[go: up one dir, main page]

RU2648754C1 - Method of purification of the return solvent - Google Patents

Method of purification of the return solvent Download PDF

Info

Publication number
RU2648754C1
RU2648754C1 RU2017114773A RU2017114773A RU2648754C1 RU 2648754 C1 RU2648754 C1 RU 2648754C1 RU 2017114773 A RU2017114773 A RU 2017114773A RU 2017114773 A RU2017114773 A RU 2017114773A RU 2648754 C1 RU2648754 C1 RU 2648754C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
column
solvent
return
alkaline agent
production
Prior art date
Application number
RU2017114773A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Петрович Захаров
Федор Борисович Шевляков
Ильдус Шайхитдинович Насыров
Зульфира Хабировна Каримова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный 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 "Башкирский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет"
Priority to RU2017114773A priority Critical patent/RU2648754C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2648754C1 publication Critical patent/RU2648754C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C2/00Treatment of rubber solutions
    • C08C2/06Winning of rubber from solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention refers to the production of synthetic rubbers that are obtained by means of solution polymerization, in particular to the regeneration of the return solvent from the rubber separation step. Method includes rectification of the return solvent on the column, cooling of vapors in the dephlegmator, collecting distillate in the vessel, feeding the reflux with the alkaline agent into the rectification column, pumping out heavy hydrocarbons from the bottom of the column. In this case, the return of 10–90 % of the bottom product which contains the unspent alkaline agent that has the reaction of the aqueous extracting medium with pH 10–12, to the rectification column into the middle part of it above the feed stream.
EFFECT: invention allows to purify the recycled solvent during the production of synthetic rubber from halogen-containing impurities, to maintain the alkaline environment in it in order to avoid corrosion of the equipment, to increase the safety of production of solution polymers.
1 cl, 1 dwg, 5 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к производству синтетических каучуков, получаемых растворной полимеризацией, в частности к регенерации возвратного растворителя со стадии выделения каучуков.The invention relates to the production of synthetic rubbers obtained by solution polymerization, in particular to the regeneration of a return solvent from the rubber separation step.

Известен способ очистки возвратного растворителя в производстве диеновых полимеров путем ректификации [Т.В. Башкатов, Я.Л. Жигалин. Технология синтетических каучуков. Л.: Химия. 1987 г., с. 170, 174]. Он применяется в промышленности, однако не позволяет очистить возвратный растворитель от галоидсодержащих примесей, исключить образование хлористого водорода, вызывающего коррозию оборудования.A known method of purification of a return solvent in the production of diene polymers by distillation [T.V. Bashkatov, Y.L. Zhigalin. Synthetic rubber technology. L .: Chemistry. 1987, p. 170, 174]. It is used in industry, however, it does not allow cleaning the return solvent from halogen-containing impurities, and eliminates the formation of hydrogen chloride, which causes corrosion of equipment.

Известен способ очистки возвратного растворителя, где для очистки возвратного растворителя тяжелые углеводороды предварительно концентрируют до содержания 0,5-25 мас.% путем частичного испарения углеводородного слоя за счет тепла паров дегазации и направляют на ректификацию, куда отдельным потоком подают испарившуюся часть [Способ переработки возвратного растворителя. Авторское свидетельство СССР №1147714 А, кл. С08С 2/06,. 1985, Бюл. №12]. В предлагаемом способе из-за подогрева сырьевого потока снижается число ступеней контакта на массообменных устройствах ректификационной колонны и соответственно становится возможным проскок паров хлороводорода в верхнюю часть колонны, что приведет к коррозии дефлегматора и емкостей сбора конденсата.A known method of cleaning the return solvent, where for cleaning the return solvent, heavy hydrocarbons are pre-concentrated to a content of 0.5-25 wt.% By partially evaporating the hydrocarbon layer due to the heat of degassing vapors and sent to the rectification, where the evaporated part is fed in a separate stream [Return processing method solvent. USSR copyright certificate No. 1147714 A, cl. С08С 2/06 ,. 1985, Bull. No. 12]. In the proposed method, due to the heating of the feed stream, the number of contact steps on the mass exchange devices of the distillation column is reduced, and accordingly, the penetration of hydrogen chloride vapor into the upper part of the column becomes possible, which will lead to corrosion of the reflux condenser and condensate collection tanks.

Известен способ очистки возвратного растворителя, в котором с целью регулирования процесса очистки растворителя от примесей в производстве синтетического каучука путем экстрагирования водным раствором щелочи часть растворителя на выходе установки возвращают в рецикл на ее вход [Способ регулирования процесса очистки растворителя от примесей в производстве синтетического каучука. Авторское свидетельство №1361154 А1. Кл. С08F 136/04. 1987. Бюл. №47]. Установка экстракционной очистки растворителя не предполагает ее нагрева и становится невозможным полное разложение галогенированных углеводородов. Экстрагентом выступает водный раствор щелочного агента, что обуславливает протекание массообменного процесса на поверхности раздела фаз.A known method of cleaning the return solvent, in which to regulate the process of cleaning the solvent from impurities in the production of synthetic rubber by extraction with an aqueous solution of alkali, part of the solvent at the outlet of the installation is recycled to its input [Method for controlling the process of cleaning the solvent from impurities in the production of synthetic rubber. Copyright certificate No. 1361154 A1. Cl. C08F 136/04. 1987. Bull. No. 47]. The solvent extraction extraction installation does not imply its heating and it becomes impossible to completely decompose the halogenated hydrocarbons. The extractant is an aqueous solution of an alkaline agent, which determines the course of the mass transfer process at the interface.

В известном способе регулирование процесса очистки растворителя предлагается проводить на ректификационной колонне. Параметрами, регулирующими очистку растворителя, являются флегмовое число и расход пара в кипятильнике колонны [Способ регулирования процесса очистки растворителя. Авторское свидетельство №1306928 А1. Кл. С08F 136/04, G05D 27/00. 1987. Бюл. №16]. Регулирование процесса очистки растворителя флегмовым числом и нагревом кубовой части колонны позволяет предотвратить попадание углеводородов С5 в толуольную фракцию и наоборот - попадание толуола в дистиллят углеводородов С5, и не решает проблему нейтрализации образующегося хлороводорода.In the known method, the regulation of the solvent cleaning process is proposed to be carried out on a distillation column. The parameters governing the purification of the solvent are the reflux ratio and steam flow rate in the boiler of the column [Method for controlling the purification of the solvent. Copyright certificate No. 1306928 A1. Cl. C08F 136/04, G05D 27/00. 1987. Bull. No. 16]. Regulation of the solvent purification process by reflux ratio and heating of the bottom part of the column prevents the ingress of C 5 hydrocarbons into the toluene fraction and vice versa - the ingress of toluene into the C 5 hydrocarbon distillate, and does not solve the problem of neutralizing the resulting hydrogen chloride.

Задачей данного изобретения является очистка возвратного растворителя в производстве синтетического каучука от галоидсодержащих примесей, поддержание в нем щелочной среды для исключения коррозии оборудования, повышение техники безопасности производства растворных полимеров.The objective of this invention is the cleaning of the return solvent in the production of synthetic rubber from halogen-containing impurities, maintaining an alkaline environment in it to prevent equipment corrosion, improving the safety of production of solution polymers.

Для решения поставленной задачи предлагается способ очистки возвратного растворителя, включающий ректификацию возвратного растворителя на колонне, охлаждение паров в дефлегматоре, сбор дистиллята в емкости, подача флегмы с щелочным агентом в ректификационную колонну, откачивание тяжелых углеводородов с кубовой части колонны на стадию выделения толуола, при этом производится возврат кубового продукта от 10 до 90%, содержащего неизрасходованный щелочной агент, на колонну ректификации в среднюю часть колонны, выше уровня подачи сырьевого потока, при этом кубовый продукт колонны очистки возвратного растворителя, содержащий неизрасходованный щелочной агент, имеет реакцию среды водной вытяжки рН 10,0÷12,0.To solve this problem, a method for cleaning the return solvent is proposed, including rectification of the return solvent on the column, cooling the vapors in a reflux condenser, collecting distillate in a tank, feeding reflux with an alkaline agent to the distillation column, pumping out heavy hydrocarbons from the bottom of the column to the toluene separation stage, while bottled product is returned from 10 to 90%, containing unused alkaline agent, to the distillation column in the middle part of the column, above the feed level flow, while the bottom product of the column cleaning the return solvent, containing unused alkaline agent, has a reaction of an aqueous medium pH 10.0 ÷ 12.0.

На фиг. 1 представлена заявляемая схема очистки возвратного растворителя:In FIG. 1 presents the claimed scheme for cleaning the return solvent:

I - сырьевой поток на колонну очистки возвратного растворителяI - feed stream to the column for cleaning the return solvent

II - пары углеводородной фракции С5 II - pairs of the hydrocarbon fraction With 5

III - конденсат углеводородной фракции С5 III - condensate of the hydrocarbon fraction With 5

IV - щелочной агентIV - alkaline agent

V - толуольная фракция с тяжелыми углеводородамиV - toluene fraction with heavy hydrocarbons

VI - толуол на полимеризациюVI - toluene for polymerization

VII - тяжелые углеводородыVII - heavy hydrocarbons

VIII - рецикловый поток из кубового продукта колонны очистки возвратного растворителяVIII - recycle stream from the bottom product of the column cleaning purification of return solvent

1 - колонна очистки возвратного растворителя1 - solvent cleaning column

2 - колонна очистки толуола от тяжелых углеводородов2 - column for the purification of toluene from heavy hydrocarbons

3 - дефлегматор3 - reflux condenser

4 - емкость сбора дистиллята4 - distillate collection tank

6 - емкость с фенолятами щелочных металлов6 - capacity with phenols of alkali metals

5, 7, 8 - насосы5, 7, 8 - pumps

9 - кипятильник9 - boiler

Проведение очистки возвратного растворителя в соответствии с предлагаемым способом на узле очистки растворителя осуществляют следующим образом.The cleaning of the return solvent in accordance with the proposed method on the site of cleaning the solvent is as follows.

Поток возвратного растворителя по трубопроводу I в качестве сырья поступает в среднюю или ниже средней части колонны 1. Температура по кубу исчерпывающей части колонны 1 составляет 125÷135°С, по верху укрепляющей части колонны 1 - 70÷80°С. Температурный режим по исчерпывающей части колонны является достаточным условием для испарения углеводородов С5, разложения первичных и третичных гидрохлоридов изопрена и выделения хлороводорода. Поток II пары углеводородной фракции С5 с хлороводородом через дефлегматор 3 собираются в емкости 4. Из емкости 4 часть потока III насосом 5 направляют в качестве флегмы на верхнюю тарелку укрепляющей части колонны, а балансовый избыток углеводородного потока III направляется на стадию разделения углеводородов С5. К потоку III, движущемуся по флегмовой линии, из емкости 6 насосом 7 подают щелочной агент IV. Из-за высокой плотности щелочного агента он полностью перетекает в кубовую часть колонны 1 и с потоком толуола и тяжелых углеводородов с рН 10÷12 по трубопроводу V насосом 8 поступает на колонну очистки толуола 2. На ректификационной колонне 2 происходит разделение на толуольную фракцию VI и тяжелые углеводороды VII. Часть потока V от 10 до 90% направляется в колонну очистки возвратного растворителя 1 по линии VIII в точку выше точки подачи возвратного растворителя.The flow of return solvent through pipeline I as a raw material enters the middle or lower middle part of column 1. The temperature in the cube of the exhaustive part of column 1 is 125–135 ° С, and on the top of the reinforcing part of column 1 is 70–80 ° С. The temperature regime in the exhaustive part of the column is a sufficient condition for the evaporation of C 5 hydrocarbons, decomposition of primary and tertiary isoprene hydrochlorides and the evolution of hydrogen chloride. Stream II of a pair of C 5 hydrocarbon fraction with hydrogen chloride through a reflux condenser 3 is collected in a tank 4. From tank 4, part of stream III by pump 5 is directed as reflux to the upper plate of the strengthening part of the column, and the balance excess of hydrocarbon stream III is sent to the C 5 hydrocarbon separation stage. An alkaline agent IV is supplied to a stream III moving along the reflux line from a tank 6 by a pump 7. Due to the high density of the alkaline agent, it completely flows into the bottoms of column 1 and, with a stream of toluene and heavy hydrocarbons with a pH of 10–12, flows through pipe V to pump 8 to clean the toluene 2. On distillation column 2, separation into toluene fraction VI and heavy hydrocarbons VII. A portion of stream V from 10 to 90% is sent to the purification column of the return solvent 1 through line VIII to a point above the feed point of the return solvent.

Точка подачи кубового продукта в колонну обусловлена различием физико-химических показателей сырьевого потока и углеводородов кубового продукта, в т.ч. плотностью. Создание однородной углеводородной жидкой фазы на тарелках ректификационной колонны будет происходить по мере стекания на нижние тарелки и, соответственно, распределение щелочного агента по сечению тарелок будет происходить неравномерно. В соответствии с предлагаемым способом углеводороды кубового продукта должны подаваться выше точки ввода сырьевого потока.The feed point of the bottoms product into the column is due to the difference in the physicochemical parameters of the feed stream and the hydrocarbons of the bottoms product, including density. The creation of a homogeneous hydrocarbon liquid phase on the plates of the distillation column will occur as it flows onto the lower plates and, accordingly, the distribution of the alkaline agent over the section of the plates will occur unevenly. In accordance with the proposed method, the hydrocarbons of the bottoms product must be supplied above the point of entry of the feed stream.

Пример. На лабораторной ректификационной установке проведено моделирование условий ректификации возвратного растворителя, образованного после полимеризации изопрена на катализаторе Циглера-Натта и содержащего гидрохлориды изопрена и изоамиленов, с добавлением углеводородов - кубового продукта колонны, содержащего щелочной агент. Соотношение смешиваемых углеводородов сырье на колонны: кубовый продукт составило 4:1 по объему. Характеристики углеводородов представлены в таблице 1, результаты эксперимента в таблицах 2-5.Example. At the laboratory distillation unit, the rectification conditions of the return solvent formed after the polymerization of isoprene on a Ziegler-Natta catalyst and containing isoprene and isoamylene hydrochlorides with the addition of hydrocarbons, a bottoms product of the column containing an alkaline agent, were simulated. The ratio of miscible hydrocarbon feedstocks per column: bottoms was 4: 1 by volume. Characteristics of hydrocarbons are presented in table 1, the results of the experiment in tables 2-5.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

При повышении температуры ректификации от 70 до 110°С концентрация водорастворимых хлоридов в дистилляте, полученном из сырья на колонну без добавления кубового продукта, выше, чем в дистилляте, полученном при ректификации смеси сырья на колонну и кубового продукта колонны очистки возвратного растворителя. Увеличение концентрации водорастворимых хлоридов в дистилляте коррелирует со снижением уровня рН водной вытяжки.With an increase in the temperature of distillation from 70 to 110 ° С, the concentration of water-soluble chlorides in the distillate obtained from raw materials to the column without adding bottoms is higher than in the distillate obtained by distillation of a mixture of raw materials into the column and bottoms from the column for cleaning the return solvent. An increase in the concentration of water-soluble chlorides in the distillate correlates with a decrease in the pH level of the aqueous extract.

Figure 00000005
Figure 00000005

Предложенный способ позволяет за счет нейтрализации выделяющегося хлороводорода поддерживать реакцию среды в испаряющихся углеводородах на нейтральном уровне рН=7,0, предотвратить коррозию дефлегматора, труб и емкости сбора дистиллята, что отразится на повышение техники безопасности производства растворных полимеров, возврат неизрасходованного щелочного агента в составе кубового продукта приводит к экономии щелочного агента.The proposed method allows to neutralize the released hydrogen chloride to maintain the reaction of the medium in evaporating hydrocarbons at a neutral level of pH = 7.0, to prevent corrosion of the reflux condenser, pipes and distillate collection capacity, which will affect the safety of production of solution polymers, the return of unused alkaline agent in the bottoms product leads to savings in alkaline agent.

Claims (1)

Способ очистки возвратного растворителя, включающий ректификацию возвратного растворителя на колонне, охлаждение паров в дефлегматоре, сбор дистиллята в емкости, подачу флегмы с щелочным агентом в ректификационную колонну, откачивание тяжелых углеводородов с кубовой части колонны на стадию выделения толуола, отличающийся тем, что производится возврат кубового продукта от 10 до 90%, содержащего неизрасходованный щелочной агент, на колонну ректификации в среднюю часть колонны, выше уровня подачи сырьевого потока, при этом кубовый продукт колонны очистки возвратного растворителя, содержащий неизрасходованный щелочной агент, имеет реакцию среды водной вытяжки рН 10-12.A method for purifying a return solvent, including rectification of a return solvent on a column, cooling vapors in a reflux condenser, collecting distillate in a tank, feeding reflux with an alkaline agent to a distillation column, pumping out heavy hydrocarbons from the bottom of the column to the toluene separation stage, characterized in that the bottoms are returned a product from 10 to 90%, containing an unspent alkaline agent, to the distillation column in the middle of the column, above the feed level of the feed stream, while the bottom product solvent refluxing columns containing an unspent alkaline agent have a reaction of an aqueous extract medium of pH 10-12.
RU2017114773A 2017-04-26 2017-04-26 Method of purification of the return solvent RU2648754C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114773A RU2648754C1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Method of purification of the return solvent

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017114773A RU2648754C1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Method of purification of the return solvent

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2648754C1 true RU2648754C1 (en) 2018-03-28

Family

ID=61867005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017114773A RU2648754C1 (en) 2017-04-26 2017-04-26 Method of purification of the return solvent

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648754C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683093C1 (en) * 2018-05-25 2019-03-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method of purification of the return solvent

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3499883A (en) * 1965-09-24 1970-03-10 Hooker Chemical Corp Polymer recovery and purification process
SU1147714A1 (en) * 1983-04-29 1985-03-30 Предприятие П/Я М-5399 Method of reprocessing return solvent
SU1361154A1 (en) * 1985-11-26 1987-12-23 Предприятие П/Я В-8296 Method of controlling process of removing admixtures from solvent in production of synthetic rubber
RU2039756C1 (en) * 1991-06-03 1995-07-20 Воронежский государственный проектный и научно-исследовательский институт промышленности синтетического каучука Method for recovery of hydrocarbonaceous solvent from recycled solvent in production of synthetic rubber
WO2004007567A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-22 Jsr Corporation Method of removing solvent from polymer solution and solvent removing apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3499883A (en) * 1965-09-24 1970-03-10 Hooker Chemical Corp Polymer recovery and purification process
SU1147714A1 (en) * 1983-04-29 1985-03-30 Предприятие П/Я М-5399 Method of reprocessing return solvent
SU1361154A1 (en) * 1985-11-26 1987-12-23 Предприятие П/Я В-8296 Method of controlling process of removing admixtures from solvent in production of synthetic rubber
RU2039756C1 (en) * 1991-06-03 1995-07-20 Воронежский государственный проектный и научно-исследовательский институт промышленности синтетического каучука Method for recovery of hydrocarbonaceous solvent from recycled solvent in production of synthetic rubber
WO2004007567A1 (en) * 2002-07-03 2004-01-22 Jsr Corporation Method of removing solvent from polymer solution and solvent removing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683093C1 (en) * 2018-05-25 2019-03-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method of purification of the return solvent

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3412016A (en) Method and apparatus for contemporaneously fractionating a plurality of hydrocarbon mixtures
US9969944B2 (en) Dissolved oil removal from quench water of gas cracker ethylene plants
JP2004528964A (en) Quench water pretreatment process
RU2464283C2 (en) Method of degassing aromatic polymer with alkylene group
US6042718A (en) Process for removing water from a water-containing crude oil
RU2648754C1 (en) Method of purification of the return solvent
US4789461A (en) Method for removing water from crude oil containing same
RS61674B1 (en) Process to control hi concentration in residuum stream
RU2544994C1 (en) Method and unit for oil preliminary distillation
RU2372379C1 (en) Cleaning method of hydrogen sulfide- and mercaptan bearing oil
CN113461601A (en) Treatment method of 3-methylpyridine waste liquid
US9714388B1 (en) Method for recycling liquid waste
US3026254A (en) Purification of furfural
RU2605601C1 (en) Method of reducing content of organic chlorides in oil
CN1227195C (en) Adiabatic Flash Evaporation of Styrene Tar
RU2663295C1 (en) Method of purification of the return solvent
RU2759496C1 (en) Installation for stabilization, topping and dehydration of oil
RU2261263C2 (en) Process of treating hydrocarbon feedstock for further processing
CN102140368B (en) Heavy dirty oil recycling process
CN111825258B (en) Coking residual ammonia water treatment device and method
US1807924A (en) Process for rectifying and treating hydrocarbon vapors
US2045492A (en) Apparatus for chemically treating topped crude oil
USRE33999E (en) Method of removing water from crude oil containing same
RU2181069C1 (en) Method of cleaning natural gas glycol desiccant solution
RU2581584C1 (en) Method of dehydrating highly stable water-hydrocarbon emulsions of natural and technogenic origin and device therefor