Є ще 5 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб витягування одного або декількох мономерів з потоку (1) газу, що включає наступні стадії:

- в одній і тій же першій екстракційній колоні С1:

a) стадію екстрагування шляхом приведення потоку (1) газу в екстракційній колоні (С1) в контакт з органічним екстракційним розчинником (2), при цьому вказаний екстракційний розчинник (2) абсорбує вказаний мономер або мономери, і

b) стадію відгонки або десорбції інертним газом в екстракційній колоні (С1) шляхом подачі в нижній частині колони (С1), нижче точки подачі потоку (1) газу, що містить мономери, потоку інертного газу, переважно молекулярного азоту, або потоку газу, збагаченого молекулярним азотом (12),

при цьому потік (3) рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, відводять знизу колони (С1), а потік (4) відхідного газу відводять зверху колони (С1), після чого:

- у другій регенераційній колоні С2:

c) стадію витягування вказаного мономера або мономерів, на якій вказаний мономер або мономери відділяють від екстракційного розчинника шляхом перегонки в регенераційній колоні (С2), в яку подають потік (3) рідини, відведений знизу колони (С1), при цьому потік, що містить концентрований мономер або мономери (5), відводять зверху колони (С2), а потік (2) рідини, який містить екстракційний розчинник, відводять знизу колони (С2), після чого рециркулюють у верхню частину колони (С1);

причому мономер або мономери вибрані з дієнів, вінілароматичних сполук та ізобутену.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що мономер або мономери вибрані з ізопрену, бутадієну, ізобутену і стиролу.

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що екстракційний розчинник вибраний з аліфатичних, циклоаліфатичних і ароматичних вуглеводнів, що містять від 5 до 20 атомів вуглецю.

4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що екстракційний розчинник вибраний з н-гексану, фракцій ізомерів гексану, циклогексану, н-гептану, фракцій ізомерів гептану, метилциклогексану і толуолу.

5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він включає стадію конденсації потоку (4) відхідного газу, що відводиться зверху колони (С1), з подальшою стадією розділення з метою витягування, з одного боку, продувального газу (6) і, з іншого боку, розчину (7) сконденсованих вуглеводнів, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, причому вказаний розчин (7) рециркулюють у верхню частину колони (С1).

6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що потік (3) рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, який відводиться знизу колони (С1), нагрівають в теплообміннику Е3 потоком (2) рідини, що містить екстракційний розчинник, відведений знизу колони (С2).

7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він включає стадію конденсації потоку, що містить концентрований мономер або мономери (5), відведеного зверху колони (С2), з подальшою стадією розділення з метою витягування, з одного боку, неконденсованих сполук (11) і, з іншого боку, потоку мономера(ів) (8), причому частину (9) потоку мономера(ів) знов подають у верхню частину колони (С2).

8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що неконденсовані сполуки (11) рециркулюють в нижню частину колони (С1).

9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що потік рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, який відводиться знизу колони (С1), піддають обробці на стадії розділення з метою відділення від вказаного розчинника частини неконденсованих сполук, причому вказані неконденсовані сполуки повторно подають в нижню частину колони (С1).

10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що частину потоку рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, що відводиться знизу колони (С1), випарюють в теплообміннику Е6 і повторно подають в нижню частину колони (С1).

Текст

Реферат: Винахід стосується способу витягування одного або декількох мономерів з потоку (1) газу, що включає наступні стадії: - в одній і тій же першій екстракційній колоні (С1): a) стадію екстрагування шляхом приведення потоку (1) газу в екстракційній колоні (С1) в контакт з органічним екстракційним розчинником (2), при цьому вказаний екстракційний розчинник (2) абсорбує вказаний мономер або мономери, і b) стадію відгонки або десорбції інертними газом в екстракційній колоні (С1) шляхом подачі в нижній частині колони (С1), нижче точки подачі потоку (1), що містить мономери газу, потоку інертного газу, переважно молекулярного азоту, або потоку газу, збагаченого молекулярним азотом (12), при цьому потік (3) рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, відводять знизу колони (С1), а потік (4) відхідного газу відводять зверху колони (С1), після чого: - у другій регенераційній колоні (С2): c) стадію витягування вказаного мономера або мономерів, на якій вказаний мономер або мономери відділяють від екстракційного розчинника шляхом перегонки в регенераційній колоні (С2), в яку подають потік (3) рідини, відведений знизу колони (С1), при цьому потік, що містить концентрований мономер або мономери (5), відводять зверху колони (С2), а потік (2) рідини, що UA 115308 C2 (12) UA 115308 C2 містить екстракційний розчинник, відводять знизу колони (С2), після чого рециркулюють у верхню частину колони (С1); причому мономер або мономери вибрані з дієнів, вінілароматичних сполук та ізобутену. UA 115308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ОПИС Даний винахід стосується способу витягування дієнових або вініл ароматичних мономерів з потоку газу, який спосіб витягування включає стадію екстрагування шляхом приведення потоку газу в контакт з екстракційним розчинником з метою абсорбування мономера або мономерів і, потім, стадію витягування, на якій мономер або мономери відділяють від екстракційного розчинника, причому останній згодом рециркулюють з метою подачі на стадію екстрагування. В зоні екстрагування і/або витягування вуглеводнів, присутніх в розбавленому потоці газу, існує, головним чином, чотири типи способів екстрагування: способи кріогенного розділення, способи розділення на селективних мембранах, способи адсорбції/десорбції мономерів на селективних підкладках і способи абсорбції мономерів в селективних розчинниках. Способи кріогенного розділення добре відомі фахівцям в даній галузі, однак, ці способи є дорогими і передбачають використання пристроїв, що забезпечують їх здійснення при дуже низькій температурі і часто при високому тиску. Екстрагування мономерів з потоку газу на селективних мембранах було запропоноване як альтернатива кріогенному розділенню. Наприклад, в патенті US 5769927 описаний спосіб витягування мономерів з продувального газу за три стадії: конденсації, миттєвого випаровування і мембранного розділення. Однак, на перших двох стадіях необхідна кріогенна обробка при дуже високих температурах (-60 °C) і високих тисках (35 бар). Екстрагування мономерів з потоку газу шляхом адсорбції/десорбції також вивчалося як альтернатива кріогенному розділенню. Наприклад, в патенті ЕР 1302478 описане витягування мономерів шляхом адсорбції і десорбції на силікагелі або алюмогелі. Витягування мономера здійснюють в процесі адсорбції при змінному тиску (рressure swing adsorption - PSA). Однак, цей тип процесів, проте, як правило, потребує створення низького тиску, близько 0,1 бар на стадії десорбції мономера. Крім того, використання селективних мембран або адсорбуючих підкладок може приводити до гомополімеризації деяких мономерів. Також відоме відділення легких вуглеводнів від потоку газу з використанням екстракційних розчинників, зокрема, для витягування метану, етану, етилену або пропілену. Таким чином, існує множина промислових установок, що роблять можливим розділення газової сировини на фракції і залишковий газ. Так, в документі US 2409250 розкритий спосіб відділення бутадієну від газової суміші, що містить бутадієн і вуглеводні. Цей спосіб включає стадію очищення суміші розчинником з метою одержання розчину, що містить бутадієн, і газу, який по суті, не містить бутадієн, і перегонки розчину з метою відділення бутадієну. У документі WO 89/03009 також розкритий спосіб відділення сполук від потоку газоподібних вуглеводнів, зокрема, ненасичених вуглеводнів, шляхом приведення потоку газоподібних вуглеводнів в контакт в режимі протитечії в розділовій колоні з розчинником зі стадією відділення збідненого розчинника від збагаченого розчину, що одержується знизу розділової колони. Однак, все ще існує потреба витягування дієнових мономерів або інших мономерів, з якими ці дієнові мономери іноді співполімеризують з метою одержання еластомерів, присутніх в газових потоках, простим, рентабельним, гнучким або багатоцільовим способом і, крім того, з чистотою, при якій вони могли б бути безпосередньо використані для полімеризації, зокрема, для виробництва шин. Фахівцям в даній галузі відомо, що ступінь чистоти мономера є визначальним фактором при розгляді його використання для полімеризації. У потоці газу можуть бути присутніми домішки, які в більшій або меншій мірі шкідливі для полімеризації. У потоках газів, що містять вказані мономери, можуть бути присутніми три основних сімейства домішок, більш або менш шкідливих з точки зору процесу полімеризації: (I) гази, такі як діоксид вуглецю, монооксид вуглецю і кисень, (II) органічні похідні з одним або декількома подвійними зв'язками, такі як олігомери цільового мономера, і (III) похідні, які містять гетероатом, такий як атом кисню, сірки або азоту, наприклад, вода, альдегіди, ацетали, спирти, кетони, прості ефіри, аміни і тіоли. Ці домішки можуть негативно впливати на вихід полімеризації, стимулювати побічні реакції, які погіршують властивості кінцевого продукту, знижувати активність каталізатора, який буде тоді вимагатися в більшій кількості, або навіть інгібувати будь-які реакції. Можна згадати, наприклад, вплив присутності певних домішок на полімеризацію цис-1,4поліізопрену, що одержується на перехідному металі: присутність 10 частин на мільйон діоксиду вуглецю в ізопрені достатньо для інгібування полімеризації. Протонні домішки, такі як вода або етанол, необхідно компенсувати надлишком каталізатора, щоб запобігти зниженню його 1 UA 115308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 активності. Так, при ідентичних умовах полімеризації спостерігається, що присутність в ізопрені 15 частин на мільйон води знижує ступінь конверсії на 10 одиниць. Через це важливо звести до мінімуму вміст цих домішок на стадії витягування мономера і, тим самим, спростити і навіть виключити подальші стадії очищення. Компанією-заявником розроблений спосіб витягування, застосовний до дієнових мономерів і деяких мономерів, з якими ці дієнові мономери іноді співполімеризують з одержанням еластомерів, зокрема, для виготовлення шин, таких як вінілароматичні мономери або ізобутен, і що дозволяє вирішити проблему, сформульовану вище. Так, об'єктом даного винаходу є спосіб витягування одного або декількох мономерів з потоку газу, що включає наступні стадії: - в одній і тій же першій екстракційній колоні С1: а) стадію екстрагування шляхом приведення потоку газу в екстракційній колоні С1 в контакт з органічним екстракційним розчинником, при цьому, вказаний екстракційний розчинник абсорбує вказаний мономер або мономери, і b) стадію відгонки або десорбції інертними газом в екстракційній колоні С1 шляхом подачі в нижній частині колони С1, нижче точки подачі потоку, що містить мономери газу, потоку інертного газу, переважно, молекулярного азоту або потоку газу, збагаченого молекулярним азотом, при цьому, потік рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, відводять знизу колони С1, а потік відхідного газу відводять зверху колони С1, після чого: - у другій регенераційній колоні С2: с) стадію витягування вказаного мономера або мономерів, на кожний, вказаний мономер або мономери відділяють від екстракційного розчинника шляхом перегонки в регенераційній колоні С2, в яку подають потік рідини, відведений знизу колони С1, при цьому потік, що містить концентрований мономер або мономери, відводять зверху колони С2, а потік рідини, що містить екстракційний розчинник, відводять знизу колони С2, після чого рециркулюють у верхню частину колони С1; причому мономер або мономери підібрані з дієнів, вінілароматичних сполук та ізобутену. Зокрема, мономер або мономери, витягнуті способом, відповідним даному винаходу, можуть бути вибрані з ізопрену, бутадієну, ізобутену і стиролу. Екстракційний розчинник звичайно вибирають з аліфатичних, циклоаліфатичних і ароматичних вуглеводнів, що включають від 5 до 20 атомів вуглецю, переважно, від 6 до 15 атомів вуглецю, більш переважно, від 6 до 10 атомів вуглецю. Переважно, використовують той екстракційний розчинник, який не є домішкою з точки зору полімеризації еластомерів, що використовуються при виробництві шин. Як особливо переважні екстракційні розчинники можна згадати н-гексан, фракції ізомерів гексану, циклогексан, н-гептан, фракції ізомерів гептану, метилциклогексан і толуол. Спосіб, відповідний даному винаходу, також може включати стадію конденсації потоку відхідного газу, що відводиться зверху колони С1, з подальшою стадією розділення з метою витягування, з одного боку, продувального газу і, з іншого боку, розчину сконденсованих вуглеводнів, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, при цьому, вказаний розчин рециркулюють у верхню частину колони С1. Потік рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, що відводяться знизу колони С1, можуть бути нагрітими в теплообміннику Е3 потоком рідини, що містить екстракційний розчинник, відведений знизу колони С2. Спосіб, відповідний даному винаходу, також може включати стадію конденсації потоку, що містить концентрований мономер або мономери, відведений зверху колони С2, з подальшою стадією розділення з метою витягування, з одного боку, неконденсованих сполук, і, з іншого боку, потоку мономера(ів), при цьому, частину потоку мономера(ів) знов подають у верхню частину колони С2. Відношення витрачання потоку мономера(ів), що повторно подається у верхню частину колони С2, до витрати потоку мономера(ів), що не подається у верхню частину колони С2, відоме як флегмове число. Флегмове число, як правило, становить від 0,001 до 50. Неконденсовані сполуки, можуть бути рециркульовані у верхню частину колони С1. Частина потоку рідини, що містить екстракційний розчинник, що відводиться знизу колони С2, може бути випарена в теплообміннику Е5 і повторно подана в нижню частину колони С2. Відповідно до конкретного варіанта здійснення винаходу, потік рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер(и), що відводиться знизу колони С1, піддають обробці на стадії розділення з метою витягування з вказаного розчинника частини неконденсованих 2 UA 115308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 сполук, причому вказані сполуки, які не конденсуються, повторно подають в нижню частину колони С1. Відповідно до іншого конкретного варіанта здійснення винаходу, частина потоку рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, що відводиться знизу колони С1, випарюють в теплообміннику Е6 і повторно подають в нижню частину колони С1. Мономери, одержані способом, відповідним даному винаходу, можуть бути успішно використані для синтезу полімерів, які, в свою чергу, можуть бути використані у виробництві шин. Інші переваги і відмітні особливості стануть зрозумілі при розгляді детального опису варіантів здійснення винаходу, які ні в якій мірі не мають обмежувального характеру, і прикладених креслень, на яких: - на фіг. 1 представлена загальна схема способу, відповідного винаходу; - на фіг. 2 представлена схема одного з варіантів здійснення способу, відповідного винаходу; - на фіг. 3 представлена схема іншого варіанта здійснення способу, відповідного винаходу, в якому, зокрема, неконденсовані сполуки, витягнуті після перегонки, рециркулюють в екстракційну колону С1; - на фіг. 4 представлена схема іншого варіанта здійснення способу, відповідного винаходу; - на фіг. 5 представлена схема іншого варіанта здійснення способу, відповідного винаходу. Спосіб, відповідний даному винаходу, схематично представлений на фіг. 1. Потік 1 газу, з якого витягують мономери, може утворюватися, крім іншого, в результаті продування після стадії полімеризації, наприклад, являти собою продувальний газ контуру охолоджування, в якому тепло реакції полімеризації відводять за допомогою випарювання, на стадії концентрації розчину полімеру, наприклад, будь-якої стадії видалення непрореагованих мономерів, і реакційного розчинника з розчину полімеру, наприклад, за допомогою уловлювального агента, такого як азот, в результаті продування після стадії очищення мономерів, наприклад, очищення шляхом уловлювання вимиваючим агентом, або витягування газової фази з колони азеотропної перегонки або з біореактору, такого як ферментер або фотобіореактор. Потік 1 газу в загальному випадку містить як основні компоненти, перелік яких не має обмежувального характеру, молекулярний азот, монооксид вуглецю, діоксид вуглецю, молекулярний водень, аргон, молекулярний водень, воду і вуглеводні, включаючи мономер або мономери, що підлягають витяганню. Потік 1 газу може містити як другорядні компоненти похідні, які включають гетероатом, такий як атом кисню, сірки або азоту, наприклад, воду, альдегіди, ацетали, спирти, прості ефіри, кетони, аміни або тіоли. Він також може містити інші вуглеводні, в тому числі, розчинники полімеризації. Потік 1 газу подають в середину екстракційної колони С1, в якій він вступає в контакт з екстракційним розчинником 2, що подається зверху колони. Розчинник абсорбує вказаний мономер або мономери. Потік 12 інертного газу, такого як молекулярний азот або потік газу, збагаченого молекулярним азотом, подають в нижню частину колони С1. Цей інертний газ полегшує десорбцію легких сполук, які потенційно представляють шкоду для полімеризації, таких як, крім іншого, молекулярний кисень, монооксид вуглецю, діоксид вуглецю і вода. Таким чином, в колоні С1 є зона абсорбції, що знаходиться над рівнем подачі потоку 1 газу, в якій важкі компоненти потоку 1 газу переносяться з газової фази в рідку фазу, збагачуючи цю фазу мономером (мономерами), і зона десорбції, що знаходиться нижче рівня подачі потоку 1 газу, в якій деякі компоненти рідкої фази переносяться в газову фазу, збіднюючи вказану рідку фазу легкими компонентами, такими як, крім іншого, діоксид вуглецю, монооксид вуглецю, молекулярний кисень і вода. Потім знизу колони С1 відводять потік 3 рідини, що містить, головним чином, екстракційний розчинник і мономер або мономери, і зверху колони С1 - потік 4 відхідного газу. Потік 4 відхідного газу характеризується дуже низьким вмістом мономера. По суті, він містить гази, присутні в потоці 1, розчинник і зменшену кількість мономера або мономерів, а також інертний газ, що вноситься при відганянні. Ефективність витягування в колоні С1 може досягати 99,99%, тобто потік 3 рідини, що відводиться знизу колони С1, може містити до 99,99% ваг. мономера або мономерів, що спочатку були присутніми в потоці 1 газу. Потік 3 рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, потім спрямовують в колону С2. Мономер або мономери відділяють від екстракційного розчинника шляхом перегонки в регенераційній колоні С2. Концентрований потік 5 мономера(ів) відводять зверху колони С2. Вміст мономера(ів) в концентрованому потоці 5 мономера(ів) може досягати 99,99% ваг. Потік 2 3 UA 115308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 рідини, що містить екстракційний розчинник, відводять знизу колони С2 і рециркулюють у верхню частину колони С1. Рентабельний і гнучкий варіант здійснення способу, відповідного даному винаходу, схематично поданий на фіг. 2. Посилальні номери з фіг. 1 перенесені на фіг. 2. Потік 3а рідини нагрівається в теплообміннику Е3 потоком 2а рідини; нагрітий потік 3b рідини, що виходить з теплообміннику Е3, спрямовують в колону С2. Таким же чином, потік 2а рідини, відведений знизу колони С2, спрямовують в теплообмінник Е3, потік 2b рідини, який виходить охолодженим з теплообмінника Е3, спрямовують в теплообмінник Е2, потік 2с рідини, що виходить з теплообмінника Е2, де його температура була відрегульована, подають у верхню частину колони С1. Потік 4 відхідного газу відводять зверху колони С1. Він, по суті, містить гази, присутні в потоці 1, розчинник і зменшена кількість мономера(ів), а також інертний газ, що вноситься при відгонці. Його піддають обробці на стадії конденсації в конденсаторі Е1 з метою витягання можливо захоплених газовою фазою вуглеводнів. Цей потік 4а газу потім розділяють в резервуарі F1 з метою витягування, з одного боку, продувального газу 6, що містить велику частину газів, присутніх в потоці 1, зменшену кількість розчинника і можливі слідові кількості мономера(ів), і, з іншого боку, потоку 7 рідких сконденсованих вуглеводнів, що містить екстракційний розчинник і зменшена кількість мономера(ів). Потік 7 рідини рециркулюють у верхню частину колони С1. Таким же чином, концентрований потік 5а мономера(ів), відведений зверху колони С2, повністю або частково конденсують в конденсаторі Е4, одержуючи потік 5b газу, який розділяють в резервуарі F2 з метою витягування, з одного боку, неконденсованих сполук 11, що надходять з газами, розчиненими в потоці 3а рідини, і, з іншого боку, потоку 8 мономера(ів). Потік мономера(ів), додатково до мономеру або мономерів, можливо містить невелику кількість молекулярного азоту, невелику кількість екстракційного розчинника і, можливо, слідові кількості газів, таких як, крім іншого, діоксид вуглецю і молекулярний кисень. Частину 9 потоку мономера(ів) повторно подають, забезпечуючи дефлегмацію, у верхню частину колони С2, при цьому інша частина 10 являє собою продукт перегонки. Флегмове число, тобто відношення витрати потоку 9 до витрати потоку 10, визначають в контексті досягнення певної міри чистоти мономера(ів) потоку 10, яка може досягати 99,99%. Флегмове число, як правило, становить від 0,001 до 50. Ця величина може змінюватися згідно з розмірами колони С2, як відомо фахівцям в даній галузі. Частина 2d потоку рідини, що містить екстракційний розчинник і відвідного знизу колони С2, випарюють в теплообміннику Е5 і повторно подають в нижню частину колони С2, що забезпечує випаровування в цій колоні. Коефіцієнт випаровування, тобто відношення витрати випаровуваної частини потоку, 2е до витрати потоку 2а, встановлюють залежно від концентрації мономера(ів), яку необхідно одержати в потоці 2а в нижній частині колони С2. Коефіцієнт випаровування в загальному випадку становить від 0,01 до 30. Ця величина може змінюватися згідно з розмірами колони С2, як відомо фахівцям в даній галузі. У колоні С1 традиційно є зона концентрування, що знаходиться над рівнем подачі потоку 3b рідини, в якій пара, одержана в ребойлері Е3, збагачена мономером, і зона збідніння, що знаходиться нижче рівня подачі потоку 3b рідини, в якій рідина потоку 9, що надходить з флегмою, збіднена мономером(ами). Можливе введення свіжого екстракційного розчинника 14 на рівні лінії потоку 2а рідини з метою додавання розчинника відповідно до потреб. Також на рівні лінії потоку 2а рідини можливо забезпечити продування важких компонентів 13. Цей продувальний потік може бути одержаний за допомогою будь-якого відповідного пристрою, включаючи такий, який дозволяє здійснювати очищення екстракційного розчинника, який потім може бути знов введений в точці 14. Один з варіантів здійснення способу, відповідного даному винаходу, схематично поданий на фіг. 3. Посилальні номери з фіг. 2 перенесені на фіг. 3. У цьому варіанті здійснення неконденсовані сполуки 11, рециркулюють в нижню частину колони С1. Один з варіантів здійснення способу, відповідного даному винаходу, схематично поданий на фіг. 4. Посилальні номери з фіг. 3 перенесені на фіг. 4. Потік 3а рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери і, що відводиться знизу колони С1, розділяють в резервуарі F3, щоб, з одного боку, одержати частину неконденсованих сполук 3а1, яку повторно подають в нижню частину колони С1, і, з іншого боку, одержати потік 3а2 рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, які спрямовують в теплообмінник Е3. 4 UA 115308 C2 5 10 15 20 25 Один з варіантів здійснення способу, відповідного даному винаходу, схематично поданий на фіг. 5. Посилальні номери з фіг. 2 перенесені на фіг. 5. Частина 3а4 потоку рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери і що відводиться знизу колони С1, випарюють в теплообміннику Е6, одержуючи потік 3а5, який знов вводять в нижню частину колони С1, що забезпечує випаровування в цій колоні. Коефіцієнт випаровування, відношення витрати випаровуваної частини потоку, 3а5 до витрати потоку 3а4, встановлюють залежно від концентрації легких компонентів, відмінних від мономера або мономерів, яку необхідно одержати в потоці 3а3 в нижній частині колони С1. Коефіцієнт випаровування в загальному випадку становить від 0,01 до 30. Ця величина може змінюватися згідно з розмірами колони С1, як відомо фахівцям в даній галузі. Потік 3а3 з нижньої частини колони С1 спрямовують в теплообмінник Е3. У всіх цих варіантах здійснення винаходу якість одержуваного мономера або мономерів залежить від умов, які утворюються в колонах С1 і С2: температури, тиску, вибору екстракційного розчинника залежно від природи потоку газу, відношення витрати потоку газу до витрати потоку розчинника, флегмового числа, коефіцієнта випаровування і числа тарілок. Підбір цих параметрів дозволяє досягнути високого ступеню ефективності і гнучкості способу, відповідного винаходу. Температура може становити від -30 °C до 200 °C, тиск може становити від 0,5 до 10 бар. Число тарілок може бути від 2 до 50. Далі винахід пояснюється на прикладах. Приклад 1 Спосіб витягування ізопрену, відповідний даному винаходу, вивчали шляхом моделювання з використанням програмного забезпечення Aspen Plus™. Спосіб здійснювали відповідно до варіанта здійснення, представленого на фіг. 4. Як екстракційний розчинник використовували циклогексан. Умови роботи екстракційної колони С1 наведені в Таблиці 1. Таблиця 1 Число теоретичних тарілок Температура, °C Тиск, бар Відношення ваг. витрати циклогексану до ваг. витрати потоку подаваного газу 20 10 2 3 Умови роботи регенераційної колони С2 наведені в Таблиці 2. Таблиця 2 Число теоретичних тарілок Поживна тарілка Тиск, бар Флегмове число Коефіцієнт випаровування 30 20 17 2,5 1,36 3 Склад вхідних і вихідних потоків наведений в Таблиці 3. 5 UA 115308 C2 Таблиця 3 Номер лінії на кресленні Опис Компонент N2 O2 CO2 Ar Ізопрен Циклогексан Вода 1 Вхідний потік газу 0,504 0,088 0,286 0,009 0,112 Вхідні потоки 12 14 МолекуДодатковий лярний азот розчинник Вагова частка 1 1 0,001 6 Вихідні потоки 10 Продувальний газ Очищений ізопрен 0,641 0,07 0,228 0,007 0,001 0,051 0,001 0,002 0 0 0 0,998 0 0 Відношення витрат I0, ваг./ваг. 8,9 2,7 0,6 11,2 GS0, 1,0 0,3 0,1 1,3 ваг./ваг. I0, ваг./ваг.: ваг. витрата потоку/ваг. витрата ізопрену у вхідному потоці газу GS, ваг./ваг.: ваг. витрата потоку/ваг. витрата вхідного потоку газу 5 1,0 0,1 Приклад 2 Спосіб витягування ізопрену, відповідний даному винаходу, вивчали шляхом моделювання з використанням програмного забезпечення Aspen Plus™. Спосіб здійснювали відповідно до варіанта здійснення, поданого на фіг. 4. Як екстракційний розчинник використовували циклогексан. Умови роботи екстракційної колони С1 наведені в Таблиці 4. 10 Таблиця 4 Число теоретичних тарілок Температура, °C Тиск, бар 20 10 2 Відношення ваг. витрати циклогексану до ваг. витрати потоку подаваного газу Умови роботи регенераційної колони С2 наведені в Таблиці 5. 4 Таблиця 5 Число теоретичних тарілок Поживна тарілка Тиск, бар Флегмове число Коефіцієнт випаровування 20 17 2,5 3,1 0,08 Склад вхідних і вихідних потоків наведений в Таблиці 6. 15 6 UA 115308 C2 Таблиця 6 Номер лінії на кресленні Опис Компонент N2 O2 CO2 Ar Ізопрен Циклогексан Вода 1 Вхідний потік газу 0,504 0,088 0,286 0,009 0,112 Вхідні потоки 12 14 МолекуДодатковий лярний азот розчинник Вагова частка 1 1 0,001 Вихідні потоки 6 10 Продувальний газ Очищений ізопрен 0,642 0,07 0,228 0,007 0 0,051 0,001 0,002 0 0 0 0,981 0,017 0 Відношення витрат I0, ваг./ваг. 8,9 2,7 0,6 11,2 FG0, ваг./ваг. 1,0 0,3 0,1 1,3 I0, ваг./ваг.: ваг. витрата потоку/ваг. витрата ізопрену у вхідному потоці газу FG0, ваг./ваг.: ваг. витрата потоку/ваг. витрата вхідного потоку газу 1,0 0,1 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 1. Спосіб витягування одного або декількох мономерів з потоку (1) газу, що включає наступні стадії: - в одній і тій же першій екстракційній колоні С1: a) стадію екстрагування шляхом приведення потоку (1) газу в екстракційній колоні (С1) в контакт з органічним екстракційним розчинником (2), при цьому вказаний екстракційний розчинник (2) абсорбує вказаний мономер або мономери, і b) стадію відгонки або десорбції інертним газом в екстракційній колоні (С1) шляхом подачі в нижній частині колони (С1), нижче точки подачі потоку (1) газу, що містить мономери, потоку інертного газу, переважно молекулярного азоту, або потоку газу, збагаченого молекулярним азотом (12), при цьому потік (3) рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, відводять знизу колони (С1), а потік (4) відхідного газу відводять зверху колони (С1), після чого: - у другій регенераційній колоні С2: c) стадію витягування вказаного мономера або мономерів, на якій вказаний мономер або мономери відділяють від екстракційного розчинника шляхом перегонки в регенераційній колоні (С2), в яку подають потік (3) рідини, відведений знизу колони (С1), при цьому потік, що містить концентрований мономер або мономери (5), відводять зверху колони (С2), а потік (2) рідини, який містить екстракційний розчинник, відводять знизу колони (С2), після чого рециркулюють у верхню частину колони (С1); причому мономер або мономери вибрані з дієнів, вінілароматичних сполук та ізобутену. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що мономер або мономери вибрані з ізопрену, бутадієну, ізобутену і стиролу. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що екстракційний розчинник вибраний з аліфатичних, циклоаліфатичних і ароматичних вуглеводнів, що містять від 5 до 20 атомів вуглецю. 4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що екстракційний розчинник вибраний з н-гексану, фракцій ізомерів гексану, циклогексану, н-гептану, фракцій ізомерів гептану, метилциклогексану і толуолу. 5. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він включає стадію конденсації потоку (4) відхідного газу, що відводиться зверху колони (С1), з подальшою стадією розділення з метою витягування, з одного боку, продувального газу (6) і, з іншого боку, розчину (7) сконденсованих вуглеводнів, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, причому вказаний розчин (7) рециркулюють у верхню частину колони (С1). 7 UA 115308 C2 5 10 15 6. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що потік (3) рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, який відводиться знизу колони (С1), нагрівають в теплообміннику Е3 потоком (2) рідини, що містить екстракційний розчинник, відведений знизу колони (С2). 7. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що він включає стадію конденсації потоку, що містить концентрований мономер або мономери (5), відведеного зверху колони (С2), з подальшою стадією розділення з метою витягування, з одного боку, неконденсованих сполук (11) і, з іншого боку, потоку мономера(ів) (8), причому частину (9) потоку мономера(ів) знов подають у верхню частину колони (С2). 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що неконденсовані сполуки (11) рециркулюють в нижню частину колони (С1). 9. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що потік рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, який відводиться знизу колони (С1), піддають обробці на стадії розділення з метою відділення від вказаного розчинника частини неконденсованих сполук, причому вказані неконденсовані сполуки повторно подають в нижню частину колони (С1). 10. Спосіб за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що частину потоку рідини, що містить екстракційний розчинник і мономер або мономери, що відводиться знизу колони (С1), випарюють в теплообміннику Е6 і повторно подають в нижню частину колони (С1). 8 UA 115308 C2 9 UA 115308 C2 10 UA 115308 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Recovery of monomers

Автори англійською

Dorato, Margarita, Kiener, Pierre

Автори російською

Дорато Маргарита, Кьенер Пьер

МПК / Мітки

МПК: C07C 7/11, B01D 53/14, C07C 7/10

Мітки: витягування, мономерів

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/13-115308-vityaguvannya-monomeriv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Витягування мономерів</a>

Подібні патенти