Способ выделения н-гексана из гексансодержащих бензиновых фракций

 

Изобретение относится к области химической технологии, а точнее к способу выделения н-гексана из гексансодержащих бензиновых фракций, содержащих помимо н-гексана близкокипящие к нему углеводороды: 2,2-диметилбутан, 2,3-диметилбутан, 2-метилпентан, З-метилпентан, метилциклопентан, а также другие парафиновые и циклопарафиновые углеродороды состава C₅-C₆. Предложен способ выделения н-гексана (из указанного сырья) чистовой выше 99 маc.%, по всем показателям отвечающий ТУ на н-гексан марки "чистый" методом ректификации с разделяющим агентом, в качестве которого используют смесь бензола и н-гептана, на двух колоннах. На первой колонне при атмосферном давлении выделяют по верху фракцию легких углеводородов, на второй колонне из кубового продукта первой колонны при давлении 800-7000 мм рт. ст. по верху выделяют н-гексан, который доочищают от бензола адсорбцией на цеолитах или обработкой олеумом.

Изобретение относится к химической промышленности, точнее к способу выделения н-гексана из гексановых фракций, представляющих собой узкие бензолсодержащие фракции, содержащие парафиновые и циклопарафиновые углеводороды C₅-C₆ (техническое название такой фракции - нефрас).

Указанные фракции, содержащие от 30% н-гексана, выделяют, например, из рафинатов, которые получаются в процессе экстракции ароматических углеводородов из катализатов риформинга прямогонных бензиновых фракций 62 - 105^oC, 62 - 85^oC селективными растворителями (Надуткина С.И. и др. Химия и технология топлив и масел, 1976, N 7, с. 3 - 5). Согласно требованиям ТУ 6-09-3375-78 на н-гексан марки "чистый" концентрация основного вещества в нем должна быть не менее 99,0 мас.%, показатель цветности - не более 0,5 мг йода на 100 мл продукта, бромное число - не более 0,02 г брома на 100 мл продукта, температура выкипания - в пределах 68,5 - 68,9^oC (Гексановые растворители (нефрасы) ТУ 38.1011228 - 90).

Гексан марки "чистый" широко используется как реактив в лабораторных органических синтезах, а также в текстильной, парфюмерной, пищевой промышленности. Рыночная цена н-гексана этой марки составляет в настоящее время ≈ 12 млн. рублей за тонну, в то время как 1 т нефраса - предполагаемого сырья для выделения н-гексана - стоит всего 700 тыс. рублей. Технико-экономические расчеты, проведенные заявителями, показали, что методом четкой ректификации с использованием приемов предлагаемого ниже способа выделение н-гексана из нефраса является экономически целесообразным.

Известен способ выделения н-гексана из продукта реакции Фишера-Тропша (Азингер Ф. Введение в нефтехимию. М., Гостопхимиздат, 1961, 285 с.) - реакции взаимодействия окиси углерода с водородом при температуре 180 - 200^oC, давлении 17 - 25 ати на неподвижном железном катализаторе. В результате получают реакционную смесь, содержащую 5 - 7 мас.% углеводородов C₃-C₄, 30 - 35 мас. % бензина, представляющего собой фракцию парафиновых углеводородов C₅-C₁₂ нормального строения, 16 - 18 мас.% дизельной фракции, 10 - 13 мас.% сырого парафина, 11 - 15 мас.% мягкого парафина, 18 - 22 мас.% жесткого парафина, 4 - 5 мас.% спиртов и кетонов. Из указанного сырья ректификацией выделяют бензин, т.е. фракцию н-парафинов C₅-C₁₂, из которой дополнительно четкой ректификацией выделяют н-гексан. Выделение н-гексана из смеси парафинов нормального строения не представляет собой принципиальных трудностей вследствие значительной разности температур кипения гомологов. Недостатком указанного способа получения н-гексана является значительная энергетическая емкость и металлоемкость.

Резкое повышение цен на энергоносители в последние годы сделали указанный процесс нерентабельным, что привело к закрытию всех установок по производству индивидуальных парафиновых углеводородов на базе этого способа.

Нефрасы - узкие деароматизированные фракции предельных углеводородов - являются значительно более дешевым и доступным сырьем для производства н-гексана, чем бензин, синтезированный по методу Фишера-Тропша. Однако выделение н-гексана из нефраса осложнено наличием в его составе близкокипящих парафиновых углеводородов изо-строения и циклопарафинов, таких как 2-метилпентан, 3-метилпентан, метилциклопентан. Четкое отделение н-гексана от них методом простой ректификации (т.е. без разделяющего агента и при атмосферном давлении) даже на высокоэффективных колоннах и при высоких значениях флегмовых чисел не представляется возможным. Максимально достижимая чистота н-гексана при выделении в этих условиях составляет 98,1 мас.%. При выходе от потенциала 48,6 мас.% (пример 7 настоящей заявки).

Известен способ очистки н-гексана от метилциклопентана методом экстракционной ректификации (А. с. 177863 от 3.10.1964 г., опубл. БИ N 2, 1966 г.) (способ-прототип). В качестве разделяющего агента в этом способе предлагается использовать диметилформамид или его смесь с пропиленкарбонатом.

Согласно описанию способа смесь н-гексана и метилциклопентана вводят в качестве питания на 1/3 от верха ректификационной колонны эффективностью 50 т. т. В верхнюю часть колонны подают разделяющий агент в соотношении 10 мас. ч. разделяющего агента на 1 мас. ч. разделяемой смеси. Процесс разделения проводят при температуре верха колонны 68,5^oC, низа 120^oC. С верха колонны в качестве дистиллята отбирают н-гексан, содержащий 99 мас.% основного вещества и 1 мас.% метилциклопентана. Из куба колонны выделяют смесь разделяющего агента с метилциклопентаном и н-гексаном в соотношении 98 мас.% метилциклопентана, 2 мас.% н-гексана.

Недостатком указанного способа является высокая термолабильность и реакционная способность предлагаемого разделяющего агента, его высокая стоимость и коррозионная активность, что требует для изготовления оборудования дорогостоящих марок легированных сталей.

Как показали наши исследования, в выделенном по способу-прототипу н-гексане присутствуют микропримеси муравьиной кислоты - продукта гидролитического разложения диметилформамида в присутствии воды, следы которой всегда имеют место в товарном диметилформамиде, что делает такой продукт непригодным для ряда применений, в частности, в фармацевтической промышленности и в качестве экстрагентов природных жиров. При добавлении в разделяющий агент пропиленкарбоната в качестве продуктов разложения обнаруживаются примеси непредельных соединений, что обуславливает увеличение бромного числа целевого продукта ( пример 12 настоящей заявки).

Цель настоящего изобретения - расширение сырьевой базы для выделения н-гексана марки "чистый", упрощение технологии выделения целевого продукта, снижение его себестоимости, повышение качества. Сущность предлагаемого способа состоит в следующем. Узкую гексановую фракцию, выделенную ректификацией либо из рафината экстракции ароматических углеводородов селективными растворителями, либо из фракции НК-85^oC бензина процесса гидрокрекинга вакуумных дистиллятов, либо из смолы пиролиза после ее двустадийного гидрирования и других производств, направляют в питание первой ректификационной колонны эффективностью не менее 100 - 150 т.т. вместе с разделяющим агентом, в качестве которого используют смесь бензола и н-гептана, содержащую до 20 мас.% бензола, при массовом соотношении в питании колонны метилциклопентан : разделяющий агент, равном (5 - 30):1. По верху колонны, работающей при атмосферном давлении и температуре верха 61 - 64^oC, низа 75 - 82^oC, выделяют фракцию "легких" углеводородов, т.е. имеющих температуру кипения ниже н-гексана, содержащую 8 - 12 мас.% н-гексана, которую можно использовать как высокооктановый компонент моторного топлива, поскольку она включает в основном углеводороды изо-строения. По низу колонны выделяют н-гексан, метилциклопентан, разделяющий агент. Нижний продукт первой колонны направляют в питание второй колонны эффективностью, равной первой, работающей при давлении 800 - 7000 мм рт. ст., температуре верха 72 - 145^oC, низа 82 - 155^oC (температура верха и низа являются параметрами, производными от значения выбранного давления и состава сырья).

По верху второй колонны выделяют смесь н-гексана и бензола, по низу - смесь метилциклопентана и н-гептана. Дистиллятный продукт второй колонны направляют на очистку н-гексана от примесей бензола. Эту очистку проводят одним из описанных в литературе методов: обработкой продукта олеумом с последующей промывкой раствором карбоната натрия (Нефтепереработка и нефтехимия, вып. 1, 1996 г., с. 10) либо адсорбцией на цеолитах типа NaX (Альфузова Л.А. Химическая промышленность за рубежом, N 8, НИИТЭХИМ, 1964 г.). После такой очистки содержание бензола в н-гексане не превышает 0,01 мас.%, что делает пригодным выделенный н-гексан во всех известных областях его применения (пример 1 настоящей заявки). Способ очистки н-гексана от бензола адсорбцией на цеолитах является предпочтительным перед методом олеумной очистки, поскольку в этом способе возможна довольно простая регенерация бензола путем продувки адсорбера горячим азотом. В случае олеумной очистки бензол в итоге превращается в натриевую соль бензолсульфокислоты, т.е. имеют место потери бензола. Однако, учитывая большие мощности и относительно невысокую цену бензола, а также незначительный расход бензола в предлагаемом процессе, эти потери несущественно скажутся на себестоимости товарного н-гексана.

Второй компонент разделяющего агента - н-гептан, довольно просто регенерируется из кубового продукта второй колонны ректификацией (пример 1).

Процесс выделения н-гексана осуществляют при массовом соотношении метилциклопентан : разделяющий агент (5 - 30):1. Указанное соотношение устанавливают по отношению к метилциклопентану как наиболее трудноотделимой от целевого продукта примеси.

Существенными отличительными признаками предлагаемого способа являются организация схемы выделения н-гексана из узких гексановых фракций, включающей стадию выделения легкокипящих примесей ректификацией на первой колонне и выделение из кубового продукта этой колонны целевого н-гексана по верху второй колонны, работающей при повышенном давлении в диапазоне 800 - 7000 мм. рт. ст.; выделение целевого продукта в присутствии разделяющего агента, в качестве которого используют смесь бензола и н-гептана, содержащую до 20 мас.% бензола при массовом соотношении в сырье процесса метилциклопентан : разделяющий агент (5 - 30) : 1.

Исследования, проведенные заявителями на пилотной установке непрерывной ректификации, показали, что давление в первой ректификационной колонне практически не влияет на отделение "легких" примесей от н-гексана. Напротив, выбор давления на стадии выделения целевого н-гексана является существенным. При давлении в колонне ниже заявляемого предела выделение н-гексана чистотой 99,0 мас.% (требования ТУ) не представляется возможным (пример 8). Повышение давления выше 7000 мм рт. ст. экономически нецелесообразно, так как дополнительные энергозатраты на разделение не компенсируются повышением качества и выхода целевого продукта.

Аналогично повышение содержания бензола в разделяющем агенте, расход разделяющего агента на стадии разделения по сравнению с заявляемыми значениями экономически не компенсируется повышением выхода и качества выделяемого н-гексана.

Использование повышенного давления при ректификационном разделении близкокипящих углеводородов известно, но обычно этот прием используют с целью обеспечения условий конденсации верхнего продукта, т.е. для повышения допустимой температуры охлаждающего агента и снижения поверхности конденсатора. В предлагаемом способе повышение давления ректификации во второй колонне осуществляют исключительно для повышения относительной летучести н-гексана и метилциклопентана, что приводит к повышению качества и выхода целевого продукта. Эффект повышения относительной летучести в системе н-гексан - метилциклопентан с увеличением давления в литературе не описан и был установлен заявителями в процессе пилотных испытаний выделения н-гексана из нефрасов.

Влияние давления на чистоту и выход выделяемого ректификацией из нефраса н-гексана, а также разделяющее действие смеси н-гептана и бензола является неочевидным фактом и не может быть предсказано теоретически, поскольку в литературе отсутствуют данные по фазовым равновесиям в системе н-гексан - метилциклопентан - бензол - н-гептан при давлении 800 - 7000 мм рт. ст., что не позволяет смоделировать рассматриваемое разделение на ЭВМ.

Все данные нижеприведенных примеров получены в результате испытаний на пилотной установке непрерывного действия. Это указывает на соответствие отличительных признаков способа критериям новизны и неочевидности.

Необходимо подчеркнуть, что указанный выше эффект предлагаемого способа достигается только при совокупном использовании отличительных признаков. При раздельном их использовании требуемая чистота целевого продукта - 99,0 мас.% - не достигается, а выход целевого продукта существенно ниже (примеры).

Достоинством предлагаемого способа является также то, что компоненты используемого в нем разделяющего агента, в отличие от предлагаемого в способе-прототипе, являются продуктами нефтеперерабатывающих производств тех же самых заводов, где и производят нефрас - сырье для производства н-гексана, т. е. их не нужно специально закупать. Предлагаемый способ позволяет существенно расширить сырьевую базу для производства н-гексана, упростить технологию его выделения за счет исключения из процесса азот- и кислородсодержащих термолабильных и коррозионно-активных соединений, повысить качество целевого продукта за счет снижения содержания в нем микропримесей непредельных соединений и кислот.

Качество выделяемого н-гексана отвечает всем требованиям ТУ, его выход от потенциала колеблется от 76 до 89 мас.% в зависимости от применяемого давления на второй стадии процесса.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (средние значения заявляемых параметров) Узкая гексановая фракция, выделенная из рафината процесса экстракции ароматических углеводородов методом четкой ректификации на колонне эффективностью 50 т.т. при кратности орошения 17, состава, мас.%: 2,2-диметилбутан - 0,82; 2,3-диметилбутан - 2,53; 2 - метилпентан - 7,93; 3-метилпентан - 12,08; н-гексан - 56,78; метилциклопентан - 12,33; другие углеводороды состава C₅ - C₆ - 7,53, с расходом 100 кг/час направляют в питание первой ректификационной колонны, заполненной спирально-призматической насадкой 7 х 7 х 0,5 мм эффективностью 150 т.т. Высота насадочной части колонны - 15 м, высота колонны - 20,7 м. Точка ввода сырья - 55 т.т. от верха насадочной части колонны. Давление в верху колонны - 760 мм рт. ст., в низу колонны - 915 мм рт. ст., температура в верху колонны 63^oC, в низу - 76^oC, температура ввода сырья - 69^oC, орошения - 35^oC, кратность орошения - 25. Вместе с потоком сырья в питание колонны вводят 1,03 кг/час разделяющего агента состава, мас.%: бензол - 10, н-гептан - 90. Массовое соотношение метилциклопентан : разделяющий агент равно 12 : 1.

По верху первой колонны выделяют 35,20 кг/час дистиллятного продукта состава, мас.%: 2,2-диметилбутан - 2,33; 2,3-диметилбутан - 7,19; 2-метилпентан - 22,53; 3-метилпентан - 34,23; н-гексан - 11,98; метилциклопентан - 0,35; другие углеводороды состава C₅-C₆ - 21,39. Указанный продукт используют как компонент бензина АИ-93.

По низу колонны выделяют 65,83 кг/час кубового продукта состава, мас.%: 3-метилпентан - 0,05; н-гексан - 79,85; метилциклопентан - 18,54; бензол - 0,16; н-гептан - 1,40.

Кубовый продукт первой колонны направляют в питание второй ректификационной колонны, по габаритам и эффективности аналогичной первой, работающей при давлении в верху колонны 3500 мм рт. ст., в низу - 3698 мм рт. ст., температуре в верху колонны - 124^oC, в низу - 136^oC, при кратности орошения 33, температуре орошения 33^oC.

По верху колонны выделяют 48,80 кг/час дистиллятного продукта состава, мас.%: 3-метилпентан - 0,07; н-гексан - 99,14; метилциклопентан - 0,58; бензол - 0,21; по низу - 17,03 кг/час кубового продукта состава, мас.%: н-гексан - 24,59; метилциклопентан - 69,99; н-гептан - 5,42.

Дистиллятный продукт второй колонны направляют в адсорбер, заполненный цеолитом типа NaX, где происходит адсорбция примесей бензола на цеолите. В результате очистки получают 47,47 кг/час целевого н-гексана, содержащего 99,40 мас. % основного вещества, 0,60 мас.% метилциклопентана (концентрация бензола в нем в пределах точности анализа менее 0,01 мас.%), цветностью 0,25 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,012 г брома на 100 мл. Выход целевого продукта - 83,1 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Адсорбированный на цеолите бензол выделяют путем продувки адсорбера горячим азотом. Десорбированный бензол рециркулируют в процесс.

Очистку н-гексана от примесей бензола можно осуществить путем обработки дистиллятного продукта второй колонны олеумом. Для этого дистиллятный продукт второй колонны обрабатывают последовательно олеумом в массовом соотношении дистиллятный продукт: олеум, равном 1 : 0,5, а затем отмывают полученную смесь 5%-ным раствором карбоната натрия. В результате получают н-гексан с содержанием бензола менее 0,01 мас.%, концентрацией основного вещества 99,12 мас.%, цветностью 0,29 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,016 г брома на 100 мл, с выходом от потенциального содержания в сырье 83,1мас.%.

Кубовый продукт второй колонны состава, % мас: н-гексан - 24,59; метил -циклопентан - 69,99; н-гептан - 5,42 направляют в питание ректификационной колонны эффективностью 30 т.т, работающей при атмосферном давлении, температуре верха 70,6^oC, низа 102,4^oC, кратности орошения 2,5. По верху колонны выделяют 16,11 кг/час дистиллятного продукта состава, мас.%: н-гексан - 26,0; метилциклопент - 74,0; используемого в качестве компонента бензина ФИ-93, по низу колонны - 0,92 кг/час н-гептана, рециркулируемого в качестве компонента разделяющего агента в питании первой колонны.

Пример 2 (нижнее значение давления во второй колонне) Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1, с тем отличием, что давление во второй колонне отвечает нижней заявляемой границе, а именно 800 мм рт.ст.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 99,0 мас.% основного вещества, 1,0 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,48 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,017 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 75,6 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 3 (верхнее значение давления во второй колонне) Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что давление во второй колонне отвечает верхней заявляемой границе, а именно 7000 мм рт.ст.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 99,6 мас.% основного вещества, 0,4 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,21 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,010 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 88,7 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 4 (нижняя граница соотношения метилциклопентан: разделяющий агент).

Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что соотношение метилциклопентан: разделяющий агент отвечает нижней заявляемой границе, а именно 5:1.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 99,5 мас.% основного вещества, 0,5 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,22 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,017 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 84,8 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 5 (верхняя граница соотношения метилциклопента: разделяющий агент) Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что соотношение метилциклопентан : разделяющий агент отвечает верхней заявляемой границе, а именно 30 : 1.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 99,1мас. % основного вещества, 0,9 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,42 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,019 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 76,3 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 6 (верхняя граница концентрации бензола в разделяющем агенте) Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что концентрация бензола в разделяющем агенте отвечает верхней заявляемой границе, а именно 20 мас.%.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 99,6 мас.% основного вещества, 0,4 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,19 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,015 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 84,6 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 7 (сравнительный без разделяющего агента) Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что разделение осуществляют без применения разделяющего агента.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 98,7 мас.% основного вещества, 1,3 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,41 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,016 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 67,3 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 8 (сравнительный, без разделяющего агента при атмосферном давлении во второй колонке) Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что разделение осуществляют без применения разделяющего агента и при атмосферном давлении во второй колонке.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 98,1 мас.% основного вещества, 1,9 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,43 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,014 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 48,6 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 9 (сравнительный, с разделяющим агентом при атмосферном давлении во второй колонке)
Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что разделение осуществляют при атмосферном давлении во второй колонке.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 98,8 мас.% основного вещества, 1,2 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,39 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,011 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 68,9 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 10 (без бензола в разделяющем агенте)
Сырье состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что разделение осуществляют без применения разделяющего агента.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 99,0 мас.% основного вещества, 1,0 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,42 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,016 г брома на 100 г. Выход целевого продукта - 73,1мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 11 (другой состав сырья, поступающего на разделение)
Узкая гексановая фракция, выделенная из рафината процесса экстракции ароматических углеводородов методом четкой ректификации на колонне эффективностью 50 т. т. при кратности орошения 17, состава, мас.%: 2,2-диметилбутан 1,12; 2,3-диметилбутан 1,66; 2-метилпентан 5,72; 3-метилпентан 16,07; н-гексан - 54,35; метилциклопентан - 16,33; другие углеводороды состава C₅ - C₆ - 4,75 с расходом 100 кг/час направляют в питание первой ректификационной колонны, заполненной спирально-призматической насадкой 7х7х0,5 мм эффективностью 150 т. т. Высота насадочной части колонны - 15 м, высота колонны - 20,7 м. Точка ввода сырья - 55 т.т. от верха насадочной части колонны. Давление в верху колонны - 760 мм рт.ст., в низу колонны 915 мм рт.ст., температура в верху колонны - 62,8^oC, в низу - 76,8^oC, температура ввода сырья - 69,7^oC, орошения - 35^oC, кратность орошения - 28. Вместе с потоком сырья в питание колонны вводят 2,04 кг/час разделяющего агента состава, мас. %: бензол- 13,0, н-гептан - 87,0. Массовое соотношение метилциклопентан : разделяющий агент равно 8:1.

По верху первой колонны выделяют 32,27 кг/час дистиллятного продукта состава, мас. %: 2,2-диметилбутан - 3,47; 2,3-диметилбутан - 5,14; 2-метилпентан - 17,73; 3-метилпентан 49,67; н-гексан - 11,98; метилциклопентан - 0,51; и другие углеводороды состава C₅ - C₆ - 14,72. Указанный продукт используют как компонент бензина АИ-93.

По низу колоны выделяют 69,77 кг/час кубового продукта состава, мас.%: 3-метилпентан - 0,06; н-гексан - 73,84; метилциклопентан - 23,17; бензол - 0,38; н-гептан - 2,55.

Кубовый продукт первой колонны направляют в питание второй ректификационной колонны, по габаритам и эффективности аналогичной первой, работающей при давлении в верху колонны 3500 мм рт.ст., в низу - 3698 мм рт.ст., температуре в верху колонны - 124,2^oC, в низу - 138^oC, при кратности орошения 35, температуре орошения 32^oC.

По верху колонны выделяют 48,16 кг/час дистиллятного продукта состава, мас.%: 3-метилпентан - 0,09; н-гексан - 99,58; метилциклопентан - 0,78; бензол - 0,55; по низу - 21,62 кг/час кубового состава, мас.%: н-гексан - 18,73; метилциклопентан - 73,06; н-гептан - 8,21.

Дистиллятный продукт второй колонны направляют в адсорбер, заполненный цеолитом типа NaX с размером входных окон 8 , где имеет место адсорбция примесей бензола на цеолите. В результате очистки получают 46,68 кг/час целевого н-гексана, содержащего 99,20 мас.% основного вещества, 0,8 мас.% метилциклопентана цветностью 0,33 мг йода на 100 мл, бромным числом - 0,012 г брома на 100 мл. Выход целевого продукта - 85,2 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Кубовый продукт второй колонны состава, мас.%: н-гексан - 18,73; метилциклопентан - 73,06; н-гептан - 8,21 направляют в питание ректификационной колонны эффективностью 30 т.т, работающей при атмосферном давлении, температуре верха 70,8^oC, низа 102,9^oC, кратности орошения 2,7. По верху колонны выделяют 19,84 кг/час дистиллятного продукта состава, мас.%: н-гекссан - 20,4; метилциклопентан - 79,6; используемого в качестве компонента бензина АИ-93, по низу колонны - 1,78 кг/час н-гексана, рециркулируемого в качестве компонента разделяющего агента в питании первой колонны.

Пример 12 (по способу прототипу)
Сырье состава, приведенного в примере 1, с расходом 100 кг/час направляют в качестве питания на 16 т.т. от верха ректификационной колонны эффективностью 50 т. т. На 3 т.т. от верха колонны в качестве разделяющего агента подают 1000 кг/час смеси состава, мас.%: 90 мас.% диметилформамида и 10 мас. % пропиленкарбоната. Процесс ректификации проводят при температуре верха колонны 68,5^oC, низа 120^oC, при атмосферном давлении. С верха колонны в качестве дистиллята выделяют 43,6 кг/час целевого продукта состава, мас.%: н-гексан - 99,1; метилциклопентан - 0,7; неидентифицированные примеси - 0,2; цветностью 0,67 мг йода на 100 мл, бромным числом 0,04 г брома на 100 мл, т.е. по последним двум показателям целевой продукт не отвечает требованиям ТУ. Выход н-гексана - 76,8 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Пример 13 (сырье - гексановая фракция, выделенная из бензина гидрокрекинга)
Гексановая фракция, выделенная ректификацией из фракции НК - 85^oC бензина, полученного гидрокрекингом вакуумного дистиллята состава, мас.%: 2,2-диметилбутан - 3,16; 2,3-диметилбутан - 6,17; 2-метилпентан - 1,94; 3-метилпентан - 5,20; н-гексан - 62,34; метилциклопентан - 4,82; другие углеводороды состава C₅ - C₆ - 16,37, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что для ректификации используют колонну эффективностью 100 т.т.

В результате проведения процесса получают целевой н-гексан, содержащий 99,1 мас.% основного вещества, 0,9 мас.% метилциклопентана, цветностью 0,44 мг йода на 100 мл, с бромным числом 0,015 г брома на 100 г.

Выход целевого продукта - 76,8 мас.% от потенциального содержания в сырье.

Формула изобретения

Способ выделения н-гексана из гексансодержащих бензиновых фракций, содержащих н-гексан и близкокипящие к нему углеводороды: метилциклопентан, 3-метилпентан, 2,2-диметилбутан, 2,3-диметилбутан, 2-метилпентан, а также другие парафиновые и циклопарафиновые углеводороды состава С₅ - С₆, путем ректификации с разделяющим агентом с последующей очисткой целевого продукта от разделяющего агента, отличающийся тем, что в качестве разделяющего агента используют смесь бензола и н-гептана, содержащую до 20 мас.% бензола при массовом соотношении в сырье метилциклопентан: разделяющий агент (5-30) : 1, и ректификацию исходной бензиновой фракции совместно с разделяющим агентом осуществляют в двух колоннах с выделением легкокипящих углеводородов с примесью н-гексана по верху первой колонны с эффективностью 100-150 т.т. с последующей ректификацией полученного кубового продукта во второй колонне, работающей при давлении 800 - 7000 мм рт.ст., с выделением смеси н-гексана и бензола по верху колонны, а смеси метилциклопентана и н-гептана по низу колонны.

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 27.11.2009

Дата публикации: 27.07.2011

---