RU2659079C1

RU2659079C1 - Method of complex processing of by-products of isoprene separation from fraction c5 pyrolysis

Info

Publication number: RU2659079C1
Application number: RU2017133576A
Authority: RU
Inventors: Ринат Раисович Гильмуллин; Марина Васильевна Березкина
Original assignee: Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим"
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2018-06-28

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to a process for the complex processing of by-products of an isoprene separation process from fraction C₅ pyrolysis containing piperylene and amylene fractions. Process includes separation and hydrogenation steps and is characterized in that a mixture of by-products of the isoprene separation process from fraction C₅ pyrolysis is directed to separation into a fractionation column, where a fraction C₅-hydrocarbons with a boiling point lower than that of cyclopentane, and from the cube a fraction of hydrocarbons C₆ and higher with a boiling point higher than that of cyclopentane, fraction C₅-hydrocarbons separated from the top of the fractionation column are sent to an aqueous extraction column from oxygen-containing compounds, the upper product of which is sent to a two-stage hydrogenation on a hydrogenation catalyst at a temperature of 80–130 °C, part of the hydrogenated fraction C₅-hydrocarbons are mixed with the top product of the aqueous extraction column before being fed to the hydrogenation reactor in a weight ratio of 3–5:1, the remainder of the fraction C₅-hydrocarbons are sent for separation into a distillation column to obtain from the top of the column a isopentane-pentane fraction and from a cube of a cyclopentane fraction column.

EFFECT: method makes it possible to maximize the production of isopentane-pentane and cyclopentane fractions.

4 cl, 2 ex, 2 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтехимии, а именно к способам комплексной переработки побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза, с получением из них циклопентановой и пентан-изопентановой фракций.The invention relates to the field of petrochemistry, and in particular to methods of complex processing of by-products of the process of isolating isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction, to obtain cyclopentane and pentane-isopentane fractions from them.

В промышленности для извлечения ароматических углеводородов пиролизный бензин подвергают глубокому гидрированию, при котором удаляются непредельные алифатические углеводороды. Наличие в пиробензине фракции С₅ с высоким содержанием непредельных алифатических соединений является нежелательным, так как затрудняет процесс гидрирования, поэтому фракцию С₅ предварительно выделяют из пиробензина и ее можно использовать для производства изопрена.In industry, to extract aromatic hydrocarbons, pyrolysis gasoline is subjected to deep hydrogenation, in which unsaturated aliphatic hydrocarbons are removed. The presence of a C ₅ fraction with a high content of unsaturated aliphatic compounds in pyrobenzene is undesirable since it complicates the hydrogenation process; therefore, the C ₅ fraction is preliminarily isolated from pyrobenzene and can be used for the production of isoprene.

Содержание изопрена в пиролизной фракции С₅ составляет 15-20% [Соболев В.М., Бородина И.В. Промышленные синтетические каучуки - М.: Химия, 1977. - 392 с.]. Ниже приведен состав, в мас. %, фракции С₅, полученной пиролизом бензина при различных температурных режимах [Кирпичников П.А., Лиакумович А.Г., Победимский Д.Г., Попова Л.М. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков: Учебное пособие для вузов - Л.: Химия, 1981. - 264 с.]:The content of isoprene in the pyrolysis fraction C ₅ is 15-20% [Sobolev V.M., Borodina I.V. Industrial synthetic rubbers - M .: Chemistry, 1977. - 392 p.]. The following is the composition, in wt. %, C ₅ fraction obtained by gasoline pyrolysis at various temperature conditions [Kirpichnikov P.A., Liakumovich A.G., Pobedimsky D.G., Popova L.M. Chemistry and technology of monomers for synthetic rubbers: Textbook for universities - L .: Chemistry, 1981. - 264 p.]:

пентаныpentanes 15,20-22,4015.20-22.40 циклопентанcyclopentane 0,68-1,880.68-1.88 пентеныpentenes 16,04-19,1316.04-19.13 циклопентенcyclopentene 2,98-4,102.98-4.10 изопренisoprene 12,60-17,0012.60-17.00 пипериленыpiperylene 11,70-13,4311.70-13.43 пентадиеныpentadienes 0,84-0,990.84-0.99 циклопентадиенcyclopentadiene 25,85-29,5025.85-29.50 ацетиленовые углеводородыacetylene hydrocarbons 0,05-0,160.05-0.16 неидентифицированные углеводородыunidentified hydrocarbons 2,06-2,312.06-2.31

Выделение изопрена из фракции С₅ пиролиза является многоступенчатым сложным процессом. Связано это с тем, что и к мономеру, и к растворителю для стереорегулярной полимеризации предъявляются достаточно жесткие требования по качеству, то есть необходимо очистить эти продукты от примесей, которые являются ядами стереорегулярной полимеризации - это циклопентадиен, ацетиленовые, кислород- и азотсодержащие соединения. Присутствие этих примесей отрицательно сказывается и на кинетике процесса полимеризации, и на качестве получаемого каучука. Определенные трудности для выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза представляют наличие в ее составе углеводородов, имеющих близкие температуры кипения или создающих азеотропные смеси, что усложняет их отделение только простой ректификацией. Поэтому, как правило, для выделения изопрена полимеризационной чистоты из фракции С₅ пиролиза применяют несколько последовательных комбинированных физико-химических методов, посредством которых удаляют близкие по тем или иным свойствам примеси.Isoprene separation from the C ₅ pyrolysis fraction is a multi-stage complex process. This is due to the fact that both the monomer and the solvent for stereoregular polymerization have rather stringent quality requirements, that is, it is necessary to purify these products from impurities that are stereoregular polymerization poisons - these are cyclopentadiene, acetylene, oxygen and nitrogen compounds. The presence of these impurities adversely affects both the kinetics of the polymerization process and the quality of the resulting rubber. Certain difficulties to isolate isoprene from pyrolysis C ₅ fraction are the presence in its composition of hydrocarbons having similar boiling temperatures or creating azeotropes, which complicates their separation only simple distillation. Therefore, as a rule, several sequential combined physicochemical methods are used to isolate isoprene of polymerization purity from the C ₅ pyrolysis fraction, by which impurities that are close in their properties are removed.

Обычно первоначально из пиролизной фракции С₅ выделяют циклопентадиен путем термической димеризации циклопентадиена с последующим выделением димера и его расщеплением [Кирпичников П.А., Лиакумович А.Г., Победимский Д.Г., Попова Л.М. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков: Учебное пособие для вузов - Л.: Химия, 1981. - 264 с.]. Затем из фракции С₅, очищенной от циклопентадиена, выделяют пиперилены и далее методом экстрактивной ректификации выделяют изопрен с использованием в качестве экстрагентов ацетонитрила, диметилформамида (ДМФА), N-метилпирролидона. [Соболев В.М., Бородина И.В. Промышленные синтетические каучуки - М.: Химия, 1977. - 392 с.]. В процессе выделения изопрена из фракции С₅ в качестве побочных продуктов образуются пипериленовая и амиленовая фракции [Кирпичников П.А., Лиакумович А.Г., Победимский Д.Г., Попова Л.М. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков: Учебное пособие для вузов - Л.: Химия, 1981. - 264 с.].Typically, cyclopentadiene is initially isolated from the C ₅ pyrolysis fraction by thermal dimerization of cyclopentadiene followed by isolation of the dimer and its cleavage [Kirpichnikov PA, Liakumovich AG, Pobedimsky DG, Popova L.M. Chemistry and technology of monomers for synthetic rubbers: Textbook for universities - L .: Chemistry, 1981. - 264 p.]. Then piperylenes are isolated from the C ₅ fraction purified from cyclopentadiene, and then isoprene is isolated by extractive rectification using acetonitrile, dimethylformamide (DMF), N-methylpyrrolidone as extractants. [Sobolev V.M., Borodina I.V. Industrial synthetic rubbers - M .: Chemistry, 1977. - 392 p.]. In the process of isolating isoprene from the C ₅ fraction, piperylene and amylene fractions are formed as by-products [Kirpichnikov PA, Liakumovich AG, Pobedimsky DG, Popova LM Chemistry and technology of monomers for synthetic rubbers: Textbook for universities - L .: Chemistry, 1981. - 264 p.].

Указанная пипериленовая фракция характеризуется высоким содержанием циклопентанобразующих компонентов, которые при соответствующем преобразовании могут быть использованы для получения циклопентана, который можно использовать в качестве растворителя для полимеризации или в качестве экологически безопасных вспенивающих агентов, используемых при производстве вспененного пенополиуретана.The specified piperylene fraction is characterized by a high content of cyclopentane-forming components, which, with appropriate conversion, can be used to produce cyclopentane, which can be used as a solvent for polymerization or as environmentally friendly foaming agents used in the production of foamed polyurethane foam.

Другая побочная фракция - амиленовая, образующаяся в процессе выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза, отличается высоким содержанием ядов полимеризации, а именно, кислород- и азотсодержащих соединений. Присутствие кислородсодержащих соединений обусловлено их образованием в процессе пиролиза нефтепродуктов, а наличие азотсодержащих соединений связано с загрязнением данной фракции реагентами, используемыми при экстрактивной ректификации в процессе выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза.Another side fraction, the amylene, formed during the isolation of isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction, is characterized by a high content of polymerization poisons, namely, oxygen- and nitrogen-containing compounds. The presence of oxygen-containing compounds is due to their formation during the pyrolysis of petroleum products, and the presence of nitrogen-containing compounds is associated with contamination of this fraction with reagents used in extractive distillation in the process of isolating isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction.

Известен способ получения циклопентана и/или циклопентена (заявка Германии 19849425, опубл. 2000, МПК С07С 13/10) из головного погона частично гидрированной С₅ фракции пиролиза путем многостадийной фракционной перегонки для удаления низко- и высококипящих углеводородов и отделения циклопентана от циклопентена, по необходимости с последующим гидрированием для максимального преобразования циклопентена в циклопентан. Процесс производства циклопентана и/или циклопентена фракционированием головного погона частично гидрированного бензола или С₅-фракции включает: (а) первую фракционную перегонку для выделения первой головной фракции (H1), содержащей вещества с точками кипения ниже, чем у циклопентена, и первой остаточной фракции (В1), содержащей циклопентен и углеводороды с более высокими точками кипения, чем у циклопентена, с последующей фракционной перегонкой (b1) В1 для выделения циклопентена в качестве второй головной фракции (Н2) и циклопентана с углеводородами, имеющими более высокие точки кипения, чем у циклопентана, в качестве второй остаточной фракции (В2), с последующей третьей перегонкой В2 для выделения циклопентана в качестве третьей головной фракции (Н3) и более высококипящих углеводородов в качестве остаточной фракции (В3) или (b2); каталитическое гидрирование В1 с последующей фракционной перегонкой для выделения циклопентана в качестве головной фракции и более высококипящих углеводородов в качестве остаточной фракции, или (b3) фракционную перегонку В1 для выделения углеводородов с более высокими точками кипения, чем у циклопентана, в качестве кубового продукта с последующим каталитическим гидрированием головной фракции для получения циклопентана из циклопентена.A known method of producing cyclopentane and / or cyclopentene (German application 19849425, publ. 2000, IPC С07С 13/10) from the overhead of a partially hydrogenated C ₅ pyrolysis fraction by multi-stage fractional distillation to remove low and high boiling hydrocarbons and separating cyclopentane from cyclopentene, according to necessary, followed by hydrogenation to maximize the conversion of cyclopentene to cyclopentane. The production process of cyclopentane and / or cyclopentene by fractionation of the overhead of a partially hydrogenated benzene or C ₅ fraction includes: (a) a first fractional distillation to isolate the first head fraction (H1) containing substances with boiling points lower than that of cyclopentene and the first residual fraction (B1) containing cyclopentene and hydrocarbons with higher boiling points than cyclopentene, followed by fractional distillation (b1) B1 to isolate cyclopentene as the second head fraction (H2) and cyclopentane with carbohydrates by roads having higher boiling points than cyclopentane as the second residual fraction (B2), followed by the third distillation of B2 to isolate cyclopentane as the third head fraction (H3) and higher boiling hydrocarbons as the residual fraction (B3) or ( b2); catalytic hydrogenation of B1 followed by fractional distillation to isolate cyclopentane as a head fraction and higher boiling hydrocarbons as a residual fraction, or (b3) fractional distillation of B1 to isolate hydrocarbons with higher boiling points than cyclopentane as a still product followed by catalytic hydrogenation of the head fraction to obtain cyclopentane from cyclopentene.

Недостатком данного способа является использование в качестве сырья предварительно гидрированной фракции С₅ пиролиза, что сужает сырьевую базу для получения циклопентана, низкий выход циклопентана, а также достаточно сложная технологическая схема переработки сырья с несколькими стадиями фракционирования и гидрирования, в том числе стадии гидрирования С₅-углеводородов в циклопентен, а затем в циклопентан. Недостатком данного способа является также достаточно сложная схема ректификации уже гидрированных потоков для выделения целевых продуктов, которые гидрированием доводят до соответствующего качества.The disadvantage of this method is the use of pre-hydrogenated C ₅ pyrolysis fraction as a raw material, which narrows the raw material base for cyclopentane production, low cyclopentane yield, as well as a rather complicated technological scheme for processing raw materials with several stages of fractionation and hydrogenation, including C ₅ - hydrocarbons in cyclopentene and then in cyclopentane. The disadvantage of this method is also a rather complicated rectification scheme for hydrogenated streams to isolate the desired products, which are adjusted to the appropriate quality by hydrogenation.

Известен способ по патенту США №6468399, опубл. 2002, МПК B01D 3/00, С07С 5/03, которым защищается процесс выделения циклопентана и/или циклопентена дистилляционным разделением частично гидрированной С₅ фракции, включающей циклопентен и циклопентан. Способ состоит из стадий:The known method according to US patent No. 6468399, publ. 2002, IPC B01D 3/00, C07C 5/03, which protects the process of isolating cyclopentane and / or cyclopentene by distillation separation of a partially hydrogenated C ₅ fraction, including cyclopentene and cyclopentane. The method consists of the stages:

а) удаления в качестве первого верхнего продукта низкокипящих соединений, точки кипения которых ниже, чем у циклопентена, в первой фракционной перегонке частично гидрированной С₅-фракции, и удаления в качестве первого кубового продукта высококипящих соединений, содержащих циклопентен и углеводороды, точки кипения которых выше, чем у циклопентена, и циклопентана и углеводородов, точки кипения которых выше, чем у циклопентана;a) removing as a first top product low boiling compounds whose boiling points are lower than cyclopentene in the first fractional distillation of a partially hydrogenated C ₅ fraction, and removing high boiling compounds containing cyclopenten and hydrocarbons whose boiling points are higher as the first bottoms product than cyclopentene and cyclopentane and hydrocarbons whose boiling points are higher than cyclopentane;

b1) подачи первого кубового продукта на вторую фракционную перегонку, и удаления циклопентена в качестве второго верхнего продукта, и удаления в качестве второй кубовой доли циклопентана вместе с углеводородами, точки кипения которых выше, чем у циклопентана, и подачи второго кубового продукта на третью фракционную перегонку, где циклопентан выделяется в качестве третьего верхнего продукта, и отделения в качестве третьего кубового продукта углеводородов, точки кипения которых выше, чем у циклопентана;b1) feeding the first bottoms product to the second fractional distillation, and removing cyclopentene as the second top product, and removing cyclopentane together with hydrocarbons, the boiling points of which are higher than cyclopentane, as the second cubic fraction, and feeding the second bottoms product to the third fractional distillation where cyclopentane stands out as the third top product, and separates hydrocarbons whose boiling points are higher than cyclopentane as the third bottoms product;

b2) подачи первого кубового продукта на каталитическое гидрирование и последовательное разделение продукта каталитического гидрирования в фракционной перегонке на циклопентан в качестве верхнего продукта и углеводороды, точки кипения которых выше, чем у циклопентана в качестве кубового продукта;b2) feeding the first bottom product for catalytic hydrogenation and sequentially separating the catalytic hydrogenation product in fractional distillation into cyclopentane as the top product and hydrocarbons whose boiling points are higher than cyclopentane as the bottom product;

b3) подачи первого кубового продукта на вторую фракционную перегонку, отделения в качестве второго кубового продукта углеводородов, точки кипения которых выше, чем у циклопентана, и затем подачи верхнего продукта на каталитическое гидрирование для выделения циклопентана, и в некоторых случаяхb3) feeding the first bottoms product to the second fractional distillation, separating hydrocarbons as the second bottoms, hydrocarbon boiling points higher than that of cyclopentane, and then feeding the top product to catalytic hydrogenation to recover cyclopentane, and in some cases

с) подачи фракции, верхнего продукта или нижнего продукта в любую из стадий а), b1), b2) и b3) для водной промывки.c) supplying the fraction, top product or bottom product to any of steps a), b1), b2) and b3) for water washing.

Гидрирование проводят при температуре 20-60°С на платиновом катализаторе и при 120-180°С на никельсодержащем катализаторе. При первичном фракционировании циклопентансодержащая фракция удаляется из куба колонны.Hydrogenation is carried out at a temperature of 20-60 ° C on a platinum catalyst and at 120-180 ° C on a nickel-containing catalyst. During primary fractionation, the cyclopentane-containing fraction is removed from the bottom of the column.

Сырье, представляющее собой гидрированную фракцию С₅ с низким содержанием С₅-диенов, имеет следующую композицию, в мас. %:The feedstock, which is a hydrogenated fraction of C ₅ with a low content of C ₅ dienes, has the following composition, in wt. %:

углеводороды С₄ C ₄ hydrocarbons 0-40-4 углеводороды С₅ C ₅ hydrocarbons 30-6030-60 2-метил-2-бутен2-methyl-2-butene 8-208-20 циклопентанcyclopentane 6-246-24 циклопентенcyclopentene 8-278-27 углеводороды С₆ и вышеhydrocarbons With ₆ and above 0-250-25 С₅-диеныC ₅ dienes 0-0,50-0.5

В процессе предусмотрена водная экстракция, которая проводится между первой и второй стадиями фракционирования.The process provides for water extraction, which is carried out between the first and second stages of fractionation.

Недостатком способа является использование предварительно гидрированных фракций, что сужает сырьевую базу для получения циклопентана, достаточно сложные схемы фракционирования для выделения циклопентена, его гидрирования до циклопентана, что усложняет и удорожает процесс получения циклопентана в целом. Также данная технологическая схема не предусматривает возможность переработки фракций, содержащих C₅-диены, в связи, с чем и введено в формуле изобретения по патенту США №6468399 ограничение по их содержанию в перерабатываемом сырье.The disadvantage of this method is the use of pre-hydrogenated fractions, which narrows the raw material base for the production of cyclopentane, rather complicated fractionation schemes for the separation of cyclopentene, its hydrogenation to cyclopentane, which complicates and increases the cost of the cyclopentane production process as a whole. Also, this technological scheme does not provide for the possibility of processing fractions containing C ₅ dienes, in connection with which a restriction on their content in the processed raw material is introduced in the claims of US patent No. 6468399.

Наиболее близким по типу используемого сырья является способ переработки побочных продуктов пипериленовой и амиленовой фракций, содержащей н- и изоамилены, образующихся в процессе выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза [Кирпичников П.А., Лиакумович А.Г., Победимский Д.Г., Попова Л.М. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков: Учебное пособие для вузов - Л.: Химия, 1981. с. 49], согласно которому амиленовую фракцию подвергают гидрированию с целью получения н- и изопентана или проводят разделение н- и изоамиленов с одновременной скелетной изомеризацией н-амиленов в изоамилены, а пипериленовую фракцию также подвергают гидрированию до н-амиленов. При этом все получаемые продукты используют для последующего получения изопрена.The closest type of raw material used is a method for processing by-products of piperylene and amylene fractions containing n- and isoamylenes formed during the separation of isoprene from fraction C ₅ pyrolysis [Kirpichnikov PA, Liakumovich AG, Pobedimsky D.G. , Popova L.M. Chemistry and technology of monomers for synthetic rubbers: Textbook for universities - L .: Chemistry, 1981. p. 49], according to which the amylene fraction is subjected to hydrogenation to obtain n- and isopentane, or n- and isoamylenes are separated with the simultaneous skeletal isomerization of n-amylenes into isoamylenes, and the piperylene fraction is also hydrogenated to n-amylene. Moreover, all the products obtained are used for the subsequent production of isoprene.

Недостатком данного способа является сложность аппаратурного оформления, низкая эффективность каталитической дистилляции, не предусмотрена очистка амиленовой фракции от кислород- и азотсодержащих соединений в процессе получения из нее н- и изопентана или изоамиленов, наличие которых также нежелательно для последующего процесса получения изопрена дегидрированием. Также, согласно данному способу, пипериленовую фракцию подвергают гидрированию только до н-амиленов, что потребует последующей изомеризации амиленов для возможности их дальнейшего использования в процессе синтеза изопрена, при этом данный способ не позволяет совместно переработать пипериленовую и амиленовую фракции с получением дополнительно еще и циклопентановой фракции из циклопентанобразующих компонентов, изначально содержащихся в пипериленовой фракции.The disadvantage of this method is the complexity of the hardware design, low catalytic distillation efficiency, it is not provided for purification of the amylene fraction from oxygen and nitrogen-containing compounds in the process of obtaining n- and isopentane or isoamylenes from it, the presence of which is also undesirable for the subsequent process of obtaining isoprene by dehydrogenation. Also, according to this method, the piperylene fraction is subjected to hydrogenation only to n-amylene, which will require subsequent isomerization of the amylene to be used further in the synthesis of isoprene, while this method does not allow the piperylene and amylene fractions to be processed together to obtain an additional cyclopentane fraction from cyclopentane-forming components originally contained in the piperylene fraction.

Задачей изобретения является создание простого и экономичного способа комплексной переработки побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза с максимальным получением из них пентан-изопентановой и циклопентановой фракций.The objective of the invention is to provide a simple and economical method for the complex processing of by-products of the process of isolating isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction with the maximum production of pentane-isopentane and cyclopentane fractions from them.

Для реализации изобретения предлагается способ комплексной переработки побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза с получением пентан-изопентановой и циклопентановой фракций, при этом смесь побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза включает пипериленовую фракцию, возможно содержащую более 70 мас. % непредельных соединений, из которых более 45 мас. % С₅-диенов, и амиленовую фракцию, возможно содержащую более 15 мас. % непредельных углеводородов, из которых более 10 мас. % амиленов и выше 3 мас. % ацетиленовых углеводородов, а также примеси азотсодержащих и кислородсодержащих соединений, в массовом соотношении пипериленовой и амиленовой фракций, равном 1:1-2.To implement the invention, a method for the integrated processing of by-products of the process of isolating isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction to obtain pentane-isopentane and cyclopentane fractions, the mixture of by-products of the process of isolating isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction, includes a piperylene fraction, possibly containing more than 70 wt. % unsaturated compounds, of which more than 45 wt. % C ₅ dienes, and an amylene fraction, possibly containing more than 15 wt. % unsaturated hydrocarbons, of which more than 10 wt. % amylene and above 3 wt. % acetylene hydrocarbons, as well as impurities of nitrogen-containing and oxygen-containing compounds, in a mass ratio of piperylene and amylene fractions, equal to 1: 1-2.

Способ по заявляемому изобретению характеризуется тем, что смесь побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза направляют на разделение в колонну фракционирования, где с верха отбирают фракцию С₅-углеводородов с температурой кипения ниже, чем у циклопентана, и из куба - фракцию углеводородов С₆и выше с температурой кипения выше, чем у циклопентана, фракцию C₅-углеводородов, выделенную с верха колонны фракционирования, направляют в колонну водной экстракции от кислородсодержащих соединений, верхний продукт которой направляют на двухстадийное гидрирование на катализаторе гидрирования при температуре 80-130°С, часть прогидрированной фракции С₅-углеводородов направляют на смешение с верхним продуктом колонны водной экстракции перед его подачей в реактор гидрирования в массовом соотношении 3-5:1, оставшуюся часть прогидрированной фракции С₅-углеводородов направляют на разделение в ректификационную колонну с получением с верха колонны пентан-изопентановой фракции, которую направляют на дальнейшее использование, например, в производстве изопрена, и из куба колонны циклопентановой фракции, которую можно использовать в качестве вспенивающего агента при производстве пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.The method according to the claimed invention is characterized in that a mixture of by-products of the process of isolating isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction is sent to a separation in a fractionation column, where a C ₅ hydrocarbon fraction with a boiling point lower than that of cyclopentane is taken from the top, and a hydrocarbon fraction is taken from the cube C ₆ and higher with a boiling point higher than that of cyclopentane, the fraction of C ₅ hydrocarbons extracted from the top of the fractionation column is sent to the column for water extraction from oxygen-containing compounds, the upper product of which the swarm is directed to two-stage hydrogenation on a hydrogenation catalyst at a temperature of 80-130 ° C, a part of the hydrogenated fraction of C ₅ hydrocarbons is sent to be mixed with the upper product of the aqueous extraction column before being fed to the hydrogenation reactor in a weight ratio of 3-5: 1, the remaining part is hydrogenated C ₅ hydrocarbon fraction is sent to separation to a distillation column to obtain a column top fraction pentane, isopentane, which is sent for further use, e.g., in the production of isoprene And from the bottom of column cyclopentane fraction which can be used as a blowing agent in the production of polyurethane and / or a polymerization solvent.

При этом количество подаваемого водорода в первый реактор гидрирования возможно составляет 30-50 мас. % от стехиометрического количества водорода, необходимого для гидрирования всех непредельных углеводородов, содержащихся во фракции С₅-углеводородов, выделяемой с верха колонны водной экстракции и направляемой на гидрирование.The amount of hydrogen supplied to the first hydrogenation reactor is possibly 30-50 wt. % of the stoichiometric amount of hydrogen required for the hydrogenation of all unsaturated hydrocarbons contained in the C ₅ -hydrocarbon fraction released from the top of the aqueous extraction column and sent to hydrogenation.

Возможно фракцию С₅-углеводородов, выделенную с верха колонны фракционирования, направляют в колонну водной экстракции от кислородсодержащих соединений в массовом соотношении с водой, равном 1-30:1.It is possible that the C ₅ hydrocarbon fraction extracted from the top of the fractionation column is sent to the column for water extraction from oxygen-containing compounds in a weight ratio of 1-30: 1 with water.

Указанная пипериленовая фракция содержит в своем составе следующие компоненты, в мас. %:The specified piperylene fraction contains in its composition the following components, in wt. %:

н-пентанn-pentane 0,01-0,020.01-0.02 изопренisoprene 0,01-0,030.01-0.03 сумма изо-амиленовamount of iso-amylene 0,01-4,00.01-4.0 сумма н-амиленовsum of n-amylene 0,01-0,030.01-0.03 транс-пипериленtrans piperylene 25,0-40,025.0-40.0 цис-пипериленcis piperylene 20,0-28,020.0-28.0 циклопентадиенcyclopentadiene 0,5-4,00.5-4.0 циклопентенcyclopentene 9,0-18,09.0-18.0 циклопентанcyclopentane 3,0-13,03.0-13.0 сумма углеводородов С₆ the amount of hydrocarbons With ₆ 3,0-8,03.0-8.0 сумма углеводородов выше С₆ the amount of hydrocarbons above C ₆ 5,5-11,55.5-11.5

Указанная амиленовая фракция содержит в своем составе следующие компоненты, в мас. %:The specified amylene fraction contains in its composition the following components, in wt. %:

н-бутанn-butane 0,01-0,030.01-0.03 бутиленыbutylene 1,01-2,301.01-2.30 бутин-2butin-2 3,10-7,003.10-7.00 изопропенилацетиленisopropenylacetylene 0,59-1,500.59-1.50 изопентанisopentane 12,69-27,1512.69-27.15 н-пентанn-pentane 10,00-50,1010.00-50.10 изопренisoprene 8,06-17,708.06-17.70 сумма изоамиленовisoamylene total 7,97-11,507.97-11.50 сумма н-амиленовsum of n-amylene 9,01-10,709.01-10.70 транс-пипериленtrans piperylene 0,01-0,100.01-0.10 цис-пипериленcis piperylene 0,01-0,020.01-0.02 пентадиен-1,4pentadiene 1,4 6,25-14,106.25-14.10 циклопентадиенcyclopentadiene 0,20-0,500.20-0.50 сумма углеводородов С₆ the amount of hydrocarbons With ₆ 0,42-0,980.42-0.98 сумма кислородсодержащихamount of oxygen 0,36-1,000.36-1.00 соединенийcompounds ДМФАDMF 0,23-0,400.23-0.40

Отличительными признаками изобретения являются следующие:Distinctive features of the invention are the following:

- смесь побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза направляют на разделение в колонну фракционирования, где с верха отбирают фракцию С₅-углеводородов с температурой кипения ниже, чем у циклопентана, и из куба - фракцию углеводородов С₆ и выше с температурой кипения выше, чем у циклопентана;- a mixture of by-products of the process for the isolation of isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction is sent for separation to a fractionation column, where a C ₅ hydrocarbon fraction with a boiling point lower than that of cyclopentane is taken from the top, and a C ₆ and higher hydrocarbon fraction with a boiling point is taken from the cube higher than cyclopentane;

- фракцию С₅-углеводородов, выделенную с верха колонны фракционирования, направляют в колонну водной экстракции от кислородсодержащих соединений, верхний продукт которой направляют на двухстадийное гидрирование на катализаторе гидрирования при температуре 80-130°С;- the C ₅ -hydrocarbon fraction separated from the top of the fractionation column is sent to the column for water extraction from oxygen-containing compounds, the upper product of which is sent to two-stage hydrogenation on a hydrogenation catalyst at a temperature of 80-130 ° C;

- часть прогидрированной фракции С₅-углеводородов направляют на смешение с верхним продуктом колонны водной экстракции перед его подачей в реактор гидрирования в массовом соотношении 3-5:1;- a portion of the hydrogenated fraction of C ₅ hydrocarbons is sent to be mixed with the top product of the aqueous extraction column before being fed to the hydrogenation reactor in a weight ratio of 3-5: 1;

- оставшуюся часть прогидрированной фракции С₅-углеводородов направляют на разделение в ректификационную колонну с получением с верха колонны пентан-изопентановой фракции и из куба колонны циклопентановой фракции;- the rest of the hydrogenated fraction of C ₅ hydrocarbons is sent for separation into a distillation column to obtain a pentane-isopentane fraction from the top of the column and a cyclopentane fraction from the bottom of the column;

- смесь побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза включает пипериленовую фракцию, содержащую более 70 мас. % непредельных соединений, из которых более 45 мас. % С₅-диенов, и амиленовую фракцию, содержащую более 15 мас. % непредельных углеводородов, из которых более 10 мас. % амиленов и выше 3 мас. % ацетиленовых углеводородов, а также примеси азотсодержащих и кислородсодержащих соединений, в массовом соотношении пипериленовой и амиленовой фракций, равном 1:1-2;- a mixture of by-products of the process for the isolation of isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction includes a piperylene fraction containing more than 70 wt. % unsaturated compounds, of which more than 45 wt. % C ₅ -diene, and amilenovuyu fraction containing more than 15 wt. % unsaturated hydrocarbons, of which more than 10 wt. % amylene and above 3 wt. % acetylene hydrocarbons, as well as impurities of nitrogen-containing and oxygen-containing compounds, in a mass ratio of piperylene and amylene fractions, equal to 1: 1-2;

- количество подаваемого водорода в первый реактор гидрирования составляет 30-50 мас. % от стехиометрического количества водорода, необходимого для гидрирования всех непредельных углеводородов, содержащихся во фракции С₅-углеводородов, выделяемой с верха колонны водной экстракции и направляемой на гидрирование.- the amount of hydrogen supplied to the first hydrogenation reactor is 30-50 wt. % of the stoichiometric amount of hydrogen required for the hydrogenation of all unsaturated hydrocarbons contained in the C ₅ -hydrocarbon fraction released from the top of the aqueous extraction column and sent to hydrogenation.

- фракцию С₅-углеводородов, выделенную с верха колонны фракционирования, направляют в колонну водной экстракции от кислородсодержащих соединений в массовом соотношении с водой, равном 1-30:1.- the C ₅ -hydrocarbon fraction separated from the top of the fractionation column is sent to the column for water extraction from oxygen-containing compounds in a weight ratio of 1-30: 1 with water.

Предлагаемый способ не описан ни в одном литературном источнике, что позволяет говорить о его «новизне», он также соответствует критерию «изобретательский уровень», так как позволяет высокоэффективно комплексно переработать побочные продукты процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза, содержащие большое количество непредельных соединений, в первую очередь С₅-диенов, ацетиленовых углеводородов, а также примеси кислород- и азот- содержащих соединений, в определенном массовом соотношении пипериленовой и амиленовой фракций, с получением из них максимального количества пентан-изопентановой и циклопентановой фракции, которая не описана ни в одном известном источнике в качестве сырья для получения циклопентана, при этом способ оказалось возможным реализовать благодаря разработанной схеме, включающей стадию выделения с верха колонны фракционирования фракции С₅-углеводородов с температурой кипения ниже, чем у циклопентана, и из куба колонны фракционирования фракции углеводородов С₆ и выше с температурой кипения выше, чем у циклопентана, стадию водной экстракции фракции С₅-углеводородов, выделенной с верха колонны фракционирования, от кислородсодержащих соединений в определенном интервале смешения с водой, а также специально подобранному сочетанию интервалов смешения перед гидрированием фракции С₅-углеводородов, выделенной с верха колонны водной экстракции, с прогидрированной фракцией, и стадии двухстадийного гидрирования смеси этих фракций в определенном интервале температуры и подаче водорода в первый реактор гидрирования в определенном количестве, а также разделению прогидрированной фракции С₅-углеводородов в ректификационной колонне с получением верхом пентан-изопентановой фракции и кубом циклопентановой фракции, что также не описано ни в одном известном источнике, описывающих способы переработки побочных продуктов процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза.The proposed method is not described in any literary source, which allows us to talk about its "novelty", it also meets the criterion of "inventive step", as it allows highly efficient complex processing of by-products of the process of isolation of isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction containing a large number of unsaturated compounds primarily C ₅ -diene, acetylenic hydrocarbons, and also impurities oxygen- and nitrogen- containing compounds in a certain weight ratio and amilenovoy piperylene fractions with f radiation of which the maximum amount of pentane, isopentane and cyclopentane fraction which is not described in any known source as a raw material for obtaining cyclopentane and the method it has been possible to realize owing to the developed scheme, comprising a step of isolation from the top of fractionation column fractions _of C ₅ hydrocarbons from the boiling point is lower than that of cyclopentane, and from the bottom of the column fractionation fraction of hydrocarbons With ₆ and higher with a boiling point higher than that of cyclopentane, the stage of water extraction and a C ₅ -hydrocarbon fraction isolated from the top of the fractionation column from oxygen-containing compounds in a certain mixing interval with water, as well as a specially selected combination of mixing intervals before hydrogenation of a C ₅ -hydrocarbon fraction isolated from the top of the aqueous extraction column with a hydrogenated fraction, and stage two-stage hydrogenation of a mixture of these fractions in a certain temperature range and the supply of hydrogen to the first hydrogenation reactor in a certain amount, as well as the separation is hydrogenated th fraction of C ₅ hydrocarbons in a distillation column to obtain the pentane-isopentane fraction and the cube of the cyclopentane fraction, which is also not described in any known source that describes methods for processing by-products of the process of isolating isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction.

«Промышленная применимость» иллюстрируется описанием примеров реализации способа по предлагаемому изобретению, представленному на фигуре."Industrial applicability" is illustrated by a description of examples of the implementation of the method according to the invention, shown in the figure.

Пример 1. Побочные продукты процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза, а именно: пипериленовую фракцию (поток I) в количестве 1600 кг/ч и амиленовую фракцию (поток II) в количестве 1600 кг/ч, что соответствует их массовому соотношению 1:1, направляют в емкость 1 для смешения. Полученную смесь указанных фракций из емкости 1 (поток III) в количестве 3200 кг/ч направляют на разделение в колонну фракционирования 2, где с верха отбирают фракцию С₅-углеводородов с температурой кипения ниже, чем у циклопентана (поток IV) в количестве 2991 кг/ч, и из куба - фракцию углеводородов С₆ и выше с температурой кипения выше, чем у циклопентана, в количестве 209 кг/ч (поток V). Фракцию С₅-углеводородов, выделенную с верха колонны фракционирования 2, направляют в колонну водной экстракции 3, куда также подают воду в количестве 99,7 кг/ч, что соответствует массовому соотношению вода: С₅-углеводороды 1:30. В колонне водной экстракции 3 проводят отмывку фракции С₅-углеводородов от кислородсодержащих соединений, после чего загрязненный водный слой с растворенными в нем примесями с нижней части колонны водной экстракции 3 (поток VI) в количестве 101,15 кг/ч направляют на очистку любым из известных способов, например, отпариванием. Отмытую фракцию С₅-углеводородов с верхней части колонны водной экстракции 3 (поток VII) в количестве 2989,55 кг/ч направляют в емкость 4, в которой осуществляют его смешение с частью (поток XIII) прогидрированной фракции С₅-углеводородов, полученной с нижней части сепаратора 10 расходом 14947,75 кг/ч, что соответствует их массовому соотношению 1:5. Далее полученную смесь (поток VIII) в количестве 17937,3 кг/ч через теплообменник 5, где происходит ее охлаждение до 30°С, подают на двухстадийное гидрирование в последовательно соединенные реакторы гидрирования 6 и 8, в которых проводят процесс гидроочистки от непредельных углеводородов в присутствии активированного водородом катализатора «никель на кизельгуре» (ТУ 2172-033-73776139-2015) при температуре 80°С. В реакторы гидрирования 6 и 8 подают водород, суммарное количество которого на оба реактора гидрирования составляет 201,19 кг/ч, причем в первый реактор гидрирования 6 количество подаваемого водорода составляет 30,18 кг/ч, что соответствует 30 мас. % от стехиометрического количества водорода, необходимого для гидрирования всех непредельных соединений, содержащихся во фракции С₅-углеводородов (поток VII), направляемой на гидрирование. После первого реактора гидрирования 6 частично прогидрированный продукт (поток IX) в количестве 17967,48 кг/ч через теплообменник 7, где происходит его охлаждение с 80°С до 30°С, направляют во второй реактор гидрирования 8, в котором происходит его полная гидроочистка от всех непредельных соединений. Далее гидрогенизат после второго реактора гидрирования 8 (поток X) в количестве 18138,49 кг/ч через теплообменник 9, где он охлаждается с 80°С до 30°С, направляют в сепаратор 10 для выделения из его верхней части продукта с температурой кипения ниже, чем у изопентана в количестве 190,78 кг/ч (поток XI). Продукт с нижней части сепаратора 10 в количестве 17947,71 кг/ч (поток XII) частично направляют на смешение в емкость 4 в количестве 14947,75 кг/ч (поток XIII) с верхним продуктом колонны водной экстракции 3 (поток VII), что соответствует их массовому соотношению 5:1, для последующего гидрирования данной смеси, а другую часть в количестве 2999,96 кг/ч (поток XIV) направляют на разделение в ректификационную колонну 11 для выделения в качестве дистиллята пентан-изопентановой фракции в количестве 2764,6 кг/ч (поток XV), которую направляют на дальнейшее использование, например, в производстве изопрена. Из нижней части ректификационной колонны 11 выделяют циклопентановую фракцию в количестве 235,36 кг/ч (поток XVI), содержащую в своем составе 97,7 мас. % циклопентана, остальное - углеводороды С₆, которую направляют на дальнейшее использование в качестве вспенивающего агента при производстве пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.Example 1. By-products of the process of separation of isoprene from fraction C ₅ pyrolysis, namely: piperylene fraction (stream I) in the amount of 1600 kg / h and amylene fraction (stream II) in the amount of 1600 kg / h, which corresponds to their mass ratio 1: 1, sent to a container 1 for mixing. The resulting mixture of the fractions of the container 1 (stream III) in an amount of 3200 kg / h fed to a separation fractionation column 2, where the top fraction is withdrawn C ₅ hydrocarbons having a boiling point lower than that of cyclopentane (stream IV) in an amount of 2991 kg / h, and from the cube - a hydrocarbon fraction of C ₆ and higher with a boiling point higher than that of cyclopentane, in an amount of 209 kg / h (stream V). The C ₅ hydrocarbon fraction extracted from the top of the fractionation column 2 is sent to the aqueous extraction column 3, which is also supplied with water in an amount of 99.7 kg / h, which corresponds to the mass ratio of water: C ₅ hydrocarbons 1:30. In the water extraction column 3, the C ₅ -hydrocarbon fraction is washed from oxygen-containing compounds, after which the contaminated aqueous layer with impurities dissolved in it from the bottom of the aqueous extraction column 3 (stream VI) in an amount of 101.15 kg / h is sent for cleaning by any of known methods, for example, by steaming. The washed fraction of C ₅ hydrocarbons from the top of the aqueous extraction column 3 (stream VII) in an amount of 2989.55 kg / h is sent to a container 4, in which it is mixed with a part (stream XIII) of the hydrogenated fraction of C ₅ hydrocarbons obtained from the bottom of the separator 10 with a flow rate of 14,947.75 kg / h, which corresponds to their mass ratio of 1: 5. Next, the resulting mixture (stream VIII) in an amount of 17937.3 kg / h through a heat exchanger 5, where it is cooled to 30 ° C, is fed to two-stage hydrogenation in series-connected hydrogenation reactors 6 and 8, in which the hydrotreating process from unsaturated hydrocarbons is carried out in the presence of a hydrogen-activated catalyst "Nickel on kieselguhr" (TU 2172-033-73776139-2015) at a temperature of 80 ° C. Hydrogen is supplied to the hydrogenation reactors 6 and 8, the total amount of which is 201.19 kg / h for both hydrogenation reactors, and the amount of hydrogen supplied to the first hydrogenation reactor 6 is 30.18 kg / h, which corresponds to 30 wt. % of the stoichiometric amount of hydrogen required for hydrogenation of all unsaturated compounds contained in the C ₅ -hydrocarbon fraction (stream VII), directed to hydrogenation. After the first hydrogenation reactor 6, partially hydrogenated product (stream IX) in an amount of 17967.48 kg / h through the heat exchanger 7, where it is cooled from 80 ° C to 30 ° C, is sent to the second hydrogenation reactor 8, in which it is completely hydrotreated from all unsaturated compounds. Next, the hydrogenate after the second hydrogenation reactor 8 (stream X) in an amount of 18138.49 kg / h through a heat exchanger 9, where it is cooled from 80 ° C to 30 ° C, is sent to a separator 10 to separate from its upper part a product with a boiling point below than isopentane in the amount of 190.78 kg / h (stream XI). The product from the bottom of the separator 10 in an amount of 17947.71 kg / h (stream XII) is partially sent for mixing into a container 4 in an amount of 14947.75 kg / h (stream XIII) with the upper product of the aqueous extraction column 3 (stream VII), which corresponds to their mass ratio of 5: 1, for subsequent hydrogenation of this mixture, and the other part in an amount of 2999.96 kg / h (stream XIV) is sent for separation into a distillation column 11 to isolate the pentane-isopentane fraction in the amount of 2764.6 as distillate kg / h (flow XV), which is sent for further use, for example measures in the production of isoprene. From the bottom of the distillation column 11, a cyclopentane fraction is isolated in an amount of 235.36 kg / h (stream XVI), containing 97.7 wt. % cyclopentane, the rest is C ₆ hydrocarbons, which are sent for further use as a blowing agent in the production of polyurethane foam and / or a solvent for polymerization.

Пример 2. Побочные продукты процесса выделения изопрена из фракции С₅ пиролиза, а именно: пипериленовую фракцию (поток I) в количестве 800 кг/ч и амиленовую фракцию (поток II) в количестве 1600 кг/ч, что соответствует их массовому соотношению 1:2, направляют в емкость 1 для смешения. Полученную смесь указанных фракций из емкости 1 (поток III) в количестве 2400 кг/ч направляют на разделение в колонну фракционирования 2, где с верха отбирают фракцию С₅-углеводородов с температурой кипения ниже, чем у циклопентана (поток IV) в количестве 2300 кг/ч, и из куба - фракцию углеводородов с температурой кипения выше, чем у циклопентана, в количестве 100 кг/ч (поток V). Фракцию С₅-углеводородов, выделенную с верха колонны фракционирования 2, направляют в колонну водной экстракции 3, куда также подают воду в количестве 2300 кг/ч, что соответствует массовому соотношению вода: С₅-углеводороды 1:1. В колонне водной экстракции 3 проводят отмывку фракции С₅-углеводородов от кислородсодержащих соединений, после чего загрязненный водный слой с растворенными в нем примесями с нижней части колонны водной экстракции 3 (поток VI) в количестве 2315,97 кг/ч направляют на очистку любым из известных способов, например, отпариванием. Отмытую фракцию С₅-углеводородов с верхней части колонны водной экстракции 3 (поток VII) в количестве 2284,03 кг/ч направляют в емкость 4, в которой осуществляют его смешение с частью (поток XIII) прогидрированной фракции С₅-углеводородов, полученной с нижней части сепаратора 10 расходом 6852,09 кг/ч, что соответствует их массовому соотношению 1:3. Далее полученную смесь (поток VIII) в количестве 9136,12 кг/ч через теплообменник 5, где происходит ее охлаждение до 30°С, подают на двухстадийное гидрирование в последовательно соединенные реакторы гидрирования 6 и 8, в которых проводят процесс гидроочистки от непредельных углеводородов в присутствии активированного водородом катализатора «никель на кизельгуре» (ТУ 2172-033-73776139-2015) при температуре 130°С. В реакторы гидрирования 6 и 8 подают водород, суммарное количество которого на оба реактора гидрирования составляет 127,11 кг/ч, причем в первый реактор гидрирования 6 количество подаваемого водорода составляет 31,78 кг/ч, что соответствует 50 мас. % от стехиометрического количества водорода, необходимого для гидрирования всех непредельных соединений, содержащихся во фракции C₅-углеводородов (поток VII), направляемой на гидрирование. После первого реактора гидрирования 6 частично прогидрированный продукт (поток IX) в количестве 9167,9 кг/ч через теплообменник 7, где происходит его охлаждение с 130°С до 30°С, направляют во второй реактор гидрирования 8, в котором происходит его полная гидроочистка от всех непредельных соединений. Далее гидрогенизат после второго реактора гидрирования 8 (поток X) в количестве 9263,23 кг/ч через теплообменник 9, где он охлаждается с 130°С до 30°С, направляют в сепаратор 10 для выделения из его верхней части продукта с температурой кипения ниже, чем у изопентана в количестве 109,55 кг/ч (поток XI). Продукт с нижней части сепаратора 10 в количестве 9153,68 кг/ч (поток XII) частично направляют на смешение в емкость 4 в количестве 6852,09 кг/ч (поток XIII) с верхним продуктом колонны водной экстракции 3 (поток VII), что соответствует их массовому соотношению 3:1, для последующего гидрирования данной смеси, а другую часть в количестве 2301,59 кг/ч (поток XIV) направляют на разделение в ректификационную колонну 11 для выделения в качестве дистиллята пентан-изопентановой фракции в количестве 2171,67 кг/ч (поток XV), которую направляют на дальнейшее использование, например, в производстве изопрена. Из нижней части ректификационной колонны 11 выделяют циклопентановую фракцию в количестве 129,92 кг/ч (поток XVI), содержащую в своем составе 97,9 мас. % циклопентана, остальное - углеводороды С₆, которую направляют на дальнейшее использование в качестве вспенивающего агента при производстве пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.Example 2. By-products of the process of separation of isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction, namely: piperylene fraction (stream I) in the amount of 800 kg / h and amylene fraction (stream II) in the amount of 1600 kg / h, which corresponds to their mass ratio 1: 2, sent to the tank 1 for mixing. The resulting mixture of these fractions from tank 1 (stream III) in an amount of 2400 kg / h is sent for separation to fractionation column 2, where a fraction of C ₅ hydrocarbons with a boiling point lower than that of cyclopentane (stream IV) in an amount of 2300 kg is taken from the top / h, and from the cube - the hydrocarbon fraction with a boiling point higher than that of cyclopentane, in an amount of 100 kg / h (stream V). The C ₅ hydrocarbon fraction extracted from the top of fractionation column 2 is sent to the aqueous extraction column 3, where water is also supplied in an amount of 2300 kg / h, which corresponds to the mass ratio of water: C ₅ hydrocarbons 1: 1. In the water extraction column 3, the C ₅ -hydrocarbon fraction is washed from oxygen-containing compounds, after which the contaminated aqueous layer with impurities dissolved in it from the bottom of the aqueous extraction column 3 (stream VI) in an amount of 2315.97 kg / h is sent for cleaning by any of known methods, for example, by steaming. The washed fraction of C ₅ hydrocarbons from the top of the aqueous extraction column 3 (stream VII) in an amount of 2284.03 kg / h is sent to a container 4, in which it is mixed with a part (stream XIII) of the hydrogenated fraction of C ₅ hydrocarbons obtained from the bottom of the separator 10 with a flow rate of 6852.09 kg / h, which corresponds to their mass ratio of 1: 3. Next, the resulting mixture (stream VIII) in an amount of 9136.12 kg / h through a heat exchanger 5, where it is cooled to 30 ° C, is fed to two-stage hydrogenation in series-connected hydrogenation reactors 6 and 8, in which the hydrotreating process from unsaturated hydrocarbons is carried out the presence of a hydrogen activated catalyst "Nickel on kieselguhr" (TU 2172-033-73776139-2015) at a temperature of 130 ° C. Hydrogen is supplied to the hydrogenation reactors 6 and 8, the total amount of which for both hydrogenation reactors is 127.11 kg / h, and the amount of hydrogen supplied to the first hydrogenation reactor 6 is 31.78 kg / h, which corresponds to 50 wt. % of the stoichiometric amount of hydrogen required for hydrogenation of all unsaturated compounds contained in the fraction of C ₅ -hydrocarbons (stream VII), directed to hydrogenation. After the first hydrogenation reactor 6, partially hydrogenated product (stream IX) in an amount of 9167.9 kg / h through the heat exchanger 7, where it is cooled from 130 ° C to 30 ° C, is sent to the second hydrogenation reactor 8, in which it is completely hydrotreated from all unsaturated compounds. Next, the hydrogenate after the second hydrogenation reactor 8 (stream X) in an amount of 9263.23 kg / h through a heat exchanger 9, where it is cooled from 130 ° C to 30 ° C, is sent to a separator 10 to separate from its upper part a product with a boiling point below than that of isopentane in an amount of 109.55 kg / h (stream XI). The product from the bottom of the separator 10 in an amount of 9153.68 kg / h (stream XII) is partially sent to be mixed into a container 4 in an amount of 6852.09 kg / h (stream XIII) with the top product of the aqueous extraction column 3 (stream VII), which corresponds to their mass ratio of 3: 1, for the subsequent hydrogenation of this mixture, and the other part in an amount of 2301.59 kg / h (stream XIV) is sent to separation in a distillation column 11 to isolate the pentane-isopentane fraction in the amount of 2171.67 as distillate kg / h (flow XV), which is sent for further use, for example er, in the production of isoprene. From the bottom of the distillation column 11, a cyclopentane fraction is isolated in an amount of 129.92 kg / h (stream XVI), containing 97.9 wt. % cyclopentane, the rest is C ₆ hydrocarbons, which are sent for further use as a blowing agent in the production of polyurethane foam and / or a solvent for polymerization.

Обозначения потоков приводятся для их идентификации в таблицах 1 и 2 с составами потоков сырья и продуктов реакции по примерам 1 и 2, соответственно.The designations of the flows are given for their identification in tables 1 and 2 with the composition of the flows of raw materials and reaction products according to examples 1 and 2, respectively.

Составы фракций и их количество, описанные в примерах изобретения, могут меняться и не являются единственно возможными.

The composition of the fractions and their amount described in the examples of the invention may vary and are not the only ones possible.

Claims

1. A method for complex processing byproducts emphasis process isoprene from pyrolysis C ₅ fraction containing piperylene and amilenovuyu fraction, comprising the steps of separation and hydrogenation, characterized in that the mixture of process byproducts separation of isoprene from a C ₅ fraction of the pyrolysis is sent to separation to a fractionation column where a fraction of C ₅ hydrocarbons with a boiling point lower than that of cyclopentane is taken from the top, and a fraction of hydrocarbons C ₆ and higher with a boiling point higher than that of cyclopentane is taken from the cube, the fraction C ₅ hydrocarbons separated from the top of the fractionation column are sent to an aqueous extraction column from oxygen-containing compounds, the upper product of which is sent to two-stage hydrogenation on a hydrogenation catalyst at a temperature of 80-130 ° C, a part of the hydrogenated fraction of C ₅ hydrocarbons is sent to be mixed with the top product of the aqueous extraction column before it is fed to the hydrogenation reactor in a mass ratio of 3-5: 1, the remainder of the hydrogenated fraction of C ₅ hydrocarbons is sent to rectification an ication column to produce a pentane-isopentane fraction from the top of the column and a cyclopentane fraction from the bottom of the column.

2. The method according to p. 1, characterized in that the mixture of by-products of the process for the isolation of isoprene from the C ₅ pyrolysis fraction includes a piperylene fraction containing more than 70 wt.% Unsaturated compounds, of which more than 45 wt.% C ₅ dienes, and amylene a fraction containing more than 15 wt.% unsaturated hydrocarbons, of which more than 10 wt.% amylenes and above 3 wt.% acetylene hydrocarbons, as well as impurities of nitrogen-containing and oxygen-containing compounds, in a mass ratio of piperylene and amylene fractions equal to 1: 1-2 .

3. The method according to p. 1, characterized in that the amount of hydrogen supplied to the first hydrogenation reactor is 30-50 wt.% Of the stoichiometric amount of hydrogen required to hydrogenate all unsaturated hydrocarbons contained in the C ₅ -hydrocarbon fraction separated from the top of the column water extraction and directed to hydrogenation.

4. The method according to p. 1, characterized in that the C ₅ -hydrocarbon fraction isolated from the top of the fractionation column is sent to the column for water extraction from oxygen-containing compounds in a weight ratio of 1-30: 1 with water.