Разделения смесей углеводородов

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

29I902

Союз Советских

Социалистических

Респтблик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 17.1.1964 (№ 876883(23-4) МПК С 07с 7/08 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания IО.III.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

> Д1х 66.061.51(088.8) Авторы изобретения

А. H. Генкин, T. М, Лестева, М. С. Немцов, С. К. Огородников и В. Н. Соколов

Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтехимических процессов

Заявитель

С110СОВ РАЗДЕЛ ЕН ИЯ СМЕСЕЙ УГЛ Е ВОДОРОДОВ

Изобретение предназначено для использования в химической нефтехимической промышленности.

Выделение индивидуальных углеводородов из их смесей является весьма трудоемкой задачей. Особую сложность представляет разделение смесей, в состав которых входят изологи (углеводороды, различающиеся н ал ич нем и числом двойных связей в молекуле). Коэффициенты относительной летучести а в таких системах весьма близки к единице, что практически исключает возможность применения для разделения таких смесей метода обычной ректификации. Так, например, для системы циклогексан-бензол <х=1,03, а для системы циклопентадиеи-изопрен сс= 1,26.

Для иовы шения эффективности и четкости разделения указанных смесей широко применяют методы экстрактивной ректификации п экстракции. В качестве разделяющих агентов применяют целых ряд полярных растворителей: спирты, гликоли, амиды, нитрилы и т. д.

С целью увеличения чистоты получаемых продуктов и расширения ассортимента разделяющих агентов в качестве последних применяют нитроспирты жирного ряда или их смеси; причем в них вводят 7 — 10% воды. По своей селективности нитроспирты превосходят ранее рекомендованные полярные вещества.

В таблице приведены экспериментальные данные о коэффициентах относительной летучести для некоторых пар углеводородов различных классов.

5 Из этой таблицы видно, что значения коэффициентов относительной летучести для углеводородов различных классов в присутствии нитросгшртов превышают соответствующие величины для углеводородов в присутствии ди10 этиленгликоля и диметилформамида. Особенно значительно повышение и наблюдается при применении нитроэтанола.

С практической точки зрения наибольший интерес представляет резкое возрастание от15 носительной летучести в система. . бензол —циклогексан, изопрен-циклопентадиен и изопрен-метплэтилэтилен. Эффективным разделяющим агентом является также 1-нитропропанол-2.

С технологической точки зрения известным недостатком нитроспиртои является их сравнительно высокая температура кипения (190 С и выше). Однако ее можно существенно понизить путем прибавления к этим веществам не25 большого количества воды, с которой они хорошо смешива1отся. Эффективность нитроспиртов при этом еще более возрастает.

Пример 1. Иа тарелку (20-ю снизу) питания колонны экстрактивной ректификации

30 непрерывно подают смесь парафиновых (гек291902

Таблица

Коэффициенты относительной летучести а углеводородов в присутствии полярных веществ в присутствии большого избытка я без разделяющих агентов

1=40"С нитроэтанола

1-HH TpOIIpOпанола-2

/ =50 С

Углеводородная система диэтпленгликола

1= — 50 С диметилфоргиампда

f =-20 С =20 С 8=35 С 1=50 С

Циклогексан-бензол и-i ексан-оензол .

Циклопептадиен- изопрен . и- сутан-изопрен

Ь1етилэтилэ илеп 1несимметри шый)— иэопрен

15,06

49,33

2,83

6,40

12,70

43,38

6,05

7,59

2,18

4,03

6,23

2,13

i,36

L,во

l,ui

2,91

6,96

5,72

2,56

2,75

2,43

2,03

2,18

Подписное з 427/3 Тираж 478

Сапунова, 2

c31I, гептан, октан) и ароматических (бензо, толуол1 углеводородов. (уммарное содержание пара риновых углеводородов в смеси соСтаВЛяЕт ОКОЛО 40,07О, На оЬ-Ю тарЕЛКу (трЕГЬЮ сверху) подают б0,0 — 90,0 моль. 7а разделяющего агента (нитропропанолы или нитроэтанол1. ь,олонна раоотает при атмосферном давлении. сверху колонны отоирают рракцию пара риновых углеводородов, с шестои тарелки снизу выводят смесь ароматических углеводородов. 1 азделяющии агент выводят из куоа колонны и используют повторно.

ii р и ме р 2. J5 колонну экстрактивнои ректификации с о0 колпачковыми тарелками cIIepxy подают разделяющий агент (нитроэтанол или нитропропанолы), а на тарелку питания колонны — непрерывно смесь нафтеновых и ароматических углеводородов. 11роцесс ведут под небольшим вакуумом (остаточное давление порядка 500 — b00 лж рт. ст.). Сверху из колонны выводят циклогексан, содержащий до О,i — 0,2% бензола, а из куба колонны— смесь бензола с разделяющим агентом, которую подают в другую ректификационную колонну, работающую при атмосферном давлении. 0 этой колонне производят отпарку бензола. Разделяющий агент из куба второй колонны используют повторно.

li р и м е р 3. На тарелку питания (20-ю снизу) колонны экстрактивной ректификации, имеющей 40 тарелок, подают азеотропную смесь н-пентан-изопрен. На 38-ю тарелку подают разделяющий агент (нитроэтанол, нитропропанолы или их смеси) в количестве 85 — 90,0 моль % по отношению к углеводородной смеси. Разделение происходит под умеренным вакуумом. Сверху из колонны отбирают практически чистый н-пентан, из бокового отвода (6-я тарелка снизу) выводят практически чистый изопрен, а из куба — разделяющий агент, который возвращают в колонну.

Пример 4. В колонну экстрактивной ректификации, описанную в примере 2, подают смесь амиленов с изопреном, содержащую около 40% последнего.

В качестве разделяющего агента используюг смесь низших нитроспиртов, поступающую в

1(НИИПИ Изд. 125 Зэка

Типография, 5

35 колонну в количестве около 90,0 моль. %.

Сверху из колонны при температуре 36,0 С отбирают смесь амиленов. Из куба колонны выводят смесь изопрена с разделяющим агентом, поступающую в другую колонну для отпарки изопрена. Разделяющий агент используют повторно.

Пример 5. В колонну экстр активной ректификации, описанную в примере 2, сверху подают разделяющий агент (нптроэтанол или нитропропанол), а на тарелку питания смесь изопрена с циклопентадиеном, содержащую около 40,0% последнего. Разделение происходит при остаточном давлении 600 лм рт. ст. Сверху из колонны отбирают изопрен, содержащий не более 0,02 /о циклопептадпена, из бокового отвода (6-я тарелка) — циклопентадиен, а из куба колонны выводят разделяющий агент, который используют повторно.

Пример 6. На тарелку питания (15-ю сверху) колонны экстрактивной ректификации, имеющей 30 тарелок, подают смесь парафиновых и ароматических углеводородов, содержащую около 40,0% последних, а сверху колонны — обводненный (7 — 10% воды) разделяющий агент (нитроэтанол, нитропропанол или их смеси). Колонна работает прп атмосферном давлении. В погоне колонны отбирают в виде их водных азеотропов смесь парафиновых углеводородов. Из бокового отвода (4-я тарелка) выводят смесь водных азеотропов ароматических углеводородов, из куба колонны — смесь разделяющего агента с неотогнаной водой, которую используют повторно после добавления воды.

Предмет изобретения

1. Способ разделения смесей углеводородов различных классов экстрактивной ректификацией в присутствии разделяющего агента, отличаюи4ийся тем, что, с целью увеличения чистоты получаемых продуктов и расширения ассортимента разделяющих агентов, в качестве последних применяют нитроспирты жирного ряда или их смеси.

2. Способ по п. 1, отлича ощийся тем, что в

7 10о нитроспирты жирного ряда вводят 7 — 10 /о воды.