ES2338976B1 - PROCESS FOR THE PURIFICATION OF ALCANOS FROM ITS AZEOTROPIC MIXTURE WITH ETHANOL USING AS SOLVENT IONIC LIQUID. - Google Patents
PROCESS FOR THE PURIFICATION OF ALCANOS FROM ITS AZEOTROPIC MIXTURE WITH ETHANOL USING AS SOLVENT IONIC LIQUID. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2338976B1 ES2338976B1 ES200803240A ES200803240A ES2338976B1 ES 2338976 B1 ES2338976 B1 ES 2338976B1 ES 200803240 A ES200803240 A ES 200803240A ES 200803240 A ES200803240 A ES 200803240A ES 2338976 B1 ES2338976 B1 ES 2338976B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- liquid
- ethanol
- extraction
- solvent
- purification
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 67
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 5
- WOKQGMYCUGJNIJ-UHFFFAOYSA-M 1,3-dimethylimidazol-1-ium;methyl sulfate Chemical compound COS([O-])(=O)=O.CN1C=C[N+](C)=C1 WOKQGMYCUGJNIJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M methyl sulfate(1-) Chemical compound COS([O-])(=O)=O JZMJDSHXVKJFKW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 20
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 15
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 3
- 238000002481 ethanol extraction Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000005373 pervaporation Methods 0.000 description 3
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- UMYZHWLYICNGRQ-UHFFFAOYSA-N ethanol;heptane Chemical compound CCO.CCCCCCC UMYZHWLYICNGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYBWTEQKHIADDQ-UHFFFAOYSA-N ethanol;methanol Chemical compound OC.CCO ZYBWTEQKHIADDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/06—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents characterised by the solvent used
- C10G21/12—Organic compounds only
- C10G21/20—Nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/28—Recovery of used solvent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Proceso para la purificación de alcanos a partir de su mezcla azeotrópica con etanol utilizando como disolvente un líquido iónico.Process for the purification of alkanes from of its azeotropic mixture with ethanol using as solvent a ionic liquid
El objetivo de la presente invención es la obtención de un alcano de alta pureza que se encuentra en las mezclas azeotrópicas de etanol con alcanos; dichas mezclas están presentes en la industria petroquímica en grandes cantidades. En esta invención se propone a los líquidos iónicos como disolventes en un proceso de extracción líquido-líquido. El disolvente seleccionado es el líquido iónico 1,3-dimetilimidazolium metil sulfato. El proceso de purificación propuesto consta de una etapa de extracción líquido-líquido en continuo; seguida de una etapa de recuperación del disolvente para su reutilización en la columna de extracción.The objective of the present invention is the Obtaining a high purity alkane found in the azeotropic mixtures of ethanol with alkanes; these mixtures are present in the petrochemical industry in large quantities. In This invention is intended to ionic liquids as solvents in a liquid-liquid extraction process. He Selected solvent is the ionic liquid 1,3-dimethylimidazolium methyl sulfate. The process of proposed purification consists of an extraction stage liquid-liquid in continuous; followed by a stage of solvent recovery for reuse in the column of extraction.
Description
Proceso para la purificación de alcanos a partir de su mezcla azeotrópica con etanol utilizando como disolvente un líquido iónico.Process for the purification of alkanes from of its azeotropic mixture with ethanol using as solvent a ionic liquid
El proceso que se describe en esta invención es de aplicación inmediata en la industria petroquímica para el tratamiento de mezclas azeotrópicas de etanol con alcanos generadas en los procesos de producción de los aditivos oxigenados presentes en las gasolinas (Pucci, 1989) como consecuencia de la necesidad de reducir el contenido en plomo en este combustible.The process described in this invention is of immediate application in the petrochemical industry for treatment of azeotropic ethanol mixtures with generated alkanes in the production processes of the oxygenated additives present in gasoline (Pucci, 1989) as a consequence of the need for Reduce the lead content in this fuel.
La separación de mezclas líquidas en sus componentes es el proceso de transferencia de masa más importante de la industria química en general y, en particular, de la petroquímica. Una de las mayores necesidades industriales es la obtención de productos con purezas elevadas teniendo en cuenta que, para alcanzar este objetivo, sería deseable reducir las emisiones contaminantes o implementar nuevos procesos que disminuyan la obtención de subproductos o, en su defecto, el aprovechamiento de los mismos. Este objetivo nos obliga al desarrollo de distintas estrategias que consten de una o varias operaciones de separación.The separation of liquid mixtures in their components is the most important mass transfer process of the chemical industry in general and, in particular, of the petrochemistry. One of the greatest industrial needs is the obtaining products with high purities taking into account that, To achieve this goal, it would be desirable to reduce emissions pollutants or implement new processes that decrease the obtaining by-products or, failing that, the use of the same. This objective forces us to develop different strategies that consist of one or several operations of separation.
En la industria se describen distintas técnicas que tienen esta finalidad, siendo la destilación el método de separación más usado dada su versatilidad, su sencillez y su alta capacidad en el tratamiento de corrientes, si bien presenta un alto consumo energético. La adaptación a casos de separación complejos como son las mezclas azeotrópicas o de volatilidades relativas próximas ha planteado nuevos problemas debido a que estas mezclas son imposibles de separar por destilación convencional. En las mezclas azeotrópicas tratadas en esta invención se utilizan como métodos de separación convencionales la destilación azeotrópica (Marwil, 1984; Laroche y col., 1991), la perevaporación (Okada y col., 1988) o la osmosis inversa (Laatikainen y col., 1986); técnicas todas ellas que presentan elevados consumos energéticos o grandes costes de ejecución a nivel industrial.Different techniques are described in the industry that have this purpose, the distillation being the method of most used separation given its versatility, simplicity and high capacity in the treatment of currents, although it has a high energy consumption. Adaptation to complex separation cases such as azeotropic mixtures or relative volatilities coming has raised new problems because these mixtures they are impossible to separate by conventional distillation. In the azeotropic mixtures treated in this invention are used as conventional separation methods azeotropic distillation (Marwil, 1984; Laroche et al., 1991), perevaporation (Okada and col., 1988) or reverse osmosis (Laatikainen et al., 1986); techniques all of which have high energy consumption or large costs of execution at industrial level.
Como se ha descrito, la aplicación industrial de este proceso de separación conlleva gastos de electricidad asociados a la producción que se verán reducidos con la elección de la extracción líquido-líquido como método de separación de este tipo de mezclas. Esta técnica reducirá la energía consumida en el proceso ya que opera a temperatura ambiente y, por ende, el impacto ambiental. La capacidad de extracción, definitiva en la viabilidad de esta técnica como sustituta de los métodos convencionales, se encuentra íntimamente ligada a las características del disolvente (Treybal, 1963).As described, the industrial application of This separation process involves associated electricity costs to production that will be reduced with the choice of liquid-liquid extraction as a method of separation of this type of mixtures. This technique will reduce the energy consumed in the process since it operates at room temperature and, therefore, the environmental impact. The extraction capacity, definitive in the feasibility of this technique as a substitute for methods conventional, is closely linked to the characteristics of the solvent (Treybal, 1963).
En la presente invención se han seleccionado los líquidos iónicos como disolventes de extracción para la separación de mezclas azeotrópicas de etanol con alcanos, atendiendo a sus excepcionales propiedades, entre las que destaca su baja presión de vapor a temperaturas y presiones moderadas, por lo que se les considera disolventes no volátiles. Esta característica es la base del gran interés que suscitan estos compuestos en la "Química Verde" para sustituir a los YOC (compuestos orgánicos volátiles) (Rogers y col., 2000) y crear una química más limpia y sostenible que no dañe el medioambiente.In the present invention the ionic liquids as extraction solvents for separation of azeotropic mixtures of ethanol with alkanes, according to their exceptional properties, among which its low pressure of steam at moderate temperatures and pressures, so they are consider nonvolatile solvents. This feature is the basis. of the great interest that these compounds arouse in "Chemistry Green "to replace YOCs (volatile organic compounds) (Rogers et al., 2000) and create a cleaner and more sustainable chemistry That does not harm the environment.
A continuación se concretan los artículos mencionados:The articles are specified below mentioned:
PUCCI A. (1989) Phase equilibria of alkanol/alkane mixtures in a new oil and gas process development. Pure & Appl. Chem. 61, 1363-1372. PUCCI A. ( 1989 ) Phase equilibria of alkanol / alkane mixtures in a new oil and gas process development. Pure & Appl. Chem 61, 1363-1372.
MARWIL S. J. (1984) Separation of hydrocarbon and alcohol azeotropic mixtures by distillation with anhydrous ammonia. Patent 4437941, U.S. MARWIL SJ ( 1984 ) Separation of hydrocarbon and alcohol azeotropic mixtures by distillation with anhydrous ammonia. Patent 4437941, US
LAROCHE L., BEKIARIS N., ANDERSEN H. W., MORARI M. (1991) Homogeneous azeotropic distillation: comparing entrainers. Can. J. Chem. Eng. 69, 1302-1319. LAROCHE L., BEKIARIS N., ANDERSEN HW, MORARI M. ( 1991 ) Homogeneous azeotropic distillation: comparing entrainers. Dog. J. Chem. Eng . 69, 1302-1319.
OKADA T., MATSUURA T. (1988) A study on the pervaporation of ethyl alcohol/heptane mixtures by porous cellulose membranes. Proc. Int. Conf. Pervaporation Processes Chem. Ind. 3rd, 224-30. OKADA T., MATSUURA T. ( 1988 ) A study on the pervaporation of ethyl alcohol / heptane mixtures by porous cellulose membranes. Proc. Int. Conf. Pervaporation Processes Chem. Ind . 3rd, 224-30.
LAATIKAINEN M., LINDSTROM M. (1986) Separation of methanol-ethanol and ethanol-n-heptane mixtures by reverse osmosis and pervaporation. Acta Polytech. Scandinavica, Chem. Tech. Metallurgy 175, 61-72. LAATIKAINEN M., LINDSTROM M. ( 1986 ) Separation of methanol-ethanol and ethanol-n-heptane mixtures by reverse osmosis and pervaporation. Polytech Act. Scandinavica, Chem. Tech. Metallurgy 175, 61-72.
TREYBAL R. E. (1963) Liquid extraction. 2^{nd} edition, McGraw-Hill, New York. TREYBAL RE ( 1963 ) Liquid extraction . 2nd edition, McGraw-Hill, New York.
ROGERS R. D., SEDDON K. R., VOLKOV S. (2000) Creen industrial applications ofionic liquids. Kluwer Academic Publishers, Netherlands. ROGERS RD, SEDDON KR, VOLKOV S. ( 2000 ) Creen industrial applications ofionic liquids . Kluwer Academic Publishers, Netherlands.
\global\parskip0.930000\baselineskip\ global \ parskip0.930000 \ baselineskip
Se propone un proceso para la purificación de alcanos a partir de su mezcla azeotrópica con etanol, consistente en una etapa de extracción líquido-líquido utilizando como disolvente el líquido iónico 1,3-dimetilimidazolium metil sulfato ([MMIM] [MeSO_{4}]); así como, la definición de un sistema de recuperación del disolvente para su reutilización en la columna de extracción.A process for the purification of alkanes from their azeotropic mixture with ethanol, consisting of a liquid-liquid extraction stage using as solvent the ionic liquid 1,3-dimethylimidazolium methyl sulfate ([MMIM] [MeSO4]); as well as, the definition of a recovery system of the solvent for reuse in the column of extraction.
La presente invención se refiere al proceso de purificación de alcanos a partir de las mezclas azeotrópicas de etanol con alcanos. Este proceso consiste en la secuencia de etapas que se detallan a continuación:The present invention relates to the process of purification of alkanes from the azeotropic mixtures of ethanol with alkanes. This process consists of the sequence of stages which are detailed below:
La extracción de etanol desde su mezcla azeotrópica con alcanos utilizando como disolvente [MMIM] [MeSO_{4}] se realiza en una columna de extracción líquido-líquido de vidrio rellena con anillos raschig a temperatura y presión atmosférica. El proceso de extracción se realiza en continuo y las corrientes de alimentación (con la mezcla azeotrópica) y de disolvente son bombeadas a la columna en contracorriente. La corriente de extracto y refinado, obtenidas en el proceso de purificación en continuo, abandonan la columna mediante bombeo y gravedad, respectivamente.Ethanol extraction from its mixture azeotropic with alkanes using as solvent [MMIM] [MeSO_ {4}] is performed in an extraction column liquid-liquid glass filled with rings raschig at atmospheric temperature and pressure. The process of extraction is carried out continuously and the feed streams (with the azeotropic mixture) and solvent are pumped to the counter current column. The extract and refined stream, obtained in the continuous purification process, leave the column by pumping and gravity, respectively.
El líquido iónico [MMIM] [MeSO_{4}] utilizado como disolvente de extracción líquido-líquido se recupera mediante procedimientos convencionales, como puede ser la evaporación a vacío, la evaporación rotatoria o la destilación flash. Esta etapa del proceso se ve favorecida por la inexistente presión de vapor que presentan los líquidos iónicos, propiedad por la que se les consideran disolventes no volátiles.The ionic liquid [MMIM] [MeSO_4] used as a liquid-liquid extraction solvent, recover by conventional procedures, such as the vacuum evaporation, rotary evaporation or distillation flash. This stage of the process is favored by the nonexistent vapor pressure of ionic liquids, owned by which are considered non-volatile solvents.
El líquido iónico recuperado se reutilizada como disolvente del proceso de extracción líquido-líquido, introduciéndose en la columna en las mismas condiciones que la corriente de disolvente de partida. La corriente de refinado resultante de este proceso de extracción contiene un porcentaje en peso de alcano superior al 98%.The recovered ionic liquid is reused as solvent of the extraction process liquid-liquid, entering the column in the same conditions as the starting solvent stream. The refining current resulting from this extraction process It contains a percentage by weight of alkane greater than 98%.
Figura 1Figure one
Esquema del proceso de extracción de etanol desde su mezcla azeotrópica con alcanos, utilizando como disolvente el líquido iónico 1,3-dimetilimidazolium metil sulfato ([MMIM] [MeSO_{4}]).Scheme of the ethanol extraction process from its azeotropic mixture with alkanes, using as solvent 1,3-dimethylimidazolium methyl ionic liquid sulfate ([MMIM] [MeSO4]).
Los Ejemplos 1 y 2 detallan el proceso de extracción líquido-líquido para la separación de dos mezclas azeotrópicas utilizando como disolvente el líquido iónico [MMIM] [MeSO_{4}].Examples 1 and 2 detail the process of liquid-liquid extraction for the separation of two azeotropic mixtures using ionic liquid as solvent [MMIM] [MeSO_ {4}].
En este ejemplo de aplicación de esta invención se eligieron las condiciones de operación de la columna de extracción de relleno en función de un balance de costes teniendo en cuenta: la pureza de la corriente de refinado, la relación de caudales másicos entre el disolvente y la alimentación y la pureza de la corriente de disolvente. Estos cálculos se realizaron a partir de los datos experimentales del equilibrio líquido-líquido del sistema ternario hexano + etanol + [MMIM] [MeSO_{4}]. Una vez seleccionadas las condiciones de operación, el proceso de extracción líquido-líquido se optimizó con el software comercial HYSIS v.3.2.In this example of application of this invention the operating conditions of the column of landfill extraction based on a cost balance taking into account: the purity of the refining stream, the ratio of mass flow rates between solvent and feed and purity of the solvent stream. These calculations were made from of experimental balance data liquid-liquid ternary system hexane + ethanol + [MMIM] [MeSO_ {4}]. Once the conditions of operation, the liquid-liquid extraction process was optimized with the commercial software HYSIS v.3.2.
La extracción líquido-líquido se realizó en una columna de relleno de vidrio con unas dimensiones de 54 mm \times 1.585 mm, rellena con anillos raschig de 8 mm \times 8 mm, cuya sección de relleno tiene una altura de 1.475 mm. La capacidad de esta columna de extracción de relleno es de 2.100 mi. Las bombas utilizadas en el proceso de extracción se calibraron regulando los caudales de entrada o salida optimizados previamente con el simulador HYSIS.The liquid-liquid extraction is performed on a glass filler column with dimensions of 54 mm \ 1,585 mm, filled with 8 mm raschig rings x 8 mm, whose filling section has a height of 1,475 mm. The capacity of this filler column is 2,100 me. The pumps used in the extraction process were calibrated regulating the previously optimized input or output flows with the HYSIS simulator.
En la separación de la mezcla azeotrópica etanol + hexano, se introduce en la columna una corriente de alimentación de 1.543,3 ml/h de la mezcla etanol + hexano a composición azeotrópica (79,16% de hexano en composición másica), mientras que la corriente de disolvente se alimenta en contracorriente con un caudal de 543,9 ml/h. La composición másica de esta corriente es del 80% en [MMIM][MeSO_{4}] y del 20% de etanol. Esta disminución de la pureza de la corriente de disolvente supone una disminución en el coste de la unidad de recuperación del disolvente, disminuyendo así el coste global del proceso de extracción. El caudal de salida de la corriente de extracto se fija en 760,5 ml/h, mientras que la corriente de refinado abandona la columna por la parte superior por gravedad. El esquema de la entrada y salida de cada una de las corrientes en el proceso de extracción líquido-líquido se especifica en la Figura 1.In the separation of the azeotropic ethanol mixture + hexane, a feed stream is introduced into the column 1,543.3 ml / h of the mixture ethanol + hexane to composition azeotropic (79.16% hexane in mass composition), while the solvent stream is fed in countercurrent with a flow rate of 543.9 ml / h. The mass composition of this current is 80% in [MMIM] [MeSO4] and 20% ethanol. This decrease in the purity of the solvent stream implies a decrease in the cost of solvent recovery unit, thus decreasing the overall cost of the extraction process. The output flow of the extract stream is set at 760.5 ml / h, while the refining stream leaves the column at the top for gravity. The scheme of the entry and exit of each of the currents in the extraction process Liquid-liquid is specified in Figure 1.
\global\parskip1.000000\baselineskip\ global \ parskip1.000000 \ baselineskip
El líquido iónico utilizado se recupera de la corriente de extracto con un rotavapor Büchi R3000 conectado a una bomba de vacío Millipore, retirando todo el alcano presente en el extracto y parte del etanol. El líquido iónico recuperado se alimenta nuevamente a la corriente de disolvente de la columna de extracción líquido-líquido a una composición fija.The ionic liquid used is recovered from the extract stream with a Büchi R3000 rotary evaporator connected to a Millipore vacuum pump, removing all the alkane present in the extract and part of ethanol. The recovered ionic liquid is feeds back to the solvent stream of the column of liquid-liquid extraction to a composition fixed.
La pureza del hexano en la corriente de refinado así obtenida es superior al 96,5% desde la puesta en marcha del proceso de extracción. Así mismo, en pocos minutos la pureza de la corriente de refinado supera el 98%, alcanzándose una corriente de composición constante al cabo de 305 minutos con una pureza del 98,5% en hexano. La corriente de extracto tarda 485 minutos en alcanzar el equilibrio, obteniéndose una corriente con 6,2% en hexano, 36,8% en etanol y 57% en [MMIM] [MeSO_{4}].The purity of hexane in the refining stream thus obtained it is greater than 96.5% since the start-up of the extraction process Likewise, in a few minutes the purity of the refining current exceeds 98%, reaching a current of constant composition after 305 minutes with a purity of 98.5% in hexane. The extract stream takes 485 minutes in reach equilibrium, obtaining a current with 6.2% in hexane, 36.8% in ethanol and 57% in [MMIM] [MeSO4].
En la separación de la mezcla azeotrópica de etanol + heptano, las condiciones de operación de la columna de extracción de relleno se seleccionaron a partir de los datos experimentales del equilibrio líquido-líquido del sistema ternario de heptano + etanol + [MMIM] [MeSO_{4}]. Posteriormente se realizó un balance de costes atendiendo a los siguientes parámetros: la pureza de la corriente de refinado, la relación de caudales másicos entre el disolvente y la alimentación, y la pureza de la corriente de disolvente. Posteriormente, el proceso de extracción líquido-líquido se optimizó con el software comercial HYSIS v.3.2. Esta misma estrategia se siguió en el proceso anterior.In the separation of the azeotropic mixture of ethanol + heptane, the operating conditions of the column of fill extraction were selected from the data Experiments of liquid-liquid balance of ternary system of heptane + ethanol + [MMIM] [MeSO4]. Subsequently, a cost balance was carried out according to the following parameters: the purity of the refining stream, the ratio of mass flow rates between solvent and feed, and the purity of the solvent stream. Subsequently, the liquid-liquid extraction process was optimized with the commercial software HYSIS v.3.2. This same strategy is continued in the previous process.
La extracción líquido-líquido se realizó con la misma columna de relleno de vidrio descrita previamente y las bombas utilizadas en este proceso se calibraron en función de los caudales de entrada o salida optimizados con el simulador.The liquid-liquid extraction is performed with the same glass filler column described previously and the pumps used in this process were calibrated in function of the input or output flows optimized with the simulator.
Con el fin de separar la mezcla azeotrópica etanol + heptano, en la columna de extracción líquido-líquido se bombea una corriente de alimentación de 1.216,0 ml/h de una mezcla de etanol y heptano a la composición azeotrópica (51,72% de heptano en composición másica). La corriente de disolvente se alimenta en contracorriente con un caudal de 857,3 ml/h y con una composición másica de 80% en [MMIM] [MeSO_{4}] y 20% en etanol. El caudal de salida de la corriente de extracto se fija en 1.416,5 ml/h, mientras que la corriente de refinado abandona la columna por gravedad.In order to separate the azeotropic mixture ethanol + heptane, in the extraction column liquid-liquid is pumped a stream of 1,216.0 ml / h feed of a mixture of ethanol and heptane to the azeotropic composition (51.72% heptane in mass composition). The solvent stream is fed in countercurrent with a flow rate of 857.3 ml / h and with a mass composition of 80% in [MMIM] [MeSO4] and 20% in ethanol. The output flow of the current of extract is set at 1,416.5 ml / h, while the flow of Refined leaves the column by gravity.
El líquido iónico utilizado se recupera siguiendo el mismo procedimiento descrito en el ejemplo anterior. A continuación, el líquido iónico purificado se introduce nuevamente en la corriente de disolvente de la columna de extracción a la composición fijada previamente.The ionic liquid used is recovered following the same procedure described in the previous example. TO then the purified ionic liquid is introduced again in the solvent stream of the extraction column at the previously set composition.
La corriente de refinado se estabiliza al cabo de 315 minutos alcanzando una pureza en heptano del 98,4%. La corriente de extracto tarda 495 minutos en alcanzar el equilibrio, obteniéndose una corriente con 3,6% en heptano, 38,4% en etanol y 58% en [MMIM] [MeSO_{4}].The refining current stabilizes after of 315 minutes reaching a heptane purity of 98.4%. The Extract stream takes 495 minutes to reach equilibrium, obtaining a current with 3.6% in heptane, 38.4% in ethanol and 58% in [MMIM] [MeSO_ {4}].
En la Tabla 1 se muestran las composiciones másicas de las corrientes de refinado y extracto. Estos datos se obtuvieron una vez estabilizado el proceso de extracción de etanol desde su mezcla azeotrópica con su correspondiente alcano, cuando se utiliza como disolvente el líquido iónico [MMIM] [MeSO_{4}]. En esta misma tabla se realiza una comparación de las composiciones de estas corrientes obtenidas experimentalmente con las que se obtendrían teóricamente en una etapa ideal (composiciones calculadas a partir de los datos experimentales de equilibrio líquido-líquido) en cada uno de los procesos de extracción.The compositions are shown in Table 1 mass streams of refining and extract. This data is Once the ethanol extraction process was stabilized from its azeotropic mixture with its corresponding alkane, when it uses as a solvent the ionic liquid [MMIM] [MeSO4]. In this same table makes a comparison of the compositions of these experimentally obtained currents with which they would theoretically obtain at an ideal stage (calculated compositions from experimental equilibrium data liquid-liquid) in each of the processes of extraction.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200803240A ES2338976B1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | PROCESS FOR THE PURIFICATION OF ALCANOS FROM ITS AZEOTROPIC MIXTURE WITH ETHANOL USING AS SOLVENT IONIC LIQUID. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200803240A ES2338976B1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | PROCESS FOR THE PURIFICATION OF ALCANOS FROM ITS AZEOTROPIC MIXTURE WITH ETHANOL USING AS SOLVENT IONIC LIQUID. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2338976A1 ES2338976A1 (en) | 2010-05-13 |
| ES2338976B1 true ES2338976B1 (en) | 2011-09-29 |
Family
ID=42123199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200803240A Active ES2338976B1 (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | PROCESS FOR THE PURIFICATION OF ALCANOS FROM ITS AZEOTROPIC MIXTURE WITH ETHANOL USING AS SOLVENT IONIC LIQUID. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2338976B1 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005019137A1 (en) * | 2003-07-21 | 2005-03-03 | Basf Aktiengesellschaft | Method for extracting impurities using ionic liquids |
| FR2875235B1 (en) * | 2004-09-10 | 2006-11-24 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR SEPARATING OXYGEN COMPOUNDS CONTAINED IN A HYDROCARBONATED LOAD USING AN IONIC LIQUID |
-
2008
- 2008-11-12 ES ES200803240A patent/ES2338976B1/en active Active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PEREIRO, A. B. & RODRIGUEZ, A. "{}Azeotrope-breaking using [BMIM][MeSO4] ionic liquid in an extraction column"{}. Separation and Purification Technology, 2008, Vol. 62, páginas 733-738. Ver resumen; página 734, apartado 2.4, Figura 1; página 736, Figura 4; página 737, apartado 4. * |
| PEREIRO, A. B. & RODRIGUEZ, A."{}A study on the liquid-liquid equilibria of 1-alkyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate with ethanol and alkanes"{}. Fluid Phase Equilibria, 2008, Vol. 270, páginas 23-29. Ver resumen. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2338976A1 (en) | 2010-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103249705B (en) | The manufacture method of acetic acid | |
| TWI421121B (en) | Low-energy extractive distillation process for dehydration of aqueous ethanol | |
| JP5311543B2 (en) | Gas separation purification and recovery method and apparatus | |
| JP5442621B2 (en) | Method for dehydrating mainly a mixture of ethanol and water | |
| CN1678412B (en) | Method of removing solid carbon dioxide and related liquefied natural gas production method | |
| JP2004525924A5 (en) | ||
| NO20141255A1 (en) | Separation of carbon dioxide and ethane from a mixed stream | |
| RU2670963C9 (en) | Method for isolating ethylbenzene with increased yield | |
| CA2807930A1 (en) | Process to remove product alcohol from a fermentation by vaporization under vacuum | |
| JP6284933B2 (en) | Method for producing methylbutynol | |
| US20100135892A1 (en) | Absorption method for recovering gas contaminants at high purity | |
| Isaacs et al. | Solubility of hydrogen sulfide and carbon dioxide in an aqueous diisopropanolamine solution | |
| JP2011504475A5 (en) | ||
| ES2338976B1 (en) | PROCESS FOR THE PURIFICATION OF ALCANOS FROM ITS AZEOTROPIC MIXTURE WITH ETHANOL USING AS SOLVENT IONIC LIQUID. | |
| JP2002316804A (en) | Method for refining chlorine | |
| Valdez et al. | Separation of the cyclohexane-benzene mixture by the extractive distillation process using ethylene glycol as a solvent | |
| KR101435569B1 (en) | Method for recovering acetic acid in preparing aromatic carboxylic acid | |
| CN104704308B (en) | CO is removed from sour gas2Method | |
| CN102186549A (en) | Method of recovering carboxylic acids from dilute aqueous streams | |
| US10807924B1 (en) | Methods for separating components | |
| JPS6225985A (en) | Method of concentrating and purifying alcohol | |
| JP2002544206A (en) | Method for recovering 3,4-epoxy-1-butene | |
| US6290755B1 (en) | Method for separating methane from natural gas using bisglycoluril derivatives | |
| US9156769B2 (en) | Method of recovering carboxylic acids from dilute aqueous streams | |
| BR112013024121B1 (en) | process for crystallization of a water-soluble compound |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20100513 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2338976 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20110929 |