Экстрагент для очистки сточных вод производства изопрена

 

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, а именно к процессу получения, изопрена из изобутилена и формальдегида, и позволяет повысить степень очистки сточных вод производства изопрена от высококипящих поточных продуктов. Согласно изобретению эк страгент для очистки сточных вод производства изопрена содержит 4,4-диметш1диоксан-1,3,2- -мeтшlпpoпaнoл-2-мeтилгидpoпиpaн, метилентетрагидропирай, метанол и изобутанизобутиленовую фракцию при следующем соотношении компонентов, мае. %: 4,4-диметилдиоксан 1,3 0,10- 5,0: 2-метилпропанол-2 10,20-57,10: метилдигидропиран О,06-0,60J метилентетрагидропиран 0,04-0,50; мета- . НОЛ 0,10-1,10; изобутанизобутиленовая фракция остальное. 1 табл. 12 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) SD 4 C 02 F 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3975397/23-26 (22) 25.10.85 (46) 15.10.88. Бюл. N 38 (71) Волжский завод синтетического каучука и Научно-производственное объединение по разработке и внедре/ нию нефтехимических процессов (72) В.В.Разумов, В.Ф.Москальцов, Н.Н.Назарова, А.В.Шкребтан, Н.П.Иваненко,. А.П.Федотов и E.Á.Öûðêèí .-(53) 66.061.52(088.8) (56) Огородников С.К., Идлис Г.С.

Синтез изопрена. Л.: Химия, 1973, с. 57. (54) ЭКСТРАГЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ

ВОД ПРОИЗВОДСТВА ИЗОПРЕНА (57) Изобретение oTHocHTcR к области нефтехимического синтеза, а именно к процессу получения.изопрена из изобутилена и формальдегида,. и позволяет повысить степень очистки сточных вод производства изопрена от высококипящих поточных продуктов. Согласно изобретению экстрагент для очистки сточных вод производства изопрена содержит 4,4-диметилдиоксан-1,3,2-метилпропанол-2-метилгидропиран, метилентетрагидропирай, метанол и изобутанизобутиленовую фракцию при следующем соотношении компонентов, мас. 7.: 4,4-диметилдиоксан-1,3 О, 105,0: 2-метилпропанол-2 10,20-57,10:, метилдигидропиран 0,06-0,60, метилентетрагидропиран 0,04-0,50; мета- . нол О, 10-1, 10; изобутанизобутиленовая фракция остальное. 1 табл.

1430354

33,7

0,2

1,8

П .р и м е р 2. Экстракцию ведут аналогично примеру 1, но в качестве экстрагента используют смесь следующего состава, мас. 7:

0,1

0,7

Изобретение относится к нефтехи- . мическому синтезу, точнее к процессу получения изопрена из изобутилена, и формальдегида. 5

Широкое распространение получил двухстадийный процесс получения изопрена из изобутилена и водного раствора формальдегида в присутствии кислого катализатора с образованием " 10

4,4-диметил-1,3-диоксана (ДЩ) с последующим разложением его на кальцийфосфатсодержащих катализаторах в присутствии водяного пара в изопрен.

При взаимодействии изобутилена с водным раствором формальдегида в присутствии кислотного катализатора, например серной кислоты, образуется

2 слоя: масляный и водный. В водном слое содержится серная кислота, 4,4-диметилдиоксан-1,3 (ДМД), 2-метилпропанол-2, непрореагировавший фор-, мальдегид и значительное количество побочных продуктов, температура кипения которых выше температуры кипения 4,4-диметилдиоксана-i 3, поэтому их называют высококипящими побочными продуктами (ВПП) синтеза изопрена.

Основными компонентами ВПП являются метилбутандиол и диоксановые спирты, их эфиры с 2-метилпропанолом-2 и метанолом, а также продукты гидролиза диоксановых спиртов — триметилпентатриол-1.,3,5 и пирановый спирт, Целью изобретения является повьппе ние степени очистки сточных вод.

Пример 1. Из ректификационной колонны упарки водного слоя в качестве погона отбирают водный раствор формальдегида, а кубовь1й про- 40 дукт, расход которого составляет

1000 кг/ч, имеет следующий состав: соли 8,0, ВПП 14,8, вода 77,2. Этот продукт поступает в тарельчатую экстракционную колонну, куда подают сме- 45 шанный экстрагент в количестве 3000 кг следующего состава, мас. 7.;

Изобутанизобутиленовая фракция (фракция С .) 60,3

2-Метилпропанол-2 36,9

4,4-Диметилдиоксан-1,3

Метилдигидропиран (МДГП) 0,2

Метилентетрагидропиран (МТГП)

Метанол

Предложенный экстрагент может быть приготовлен простым смешением указанных компонентов либо в произ- водственных условиях путем спешения изобутанизобутиленовой фракции и фракцией ТИК и метилентетрагидропираном, метилдигидропираном и метанолом. TMK образуется во время взаимодействия формальдегида с изобутанизобутиленовой фракцией в качестве побочного продукта в результате гидратации изобутилена.

Для получения экстрагента может быть использована изобутанизобутиленовая фракция, применяемая при синтезе.ДМД. Метилдигидропиран и метилентетрагидропиран образуются в диоксановом синтезе в качестве побочных продуктов при взаимодействии изобутилена с формальдегидом. Метанол используется в качестве сырья для получения изопрена, т.е. имеется в zastaчии в этом процессе. о

Процесс проводят при 70 С. Иэ верха колонны выводят экстрактный раствор с расходом 3160 кг/ч следующего состава, мас. Ж:

ВПП 4,6

Фракция С 57,2

2-Метилпропанол-2

4,4-Диметилдиоксан-1, 3 1,7

Метилдигидропиран

Метилентетрагидропиран 0,-10

Метанол 0,7

Вода 1,8

Экстрактный раствор направляют в первый по ходу реактор синтеза ДЬЯ.

Из колонны экстракции выводят также рафинат с расходом 840 кг/ч следующего состава, мас. :

ВПП 0,18

2-Метилпропа нол-2 0,07

Вода 90,25

Соли 9 5

Рафинат направляют на биоочистные сооружения .

Глубина извлечения ВПП составляет

99, 27.

1430354

42,4

0,1

20

5,0, 25

81,0

45

Фракция С<

2-Метилпропанол-2 57,1

4,4-Диметилдиоксан-1, 3

Ме тилди гидр о- пиран 0,06

Метилентетрагидропиран 0,04

Метанол 0,3

Глубина извлечения ВПП составляет 98,8%..

Рафинат содержит 0,09% 2-метилпропанола-2. 15

Пример 3. Экстракцию ведут аналогично примеру 1, но в качестве экстрагента используют смесь следующего состава, мас. %:

Фракция С 82,8

2-Метилпропанол-2 10,2

4,4-Диметилдиоксан-1,3

Метилдигидропиран 0,6

Метилентетрагидропиран 0,5

Метанол 0,9

Глубина извлечения ВПП составляет 30

99,0%.

Рафинат содержит 0,04% 2-метилпропанола-2.

П р.и м -е р 4. Экстракцию ведут аналогично примеру 1, но в качестве экстрагента используют смесь следующего состава, мас. Х:

Фракция С4

2-Метилпропанол-2 16, 1 4,4-Диметилдиоксан-1, 3 0,9

Метилдигидропиран 0,5

Метилентетрагидропиран 0,4

Метанол 1,1

Глубина извлечения ВПП составляет

98,9Х.

Рафинат содержит 0,06% 2-метилпропанола-2.

Пример 5. Экстракцию ведут аналогично примеру 1, но в качестве экстрагента используют смесь следующего состава, мас. %:

Фракция С4 42,6

2-Метилпропанол-2 57,1

4, 4-Диме тилдиоксан-1, 3, 0,1

Метилдигидропиран O,0Ь

Метилентетрагидропиран 0,04

Метанол 0,1

Глубина извлечения ВПП из сырья составляет 98,7Х.

Рафинат содержит 0,09Х 2-метилпропанола-2.

Пример 6. Используют экстрагенты с запредельными значениями вводимых компонентов.

Результаты опытов приведены в таблице.

М

Как випно из таблицы, нижний предел содержания метилдигидропирана в экстрагенте составляет 0,04 мас.X.

При этом степень извлечения ВПП из водного слоя составляет 98,7-98,8Х (примеры 2 и 5), а содержание 2-метилпропанола-2 в рафинате 0,09 мас.Х.

Уменьшение содержания метилдигидропирана в экстрагенте до 0,02 мас,% уменьшает степень извлечения ВЦП на

0,3%, а содержание 2-метилпропанола-2 в рафинате остается неизменным (рример 6). Однако дальнейшее снижение метилдигидропирана в экстрагенте до 0,.01 мас.% приводит к резкому снижению степени извлечения ВПП, (96,3%) и при этом также резко возрастает содержание 2-метилпропанола-2 в рафинате — до 0,36 мас.X. (дополнительный пример 12).. Поэтому за нижний предел содержания метилдигидропирана в экстрагенте выбрано

0,004 мас.X.

Кроме того, снижение содержания метилгидропирана в экстрагенте ниже

0,04 мас.Х приводит к попаданию сульфата натрия в экстракт, который направляется в реакторный блок, что может привести к пресыщению реакторной смеси солями. Выбор верхнего содержания метилдигидропирана в экстрагенте на уровне 0,6 мас.Х объясняется тем, что при увеличении его содержания в экстрагенте метилдигидропиран начинает переходить в рафинат (пример 7). Появление метилгидропирана в рафинате загрязняет последний и требует его специальной очистки перед сбросом в канализацию, что нежелательно.

По тем же причинам быпи выбраны пределы содержания метилентетрагидропирана в экстрагенте (пример 13).

Нижний предел содержания метанола в

1430354 экстрагенте объясняется тем, что при содержании метанола (О, 1 мас.% в экстракт попадают слои, а также происходит ухудшение извлекающей способ5 ности экстрагента, которое особенно заметно при уменьшении содержания метанола до 0,01 мас.% и ниже.

Увеличение содержания метанола в экстрагенте вьппе 1,1 мас.% также приводит к попаданию солей в экстракт (пример 14).

Уменьшение степени извлечения

ВПП из водного слоя даже на 0,1-0,2% создает серьезные трудности с очист-15 кой сточных вод из-за больших объемов сточных вод, значительного содержания ВПП в них и трудоемкости очистки сточных Вод От ВПП, 20

Формула изобретения

10, 20-57, 10

О, 10-1, 10

0,04-0,50

Экстрагент для очистки сточных вод, производства изопрена, включакщий

) Состав. экстрагента, мас. Х ание теп звп ения

ПП

2-Метил Фра прона- ция нол-2

4, 4-Дниетиле;илд гидр опй

SR диоксан-1, 3

0,7 99,2 0,07

09 1 о,г

Зб,9 60,3

57, 1 42,4 1 1,8

2 0,1

0,06 0,84 0,3

9818 0,09

99,0 0,04

05 0,9

0,6

98,9 0,06

0,4 1,1

0,5

16,1 81,0

4 0,9

0,09

0,06 0,04 0,1 98,7

Or02 0,04 0,3 98,6

57,1 42,6

0r09

10,2 82,8

В рафииате появляется МДГП

99 1

0 9

0,5

1,0

У . 4,6

0 ° 06 Оэ02 Оэ3 98 6 0 f

0,6 1 0 0,9 9Я,О 0,06 В рафинате появляется МГГП

10 0,1

0,06 0,04 0,05 98,5 Ов 09

57r15 42 6

16,1 SO 1

57,1 42 4

57,1 42,4

11 0,9

12 0 15

98,4 0,10

0,5 0,4 2,0

0,01 0,4 0,3 96,3 0,36

95,7 0,37

009 001 03

В рафинате появляются сопи

13 0,1

3 5,О 102 82 8

6 О, 14- 57, Т. 42,4

0r012 57э 1 42 4

9 45 102 828

4,4-диметилдиоксан-1,3- и алифатический спирт, о т л и ч а ю щ и й.— с я тем, что, с целью повышения степени очистки, он содержит в качестве алифатического спирта 2-метилпропанол-2 и метанол и дополнительно— метилгидропиран, метилентетрагидропиран и изобутанизобутиленовую фракцию при следующем соотношении компонентов, мас. %:

4,4-Диметилдиоксан-1,3 О, 10-5, 00

2-Метилпропанол-2

Метанол

Метилдигндроциран 0,06-0,60

Метилентетрагидропиран

Изобутанизобутиленовая фракция Остальное

1430354

Продолжение таблицы

Примечание

В: зкс

-Метил пропаол-2!

006 004 00t .960 027

14 0,19 57,1 42,6

Ф

В известном способе используют 4,4-дикетилдиоксаи + изопропеиипзтилоиий спирт.

Составитель А.Скороход

Техред A. Kðàâ÷óê Корректор В. Горняк

Редактор Т.Лазоренко

Заказ 5195/21 Тираж 854 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по цехам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4