Экстрагент для выделения ароматических углеводородов @ - @

 

Изобретение касается экстрагента для выделения ароматических уг- . леводородов Cg- Су из углеводородных смесей путем экстрактивной ректификации . С целью повышения селективности и растворяющей способности экстрагент содержит 20-50 мас.% 4 оксиметил - 1,3 - диоксолана и 50-80 мас.% тетраметиленсульфона. Изучено равновесие пар-жидкость для модельной смеси: 50 мас.% бензола и 50 мас.% н-гексана в присутствии экстрагента. Вьщелениеароматических углеводородов Cg- С7 из углеводородных смесей проводят на насадной ректификационной колонке эффективностью 20 теоретических тарелок при температуре куба, соответствующей температуре кипения сырьевой смеси, и флегмовом числе i 10-15. На верх ректификационной колонки при выходе ее на режим по (Г дают экстрагент в виде флегмы, нагретый до температуры 50 С. Степень извлечения бензола составляет 93,7-94,2 мас.% при его чистоте 98,8-99,1 мас.%,степень извлечения толуола 98,4% при его чистоте 97,9 мас.%. 3 табл. to 00ел Сл 3t

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ (21) 3886956/23-04 (22) 18.04.85 (46) 07.11.86. Бюл. Ф 41 (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. С.M. Кирова (72) P.M. Долинская, А.Э.Щербина и Ц.И. Щербина (53) 60.048.65(088.8) (56) Патент СССР У 399103, кл. С 07 С 7/08, 1970.

Авторское свйдетельство СССР

У 1004329, кл. С О? С 7/10, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1161505, кл. С 07 С 7/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1105487, кл. С 07 С 7/08, 1982. (54) ЭКСТРАГЕНТ ДЛЯ ВЬЩЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ уГПЕВОДОРОДОВ С, — C„ (57) Изобретение касается экстрагента для выделения ароматических углеводородов С6- С из углеводородных смесей путем экстрактивной ректификации. С целью повышения селек,.SU„„268556 А1

ЮО 4. С 07 С 7/08, 7/10, 15/02 тивности и растворяющей способности экстрагент содержит 20-50 мас.Ж 4— оксиметил — 1,3 — диоксолана и

50-80 мас.7. тетраметиленсульфона.

Изучено равновесие пар-жидкость для модельной смеси: 50 мас.% бензола и 50 мас.7. н-гексана в присутствии экстрагента. Выделение аро матических углеводородов С6- С> из углеводородных смесей проводят на насадкой ректификационной колонке эффективностью 20 теоретических тарелок при температуре куба, соответствующей температуре кипения сырьевой смеси, и флегмовом числе

10-15. На верх ректификационной колонки при выходе ее на режим подают экстрагент в виде флегмы, о нагретый до температуры 50 С. Степень извлечения бензола составляет

93,7-94,2 мас.% при его чистоте

98,8-99, 1 мас.%,степень извлечения толуола 98,4% при его чистоте

97,9 мас.%. 3 табл.

12685

20 в

1,4510

Тетраметиленсульфон или сульфолан (ТМС) имеет т.кип,288 С,т,пл. 27,5"С платность при 20 С 1,26 г/см

Пример 1. Для определения оптимального соотношения компонентов (ОМДО-ТМС) изучают равновесие паржидкость смеси углеводородов бензолн-гексан при объемном соотношении растваритель:сырье 1:1 и определяют коэффициент обогащения по формуле

А

К

А

П где A и А„— содержание бензола в жидкости и в паре саат-5О ветственно.

Сырье — смесь углеводородов, состоящую из 28,5 r бензола и 2 1,5 г н-гексана,подвергают экстрактивной ректификации в присутствии смешанно- >5 га экстрагента, содержащего, мас.%:

ОМДО 20; ТМС 80. После достижения равновесия отбирают пробы жидкости

Изобретение относится к вьщелению1 ароматических углеводородов С6- С7 из углеводородных смесей, касается экстрагента для выделения ароматических углеводородов С - С,экстрактивной ректификацией, и может найти применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Целью изобретения является повышение селективнасти и растворяющей Ilo способности экстрагента.

Цель достигается тем, что экстрагент содержит тетраметиленсульфон (TMC) и 4-оксиметил-1,3-диоксолан (ОМДО) при следующем соотношении 15 компонентов, мас.%:

ОМДО 20-50

TMC До 100 н-Оксиметил-1,3-диоксолан представляет собой жидкость, которая растворима в воде полностью при всех концентрациях, в бензоле, хлороформе, сероуглераде и многих других растворителях, нерастварима в предельных углеводородах и имеет 25 следующие физико-химические показатели:

Температура кипения„ С 194,5 а

Плотность при 20 С, ЗО г/см 1,22

Показатель преломлего ния, и, Температура стекловао ния„ С . 35

56 и пара, определяют их состав и рассчитывают коэффициент обогащения ароматическим углеводородом.

Состав жидкости, мас.%: бензол

58,6, н-гексан 41 4, сс"тав пара, мас.%:бензол 35, 1; н-гексан 64,9, К = 1,67, Пример 2. Аналогичен примеру 1, но отличается составом смешанного экстрагента — 40 мас.X ОМДО и 60 мас,% TMC.

Состав жидкости, мас.X: бензол

62,0, н-гексан 38,0 состав пара, мас.%: бензол 37,6; н-гексан 62,4

К = i 65.

Пример 3. Аналогичен примеру 1, на отличается составом смешанного экстрагента — 45 мас.% ОМДО и 55 мас.% ТМС.

Состав жидкости, мас.%:бензал

58,2; н-гексан 41,8,состав пара, мас.%.,бензол 34,2; н-гексан 65,8, Ка 1 70

Пример 4. Аналогичен примеру 1, но отличается составом смешанного экстрагента — 50 мас.X ОБЩО и 50 Mac.% ТМС.

Состав жидкости, мас.%;бензол

59,8; н-гексан 40,2, состав пара, мас,X: бензол 34,8, н-гексан 65,2, Ко

Пример 5. Аналогичен примеру 1, но отличается составом смешанного экстрагента — 60 мас.% ОМДО и 40 мас.% ТМС.

Состав жидкости, мас.%: бензол

57,9, н-гексан 42,1,,состав пара, мас.Х: бензол 42 3; н-гексан 57,7, Ko-- 1,37.

Пример 6. Аналогичен примеру i, но отличается тем, что процесс экстрактивной ректификации проводят без экстрагента..

Состав жидкости, мас,X: бензол

57,5, н-гексан 42,5, состав пара, мас.%: бензал 48,7; н-гексан 51,3

К = 1,18.

Пример 7. Аналогичен примеру 1, но отличается тем, что в качестве экстрагента берут ОМДО.

Состав жидкости, час.X: бензол

57,7, н-гексан 42,3, состав пара, мас.X: бензол 45,8; н-гексан 54,2, К = 1,26 °

Пример 8. Аналогичен примеру 1, но отличается тем, что в качестве экстрагента берут ТМС.

1268556

5,84

45,37

Состав жидкости, мас.X: бензол

60,0; н-гексан 40,0, состав пара, мас,Х: бензол 36,1; н-гексан 63,9, К = 1,66.

Экстрагируюь,ие свойства селективных растворителей (при объемном отношении растворителя и сырья 1: 1), представленные в табл.1.

Исходя из данных, представленных в табл. 1, выбирают лучшее сочетание компонентов в смешанном экстрагенте

50 мас.Х ОМДО и 50 мас.X TMC.

Проводят сопоставительные исследо. вания с указанным биэкстрагентом

Пример 9, В куб насадочной 15 ректификационной колонки эффективностью 20 т.т. загружают 40 г смеси н-гексан — бензол, содержащей

59 мас.Х (23,6 г) бензола и 41 мас. . (16,4 r) н-гексана. После выхода 20 колонки на режим (температура верха

78 С, низа 90 С соответствует температуре кипения сырьевой смеси, давление атмосферное, флегмовое число 10-15) в верхнюю часть ее в виде 25 флегмы подают смешанный экстрагент, содержащий 50 мас.X ОМДО и 50 мас.X

ТМС, нагретый до 50 С. Отбирают

15,4 r рафината (93,9 мас.Х от за" грузки), который, как показал анализ, содержит чистый н-гексан. Экстракт, выделенный из куба (23,7 r), содержит по данным анализа 99,,1 мас. . (23,49 r) бензола. Степень извлечения бензола от его потенциала содержания в исходной смеси составляет

93,? мас. при чистоте 99,1 мас. .

Растворитель из экстракта регенерируют путем отгонки бензола при атмосферном давлении. Анализ рафината и экстрак-, в та осуществляют хроматографически.

Пример 10. В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию смеси н-гептан (45 мас.X) толуол (55 мас,X). 45

Пример 11. В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию катализата риформинга (фракция 34-85 С). В куб загружают 45 г катализата риформинга следующего сос-50 тава, мас.Х:

Предельные углеводороды

С вЂ” С 12,32 ,11редельные углеводороды

С, . 36, 4.7 55

Предельные углеводороды

С

Бензол

После выхода колонки на режим в верхнюю ее часть подают смешанный экстрагент, содержащий 50 мас.X ОМДО и 50 мас. ТМС, при 50 С, Одновременно отбирают 20,92 г рафината, содержащего по данным газохроматографического анализа, мас,Х:

Предельные углеводороды с — с 8, 16

Предельные углеводороды

cü 88, 18

Предельные углеводороды

С7 2,52

Бенэол 1,14

Содержимое куба перегоняют. Экстракт, выделенный из куба, содержит мас. :

11редельные углеводороды

С, 4,64

Предельные углеводороды

С 3.06

Бензол 92,3

Степень извлечения бензола

99, 1 мас,X при чистоте 92,3 мас.X.

Пример 12. В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию смеси н-гептан (44,0 мас.X) — толуол (56 мас.X), а в качестве растворителя используют тетраметиленсульфон (ТМС).

Пример 13. В условиях при;мера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию смеси и-гексан (48 мас,Х) — бензол (57 мас./5, в качестве растворителя используют

4-оксиметил-1,3-диоксолан (ОМДО).

Пример 14 (известный).

В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию смеси н-гексан (43 мас.X) — бензол (57 мас.Х) в качестве растворителя используют биэкстрагент 50 Mac.

ДЭГ и 50 мас.Х НСО (нефтяных сульфоксидов).

Пример 15.(известный). В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию смеси н-гептан (44,1 мас,X) — толуол (55,9мас. ), в качестве растворителя ислользуют биэкстрагент 40 мас.Х ДЭГ и

60 мас.Х НСО.

Пример 16 (известный) . В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию катализата риформинга (фр.34-85 С), в качестве растворителя используют биэкстрагент

45 мас.Х ДЭГ и 55 НСО Х.

1268556 Ь

В табл. 3 приведены результаты проведения экстрактивной ректификации при изменении соотношения компонентов биэкстрагента.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Как видно из данных табл.2, приме нение в качестве экстрагента предлагаемой смеси ОМДО с TMC в результате повьппения растворяющей способности увеличивает степень извлечения ароматических углеводородов и их чистоту по сравнению с известной 10 смесью ДЭГ с НСО. Степень извлечения бензола возрастает до 93,7 мас.% по сравнению с 92,6 мас.% для известного экстрагента, толуола — до

98,4 мас.% по сравнению с 97,6 мас.% 15 для известного экстрагента. Чистота ароматических углеводородов возрастает до 99,1 мас.% (бенэола) при использовании предлагаемого растворителя, а толуала — до 97,9 мас.%. 20

Т аблица 1

Пример

1,67

20:80

40:60

45:55

50:50

60:40

Вез экстрагента

1,65

1,70

1,37

1,18

ОМДО

1,66

TNC

Таблица епень извлечения мас.%

Пример

Сырье, мас.%.

Селекти раствори мас.%

9 Бенэол 59 н-Гексан 41

ОМДО+ТИС 50 1: 1

99,1

93,7

10 Толуол 55 и-Гептан 45

ОИДО+ТМС 50 1: 1

97,9 t1 Катализат риформинга

ОЩО+ТИС 50 1: 1

92,8

99, 1

12 Толуол 56 н-Гептан 44

TNC

56,8

58,4

Данные по примерам 9-16 свецены в табл.2.

Экстрагент для выделения аромати" ческих углеводородов С вЂ” С из углеводородных смесей экстрактивной ректификацией на основе серосодержащего соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения его селективности и растворяющей способности, он в качестве серосодержащего соединения содержит тетраметиленсульфон и дополнительно содержит

4-оксиметил-1,3-диоксолан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

4-0ксиметил-1,3-диоксолан 20-50

Тетраметиленсульфон До 100, 1268556

Продолжение табл.2

13 Бензол 57 ОМДО н-Гексан 43

45,2

44,2

Из92,6

97,2

15 Толуол 55 н-Гептан 45

96,3

97,6

16 Катализат риформинга

ДЭГ+НСО 45 1: 1

98,8

92,0

Таблица 3

Объемное истота Степень

Сырье. мас.Е

Селективный растворитель, мас.Е соотноше аромати извлечения с мас.7 ческогоTMC

ОМДО

89,2

93,4

10

Бензол 59 н-Гексан 41

Бензол 59 н-Гексан 41

94,2

98,8

20

Бензол 59 н-Гексан 41

94,0

99,0

55

Бензол 59 н-Гексан 41

93,7

99,1

50

Бензол 59 н-Гексан 41

87,3

96,4

60

Составитель Г. Гуляева

РедактоР Н. ГУнько ТехРед В.Кадар

Корректор Л. Патай

Заказ 5990/22 Тираж 379

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вестный

14 Бензол 57 н-Гексан 43

ДЭГ+НСО 50 1: 1

ДЭГ+НСО 40 t: 1 ние раст воритель сырье

ro углеводорода, мас.Е