Способ выделения ароматических углеводородов

 

345668

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АГЕНТУ

Союа Саеетскик

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 29.V.1970 (№ 1444471,23-4) М. Кл. С 07с 15!02

С 07с 7/10

Приоритет 04Х1.1969, № ЖР 12о!140276, ГДР

Комитет по делам каобретеииб и открытий при Сосете Министров

СССР

Опубликовано 14.V11.1972. Бюллетень № 22

УДК 665.662.,37(088.8) Дата опубликования описания 18.1Х.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Клаус Венер, Вернер Кизан, Герхард Эсер и Геральд Кунц (Германская Демократическая Республика) Иностранная фирма

«Феб Лойна-Верке «Вальтер Ульбрихт» (Германская Демократическая Республика) Заявитель

ВСс=СОЮ ЗИЛА

МЕНПЫ-Пу,.",а% р

СПОСОБ ВЪ|ДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ

УГЛ ЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к способу выделения ароматических углеводородов из смесей, содержащих неароматические углеводороды.

Известен способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическимн, заключающийся в том, что исходную смесь подвергают экстракции селективным растворителем, в качестве которого используют формилморфолин с добавками воды и пентана или бутана. Однако указанный растворитель вызывает значительную коррозию аппаратуры.

Для устранения этого недостатка предлагается в качестве растворителя применять

N-замещенный е-капролактам, например, N-|3цианэтнл - е - капролактам, N - метил-е-капролактам, или его смесь с вспомогательным растворителем. В качестве последнего желательно использовать воду в количестве до

40 об. или гликоли в количестве до

70 об %.

Исходным сырьем для предлагаемого способа могут быть фракции риформинг-бензина, фракции пироконденсата, бензинов прямой перегонки, крекинг-бензина, фракции жидкого продукта коксования бурого или каменного угля и т. д.

Чтобы избежать излишней нагрузки экстракционной аппаратуры, углеводородную смесь ограничивают в диапазоне кипения желаемых ароматических продуктов перед их испопьзованием. Самой простой формой проведения экстракции является общепринятая жидкостная экстракция в экстракционных коJIoHHBx, однако вместо колонны может быть установлен ряд смесителей с расположенным между ними разделительными сосудами, которые работают в противотоке.

Применение указанных растворителей согласно изобретению не ограничивается только одной определенной технологией, они пригодны для всех известных способов экстракции

H!HJIH экстрактнвной дистилляции.

Экстракцию растворителями проводят при нормальной или при относительно повышенной температуре. Эффективность экстракции увеличивается вследствие рециркуляции части чистых ароматических углеводородов, получающихся в процессе, в результате чего улучшается чистота выделяемых смесей ароматических углеводородов. Для улучшения результатов экстракции используют дополнительно антирастворитель, кипящий за пределами диапазона кипения получаемых ароматических

345668

Таблица 3 до отделения растворителя после отделения растворителя

Углеводород в рафинате в рафинате в экстракте в экстракте

54,0

19,8

46,0

80,2

33,3

66,8

85,4

15,5

Гексан

Бензол

Таблица 4 после отделения растворителя до отделения растворителя

Углеводород

Таблица 1 в рафинате

1 в рафинате в экстракте в экстракте

Примечание 30

Рас1воритель

Гексан! Бензол

63,8

36,2

19,5

80,5

85,4

45,6

14,6

54,4

N-Метил- -капрол актам

+-25% НаО

М-(й-цианэтил)-а- капролактам -+-20,, Н О

N-Метилпирролидон

+25 о НаО

0,01

Легкая точечная коррозия

Точечная корро- 35 зия

"ильное разъе. динеиие поверхности

Разъединение поверхности с 40 сильной язвенной коррозией

0,09

0,32

Монометилформамид

+ 10;а Н О

2,11

Таблица 5 после отделения растворите.чя до отделения растворителя х о х

Р о

К

v <>

О и

Углеводород

О (» » х х а! (» и Э а а

15,2

84,8

91,8

8,2

97,1

34,5

2,9

65,5

Гексан

Бензол

36,2

63,8

75,3

24,7

53,3

17,5

46,7

82,5

Гексан

Бензол после отделения рас гвори е« 60 до отделения растворителя

Углеводород в рафинате в рафинате в экстракте в экстракте

74,3 18,1

25,7 82,0 65

83,4

24,6

16,6

75,4

Гексан

Бензол углеводородов, не смешивающийся с растворителем и малорастворимый или нерастворимый в нем, например, флегму, состоящую из ароматических и неароматических углеводородов.

Полученные экстракты, состоящие из смеси растворителя и ароматического углеводорода, разделяют дистилляцией, причем растворитель постоянно возвращают на стадию экстракции. Полученную смесь ароматических уг- 10 леводородов разделяют дальнейшей дистилляцией на чистые индивидуальные ароматические углеводороды, Рафинат, состоящий из неароматических углеводородов после удаления растворителя промывкой направляют в 15 сборник.

Предлагаемые растворители отличаются высокой термической стабильностью, а также высокой химической устойчивостью в присутствии воды или гликоля. Следует отметить их 20 незначительное коррозионное воздействие.

В табл. 1 приведена величина коррозии котельной стали (С 15) после 28-дневного воздействия смеси N-метил-в-капролактама и воды при 100 С в сравнении с величинами кор- 25 розии, полученными при воздействии смеси известных растворителей.

Высокие температуры кипения растворителей позволяют разделять указанные растворители и ароматические углеводороды обычной дистилляцией. Растворители имеют также высокую селективность по отношению к ароматическим углеводородам.

Пример 1, Смесь, состоящую из 50 об. бензола и 50 об. % и-гексана интенсивно сме- 50 шивают с четырехкратным количеством смеси, состоящей из 75% N-метил-в-капролактама и

25% воды, при комнатной температуре. После

30 мин обработки смесь разделяют отстаиванием. Результаты опытов приведены в табл.2. 55

Таблица 2

Содержание углеводородов, об. 0

Пример 2. Смесь бензола и гексана, согласно примеру 1, встряхивают с четырехкратным объемом смеси, состоящей из 60%

N - метил - в - капролактама и 40% гликоля при комнатной температуре. Результаты опыта приведены в табл. 3.

Содержание углеводородов, об. 0

Пример 3. Смесь бензола и н-гексана, согласно примеру 1, встряхивают с четырехкратным объемом смеси, состоящей из 65

N - этил - в — капролактама и 35% воды, при комнатной температуре. Результаты опыта приведены в табл. 4.

Содержание углеводородов, об.

Пример 4. Смесь бензола и гексана обрабатывают при 40 С таким же объемом

N - (р - цианэтил) - е - капролактама, как и в примере 1. Результаты опыта приведены в табл. 5.

Содержание углеводородов, об. %

Пример 5. В экстракционной колонне обычной конструкции экстрагируют углеводородную смесь с диапазоном кипения 60—

95 С, состоящую из 58,7% бензола, 4,1% толуола, а также 37,2% парафиновых и нафтеновых неароматических углеводородов, смесью растворителей, состоящей из 70 об.

N - метил - в - капролактама и 30 об. % воды. Исходную смесь вводят приблизительно в середину колонны, в верхнюю часть колонны подают растворитель приблизительно в четырехкратном объеме, который движется в

345668

Предмет изобретения

Составитель Н. Лихтерова

Текред Л. Богданова Корректор Е. Миронова

Редактор Л. Ушакова

3а ка з 2627/! 2 Изд. 1Хз 1144 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 противотоке со смесью углеводородов и обогащается при этом ароматическими углеводородами. Несколько выше места выхода экстрактной фазы подают флегму из ароматически. углеводородов, состоящую из свободной от нсароматических углеводородов смеси толуола и бензола, в количестве, равном количеству исходной смеси.

Растворитель, насыщенный ароматическими углеводородами, поступает в отпарну10 колонну, в которой ароматические углеводороды вместе с частью воды отгоняют От

N - мстил - a — 1

99%, часть се разделяют далее на бснзол и толуол последующей дистилляцией, а часть возвраща10т в экстрактор в качестве флсгмы.

К растворителю, свободному от ароматических углеводородов, добавляют воду и снова устанавливают первоначальное соотношение их, и смесь направляют в экстракционную колонну. Неароматические углеводороды, в значительной степени освобожденныс от ароматических углеводородов, вводят в верхнюю часть колонны как рафинат. Рафинат содержит лишь 2% ароматических углеводородов и небольшое количество (примерно 1%) растворителя. 1Х1-Метил-в-капролактам выделяк т промывкой водой в противотоке в маленькой экстракциопной колонне и присоединяют к растворителю, возвращаемому в колонну.

Пример 6. Аналогично примеру 5 исходную смесь экстрагируют 3,5-кратным объемом смеси, состоящей из 55 об. % X-»етил - в — капролактама и 45 об. % гликоля, при этом образуется рафинат, свободный от аром атпчсских углеводородов. Экстракт, со5 держащий еще 14,7% нсароматичсских углеводородов, подают в дистплляцпош1ую колонну. Кубовый продукт после дистилляции нс содержит неароматических углеводородов и его разделяют в следующей колонне на

10 смесь толуола и бензола (продукт верха колонны) и на свободную от ароматических углеводородов смесь растворителей (кубовый остаток). Растворптель поступает обратно в экстракцпоннз Io allllll1)aT) p l, Cмесь 00113013 Il

15 толуола разделяют на чистые индивидуальные углсводороды последующей дистилляцисй.

По предлагаемому способу из исходной смеси практически можно выделить в виде

20 чистых продуктов все ароматические углеводороды.

25 1. Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими путем экстракции селективным растворителем, отличающийся тем, что, с целью снижения коррозии аппаратуры, в качестве растворите30 ля используют N - замещенный в-капролактам, например N-(р-цпанэтил) - в - капролактам, IN-метил-в-капролактам, или его смесь со вспомогательным растворителем.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 35 что в качестве вспомогательного растворите III Hello 1b3) 10T Bog) в коли 1еcTBc дo 40 oб. % или Глпколи до 70 00. %.