RU2167851C1 - N-methylaniline isolation process - Google Patents
N-methylaniline isolation process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167851C1 RU2167851C1 RU2000105655/04A RU2000105655A RU2167851C1 RU 2167851 C1 RU2167851 C1 RU 2167851C1 RU 2000105655/04 A RU2000105655/04 A RU 2000105655/04A RU 2000105655 A RU2000105655 A RU 2000105655A RU 2167851 C1 RU2167851 C1 RU 2167851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- aniline
- mma
- methanol
- hydrogen
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, точнее к усовершенствованному способу выделения N-монометиланилина (ММА) из катализата процесса N-гидроалкилирования анилина метанолом в присутствии водорода при атмосферном давлении и повышенной температуре в паровой фазе. The invention relates to chemical technology, and more specifically to an improved method for the isolation of N-monomethylaniline (MMA) from a catalysis of the process of N-hydroalkylation of aniline with methanol in the presence of hydrogen at atmospheric pressure and an elevated temperature in the vapor phase.
ММА используется в качестве базового компонента высокооктановой антидетонационной присадки к бензинам, а также как сырье для производства красителей, медпрепаратов, взрывчатого вещества "Тетрил" и других продуктов органического синтеза. MMA is used as a base component of a high-octane antiknock additive for gasoline, as well as as a raw material for the manufacture of dyes, medications, Tetril explosives and other organic synthesis products.
В соответствии с требованиями ТУ 2471-269-00204-96 для ММА марки высший сорт концентрации основного вещества в товарном ММА должна быть не менее 98 маc. %, концентрация анилина и N,N-диметиланилина (ДМА) не должна превышать 0,5 маc.% и 1,3 маc.%, соответственно. In accordance with the requirements of TU 2471-269-00204-96 for MMA brands, the highest grade of concentration of the main substance in commercial MMA must be at least 98 wt. %, the concentration of aniline and N, N-dimethylaniline (DMA) should not exceed 0.5 wt.% and 1.3 wt.%, respectively.
Необходимо отметить, что повышенное содержание анилина в ММА, используемом в качестве высокооктановой добавки к моторным топливам, приводит к ухудшению таких регламентируемых ГОСТом на бензин показателей как концентрация фактических смол и цвет. It should be noted that the increased content of aniline in MMA, used as a high-octane additive to motor fuels, leads to the deterioration of such indicators as the concentration of actual resins and color, regulated by GOST for gasoline.
Заявителями выявлен ряд патентов, относящихся к синтезу ММА N-алкилированием анилина метанолом (например, пат. Польши N 160378, опубл. 31.03.92; пат. США N 5159115, опубл. 27.10.92; пат. Японии N 53-30691, опубл. 13.11.78). Однако все из выявленных источников посвящены либо разработкам новых каталитических систем для N-алкилирования, либо оптимизации условий проведения реакции. Applicants have identified a number of patents related to the synthesis of MMA by N-alkylation of aniline with methanol (for example, Pat. Poland N 160378, publ. 31.03.92; US Pat. N 5159115, publ. 10.27.92; Pat. Japan N 53-30691, publ. . 11/13/78). However, all of the identified sources are devoted either to the development of new catalytic systems for N-alkylation, or to optimization of the reaction conditions.
Что касается проблемы выделения товарного ММА из продукта синтеза, то она в большинстве источников вообще не рассматривается и лишь в некоторых из них просто констатируется, что выделение ММА осуществляется ректификацией с указанием концентрации основного вещества в целевом продукте. As for the problem of isolating MMA from the synthesis product, it is not considered at all in most sources and only in some of them it is simply stated that MMA is isolated by distillation indicating the concentration of the main substance in the target product.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому способу является публикация (Ю. Д. Батрин, Т.В.Рудакова, М.К.Старовойтов, М.И.Якушкин //Нефтепереработка и нефтехимия: НТИС. - М: ЦНИИТНефтехим. - 1999. - N 7. - с. 27-30), в которой синтез ММА из метанола и анилина осуществляют в реакторе трубчатого типа, заполненном медьсодержащим катализатором в токе циркулирующего водорода при температуре 180-230oC, атмосферном давлении и объемной скорости жидкого сырья до 0,5 час-1. Продукт реакции конденсируют и охлаждают в системе холодильников, отделяют от водорода в сепараторе. Водород из сепаратора частично рециркулируют в реактор синтеза ММА, а частично сбрасывают на факел. Жидкий продукт реакции из сепаратора, содержащий непрореагировавший метанол, анилин, реакционную воду, ММА, ДМА, примеси высококипящих побочных продуктов (ВПП), направляют в систему ректификации, включающую четыре ректификационные колонны. С верху первой колонны отбирают метанол, который возвращают в блок синтеза. Кубовый продукт колонны К-1 охлаждают и направляют во флорентину, где он расслаивается на реакционную воду и органический слой, содержащий ММА, ДМА, анилин и воду по растворимости. Отслоившуюся реакционную воду направляют на термическое обезвреживание.The closest in technical essence to the proposed method is the publication (Yu. D. Batrin, T.V. Rudakova, M.K. Starovoitov, M.I. Yakushkin // Oil refining and petrochemicals: NTIS. - M: TSNIITNeftekhim. - 1999. - N 7. - pp. 27-30), in which the synthesis of MMA from methanol and aniline is carried out in a tubular type reactor filled with a copper-containing catalyst in a stream of circulating hydrogen at a temperature of 180-230 o C, atmospheric pressure and bulk velocity of the liquid feed to 0 5 hours -1 . The reaction product is condensed and cooled in a refrigerator system, separated from hydrogen in a separator. Hydrogen from the separator is partially recycled to the MMA synthesis reactor, and partially discharged to the flare. The liquid reaction product from the separator, containing unreacted methanol, aniline, reaction water, MMA, DMA, impurities of high boiling point by-products (WFP), is sent to the distillation system, which includes four distillation columns. Methanol is taken from the top of the first column, which is returned to the synthesis unit. The bottoms product of the K-1 column is cooled and sent to Florentine, where it is stratified into reaction water and an organic layer containing MMA, DMA, aniline and water by solubility. The exfoliated reaction water is sent for thermal neutralization.
Органический слой из флорентины направляют в питание вакуумной ректификационной колонны К-2, дистиллятом которой отделяют азеотропы анилина, ММА, ДМА с водой. Указанный продукт возвращают во флорентину. Обезвоженный кубовый продукт колонны К-2 подают в питание вакуумной ректификационной колонны К-3. The organic layer from Florentine is fed to the vacuum distillation column K-2, the distillate of which separates the ailotropes of aniline, MMA, DMA with water. The specified product is returned to Florentine. The dehydrated still product of the K-2 column is fed to the K-3 vacuum distillation column.
Дистиллят этой колонны, содержащий непрореагировавший анилин с примесью ММА и ДМА, возвращают в блок синтеза, а боковым погоном отбирают товарный ММА 1-го сорта, содержащий до 4 мас.% ДМА. Кубовый продукт колонны К-3 подают в питание вакуумной ректификационной колонны К-4, дистиллятом которой отбирают товарный ММА высшего сорта. Кубовый продукт этой колонны, представляющий собой смесь ММА со смолами, вместе с газовыми сдувками направляют на сжигание. The distillate of this column, containing unreacted aniline with an admixture of MMA and DMA, is returned to the synthesis unit, and commodity grade MMA of the 1st grade containing up to 4 wt.% DMA is taken as a side stream. The bottoms product of the K-3 column is fed to the vacuum distillation column K-4, the distillate of which selects premium grade MMA. The bottoms product of this column, which is a mixture of MMA with resins, is sent to combustion along with gas purges.
В описании рассматриваемого способа не приводятся данные по эффективности использованных ректификационных колонн, значениям флегмовых чисел, удельных энергозатрат на 1 т товарного ММА. The description of the method under consideration does not provide data on the effectiveness of the distillation columns used, the values of reflux numbers, specific energy consumption per 1 ton of commodity MMA.
Расчетные исследования с использованием полученных нами в последнее время данных по фазовому равновесию жидкость-пар в системе метанол-вода-анилин-ММА-ДМА с привлечением современных программ на ЭВМ по моделированию реакционного и ректификационного блоков процесса получения ММА показали, что для достижения выхода товарного продукта на стадии ректификации за 1 пробег 90% от потенциального содержания в катализате при использовании вышеописанной схемы эффективность колонны К-1 должна быть не менее 20 т.т., флегмовое число не менее 1,5; эффективность колонны К-2 не менее 20 т.т., флегмовое число не менее 16; эффективность колонны К-3 не менее 20 т.т., флегмовое число не менее 15; эффективность колонны К-4 не менее 15, флегмовое число не менее 3. Computational studies using our recently obtained data on the liquid-vapor phase equilibrium in the methanol-water-aniline-MMA-DMA system using modern computer programs to simulate the reaction and distillation units of the MMA production process showed that to achieve a marketable product yield at the stage of rectification for 1 run, 90% of the potential content in the catalysis using the above scheme, the efficiency of the K-1 column should be at least 20 tp, reflux ratio at least 1.5; the efficiency of the K-2 column is not less than 20 tons, the reflux ratio is not less than 16; the efficiency of the K-3 column is at least 20 tons, the reflux ratio is at least 15; the efficiency of the K-4 column is at least 15, the reflux ratio is at least 3.
При этом расход греющего водяного пара составляет 2,4 Гкал/т ММА. The flow rate of heating water vapor is 2.4 Gcal / t MMA.
Цель настоящего изобретения - упрощение технологической схемы выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом за счет снижения числа ректификационных колонн и теплообменных аппаратов, снижение энергозатрат, повышение выхода товарного продукта на стадии ректификации, а также увеличение производительности установки без замены колонного и теплообменного оборудования. The purpose of the present invention is to simplify the technological scheme for the separation of MMA from the catalysis of N-hydroalkylation of aniline with methanol by reducing the number of distillation columns and heat exchangers, reducing energy consumption, increasing the yield of a commercial product at the stage of rectification, as well as increasing the productivity of the installation without replacing the column and heat exchange equipment.
Отличие предлагаемого способа выделения ММА из катализатов N-гидроалкилирования анилина метанолом заключается в том, что в предлагаемом способе катализат синтеза ММА не конденсируют, не охлаждают и не сепарируют от водорода перед ректификацией, как в известном вышеописанном способе, а, напротив, в перегретом состоянии в виде парогазовой смеси с водородом направляют непосредственно из реактора в питание ректификационной колонны К-1. Температура ввода питания в колонну 180-250oC, концентрация водорода в нем 1-7 мас. %
По верху колонны К-1 выделяют смесь водорода, метанола, воды. Водород после охлаждения дистиллята отделяют от метанола и воды в сепараторе, после чего большую часть рециркулируют в процесс, а остальное сбрасывают на факел.The difference of the proposed method for the separation of MMA from N-hydroalkylation catalysts of aniline with methanol is that in the proposed method, the catalysis of the synthesis of MMA is not condensed, cooled and not separated from hydrogen before rectification, as in the known method described above, but, on the contrary, in an overheated state in the form of a gas-vapor mixture with hydrogen, they are sent directly from the reactor to the feed of the K-1 distillation column. The temperature of the power input to the column 180-250 o C, the hydrogen concentration in it is 1-7 wt. %
A mixture of hydrogen, methanol, and water is isolated at the top of the K-1 column. After cooling the distillate, hydrogen is separated from methanol and water in a separator, after which most of it is recycled to the process, and the rest is dumped onto a flare.
Водород, как установлено нами в процессе пилотных испытаний, является промотором, облегчающим отделение метанола и воды от примесей аминов. Hydrogen, as we established during the pilot tests, is a promoter that facilitates the separation of methanol and water from amine impurities.
Оптимальная концентрация водорода в питании колонны К-1 для рассматриваемого разделения должна находиться в диапазоне 1-7мас.%. The optimal concentration of hydrogen in the feed of the K-1 column for the separation in question should be in the range of 1-7 wt.%.
Жидкую фазу дистиллята колонны К-1 - смесь непрореагировавшего метанола и реакционной воды направляют в питание колонны К-2, по верху которой выделяют метанол, рециркулируемый в блок синтеза, а по низу - воду, направляемую на термическое обезвреживание. Процесс ректификации в колонне К-1 проводят в режиме, при котором массовое соотношение анилин: ДМА в кубовом продукте колонны находится в диапазоне (0,5-7):1, что практически достигается поддержанием определенной температуры на контрольных тарелках колонны. The liquid phase of the distillate of the K-1 column - a mixture of unreacted methanol and reaction water is sent to the feed of the K-2 column, at the top of which methanol is recirculated to the synthesis unit, and water sent to the thermal neutralization at the bottom. The distillation process in the K-1 column is carried out in a mode in which the mass ratio of aniline: DMA in the bottom product of the column is in the range (0.5-7): 1, which is practically achieved by maintaining a certain temperature on the control plates of the column.
Кубовый продукт колонны К-1 направляют в питание ректификационной колонны К-3, работающей при остаточном давлении в верху колонны 40-50 мм рт. ст., температуре верха колонны 95-120oC, разности давления между точкой ввода питания и верхом колонны 20-80 мм рт.ст. с выделением целевого продукта боковым погоном с одной из нижних тарелок колонны.The bottoms product of the K-1 column is sent to the feed of the K-3 distillation column operating at a residual pressure in the top of the column of 40-50 mm Hg. Art., the temperature of the top of the column 95-120 o C, the pressure difference between the point of input power and the top of the column 20-80 mm RT.article with the selection of the target product side stream from one of the lower plates of the column.
Поддержание в кубовом продукте колонны К-1 вышеуказанного соотношения анилина и ДМА позволяет осуществлять максимальный отбор анилина и ДМА дистиллятом колонны К-3, возвращаемом в качестве рецикла в блок синтеза, при минимальном содержании ММА в нем, и тем самым минимизировать энергозатраты на разделение продуктов в этой колонне, а также увеличить выход товарного продукта на стадии ректификации. Maintaining the above ratio of aniline and DMA in the bottoms product of K-1 column allows for the maximum selection of aniline and DMA by the K-3 distillate returned as a recycle to the synthesis unit, with a minimum MMA content in it, and thereby minimize energy consumption for product separation in this column, as well as increase the yield of a commercial product at the stage of rectification.
Существенными отличительными признаками предлагаемого способа являются:
- проведение процесса выделения товарного ММА высшего сорта ректификацией с использованием трех ректификационных колонн;
- использование в качестве питания первой колонны парогазовой смеси, содержащей 1-7мас.% водорода и поступающей в нее непосредственно из реактора при температуре 180-250oC;
- проведение процесса ректификации в первой колонне в режимах, обеспечивающих в кубовом продукте этой колонны массовое соотношение анилин: ДМА (0,5-7):1;
- проведение процесса ректификации в третьей колонне под вакуумом при температуре верха 95-120oC, разности давления между тарелкой ввода питания и верхом колонны 20-80 мм рт.ст. с выводом товарного продукта боковым погоном из отгонной части колонны.Salient features of the proposed method are:
- the process of isolating commercial MMA premium distillation using three distillation columns;
- use as a feed of the first column of a gas-vapor mixture containing 1-7 wt.% hydrogen and entering it directly from the reactor at a temperature of 180-250 o C;
- carrying out the rectification process in the first column in the modes providing the mass ratio of aniline: DMA (0.5-7): 1 in the bottoms product of this column;
- carrying out the rectification process in the third column under vacuum at a top temperature of 95-120 o C, the pressure difference between the power input plate and the top of the column 20-80 mm RT.article with the withdrawal of the commercial product side stream from the distant of the column.
Соблюдение вышеуказанных диапазонов заявляемых параметров позволяет получить товарный ММА высшего сорта при более низких расходных коэффициентах по энергозатратам по сравнению с известным способом и, кроме того, на том же самом колонном и теплообменном оборудовании увеличить производительность установки по товарному продукту не менее чем в 1,8-2 раза. Compliance with the above ranges of the claimed parameters allows you to get a commodity MMA premium with lower expenditure coefficients for energy consumption compared to the known method and, in addition, on the same column and heat exchange equipment to increase the productivity of the installation for a commercial product not less than 1.8- 2 times.
При получении ММА высшего сорта основную массу ДМА, содержащуюся в катализате, рециркулируют в блок синтеза и, вследствие чего, может иметь место накопление ДМА в сырье ректификации, несмотря на то, что ДМА в определенной степени подвержен диспропорционированию на ММА и метанол в зоне реакции. Upon receipt of premium grade MMA, the bulk of the DMA contained in the catalyst is recycled to the synthesis unit and, as a result, there may be an accumulation of DMA in the rectification feed, despite the fact that DMA is subject to a certain degree of disproportionation to MMA and methanol in the reaction zone.
С целью удаления из системы избыточного ДМА при выделении ММА высшего сорта предлагается при достижении его концентрации в катализате более 15 мас. % выводить его боковым погоном с одной из тарелок, расположенной между тарелкой ввода питания в колонну и тарелкой бокового отбора целевого продукта. Указанный боковой погон содержит, мас.%: анилин - 0,4-0,5; ДМА до 50; ММА - остальное. In order to remove excess DMA from the system during the isolation of the highest grade MMA, it is proposed to achieve more than 15 wt. % to remove it with a side shoulder strap from one of the plates located between the plate of power input into the column and the plate of side selection of the target product. The specified side stream contains, wt.%: Aniline - 0.4-0.5; DMA up to 50; MMA - the rest.
Операцию по выводу избыточного ДМА, как показали пилотные испытания, достаточно осуществлять не чаще одного раза в месяц. Количество указанного бокового погона не превышает 1% от выработки товарного ММА высшего сорта за указанный период. The operation to remove excess DMA, as shown by pilot tests, is enough to carry out no more than once a month. The amount of the specified side stream does not exceed 1% of the production of commercial grade MMA for the specified period.
Этот продукт имеет октановое число на 3-4 пункта ниже, чем товарный ММА высшего сорта, но, тем не менее, он с успехом может быть использован как присадка в производстве неэтилированного бензина марки А-76. This product has an octane number 3-4 points lower than commercial grade MMA, but, nevertheless, it can be successfully used as an additive in the production of unleaded A-76 gasoline.
Способ иллюстрируется примерами. The method is illustrated by examples.
Пример 1 (среднее значение заявляемых параметров)
Катализат, полученный в процессе N-гидроалкилирования анилина метанолом при температуре 209oC в присутствии водорода с использованием медьсодержащего катализатора, имеет состав, мас.%: метанол - 19,55; вода - 10,33; анилин - 3,77; ММА - 57,34; ДМА - 4,12; смолы - 0,16; водород с примесями - 4,73.Example 1 (average value of the claimed parameters)
The catalyst obtained in the process of N-hydroalkylation of aniline with methanol at a temperature of 209 o C in the presence of hydrogen using a copper-containing catalyst, has a composition, wt.%: Methanol - 19.55; water - 10.33; aniline - 3.77; MMA - 57.34; DMA - 4.12; resins - 0.16; hydrogen with impurities - 4.73.
Указанный поток катализата при температуре после реактора 207oC в виде парогазовой смеси с расходом 4888 кг/час направляют в питание ректификационной колонны К-1 диаметром 1200 мм, заполненной насадкой - керамическими кольцами Рашига 25х25х3. Высота насадочной части - 15235 мм, эффективность колонны - 20 т.т.The specified stream of catalyzate at a temperature after the reactor of 207 o C in the form of a gas-vapor mixture with a flow rate of 4888 kg / h is sent to the feed of the distillation column K-1 with a diameter of 1200 mm, filled with a nozzle - 25 × 25 × 3 Rashig ceramic rings. The height of the nozzle is 15235 mm, the efficiency of the column is 20 tons
Подачу перегретого парового питания в указанную колонну осуществляют в точку, расположенную на расстоянии 1/3 от низа насадочной части колонны. The supply of superheated steam power to the specified column is carried out at a point located at a distance of 1/3 from the bottom of the nozzle of the column.
По верху колонны с расходом 1687 кг/час выделяют смесь водорода, воды, метанола, которую охлаждают в системе водяных и рассольных холодильников и разделяют на водородсодержащую газовую и жидкую фазы. Водородсодержащую газовую фазу с расходом 232 кг/час направляют на стадию синтеза. Жидкую фазу из сепаратора частично направляют в качестве флегмы на орошение колонны, а балансовое количество отбирают в виде дистиллятного продукта. At the top of the column with a flow rate of 1687 kg / h, a mixture of hydrogen, water, methanol is isolated, which is cooled in a system of water and brine refrigerators and separated into hydrogen-containing gas and liquid phases. A hydrogen-containing gas phase with a flow rate of 232 kg / h is sent to the synthesis stage. The liquid phase from the separator is partially sent as reflux to the column irrigation, and the balance amount is taken in the form of a distillate product.
Процесс ректификации в колонне К-1 проводят при флегмовом числе 0,56, температуре верха 68oC, низа 112oC, температуре на третьей контрольной тарелке 97oC, на восьмой контрольной тарелке 76oC, что обеспечивает заявляемое массовое соотношение анилин: ДМА 3,3:1 в кубовом продукте колонны.The rectification process in the column K-1 is carried out at a reflux number of 0.56, a top temperature of 68 o C, a bottom of 112 o C, a temperature on the third control plate of 97 o C, on the eighth control plate of 76 o C, which provides the claimed mass ratio of aniline: DMA 3.3: 1 in the cubic product of the column.
Дистиллятный продукт колонны К-1 с расходом 1455 кг/час направляют в питание колонны К-2 эффективностью 20 т.т., диаметром 1000 мм, в которой при флегмовом числе 0,8 по верху выделяют метанол с расходом 959 кг/час чистотой 99,3 мас.%, возвращаемый в блок синтеза, а по низу отбирают 496 кг/час сточной воды, содержащей 0,05 мас.% метанола, которую направляют на термическое обезвреживание. The distillate product of the K-1 column with a flow rate of 1455 kg / h is sent to the feed of the K-2 column with an efficiency of 20 tons, a diameter of 1000 mm, in which, with a reflux ratio of 0.8, methanol with a flow rate of 959 kg / hour of 99 purity is emitted on top , 3 wt.%, Returned to the synthesis unit, and 496 kg / h of wastewater containing 0.05 wt.% Methanol is taken from the bottom, which is sent for thermal neutralization.
Кубовый продукт колонны К-1 состава, мас.%: метанол - 0,10; вода - 0,59; анилин - 5,60; ММА - 87,18: ДМА - 6,29; смолы - 0,24 с расходом 3201 кг/час направляют в питание ректификационной колонны К-3 выделения товарного ММА эффективностью 30 т.т., диаметром 2000 мм на 22 т.т. от низа колонны. VAT product of the column K-1 composition, wt.%: Methanol - 0.10; water - 0.59; aniline - 5.60; MMA - 87.18: DMA - 6.29; resin - 0.24 with a flow rate of 3201 kg / h sent to the power of the distillation column K-3 allocation of commodity MMA efficiency of 30 tons, with a diameter of 2000 mm to 22 tons from the bottom of the column.
Процесс ректификации в колонне К-3 проводят при остаточном давлении в верху колонны 45 мм рт.ст., температуре ввода питания 123oC, верха колонны 106oC, флегмы 74oC, куба 164oC при разности давления между тарелкой ввода питания и верхом колонны 47 мм рт.ст.The rectification process in the K-3 column is carried out at a residual pressure at the top of the column of 45 mm Hg, a feed inlet temperature of 123 o C, a top of the column 106 o C, reflux 74 o C, 164 o C cubic meters with a pressure difference between the power inlet plate and the top of the column 47 mm RT.article
По верху колонны в качестве дистиллятного продукта выделяют 401 кг/час анилиновой фракции состава, мас. %: метанол - 0,80; вода - 4,74; анилин - 42,55; ММА - 10,08; ДМА - 41,83. At the top of the column, 401 kg / h of aniline fraction of the composition, wt. %: methanol - 0.80; water - 4.74; aniline - 42.55; MMA - 10.08; DMA - 41.83.
Боковым погоном с 2-й тарелки от низа колонны выделяют целевой ММА состава, мас. %: анилин - 0,32; ММА - 98,47; ДМА - 1,21 с расходом 2741 кг/час. Кубовый продукт колонны К-3 по мере его накопления в специальной емкости направляют в перегонный куб, где методом постепенного испарения отделяют ~60% ММА от смол и указанный погон рециркулируют в питание колонны К-3. Lateral epaulet from the 2nd plate from the bottom of the column allocate the target MMA composition, wt. %: aniline - 0.32; MMA - 98.47; DMA - 1.21 with a flow rate of 2741 kg / hour. The bottoms product of the K-3 column, as it is accumulated in a special tank, is sent to the distillation cube, where ~ 60% of MMA is separated from the resins by the method of gradual evaporation and the specified overhead is recycled to the feed of the K-3 column.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 96,3 мас.%
Расходный коэффициент по греющему пару 1,83 Гкал/т ММА.The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed for rectification is 96.3 wt.%
The expenditure coefficient for the heating steam is 1.83 Gcal / t MMA.
Пример 2 (по способу - прототипу)
Катализат N-гидроалкилирования анилина метанолом состава, приведенного в примере 1, после конденсации охлаждения и сепарации от водорода с расходом 2709 кг/час направляют в питание ректификационной колонны по диаметру и эффективности аналогичной колонне К-1 примера 1, по верху которой выделяют метанол, рециркулируемый в блок синтеза. Ректификацию проводят при температуре верха 68oC, низа 107oC, флегмовом числе 1,8.Example 2 (by the method of the prototype)
The catalyst for N-hydroalkylation of aniline with methanol of the composition shown in example 1, after condensation of cooling and separation from hydrogen with a flow rate of 2709 kg / h, is sent to the feed of the distillation column in diameter and efficiency similar to the K-1 column of example 1, on top of which methanol recirculated into the synthesis block. Rectification is carried out at a temperature of top 68 o C, bottom 107 o C, reflux number 1.8.
Кубовый продукт колонны К-1 с расходом 2045 кг/час направляют во флорентину, где происходит расслоение жидкости на верхний органический и нижний водный слои. Водный слой, содержащий реакционную воду, выводят из схемы на термическое обезвреживание. The bottoms product of the K-1 column with a flow rate of 2045 kg / h is sent to Florentine, where the liquid is stratified into the upper organic and lower aqueous layers. The aqueous layer containing reaction water is removed from the scheme for thermal neutralization.
Органическая фаза из флорентины с расходом 1816 кг/час поступает в питание колонны К-2 диаметром 1000 мм и эффективностью 20 т.т. По верху колонны К-2 при температуре 57oC, остаточном давлении 150 мм рт.ст., флегмовом числе 16 в качестве дистиллята выделяют азеотропы воды с анилином и ММА. Дистиллятный продукт колонны К-2 после конденсации и охлаждения рециркулируют в флорентину. Кубовый продукт колонны К-2 с расходом 1760 кг/час направляют в питание вакуумной колонны К-3 выделения товарного ММА. В результате ректификации при остаточном давлении верха 40 мм рт.ст. и флегмовом числе 15 боковым отбором с третьей тарелки от низа колонны выделяют 1023,8 кг/час ММА первого сорта состава, мас.%: ММА - 95,59; анилин - 0,48; ДМА - 3,93. Дистиллят колонны К-3 с расходом 222,7 кг/час состава, мас.%: вода - 2,11; анилин - 39,85; ММА - 29,19; ДМА - 28,85 рециркулируют в блок синтеза.The organic phase from Florentine with a flow rate of 1816 kg / h is fed to the K-2 column with a diameter of 1000 mm and an efficiency of 20 tons On the top of the K-2 column at a temperature of 57 o C, a residual pressure of 150 mm Hg, a reflux ratio of 16, azeotropes of water with aniline and MMA are isolated as distillate. The distillate product of the K-2 column after condensation and cooling is recycled to Florentine. The bottoms product of the K-2 column with a flow rate of 1760 kg / h is sent to the feed of the K-3 vacuum column separating the commodity MMA. As a result of distillation at a residual pressure of the top of 40 mm Hg and reflux number 15, lateral selection from the third plate from the bottom of the column emit 1023.8 kg / h MMA of the first grade composition, wt.%: MMA - 95.59; aniline - 0.48; DMA - 3.93. The distillate of the column K-3 with a flow rate of 222.7 kg / h of composition, wt.%: Water - 2.11; aniline - 39.85; MMA - 29.19; DMA - 28.85 is recycled to the synthesis unit.
Кубовый продукт колонны К-3 с расходом 513,1 кг/час направляют в питание колонны К-4 эффективностью 16 т.т., работающей при остаточном давлении в верху колонны 40 мм рт.ст., флегмовом числе 2. По верху колонны К-4 выделяют 427 кг/час ММА высшего сорта состава, мас.%: анилин - 0,5; ДМА - 1,2; ММА - 98,3. The bottoms product of the K-3 column with a flow rate of 513.1 kg / h is sent to the feed of the K-4 column with an efficiency of 16 tons, operating at a residual pressure of 40 mm Hg at the top of the column, reflux ratio 2. At the top of the K column -4 emit 427 kg / h MMA of the highest grade composition, wt.%: Aniline - 0.5; DMA - 1.2; MMA - 98.3.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 90,3 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed for rectification is 90.3 wt.%.
Вышеуказанные значения флегмовых чисел для колонн схемы по способу-прототипу отвечают максимально допустимым нагрузкам по пару и жидкости, при которых контактные устройства колонн работают в гидродинамически устойчивом режиме. The above values of the reflux numbers for the columns of the circuit according to the prototype method correspond to the maximum allowable loads for steam and liquid, in which the contact devices of the columns operate in a hydrodynamically stable mode.
Пилотные испытания показали, что максимально допустимая производительность рассматриваемой схемы при указанных габаритах колонны по товарному ММА равна 1451 кг/час, что в 1,9 раза ниже, чем по предлагаемому способу. Pilot tests showed that the maximum permissible performance of the circuit under consideration with the indicated dimensions of the column for commercial MMA is 1451 kg / h, which is 1.9 times lower than in the proposed method.
Расходный коэффициент по греющему пару 2,75 Гкал/т ММА. Consumption coefficient for a heating pair of 2.75 Gcal / t MMA.
Пример 3 (с выводом избыточного ДМА)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что после 1000 часов работы установки в результате рециркуляции в синтез анилиновой фракции (дистиллята колонны К-3), содержащей ДМА, катализат, поступающий в питание колонны К-1, имеет состав, мас.%: водород - 5,16; метанол - 21,74; вода - 9,28; анилин - 3,12; ММА - 44,99; ДМА - 15,34; смолы - 0,37.Example 3 (with the withdrawal of excess DMA)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that after 1000 hours of operation of the unit as a result of recycling in the synthesis of the aniline fraction (distillate of column K-3) containing DMA, the catalysis fed to the power of column K- 1, has a composition, wt.%: Hydrogen - 5.16; methanol - 21.74; water - 9.28; aniline - 3.12; MMA - 44.99; DMA - 15.34; tar - 0.37.
Процесс ректификации указанного катализата проводят аналогично примеру 1 с тем дополнением, что в колонне К-3 выделения товарного ММА, помимо отбора товарного ММА со 2-й тарелки от низа колонны, с 7-й тарелки от низа колонны при температуре 132oC боковым погоном выводят 254 кг/час продукта, содержащего 44 мас. % ДМА и 56 мас.% ММА, направляемого в качестве присадки на приготовление неэтилированного бензина А-76.The process of rectification of the indicated catalysis is carried out analogously to example 1 with the addition that in the K-3 column the isolation of commercial MMA, in addition to the selection of commercial MMA from the 2nd plate from the bottom of the column, from the 7th plate from the bottom of the column at a temperature of 132 o C side 254 kg / h of product containing 44 wt. % DMA and 56 wt.% MMA, sent as an additive to the preparation of unleaded gasoline A-76.
Товарный ММА имеет состав, мас. %: анилин - 0,28; ДМА - 1,27; ММА - 98,45, т.е. отвечает продукту высшего сорта. Commodity MMA has a composition, wt. %: aniline - 0.28; DMA - 1.27; MMA - 98.45, i.e. meets the premium product.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 94,3 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed for rectification is 94.3 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,92 Гкал/т ММА. Consumption coefficient for heating water vapor 1.92 Gcal / t MMA.
Пример 4 (нижнее значение концентрации водорода и температуры питания колонны К-1)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что концентрация водорода в питании колонны К-1 отвечает нижней заявляемой границе, а именно: 0,5 мас.%, а температура парогазовой смеси на входе в колонну 180oC.Example 4 (lower value of the concentration of hydrogen and the temperature of the feed column K-1)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that the hydrogen concentration in the feed of the K-1 column corresponds to the lower declared boundary, namely: 0.5 wt.%, And the temperature of the vapor-gas mixture at the inlet to the column 180 o C.
В результате проведения процесса получают ММА состава, мас.%: ММА - 98,21; анилин - 0,49; ДМА - 1,30. As a result of the process, an MMA composition is obtained, wt.%: MMA - 98.21; aniline - 0.49; DMA - 1.30.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 95,7 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed to rectification is 95.7 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,84 Гкал/т ММА. Полученный ММА отвечает требованиям ТУ на продукт высшего сорта. Consumption coefficient for heating water vapor 1.84 Gcal / t MMA. The obtained MMA meets the requirements of TU for a premium product.
Пример 5 (верхнее значение концентрации водорода и температуры питания колонны К-1)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что концентрация водорода в питании колонны К-1 отвечает верхней заявляемой границе, а именно: 7 мас.%, а температура парогазовой смеси на входе в колонну К-1250oC.Example 5 (the upper value of the concentration of hydrogen and the temperature of the feed column K-1)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that the hydrogen concentration in the feed of the K-1 column corresponds to the upper claimed boundary, namely: 7 wt.%, And the temperature of the gas-vapor mixture at the inlet to the K- column 1250 o C.
В результате проведения процесса получают ММА состава, мас.%: ММА - 98,60; анилин - 0,26; ДМА - 1,14. As a result of the process, MMA composition is obtained, wt.%: MMA - 98.60; aniline - 0.26; DMA - 1.14.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 96,2 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed to rectification is 96.2 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,78 Гкал/т ММА. Consumption coefficient for heating water vapor 1.78 Gcal / t MMA.
Полученный ММА отвечает требованиям ТУ на продукт высшего сорта. The obtained MMA meets the requirements of TU for a premium product.
Пример 6 (нижнее значение границы соотношения анилин: ДМА в кубовом продукте колонны К-1)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что соотношение анилин: ДМА в кубовом продукте колонны К-1 отвечает нижней заявляемой границе, а именно: 0,5:1.Example 6 (the lower value of the boundary of the ratio of aniline: DMA in the still product of the column K-1)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that the ratio of aniline: DMA in the bottoms product of the K-1 column corresponds to the lower claimed boundary, namely: 0.5: 1.
В результате проведения процесса получают ММА состава, мас.%: ММА - 98,59; анилин - 0,13; ДМА - 1,28. As a result of the process receive MMA composition, wt.%: MMA - 98.59; aniline - 0.13; DMA - 1.28.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 93,9 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the feed for rectification of the catalyst is 93.9 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,89 Гкал/т ММА. Consumption coefficient for heating water vapor 1.89 Gcal / t MMA.
Полученный ММА отвечает требованиям ТУ на продукт высшего сорта. The obtained MMA meets the requirements of TU for a premium product.
Пример 7 (верхнее значение границы соотношения анилин: ДМА в кубовом продукте колонны К-1)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что соотношение анилин: ДМА в кубовом продукте колонны К-1 отвечает верхней заявляемой границе, а именно: 7:1.Example 7 (the upper value of the boundary of the ratio of aniline: DMA in the still product of the column K-1)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that the ratio of aniline: DMA in the bottoms product of the column K-1 corresponds to the upper claimed boundary, namely: 7: 1.
В результате проведения процесса получают ММА состава, мас.%: ММА - 98,46; анилин - 0,50; ДМА - 1,04. As a result of the process, an MMA composition is obtained, wt.%: MMA - 98.46; aniline - 0.50; DMA - 1.04.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 95,3 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed for rectification is 95.3 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,76 Гкал/т ММА. Consumption coefficient for heating water vapor 1.76 Gcal / t MMA.
Полученный ММА отвечает требованиям ТУ на продукт высшего сорта. The obtained MMA meets the requirements of TU for a premium product.
Пример 8 (нижнее значение границы температуры в верху колонны К-3)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что температура в верху колонны К-3 отвечает нижней заявляемой границе, а именно: 95oC.Example 8 (the lower value of the temperature boundary at the top of the K-3 column)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that the temperature at the top of the K-3 column corresponds to the lower claimed boundary, namely: 95 o C.
В результате проведения процесса получают ММА состава, мас.%: ММА - 98,23; анилин - 0,50; ДМА - 1,27. As a result of the process receive MMA composition, wt.%: MMA - 98,23; aniline - 0.50; DMA - 1.27.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 94,4 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed for rectification is 94.4 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,90 Гкал/т ММА. Consumption coefficient for heating water vapor 1.90 Gcal / t MMA.
Полученный ММА отвечает требованиям ТУ на продукт высшего сорта. The obtained MMA meets the requirements of TU for a premium product.
Пример 9 (верхнее значение границы температуры в верху колонны К-3)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что температура в верху колонны К-3 отвечает верхней заявляемой границе, а именно: 120oC.Example 9 (the upper value of the temperature boundary at the top of the K-3 column)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that the temperature at the top of the K-3 column corresponds to the upper claimed boundary, namely: 120 o C.
В результате проведения процесса получают ММА состава, мас.%: ММА - 98,59; анилин - 0,22; ДМА - 1,19. As a result of the process receive MMA composition, wt.%: MMA - 98.59; aniline - 0.22; DMA - 1.19.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 93,5 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed to rectification is 93.5 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,97 Гкал/т ММА. Consumption coefficient for heating water vapor 1.97 Gcal / t MMA.
Полученный ММА отвечает требованиям ТУ на продукт высшего сорта. The obtained MMA meets the requirements of TU for a premium product.
Пример 10 (нижнее значение перепада давления между тарелкой питания и верхом колонны)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что перепад давления между тарелкой питания и верхом колонны отвечает нижней заявляемой границе, а именно: 20 мм рт.ст.Example 10 (lower pressure drop between the feed plate and the top of the column)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that the pressure drop between the feed plate and the top of the column corresponds to the lower claimed boundary, namely: 20 mm Hg
В результате проведения процесса получают ММА состава, мас.%: ММА - 98,35; анилин - 0,41; ДМА - 1,24. As a result of the process, MMA composition is obtained, wt.%: MMA - 98.35; aniline - 0.41; DMA - 1.24.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 96,9 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the catalyst fed for rectification is 96.9 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,80 Гкал/т ММА. Consumption factor for heating water vapor 1.80 Gcal / t MMA.
Полученный ММА отвечает требованиям ТУ на продукт высшего сорта. The obtained MMA meets the requirements of TU for a premium product.
Пример 11 (верхнее значение перепада давления между тарелкой питания и верхом колонны)
Процесс выделения ММА из катализата N-гидроалкилирования анилина метанолом осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что перепад давления между тарелкой питания и верхом колонны отвечает верхней заявляемой границе, а именно: 80 мм рт.ст.Example 11 (upper value of the differential pressure between the power plate and the top of the column)
The process of separating MMA from the catalyzed N-hydroalkylation of aniline with methanol is carried out analogously to example 1 with the difference that the pressure drop between the feed plate and the top of the column corresponds to the upper claimed boundary, namely: 80 mm Hg
В результате проведения процесса получают ММА состава, мас.%: ММА - 98,57; анилин - 0,31; ДМА - 1,12. As a result of the process receive MMA composition, wt.%: MMA - 98.57; aniline - 0.31; DMA - 1.12.
Выход товарного ММА от потенциального содержания в подаваемом на ректификацию катализате составляет 93,7 мас.%. The yield of commodity MMA from the potential content in the feed for rectification of the catalyst is 93.7 wt.%.
Расходный коэффициент по греющему водяному пару 1,99 Гкал/т ММА. Consumption factor for heating water vapor 1.99 Gcal / t MMA.
Полученный ММА отвечает требованиям ТУ на продукт высшего сорта. The obtained MMA meets the requirements of TU for a premium product.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000105655/04A RU2167851C1 (en) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | N-methylaniline isolation process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000105655/04A RU2167851C1 (en) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | N-methylaniline isolation process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2167851C1 true RU2167851C1 (en) | 2001-05-27 |
| RU2000105655A RU2000105655A (en) | 2001-11-20 |
Family
ID=20231553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000105655/04A RU2167851C1 (en) | 2000-03-13 | 2000-03-13 | N-methylaniline isolation process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2167851C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102381984A (en) * | 2011-09-06 | 2012-03-21 | 江苏沿江化工资源开发研究院有限公司 | Method for hydrogen-water-aniline-tar separation with heat integration of continuous side discharging tower, rectification tower and recovery tower |
-
2000
- 2000-03-13 RU RU2000105655/04A patent/RU2167851C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Батрин Ю.Д. и др. Новый процесс производства N-метиланилина. Нефтепеработка и нефтехимия. НТИС. - М.: ЦНИИТНефтехим, 1999, № 7, с.27-30. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102381984A (en) * | 2011-09-06 | 2012-03-21 | 江苏沿江化工资源开发研究院有限公司 | Method for hydrogen-water-aniline-tar separation with heat integration of continuous side discharging tower, rectification tower and recovery tower |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9345988B2 (en) | Devices and method for continuous distillative separation of a mixture containing one or more alkanolamine(s) | |
| CN102355929B (en) | Dividing wall distillation column for producing high purity acrylic acid and fractional distillation method using the same | |
| EP0871602B1 (en) | Preparation of fuel grade dimethyl ether | |
| CN101796001B (en) | Method of separating cyclohexene and production process | |
| US5883288A (en) | Continuous preparation of alkyl esters of (meth)acrylic acid | |
| WO2008087657A2 (en) | A process for preparing epichlorohydrin | |
| EP0984918B1 (en) | Processes for refining butylacrylate | |
| CN102355928A (en) | Dividing wall distillation columns for production of high-purity 2-ethylhexanol and fractionation method using same | |
| MX2014011658A (en) | Low emissions oxidative dehydrogenation process for producing butadiene. | |
| SU1240352A3 (en) | Method of producing esters of acetic acid | |
| CN106631699A (en) | Method for preparing sec-butyl alcohol | |
| Kiss et al. | Revamping dimethyl ether separation to a single‐step process | |
| US20180282268A1 (en) | Process for Conversion of Dimethyl Sulfide to Methyl Mercaptan | |
| CN107428643A (en) | Method for being reacted in reaction tower | |
| EA026323B1 (en) | Process for purifying a stream comprising 1,4-butanediol | |
| CN108689798B (en) | Method for improving quality of methyl chloride recovered by synthesizing organic silicon monomer | |
| RU2139844C1 (en) | Method of preparing aromatic hydrocarbons from casting-head gas | |
| RU2167851C1 (en) | N-methylaniline isolation process | |
| CN100366597C (en) | Process for preparing dimethyl ether | |
| CA2991702C (en) | Process for making hydroxyethyl piperazine compounds | |
| US5384426A (en) | Process for the preparation of isopropyl acetate | |
| WO2008026887A1 (en) | Process for preparing dimethyl ether | |
| KR102140998B1 (en) | Method for purifying ethylene glycol to reduce steam consumption | |
| JP2003342236A (en) | Method for producing dimethyl carbonate | |
| US20120073953A1 (en) | Process for isolating tetrahydrofuran |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050314 |