SU977444A1 - Способ получени алкилата - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способам серно1КИСЛОТНОГО алкилировани - изобутана олефинами и может найти применение в нефтехимической промьшшенности.

Известен процесс , по которому олефиновое cbipi e после очистки ввод т в каскадный реактор с внутренним охлаждением, где смешивают с серной кислотой. Концентрацию изобутана в системе регулируют фракционированием в изобутановой колонне, в которой производ т так- ю же отбор бутана боковым погоном 1.

Недостатками известного способа  вл ютс  большие капитальные и эксплуатационные затраты на фракционирование изобутана и отделение бутана боковым погоном из отгонной is части сложной ректификационной колонны; низкие коэффициенты четкости ректификации на границах делени  изобутан-бутан и бутаналкилат при их разделении по остатку; отсутствие стадии разделени  алкилата на аваиа- 20 алкилат (фракци  40-195°С) и мотоалкилат (фракци  выше 195°С).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату

 вл етс  способ получени  алкилата путем алкилировани  изобутана олефинами в присутствии серной кислоты с последующей нейтрализацией продуктов реакции и фракционированием последних в ректификационных колонг нах с выделением целевого продукта и изобутана , рециркулируемого на алкилирование. Нейтрализацию провод т водным раствором щелочи, затем водой при 15-30°С, фракционирование провод т в трех последоватёльно, соединенных по остатку ректификационных в колоннах - изобутановой с возвратом изобутана в реакцию, бутановой и колонны дл  разделени  авиаалкилата и мотоалкилата. Такое фракционирование требует больщих кал  тальных и эксплуатационных затрат на проведе ние процесса и даже при этом не всегда обеспечиваетс  требуема  чистота изобутана. Это приводит к повышению расхода циркулирующего изобутана, подаваемого в реакцию алкили ровани  со стадии фракционировани .

Цель изобретени  - повьпцение качества целевого продукта и упрощение технологии , процесса. Поставле1ша  цель достигаетс  согласно способу получени  алкилата лутем алкилировани  изобутана олефинами в присутствии серной кислоты с последующей нейтрализацией продуктов реакции и фрак1да1онирова1шем последних в двух ректификационных колоннах с вьщелением в первой колонне целевого продукта и смеси изобутана и бутана в виде дистилл та, половину которого конденсируют и рециркулируют в первую колонну в виде флегмы, а оставпгуюс  половину дистилл та подают во вторую колонну, в которой выдел  ют изобутан при кратности орошени  2-3 и рециркулируют на алкилирование. Отличительными признаками  вл ютс  проведетте фракционировани  в двух ректификационных колоннах с вьщелением в первой колоне целевого продукта и смеси изобутана ,и бутана в виде дистилл та, половину которого конденсируют и рециркулируют в первую колонну в виде флегмы, а оставшуюс  полови ну дистилл та подают во вторую колонну, в которой выдел ют изобутан при кратности оро шени  2-3 и рециркулируют на алкилирование , На чертеже представлена технологическа  схема осуществлени  предлагаемого способа. Олефинсодержащее сырье 1 после очистки в узле 2 подают в peaкциoн п IЙ блок 3, куда также направл ют серную кислоту 4,л изобутан 5. В реакилонном блоке 3 в присутствии ката лизатора серной кислоты 4 осуществл ют процесс апкилировани , после чего отдел ют кислоту от продуктов реакции, а последние раздел ют на жидкую 6 и napOBjTo 16 (пропансодер жащий газ) фазы. Жидкую фазу 6 продуктов реакции после щелртаой и водной промывок в узле 7 нейтрализации и подогреве в подогревателе 8 направл ют в сложную ректификациоштую колонну 9 с низа которой получают мотоалкилат 10, боковым погоном-авиаалкилат 11, а с верха - смесь паров изобутана и бутана раздел ют на два Потока в соотношении 1:1 первый поток конденсируют и охлаждают в. конденсаторе-хол дильнике 1-2 и возвращают в колонну 9, а вто рой балансовую часть 13 в паровой фазе . направл ют в бутановую .колонну 14, где раздел ют на нормальный бутан 15 и изобутан 5, который возвращают в реакционный блок 3. Пример 1. Состав исходного олефин содержащего сырь , мас.%: CjH 0,21; 0,86; СзНб22,49; СзН8б,98; изо-С4Н8 7,84; Н-С4Н8 21,33; изо-С Ню 29,66; H-C4Hio 9,42; изо-СгН, 0,94; н-СдН 0,27 Стади  подготовки сырь  включает в себ  последовательные процессы щелочной очистки, водной промывки и осущки сырь . Услови  ЩЕЛОЧНОЙ очистки сырь : количество ступеней 1, температура 35-40°С, давление 10-15 ати, соотношение углеводороды -щелочь 2:1, концентраци  щелочи NaOH- 57 мас.%, содержание сероводорода на входе 0,01 мас.%,. на выходе - следы. Услови  водной промывки сырь : количество ступеней 1, температура 15-Зб С, напр жение на электродах 15-30 кВт, остаточное содержание влаги 0,005 мас.% при 15°С. и 0,01 мас.% при 35°с. Услови  алкилировани  изобутана олефинами: температ5фа реакции 7-12°С, давление 2,2 3 ,0 атм, концентраци  свежей серной кислоты 97-99 мас.%, отработанной серной кислоты 87-88 мас.%, соотношение кислота - углеводороды от 2:1 до 5:1, отношение изобутанолефины 10:1, продолжительность контакта 5 мин. Основные услови  нейтрализации продуктов алкилировани : количество ступеней 1, температура 15-35°С, соотношение углеводороды-щелочь 2:1, концентраш1  свежей щелочи 12-15 мас.%, отработанной - 2-3 мас.%, врем  отсто  20 мин. Основные услови  водной промывки : количество ступеней 1, температура 25-30 Cj соотношение углеводороды-вода 1:1, врем  отсто  12-.15 мин. 168 т/ч смеси продуктов реакции следующего состава, мас.%: пропан 0,82, изобутан 58,98, нормальный бутан 16,23, авиаалкилат 22,31, мотоалкилат 1,69 направл ют по предлагаемому способу сначала в сложную ректификационную колонну где при давлении 6,3 атм выдел ют авиаалкилат боковым погоном , мотоалкилат - с низу колонны и смесь изобутана и бутана с верху колонны при температуре верха 53°С, входа сырь  155°С и низа 330°С. В результате получают, т/ч: авиаалкила1а 40, мотоалкилата 20 и паров смеси изобутана и бутана с примес ми пропа на 252. Из этой смеси 126 т/ч паров конденсируют и направл ют на орошение верха этой колонны, а оставшиес  126 т/ч в паровой фазе подают во вторую колонну, где вьщел ют с верха колонны изобутан, а с низа - бутан при кратности орошени  2, давлении 6 атм и температуре верха 48°С, входа сырь  и низа 63 С. В результате получают, т/ч: изобз ан 1093, и бутан 16,6. Чистота, мас.%: изобутана 90,7, нормального бутана 95,1 и авиаалкилата 98,9. Показатель четкости ректификации дл  изобутана по предлагаемой схеме равен 0,222 дл  нормального бутана 0.058 и дл  авиаалкилата 0,10. Количество ректификационных колонн рав|НО двум при оотцем количестве тарелок в

колоннах равным 77 шт. Общий удельный объем колонн в сырь  составл ет 4,1 . Удельные затраты тепла с учетом регенерации тепла составл ют 280 ккал/кг сырь .

Основные показатели процесса по предлагаемому способу приведены в таблице.

Пример 2 (по известному способу). Ту же смесь,t, что и в примере 1, раздел ют по известному способу в трехвбследоватёДьйй объединенных по остатку колоннах. Отбор .всех продуктов принимают одинаковым с прнмером 1 (см. таблицу). Общее количество тарелок в 3-х колоннах прин то также аналогачным примеру 1 и равным 77 шт. При этом получают чистоту изобутана 88,3, нормального бутана 92,7 и авиаалкилата 97,3 мас.%.

Показатели четкости ректификации при ВТОМ оказались равными дл  изобутана 0,191, нормального бутана 0,037 и авиаалкилата 0,09.

Общий объем колонн составл ет 4,8 сырь . Удельные затраты тепла равны |305 ккал/кг сырь .

Показатели

Количество ректификационных Общее число тарелок в колон Производительность блока рек

Отбор продуктов, т/ч: изобутана

н-бутана

авиаалкилата.

мотоалкилата

Кратность орошени , в колонн в первой

во второй в третьей

Давление, в колонне; ата: . в первой

во второй

в третьей

Температура в колоннах, С; в Первой верха

низа

во второй верха

низа

в третьей

верха

низа

Известнь й

Предлагаемый оюсоб способ

3

77 168

109,3

16,6

40

2,

2,4

U 0,7

63 4,5

51 105

54 154

131 242

Удельнвю затраты тепла, к к ал/кг сырь 

Общий объем колонны на 1 т сырь ,

Чисгота продуктов ректификации по содержанию примесей, мас.%: изобутан

легкие примеси собственно изобутан

т желые примеси Из таблицы видно, что предлагаемый способ позвол ет получить более высокую чистоту основных продуктов алкилировани , лучшую четкость ректификации, меньший удельный объем рективикационных колонн и меньшие удельные затраты тепла при прочих равных услови х. Увеличение чистоты изобутана с 88,3 мас.% по известному до 90,7 мас.% по предлагаемому способу позвол ет сократить количество циркулируюшего в системе изобутана 109,3 до 100 т/ч и при этом иметь тот же выход продуктов реакции алкилировани . Более высокие кратности орошени  хот  и дают положительный эффект по чистоте изобугака, но привод т

305

280 4,1

4,8

2,3 88 Д

Claims (2)

1.Справочник современных процессов переработки нефти-Инженер-нефт ник Р 10,1972,с.5.

2.Справочник нефтехимика. Т. 2, Под ред. С. К. Огородникова, Л. Хими , 1978, с. 119 (прототип).

П

ЛЛ«

11

L-A8

V j