 72606,5 | 289,7 | 64903,9 | 44,1 | 273,9 | 59,8 |
| Количество высококипящего соединения (кг/ч) | 9,5 | 72,4 | 3,2 | 29,4 | 0 | 101,8 |
| Количественное отношение стирола (% масс.) | 0,0098 | 12,9 | 0 | 0 | 0 | 28,9 |
| Количественное отношение (массовая доля) органического растворителя | 0,59 | |||||
| Суммарная степень потери н-гексана (%) | 0,043 |
[00125] В таблице 3 высококипящее соединение включает стирол, этилбензол, тетраметилэтилендиамин, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола, и 4-трет-бутилкатехол и бутол, количественное отношение органического растворителя означает количественное отношение органического растворителя к высококипящим соединениям в богатой высококипящими соединениями фракции, которую в конечном счете отводят, и суммарная степень потери н-гексана (%) представляет собой величину, рассчитанную по уравнению 1, описанному выше, где она является конкретно следующей.
[00126] Суммарная степень потери н-гексана (%) = [(59,8)/(72896,2+64948)] ×100
[00127] Сравнительный пример 1
[00128] Способ отделения органического растворителя из вышеописанного первого смешанного раствора осуществляли с использованием системы 200 отделения, показанной на фиг.2.
[00129] В частности, первый смешанный раствор подавали в первую дистилляционную колонну 110 по первой линии 111 подачи для извлечения н-гексана по линии 112 извлечения головного погона и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный н-гексан и высококипящее соединение A, по линии 113 извлечения кубового погона. В этом случае 1,3-бутадиен, а также н-гексан извлекали по линии 112 извлечения головного погона, и высококипящее соединение A включало стирол, тетраметилэтилендиамин (TMEDA), этилбензол, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола и 4-трет-бутилкатехол (TBC).
[00130] В данном случае первый смешанный раствор подавали в первую дистилляционную колонну 110 при суммарном потоке 73000 кг/ч (1,3-бутадиен 21,8 кг/ч, стирол 51,0 кг/ч, н-гексан 72896,2 кг/ч, этилбензол 9,1 кг/ч, тетраметилэтилендиамин 3,6 кг/ч, димер 1,3-бутадиена или стирола 10,9 кг/ч, тример 1,3-бутадиена или стирола 5,5 кг/ч, и 4-трет-бутилкатехол 1,8 кг/ч) и при 4 бар (0,4 МПа) и 55°C, и технологические условия первой дистилляционной колонны 110 устанавливались при температурах и давлениях, показанных в таблице 4 ниже.
[00131] [Таблица 4]
| Категория | Первая дистилляционная колонна | |
| верх | низ | |
| Температура (°С) | 85 | 95 |
| Давление (бар/МПа) | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 |
| Отводимое количество (извлекаемое количество, кг/ч) | 72637,9 | 362,1 |
| Количество н-гексана (кг/ч) | 72606,5 | 289,7 |
| Количество высококипящего соединения (кг/ч) | 9,5 | 72,4 |
| Количественное отношение стирола (% масс.) | 0,0098 | 12,9 |
| Количественное отношение (массовая доля) органического растворителя | 4,00 | |
| Суммарная степень потери н-гексана (%) | 0,397 |
[00132] В таблице 4 высококипящее соединение включает стирол, этилбензол, тетраметилэтилендиамин, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола и 4-трет-бутилкатехол, количественное отношение органического растворителя означает количественное отношение органического растворителя к высококипящим соединениям в богатой высококипящими соединениями фракции, которую в конечном счете отводят, и суммарная степень потери н-гексана (%) представляет собой величину, рассчитанную по уравнению 1, описанному выше, где она является конкретно следующей.
[00133] Суммарная степень потери н-гексана (%) = [(289,7)/(72896,2)] ×100
[00134] Сравнительный пример 2
[00135] Способ отделения органического растворителя из вышеописанного второго смешанного раствора осуществляли с использованием системы 300 отделения, показанной на фиг.3.
[00136] В частности, второй смешанный раствор подавали во вторую дистилляционную колонну 210 по второй линии 211 подачи для извлечения н-гексана по линии 212 извлечения головного погона и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный н-гексан и высококипящее соединение В, по линии 213 извлечения кубового погона. В этом случае 1,3-бутадиен, а также н-гексан извлекали по линии 212 извлечения головного погона, и высококипящее соединение В включало бутол, димер и тример 1,3-бутадиена и 4-трет-бутилкатехол (TBC).
[00137] В данном случае второй смешанный раствор подавали во вторую дистилляционную колонну 210 при суммарном потоке 65000 кг/ч (1,3-бутадиен 19,5 кг/ч, н-гексан 64948,0 кг/ч, бутол 16,3 кг/ч, димер 1,3-бутадиена 7,8 кг/ч, тример 1,3-бутадиена 5,2 кг/ч и 4-трет-бутилкатехол 3,3 кг/ч) и при 4 бар (0,4 МПа) и 55°C, и технологические условия второй дистилляционной колонны 210 устанавливались при температурах и давлениях, показанных в таблице 5 ниже.
[00138] [Таблица 5]
| Категория | Вторая дистилляционная колонна | |
| верх | низ | |
| Температура (°С) | 85 | 102 |
| Давление (бар/МПа) | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 |
| Отводимое количество (извлекаемое количество, кг/ч) | 64926,6 | 73,4 |
| Количество н-гексана (кг/ч) | 64903,9 | 44,1 |
| Количество высококипящего соединения (кг/ч) | 3,2 | 29,4 |
| Количественное отношение стирола (% масс.) | 0 | 0 |
| Количественное отношение (массовая доля) органического растворителя | 1,5 | |
| Суммарная степень потери н-гексана (%) | 0,068 |
[00139] В таблице 5 высококипящее соединение включает димер и тример 1,3-бутадиена, 4-трет-бутилкатехол и бутол, количественное отношение органического растворителя означает количественное отношение органического растворителя к высококипящим соединениям в богатой высококипящими соединениями фракции, которую в конечном счете отводят, и суммарная степень потери н-гексана (%) представляет собой величину, рассчитанную по уравнению 1, описанному выше, где она является конкретно следующей.
[00140] Суммарная степень потери н-гексана (%) = [(44,1)/(64948)] ×100
[00141] Сравнительный пример 3
[00142] Способ отделения органического растворителя из вышеописанного первого смешанного раствора осуществляли с использованием системы 400 отделения, показанной на фиг.4.
[00143] В частности, первый смешанный раствор подавали в первую дистилляционную колонну 1-1 310 по линии 1-1 311 подачи для извлечения н-гексана по линии 1-1 312 извлечения органического растворителя в верхней части колонны и отведения фракции 1-1, содержащей неизвлеченный н-гексан и высококипящее соединение А-1, по линии 1-1 313 отведения в кубовой части колонны. В этом случае 1,3-бутадиен, а также н-гексан извлекали по линии 1-1 312 извлечения органического растворителя, и высококипящее соединение А-1 включало стирол, тетраметилэтилендиамин (TMEDA), этилбензол, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола и 4-трет-бутилкатехол (TBC).
[00144] После этого фракцию 1-1 подавали в дистилляционную колонну 1-2 320 по линии 1-2 321 подачи для извлечения н-гексана по линии 322 извлечения головного погона и извлечения богатой высококипящими соединениями фракции по линии 323 извлечения кубового погона.
[00145] В этом случае первый смешанный раствор подавали в дистилляционную колонну 1-1 310 при суммарном потоке 73000 кг/ч (1,3-бутадиен 21,8 кг/ч, стирол 51,0 кг/ч, н-гексан 72896,2 кг/ч, этилбензол 9,1 кг/ч, тетраметилэтилендиамин 3,6 кг/ч, димер 1,3-бутадиена или стирола 10,9 кг/ч, тример 1,3-бутадиена или стирола 5,5 кг/ч, и 4-трет-бутилкатехол 1,8 кг/ч) и при 4 бар (0,4 МПа) и 55°C, и технологические условия дистилляционной колонны 1-1 310 и дистилляционной колонны 1-2 320 устанавливались при температурах и давлениях, показанных в таблице 6 ниже.
[00146] [Таблица 6]
| Категория | Дистилляционная колонна 1-1 | Дистилляционная колонна 1-2 | ||
| верх | низ | верх | низ | |
| Температура (°С) | 85 | 95 | 72 | 98 |
| Давление (бар/МПа) | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 | 0,15/0,015 | 0,3/0,03 |
| Отводимое количество (извлекаемое количество, кг/ч) | 72637,9 | 362,1 | 188,8 | 173,3 |
| Количество н-гексана (кг/ч) | 72606,5 | 289,7 | 188,8 | 100,9 |
| Количество высококипящего соединения (кг/ч) | 9,5 | 72,4 | 0 | 72,4 |
| Количественное отношение стирола (% масс.) | 0,0098 | 12,9 | 0 | 27,6 |
| Количественное отношение (массовая доля) органического растворителя | 1,39 | |||
| Суммарная степень потери н-гексана (%) | 0,138 |
[00147] В таблице 6 высококипящее соединение включает стирол, этилбензол, тетраметилэтилендиамин, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола и 4-трет-бутилкатехол, количественное отношение органического растворителя означает количественное отношение органического растворителя к высококипящим соединениям в богатой высококипящими соединениями фракции, которую в конечном счете отводят, и суммарная степень потери н-гексана (%) представляет собой величину, рассчитанную по уравнению 1, описанному выше, где она является конкретно следующей.
[00148] Суммарная степень потери н-гексана (%) = [(100,9)/(72896,2)] ×100
[00149] Сравнительный пример 4
[00150] Сравнительный пример 4 осуществляли таким же образом, как и сравнительный пример 3, за исключением того, что температуры головной и кубовой части дистилляционной колонны 1-2 устанавливали такими, как показано ниже в таблице 7. Однако, поскольку ребойлер и передающий трубопровод, которые были подсоединены к кубовой части дистилляционной колонны 1-2, были закупорены через 5 дней повторной эксплуатации, работу останавливали, и ребойлер и передающий трубопровод, которые закупорились за 5 дней, промывали.
[00151] [Таблица 7]
| Категория | Дистилляционная колонна 1-1 | Дистилляционная колонна 1-2 | ||
| верх | низ | верх | низ | |
| Температура (°С) | 85 | 95 | 85 | 110 |
| Давление (бар/МПа) | 0,6/0,06 | 0,8/0,08 | 0,6/0,06 | 0,9/0,09 |
| Отводимое количество (извлекаемое количество, кг/ч) | 72637,9 | 362,1 | 241,4 | 120,7 |
| Количество н-гексана (кг/ч) | 72606,5 | 289,7 | 241,4 | 48,3 |
| Количество высококипящего соединения (кг/ч) | 9,5 | 72,4 | 0 | 72,4 |
| Количественное отношение стирола (% масс.) | 0,0098 | 12,9 | 0 | 38,8 |
| Количественное отношение (массовая доля) органического растворителя | 0,67 | |||
| Суммарная степень потери н-гексана (%) | 0,066 |
[00152] В таблице 7 высококипящее соединение включает стирол, этилбензол, тетраметилэтилендиамин, димер и тример 1,3-бутадиена или стирола и 4-трет-бутилкатехол, количественное отношение органического растворителя означает количественное отношение органического растворителя к высококипящим соединениям в богатой высококипящими соединениями фракции, которую в конечном счете отводят, и суммарная степень потери н-гексана (%) представляет собой величину, рассчитанную по уравнению 1, описанному выше, где она является конкретно следующей.
[00153] Суммарная степень потери н-гексана (%) = [(48,3)/(72896,2)] ×100
[00154] Данные таблиц 1-7 подтверждают, что степень потерь органического растворителя в способах отделения примеров 1-3 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения была существенно ниже по сравнению со способами отделения сравнительных примеров 1-4, без явления закупоривания ребойлера и передающего трубопровода.
[00155] В частности, было подтверждено, что степень потери органического растворителя в примерах 1-3 была значительно ниже, до уровня 11-72% от показателей в сравнительных примерах 1-4.
[00156] Кроме того, что касается примеров 1-3, доля стирола поддерживалась на уровне менее 30% масс., даже если доля органического растворителя в богатой высококипящими соединениями фракции была значительно ниже по сравнению со сравнительными примерами 1-3, т.е. количество органического растворителя в отводимой в конечном счете богатой высококипящими соединениями фракции составляло 1,0 часть по массе на 1 часть по массе высококипящего соединения, и таким образом, органический растворитель легко отделялся со значительно меньшей степенью потери органического растворителя, без явления закупоривания ребойлера и передающего трубопровода.
[00157] В богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей ароматический виниловый мономер, которая отводилась в кубовую часть дистилляционной колонны, полимеризация между мономерами может происходить, когда общее количество ароматического винилового мономера составляет 30% масс. или более, полимеризация может происходить в результате реакции между мономерами, когда температура кубовой части дистилляционной колонны составляла 100°C или более, даже если общее количество ароматического винилового мономера в богатой высококипящими соединениями фракции составляло менее 30% масс., явление закупоривания ребойлера и передающего трубопровода, которые подсоединены к кубовой части дистилляционной колонны, соответственно может происходить, и, в результате, процесс может быть остановлен, что приведет к значительным потерям при применении в промышленном масштабе.
[00158] Поэтому, для легкого применения в промышленности, степень потери органического растворителя должна быть сведена к минимуму, без явления закупоривания ребойлера и передающего трубопровода, как в способе отделения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
[00159] В частности, применительно к сравнительному примеру 4, количество органического растворителя в богатой высококипящими соединениями фракции снижалось до 0,67 частей по массе на 1 часть по массе высококипящего соединения за счет увеличения количества органического растворителя, отделяемого из верхней части колонны, за счет увеличения температуры дистилляционной колонны 1-2, но доля стирола в богатой высококипящими соединениями фракции составляла более 30% масс., и таким образом, происходило явление закупоривания ребойлера и передающего трубопровода, которые были соединены с кубовой частью дистилляционной колонны 1-2. В дополнение к этому, применительно к сравнительному примеру 4, степень потери органического растворителя была значительно выше, до уровня 135% от уровня в примере 1, несмотря на то, что рабочие условия дистилляционной колонны 1-2 были скорректированы к жестким условиям, т.е. высокой температуре по сравнению с температурой в примере 1.
[00160] [Описание символов]
[00161] 100, 200, 300, 400: система отделения
[00162] 10, 110: первая дистилляционная колонна; 20, 210: вторая дистилляционная колонна
[00163] 30: третья дистилляционная колонна; 310: дистилляционная колонна 1-1
[00164] 320: дистилляционная колонна 1-2; 11, 111: первая линия подачи
[00165] 12: первая линия извлечения органического растворителя; 13: первая линия отведения
[00166] 21, 211: вторая линия подачи; 22: вторая линия извлечения органического растворителя
[00167] 23: вторая линия отведения; 31: третья линия подачи
[00168] 32, 112, 212, 322: линия извлечения головного погона
[00169] 33, 113, 213, 323: линия извлечения кубового погона
[00170] 311: линия 1-1 подачи; 312: линия 1-1 извлечения органического растворителя
[00171] 313: линия 1-1 отведения; 321: линия 1-2 подачи.
1. Способ отделения органического растворителя, включающий:
независимо осуществление (1-1) процесса введения первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, в первую дистилляционную колонну, для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, в кубовую часть колонны; и
(1-2) процесс введения второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, во вторую дистилляционную колонну, для извлечения органического растворителя из верхней части колонны и отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, в кубовую часть колонны; и
(2) введение первой фракции и второй фракции в третью дистилляционную колонну для извлечения богатой органическим растворителем фракции из верхней части колонны и богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, из кубовой части колонны,
где первый смешанный раствор представляет собой сбросной раствор, в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения полимеризованного в растворе бутадиен-стирольного сополимера, и второй смешанный раствор представляет собой сбросной раствор, в котором полимер удаляется из процесса десорбции водяным паром в способе получения катализированного редкоземельным металлом бутадиенового полимера.
2. Способ по п.1, в котором первый смешанный раствор содержит органический растворитель в количестве 95% масс. или более.
3. Способ по п.1, в котором второй смешанный раствор содержит органический растворитель в количестве 95% масс. или более.
4. Способ по п.1, в котором богатая высококипящими соединениями фракция содержит непрореагировавший мономер на основе ароматического винила в количестве менее 30% масс.
5. Способ по п.1, в котором стадия (2) осуществляется в условиях, в которых кубовые температура и давление третьей дистилляционной колонны отрегулированы таким образом, чтобы составлять менее 100°С и менее 0,4 бар (0,04 МПа), соответственно.
6. Способ по п.1, в котором стадия (2) осуществляется в условиях, в которых кубовые температура и давление третьей дистилляционной колонны отрегулированы таким образом, чтобы быть в диапазоне от 70°С или более до менее чем 100°С, и в диапазоне от 0,05 бар (0,005 МПа) до менее чем 0,4 бар (0,04 МПа), соответственно.
7. Способ по п.1, в котором высококипящее соединение A содержит непрореагировавший мономер на основе ароматического винила, димер мономера на основе сопряженного диена, тример мономера на основе сопряженного диена, димер мономера на основе ароматического винила, тример мономера на основе ароматического винила и полярную добавку.
8. Способ по п.1, в котором высококипящее соединение В содержит димер мономера на основе сопряженного диена и тример мономера на основе сопряженного диена.
9. Способ по п.1, в котором первую фракцию и вторую фракцию смешивают перед введением в третью дистилляционную колонну.
10. Способ по п.1, в котором богатая высококипящими соединениями фракция содержит органический растворитель в количестве 40% масс. или менее.
11. Способ по п.1, в котором органический растворитель в богатой высококипящими соединениями фракции включен в соотношении менее 1,0 часть по массе на 1 часть по массе высококипящего соединения в богатой высококипящими соединениями фракции.
12. Способ по п.1, в котором степень потери органического растворителя способа отделения составляет менее 0,05%.
13. Система отделения органического растворителя, содержащая:
первую дистилляционную колонну, которая включает в себя первую линию подачи, выполненную с возможностью подачи первого смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение A, с одной своей стороны, первую линию извлечения органического растворителя, выполненную с возможностью извлечения органического растворителя в верхней части колонны, и первую линию отведения, выполненную с возможностью отведения первой фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение A, в кубовой части колонны;
вторую дистилляционную колонну, которая включает в себя вторую линию подачи, выполненную с возможностью подачи второго смешанного раствора, содержащего органический растворитель и высококипящее соединение В, с одной своей стороны, вторую линию извлечения органического растворителя, выполненную с возможностью извлечения органического растворителя в верхней части колонны, и вторую линию отведения, выполненную с возможностью отведения второй фракции, содержащей неизвлеченный органический растворитель и высококипящее соединение В, в кубовой части колонны; и
третью дистилляционную колонну, которая включает в себя третью линию подачи, соединенную с первой линией отведения и второй линией отведения и выполненную с возможностью подачи первой фракции и второй фракции с одной своей стороны, линию извлечения головного погона, выполненную с возможностью извлечения богатой органическим растворителем фракции в верхней части колонны, и линию извлечения кубового погона, выполненную с возможностью извлечения богатой высококипящими соединениями фракции, содержащей высококипящее соединение A и высококипящее соединение В, в кубовой части колонны.
14. Система отделения органического растворителя по п.13, в которой вторая линия отведения соединена с первой линией отведения для соединения с третьей линией подачи.
15. Система отделения органического растворителя по п.13, в которой кубовая температура и давление третьей дистилляционной колонны составляют менее 100°С и менее 0,4 бар (0,04 МПа), соответственно.
