RU2640781C1 - Method for purifying exhaust gases of isopropyl benzene oxidization - Google Patents

Method for purifying exhaust gases of isopropyl benzene oxidization Download PDF

Info

Publication number
RU2640781C1
RU2640781C1 RU2016132741A RU2016132741A RU2640781C1 RU 2640781 C1 RU2640781 C1 RU 2640781C1 RU 2016132741 A RU2016132741 A RU 2016132741A RU 2016132741 A RU2016132741 A RU 2016132741A RU 2640781 C1 RU2640781 C1 RU 2640781C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
isopropylbenzene
exhaust gases
oxidation
isopropyl benzene
gas
Prior art date
Application number
RU2016132741A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Николаевна Нестерова
Сергей Владимирович Востриков
Олег Анатольевич Мазурин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2016132741A priority Critical patent/RU2640781C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2640781C1 publication Critical patent/RU2640781C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method for purifying exhaust gases of isopropyl benzene oxidation consists in recovering isopropyl benzene by a low-temperature condensation. To create low temperatures, the energy of the exhaust gases of the isopropyl benzene oxidation is used.
EFFECT: invention makes it possible to increase the recovery of isopropyl benzene from the exhaust gases.
1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к нефтехимической либо нефтеперерабатывающей промышленности и может найти применение при получении фенола и ацетона окислением изопропилбензола. Фенол и ацетон широко используются в нефтехимии, например, для получения поликарбонатных пластиков.The present invention relates to the petrochemical or refining industries and may find application in the preparation of phenol and acetone by the oxidation of isopropylbenzene. Phenol and acetone are widely used in petrochemistry, for example, to obtain polycarbonate plastics.

Первой стадией получения фенола и ацетона кумольным способом является окисление изопропилбензола кислородом воздуха в кумилгидропероксид. В настоящее время большинство промышленно реализованных процессов окисления изопропилбензола осуществляется при избыточном давлении 3÷5 кг/см2. При этом энергия отходящих газов никак не используется. Отходящие газы окисления содержат до 5 г/м3 изопропилбензола.The first step in the production of phenol and acetone by the cumene method is the oxidation of isopropylbenzene with atmospheric oxygen to cumyl hydroperoxide. Currently, most industrially implemented processes for the oxidation of isopropylbenzene are carried out at an excess pressure of 3 ÷ 5 kg / cm 2 . In this case, the energy of the exhaust gases is not used in any way. The oxidation exhaust gases contain up to 5 g / m 3 of isopropylbenzene.

Известен способ очистки газов от органических примесей окислением на поверхности катализатора (Справочник нефтехимика. - Л.: Химия, 1986 г., с. 556). По этому способу содержащийся в отходящих газах изопропилбензол окисляется кислородом до углекислоты и воды в присутствии алюмопалладиевого катализатора.A known method of purification of gases from organic impurities by oxidation on the surface of the catalyst (Handbook of petrochemistry. - L .: Chemistry, 1986, S. 556). According to this method, isopropylbenzene contained in the exhaust gas is oxidized with oxygen to carbon dioxide and water in the presence of an aluminum-palladium catalyst.

Недостатком способа являются применение дорогостоящего катализатора, сложность поддержания требуемого температурного режима в реакторе дожига, а также безвозвратные потери ценного продукта - изопропилбензола.The disadvantage of this method is the use of an expensive catalyst, the difficulty of maintaining the required temperature in the afterburner, as well as the irretrievable loss of a valuable product - isopropylbenzene.

Известен способ адсорбционной очистки отходящих газов окисления изопропилбензола (Патент RU 2142326). Процесс очистки состоит из следующих стадий: адсорбции изопропилбензола из отходящих газов при низкой температуре, десорбции изопропилбензола из адсорбента водяным паром при высокой температуре, сушки адсорбента, охлаждения адсорбента до температуры адсорбции. Водяной пар, содержащий десорбированный изопропилбензол, конденсируется, образующийся органический слой после соответствующей обработки возвращается на стадию окисления.A known method of adsorption purification of exhaust gases from the oxidation of isopropylbenzene (Patent RU 2142326). The cleaning process consists of the following stages: adsorption of isopropylbenzene from the exhaust gases at low temperature, desorption of isopropylbenzene from the adsorbent with steam at high temperature, drying the adsorbent, cooling the adsorbent to the adsorption temperature. Water vapor containing desorbed isopropylbenzene condenses, the resulting organic layer after appropriate treatment is returned to the oxidation stage.

Недостатком способа является цикличность процесса, высокий расход энергоносителей (до 10 тонн водяного пара на тонну выделенного изопропилбензола), низкий срок службы адсорбентов из-за значительных температурных перепадов.The disadvantage of this method is the cyclical process, high energy consumption (up to 10 tons of water vapor per ton of isopropylbenzene released), low adsorbent life due to significant temperature differences.

Известен способ абсорбционной очистки отходящих газов окисления изопропилбензола, защищенный патентом RU 2300412. Сущность изобретения заключается в том, что отходящие газы окисления очищаются от изопропилбензола абсорбцией полиалкилбензолами при температурах ниже +10°С.A known method of absorption treatment of exhaust gases of oxidation of isopropylbenzene, protected by patent RU 2300412. The essence of the invention lies in the fact that the exhaust gases of oxidation are purified from isopropylbenzene by absorption of polyalkylbenzenes at temperatures below + 10 ° C.

Недостатком способа является низкая степень очистки газа от изопропилбензола, высокий расход энергоносителей для поддержания низких температур процесса, затраты на извлечение изопропилбензола из насыщенного абсорбента.The disadvantage of this method is the low degree of gas purification from isopropylbenzene, high energy consumption to maintain low process temperatures, the cost of extracting isopropylbenzene from a saturated absorbent.

При проведении патентного поиска близкого аналога предлагаемого способа не обнаружено.When conducting a patent search, a close analogue of the proposed method was not found.

Задачей настоящего изобретения является разработка нового более эффективного способа выделения изопропилбензола из отходящих газов окисления.An object of the present invention is to provide a new, more efficient process for the isolation of isopropylbenzene from oxidation exhaust gases.

Технический результат - повышение эффективности процесса за счет увеличения степени извлечения изопропилбензола из отходящих газов окисления при низких температурах, при этом для создания низких температур используется энергия отходящих газов.The technical result is to increase the efficiency of the process by increasing the degree of extraction of isopropylbenzene from oxidation exhaust gases at low temperatures, while the energy of the exhaust gases is used to create low temperatures.

Технический результат достигается тем, что извлечение изопропилбензола осуществляется с помощью низкотемпературной конденсации, причем для создания низких температур используется энергия отходящих газов окисления изопропилбензола. Вышеназванные газы проходят конденсационную систему, где охлаждаются за счет теплообмена с возвратным отходящим газом, сконденсированная жидкость отделяется от газа в сепараторах, освобожденный от примесей отходящий газ изоэнтропно расширяется в детандере, после чего в качестве хладагента поступает в конденсационную систему и выводится с установки. В качестве теплообменников в конденсационной системе предпочтительно использование пластинчато-ребристых теплообменников, детандер может быть как объемного типа (предпочтительно винтовой), так и газодинамического типа (предпочтительно осевой либо радиально-осевой). Тормозное устройство детандера может быть выбрано любого типа и не ограничивается настоящим изобретением. Поскольку в отходящих газах окисления изопропилбензола содержится значительное количество метанола, для реализации предлагаемой схемы необязательно применение осушителей.The technical result is achieved in that the extraction of isopropylbenzene is carried out using low-temperature condensation, and to create low temperatures, the energy of the exhaust gases from the oxidation of isopropylbenzene is used. The above gases pass through a condensation system, where they are cooled by heat exchange with return exhaust gas, the condensed liquid is separated from the gas in the separators, the exhaust gas freed from impurities expands isentropically in the expander, after which it enters the condensation system as a refrigerant and is discharged from the installation. As heat exchangers in a condensation system, it is preferable to use plate-fin heat exchangers, the expander can be either volumetric type (preferably screw), or gas-dynamic type (preferably axial or radial-axial). The expander brake device may be selected of any type and is not limited to the present invention. Since a significant amount of methanol is contained in the exhaust gases from the oxidation of isopropylbenzene, it is not necessary to use desiccants to implement the proposed scheme.

Вышеуказанные и иные аспекты и преимущества настоящего изобретения раскрыты в нижеследующем подробном его описании, приводимом со ссылками на фиг. 1, где изображена установка очистки отходящих газов окисления изопропилбензола.The above and other aspects and advantages of the present invention are disclosed in the following detailed description given with reference to FIG. 1, which shows an installation for the purification of exhaust gases from the oxidation of isopropylbenzene.

Установка очистки отходящих газов окисления изопропилбензола состоит из теплообменников, сепараторов, а также детандера объемного либо газодинамического типа.The isopropylbenzene oxidation exhaust gas purification plant consists of heat exchangers, separators, as well as a volumetric or gas-dynamic type expander.

Отходящие газы окисления изопропилбензола потоком (а) поступают в предварительный теплообменник 1, предназначенный для конденсации основной массы водяных паров, где происходит охлаждение до уровня -5÷-10°С. Образующаяся газожидкостная смесь потоком (б) поступает в сепаратор 2, где разделяется на газовый поток (в) и жидкий поток (г). Поток (г) поступает в сборник 6, поток (в) поступает в основной теплообменник 3, где происходит охлаждение до уровня -40÷-50°С. Образующаяся газожидкостная смесь потоком (д) поступает в сепаратор 4, где разделяется на газовый поток (е) и жидкий поток (ж). Поток (ж) поступает в сборник 6, поток (е) поступает на расширение в детандер 5, где происходит охлаждение до уровня -50÷-60°С. Выходящий из детандера газ потоком (з) поступает в качестве хладагента в основной теплообменник 3, откуда потоком (и) поступает в предварительный теплообменник 1, после чего потоком (к) выводится с установки. Собранный в сборнике 6 конденсат потоком (л) после соответствующей подготовки отправляется на окисление.The waste gases of oxidation of isopropylbenzene stream (a) enter the preliminary heat exchanger 1, designed to condense the bulk of the water vapor, where it is cooled to a level of -5 ÷ -10 ° C. The resulting gas-liquid mixture by stream (b) enters the separator 2, where it is separated into a gas stream (c) and a liquid stream (d). The stream (g) enters the collector 6, the stream (c) enters the main heat exchanger 3, where it is cooled to a level of -40 ÷ -50 ° С. The resulting gas-liquid mixture stream (e) enters the separator 4, where it is separated into a gas stream (e) and a liquid stream (g). The stream (g) enters the collector 6, the stream (e) enters the expansion in the expander 5, where it is cooled to a level of -50 ÷ -60 ° C. The gas leaving the expander with a stream (h) enters as a coolant into the main heat exchanger 3, from where it flows into a preliminary heat exchanger 1 by a stream (s), and then is withdrawn from the installation by stream (k). The condensate collected in the collection 6 is sent to the oxidation stream (l) after appropriate preparation.

Ниже приводятся конкретные примеры, поясняющие преимущества данного изобретения.The following are specific examples illustrating the advantages of the present invention.

Пример 1Example 1

Отходящий газ окисления изопропилбензола, поступающий с расходом 12500 нм3/час, давлением 3 ати и температурой 15°С, имеет следующий состав:The waste gas of oxidation of isopropylbenzene, arriving at a flow rate of 12,500 nm 3 / h, a pressure of 3 atm and a temperature of 15 ° C, has the following composition:

АзотNitrogen 93,67% об.93.67% vol. КислородOxygen 6% об.6% vol. ИзопропилбензолIsopropylbenzene 4030 мг/м3 4030 mg / m 3 ВодаWater 1528 мг/м3 1528 mg / m 3 МетанолMethanol 131 мг/м3 131 mg / m 3 Прочие примесиOther impurities 689 мг/м3 689 mg / m 3

Пройдя предварительный теплообменник 1, газ с температурой -9°С поступает в сепаратор 2 для отделения конденсата. Выходящий с верха сепаратора 2 газ имеет следующий состав:Having passed the preliminary heat exchanger 1, gas with a temperature of -9 ° C enters the separator 2 to separate the condensate. The gas leaving the top of the separator 2 has the following composition:

ИзопропилбензолIsopropylbenzene 723 мг/м3 723 mg / m 3 ВодаWater 243 мг/м3 243 mg / m 3 МетанолMethanol 85 мг/м3 85 mg / m 3

После сепаратора 2 газ поступает в основной теплообменник 3, где охлаждается до температуры -46°С и сепаратор 4. Выходящий с верха сепаратора 4 газ имеет следующий состав:After the separator 2, the gas enters the main heat exchanger 3, where it is cooled to a temperature of -46 ° C and the separator 4. The gas leaving the top of the separator 4 has the following composition:

ИзопропилбензолIsopropylbenzene 13 мг/м3 13 mg / m 3 ВодаWater 2 мг/м3 2 mg / m 3 МетанолMethanol 15 мг/м3 15 mg / m 3

После сепаратора 4 газ поступает в турбодетандер 5, где охлаждается до температуры -60°С, после чего в качестве хладагента проходит последовательно холодильники 3 и 1 и выводится с установки. В качестве тормозного устройства турбодетандера используется гидравлический тормоз. Собранный в сепараторах 2 и 4 конденсат поступает в сборник 6, откуда поступает на отмывку рециклового изопропилбензола. Газ после очистки содержит изопропилбензол в количестве менее 50 мг/м3, степень извлечения изопропилбензола - более 99%.After the separator 4, the gas enters the turboexpander 5, where it is cooled to a temperature of -60 ° C, after which refrigerators 3 and 1 pass successively as refrigerant and are discharged from the installation. A hydraulic brake is used as a brake device for a turboexpander. The condensate collected in separators 2 and 4 enters the collector 6, from where it enters the washing of recycled isopropylbenzene. The gas after purification contains isopropylbenzene in an amount of less than 50 mg / m 3 , the degree of extraction of isopropylbenzene is more than 99%.

Таким образом, предложен новый более эффективный способ очистки отходящих газов окисления изопропилбензола.Thus, a new, more efficient method for purifying exhaust gases from the oxidation of isopropylbenzene has been proposed.

Способ позволяет выделять изопропилбензол с хорошим выходом и низкими энергозатратами.The method allows to isolate isopropylbenzene with a good yield and low energy consumption.

Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.Other specialists may be obvious to other embodiments of the invention, without changing its essence, as it is disclosed in the present description. Accordingly, the invention should be considered limited in scope only by the following claims.

Claims (1)

Способ очистки отходящих газов окисления изопропилбензола, отличающийся тем, что извлечение изопропилбензола осуществляют с помощью низкотемпературной конденсации, причем для создания низких температур используют энергию отходящих газов окисления изопропилбензола.The method of purification of isopropylbenzene oxidation exhaust gas, characterized in that the extraction of isopropylbenzene is carried out using low-temperature condensation, and the isopropylbenzene oxidation exhaust gas energy is used to create low temperatures.
RU2016132741A 2016-08-08 2016-08-08 Method for purifying exhaust gases of isopropyl benzene oxidization RU2640781C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132741A RU2640781C1 (en) 2016-08-08 2016-08-08 Method for purifying exhaust gases of isopropyl benzene oxidization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016132741A RU2640781C1 (en) 2016-08-08 2016-08-08 Method for purifying exhaust gases of isopropyl benzene oxidization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2640781C1 true RU2640781C1 (en) 2018-01-11

Family

ID=68235337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016132741A RU2640781C1 (en) 2016-08-08 2016-08-08 Method for purifying exhaust gases of isopropyl benzene oxidization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2640781C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696444C1 (en) * 2019-03-22 2019-08-01 Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" Purification method of exhaust gases of oxidation of isopropyl benzene

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3215745A (en) * 1959-12-07 1965-11-02 Pullman Inc Method for treating vapors formed during distillation
RU2105036C1 (en) * 1992-02-19 1998-02-20 Адвансд Экстракшн Текнолоджес Инк. Method of isolating gaseous hydrocarbons
RU2142326C1 (en) * 1997-11-03 1999-12-10 Закошанский Владимир Михайлович Method for cleaning cumene oxidation process abgases
RU2300412C2 (en) * 2005-08-30 2007-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Саратоворгсинтез" Cumene oxidation emission gas purification process
US7837767B2 (en) * 2007-04-26 2010-11-23 Bayer Materialscience Ag Processes for removing organic components from gases containing hydrogen chloride
RU2563948C2 (en) * 2014-02-06 2015-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Спецтехногаз" Oil-well gas processing method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3215745A (en) * 1959-12-07 1965-11-02 Pullman Inc Method for treating vapors formed during distillation
RU2105036C1 (en) * 1992-02-19 1998-02-20 Адвансд Экстракшн Текнолоджес Инк. Method of isolating gaseous hydrocarbons
RU2142326C1 (en) * 1997-11-03 1999-12-10 Закошанский Владимир Михайлович Method for cleaning cumene oxidation process abgases
RU2300412C2 (en) * 2005-08-30 2007-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Саратоворгсинтез" Cumene oxidation emission gas purification process
US7837767B2 (en) * 2007-04-26 2010-11-23 Bayer Materialscience Ag Processes for removing organic components from gases containing hydrogen chloride
RU2563948C2 (en) * 2014-02-06 2015-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Спецтехногаз" Oil-well gas processing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696444C1 (en) * 2019-03-22 2019-08-01 Казанское публичное акционерное общество "Органический синтез" Purification method of exhaust gases of oxidation of isopropyl benzene

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112566706B (en) Process for the recovery of ethylene oxide
KR101518726B1 (en) Removal of carbon dioxide from a feed gas
SU1134113A3 (en) Method of regenerating absorption solution saturated with hydrogen sulfide and/or carbon dioxide
US3644432A (en) Process for recovering ethylene oxide
US3417572A (en) Separation of hydrogen sulfide from carbon dioxide by distillation
US4177645A (en) Process for isolating dinitrogen monoxide
US2477314A (en) Process for purifying gases
US3186795A (en) Method of recovering ammonia
US3225519A (en) Gas absorption
US9206795B2 (en) Process and apparatus for drying and compressing a CO2-rich stream
RU2616626C2 (en) Method for extracting hydrocarbons from device for producing polyolefin and device suitable for this purpose
KR20070118032A (en) Process for the recovery of sulfuric acid
CN100447120C (en) Technological process for refining trimethylolpropane
RU2640781C1 (en) Method for purifying exhaust gases of isopropyl benzene oxidization
CN105062545B (en) A kind of methods of light hydrocarbon recovery
SU682119A3 (en) Method of removing sulphur dioxide from gases
RU2709866C2 (en) Method of producing synthesis gas by hydrocarbon reforming involving extraction of carbon dioxide at high pressure
KR940002256B1 (en) Process for separating ethylene oxide from aldehyde impurities
US3742016A (en) Production and purification of acetone cyanohydrin by multiple stage distillation and condensation steps
CN104031684A (en) Method for recovering ethylene and hydrogen from refinery dry gases by combining cold oil absorption and membrane separation
RU2385180C1 (en) Method to purify hydrocarbon gases
SU459885A3 (en) Ethylene recovery process
US2762453A (en) Separation of acetylene gases
US2871979A (en) Dehydration of gases containing acetylene and removal of acetylene therefrom
US3793801A (en) Recovery of chlorinated hydrocarbon

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180809