Способ разделения смесей алифатических углеводородов с4 или с5 разной степени насыщенности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.07.74 (21) 2045031/04 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.77. Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания23.05.77 (11) Я 4 (51) Х. ьл. 007 С7: 08

007 Ñ9,00 (07 (11 0"

Гасударственный комитет

С0В8ТВ Мииистраа СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 665.66.;7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В, А. Горшков, С. Ю. Павлов, В. A. Сараев, Г. А. Кириллова, Т. Г. Заикина, А. Н, Бушин и В. И. Бытина (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ АЛИФАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

С,. ь1ЛИ С; РАЗНОЙ СТЕПЕНИ НАСЫЩЕННОСТИ

) обретение от, -.(CMIe5 к э.ззе.вению алифати .eeê ëõ угле=.-.дороден С4 или С5 зкстрактивной ректификацией с полярными о. ганическими экстрагентами или их смссяьпт с водой.

Известны способы разделения углеводородов

С4 или С> экстрактивной ректификацией с ацетоном или его водными смесями. Ацетон обладает высокой растворяюшей способностью ilo отношению к разделяемым углеводородам, но является малоселективным экстрагентом. Коэффициент относительной летучести н-бутана по отношению к 1-бутену в присутствии 85 вес.% ацетона, содержащего 15 вес.% воды, при 50 С составляет 1,26.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разделетптя алифатических углеводородов С4 или С, разной степени насыщенности путем экстрактивной ректификации с использованием в качестве экстрагента ацетонитрила или его смеси с водой.

Ацетонитрил является более селективным экстрагентом. Коэффициент относительной летучести н - бутана по отношению к 1 - бутену в присутствии 85 вес.% ацетонитрила при 50 С составляет 145. Однако растворяющая способность ацетонитрила по отношению к углсзo.,îродам знгчительно ниже, чем ацетона. Парафинозые уг.-евсдороды С или С5 ограниченно растворяются в ацетонитриле. Растворимость н - сутана в ацетснитриле при 40 С составляет 25„0 -ec.%. Растворимость изопентана гри тех же условиях составляе всего лишь 22,0 вес.%. Кроме того, растворяющая способность ацетонитрила резко снижается с уветичением концентрации воды в экстрагенте. Кали ие в

10 технологической схеме процесса разделения узла водной отмывки углеводородов от экстрагента и существование азеотропа ацетотитрил — вода, содержащего (давление 760 мм рт. ст.) 16 вес,% воды, приводит к обводнениьэ экстрагекта и треоует и специальных мероприятий по обезвоживанию экстрагента для повышения его растворяюшей спссобности.

Цель изобретения — увеличение растворяющей способности экстрагента, Это достигается при осуществлении описываемого способа разделения алифатических углеводородов С4 или С, разной степени насьпценности путем экстрактивной ректификации с использованием в качестве экстрагента ацетонитрила или его

551314

Таблица 1.

Ацетонитрил

Ацетонитрил

Ацетонитрил тона

Ацетонитрил этилкетона

Ацетонитрил логексана без добавок с 5 вес,% ацетона с 10 вес.% аце1,93

1,92

25,0

28,1

1,91

31,3 с 5 вес.% метил-.

1,91

28,3 с 10 вес.% цик1,86 смеси с водой с добавкой соединения общей формулы

R1 — С вЂ” R

О где R, R, — углеводородные радикалы, содержащие 1 — 3 атома углерода, в количестве 0,1 — 20 вес,%.

Отличительные признаки способа — использование экстрагента с добавкой соединения общей формулы

R — C — R г

Повышение растворяющей способности экстрагента позволяет понизить его концентрацию на тарелках колонны экстрактивной ректификации и тем самым уменьшить циркуляцию экстрагента.

Это приводит к снижению затрат на процесс разделения и уменьшению размеров оборудования. Введение добавок позволяет понизить температуру кипения экстрагента.

Кетоны можно спещиально вводить в экстрагент или они могут поступать как примеси вместе с углеводородной фракцией, направляемой на разделение.

Пример 1. Бутан-бутиленовую фракцию, содержащую 30 вес.% бутиленов, в количестве

0,21 кг/ч, направляют на разделение экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом, содержащим

0,1 вес.% воды. Концентрация бутана и бутиленов в продуктах разделения составляет 98 вес.%, Бутилены отбирают из нижней части колонны в качестве бокового отбора. Колонна экстрактивной ректификации имеет 120тарелок. Количество тарелок от куба до тарелки бокового отбора 30 штук.

Концентрация углеводородов на тарелках в верхней части колонны экстрактивной ректификации составляет 25,Овес.% при 48 С. Циркуляция экстрагента при этом 1,6кг/ч. Температура куба

140 С, давление 4 кг/см . Температура на тарелке бокового отбора 125 С.

Пример 2. В условиях примера 1 для разделения бутан-бутиловой фракции применяют ацетонитрил, содержащий 5 вес.% водь.-. Концентрагде RI,R — углеводородные радикалы содержащие 1 — 3 атома углерода, в количестве 0,1 — 20 вес.%

В качестве добавок могут быть использованы ацетон, метил этилкетон, диэтилкетон, метилизопропилкетон. Введение кетона приводит к меньшему снижению селектив ности экстрагента.

В табл. 1 показано влияние различных добавок на селективность и растворяющую способность экстрагента. ция углеводорода на тарелках в верхней части колонны экстрактивной ректификации составляет

lб вес.% при 42 С. Циркуляция экстрагента при этом 2,2 кг/ч. Давление куба 4 кг/см, температура куба 135 С и температура тарелки бокового отбора

35 110 С.

При м е р 3. Бутан- бутиленовую фракцию, содержащую 30 вес. % н - бутиленов, в количестве 0,21 кг/ч направляют на разделение экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом, содержа40 щим 5 вес.% ацетона и 0,6 вес.% воды. Концентрация бутана и бутиленов в продуктах разделения составляет 98 вес %. Колонна экстрактивной ректификации имеет 120 тарелок. Концентрация углеводородов на тарелках в верхней части колонны экстрактивной ректификации составляет 30 вес.% при 44 С и давлении 4 кг/см, циркуляция экстрагента при этом 1,4кг/ч. Температура куба 130 С, температура тарелки бокового отбора 115 С.

Пример 4, В условиях примера l для

S0 разделения бутан- бутиленовой фракции применяют ацетонитрил, содержащий 5 вес. % воды и

5 вес. % ацетона. Концентрация углеводородов на тарелках в верхней части коллоны экстрактивной ректификации составляет 20 вес. % при 43" С. Циркуляция экстрагента при этом

2,0 кг/ч, температура куба 120 С, давление

4,0 кг/см, температура тарелки бокового отбора

105 С.

Пример 5. Изопентан-изоаьиленовую 0 фракцию, содержащую 60 вес.% изопентана в коли551314

1,55

24,5

1,54

27,4

1,53

24,9

1,53

1,49

ЗЮ

Составитель Л. Боброва

Техред M. Левицкая

Корректор А. Алатырев

Редактор Т. Загребельная

Тираж 582 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 82/13

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 честве 0,5 кг/ч направляют на разделение экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом, содержащим 10 вес.% ацетона и 0,8 вес.% воды. Концентрация пентенов в дистиллате не превышает 7 вес.%.

Колонна экстрактивной ректификации имеет

120 тарелок, концентрация углеводородов на тарелках в верхней части колонны составляет 30 вес.% при 50 С и давлении 0 5 ати. Циркуляция экстрагента при этом 2,0 кг/ч, температура куба десорбционной колонны 100 С.

Пример 6, Изопентан - пентен - пентадиеновую фракцию, полученную одностадийным дегидриАцетонитрил без добавок

Ацетонитрил с 5 вес. % ацетона

Ацетонитрил с 10 вес. % ацетона

Ацетонитрил с 5 вес.% метилэтилкетона

Ацетонитрил с 10 вес. % циклогексана

Формула изобретения

Способ разделения смесей алифатических углеводородов С4 или Са разной степени насыщенности путем экстрактивной ректификации с использованием в качестве экстрагента ацетонитрила или его смеси сводой,о тли чающийся тем, что, сцелью увеличения растворяющей способности экстрагента, рованием изопентана под вакуумом подвергают разделению экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом с отделением в качестве дистиллата изопентан-пентеновой фракции (содержание изопентана 25 вес,%) . Разделение осуществляют в условиях примера 5, в качестве экстрагента используют ацетонитрил с 7 вес.% ацетона и ацетонитрил с 5 вес.% воды.

В табл. 2 показано влияние различных добавок на селективность и растворяющую способность ацетонитрила по отношению к углеводородам Са.

Таблица 2. используют экстрагент с добав-.:ой соединения общей фоомулы

В1 С вЂ” Н2

II

0 где R,R — углеводородные радика ы, содержащие 1 — 3 атома углерода в количестве 0,1 — 20 вес,k.