Способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей

 

О П И С А-"К И" Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскнх

Соцналнстнмескнх

Респубпнк (») 485588 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявленщ3.12.71 (21) 1727406/23-4 (23) Приоритет29. 12.7С(32) (31)33615 А/70 (g3) Италия (43) Опубликовано25",09.75 Бюллетень №35 (45) Дата опубликования описания 19 О3 76

5 т)7М. pg>

07с 7/10

07с 15/02

10 21/16

10 21/20 (53) УДК

665. 666. 2 (088. 8) Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэооретений н открытий

Иностранец

Джнанкарло Парет (Италия) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Иностранная фирма

"СНАМ ПРОГЕТТИ С. и. А (Италия) (54) CflOCOB BbILIESIEHHA APONATH ECKHX УГЛЕВОДОРОДОВ

ИЗ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к нефтеперера ) ( батываюшей и нефтехимической пррмышленности, в частности к разработке способа экстрактивного . разделения углеводородов.

Известен способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей путем жидкостной экстракции н/илн экстрактивной днстнлляции осуществляемый с помошью селектнвного растворителя, представляюшего собой смесь g -фор- тп милморфолина и воды.

Недостатком известного способа является относительно невысокая чистота целевых пр одуктов.

С целью устранения указанного недо- тк статка предлагается процесс проводить в прнсутствии селективного растворителя, содержащего морфолин. Предпочтительно в качестве селективного растворителя применять смесь, содержашую 1 - 35 вес.% 20 воды, 1 — 98,5 вес.% g -формилморфо лин и остальное морфолин.

Возможно также использовать в качест- ве селективного растворителя смеси мор-, фолина с такими растворителями, как 25 ацетоннтрнл, фурфурол, аннлнн, диметилформамнд, цнметилацетал1нд, g -метилпирролндон, Я -метокснпропнонитрил, сульфолан, гликолн (в чистом виде или в виде смесей), диметилсульфокснд и т. д.

Однако наиболее кнтересные результаты получаются при использовании в качестве селектнвного растворителя смеси морфолнна с Щ -4oP Mo HH>M и воцой.

О смесях морфолнн- lg -формнлморфолнн, морфолнн-вода, морфолнн / Я -формилморфолин-вода можно сказать, что онн являются очень .хорошими смесями-растворителями н имеют селективные свойст вв, которые можно улучшить, смешивая растворителя в желаемых пропорциях.

Важным фактом является то, что морфолнн является очень стойким и ннеръным соединением, которое можно смешпвать с водой без риска разложения его.

Далее известно, что морфолин является очень хорошим ингябитором коррозии в корродируюших условиях. Очень высокая селектнвность смесей рлстворнтттлей 1

485588 йоэволяет выделять желаемые компонен«.д ты в чистом виде.

Другой важной особенностью является факт использования смесей-растворителей в колоннах и ребойлерах, которые могут работать при низких температурах.

Более тяжелый растворитель позволяет поддерживать более низкое соотношение растворитель/углеводород, даже если про» исходит высокоэффективное разделение 10 ароматических углеводородов.

Небольшой расход пара необходим, чтобы избежать риск разложения используемого растворителя.

Кроме того, использование пара низко« 15 го давления значительно удешевляет про..цесс. Содержание морфолина составляет

0,5- 99 вес.% воды 1 — 35 вес.%, предпочтительно 1 — 20 вес.%. 20

При использовании кислородных соединений морфопина, особенно М -формилморфолина, концентрация .-может. составлять 1—

98,5 вес.%, предпочтительно 1 -. 50 вес.%,.

Выделению предложенным способом 25 можно подвергать углеводороды: бензол, толуол, ксилол и другие ароматические углеводороды с большим числом атомов углерода, иэ смесей, содержащих их, при помощи экстракции или перегонки, или при 30 сочетании этих двух методов.

Разделение ароматических углеводородов иэ их смесей проводятся в три стадии:

1), отделение ароматических углеводо- И родов от ароматических жидкостной экстракцией;

2) очистка ароматических углеводородов от примесей путем экстрактивной дистилляции;

3 ) регенерация растворителя.

На фиг. 1 представлена технологическая схема осуществления предложенного, способа; на фиг. 2 — упрощенная модифи- 45 кация установки.

В колонну экстракции 1 сырье 2 вводят на половине высоты колонны экстракции.

Растворитель 3 подают на верх колонны экстракции. Рафинат 4, бедный аромати- 50 кой и содержащий некоторое количество растворенного растворителя, выводят с верха колонны экстракции и подают в колонну орошения 5 для отделения раство,рителя при помощи воды 6 так, чтобы полу- 55 чить чистый рафинат 7.

Экстракт 8, состоящий из раствори геля с растворенными ароматическими сое динениями, выгружают со цна колонны экстракции. Рефлюкс 9, содержащий смесь ) 60

4, насыщенных и ароматических углеводоро дов, выводят из экстрактора в колонну дистилляции- 10 и при помощи части воды, вь ходяшей иэ колонны 5 для промывки .,рафината, вводят на дно колонны.

Введение рефлюкса преследует цель изменения состава насьпценных углеводородов, присутствующих вдоль потока растворителя-по колонне так, чтобы удалить ,большинство углеводородов, которые труд но удалить последующей.экстрактивной др» I стилляцией.

Вода понижает; растворимость тяжелых углеводородов в растворителе, проходящем по колщне, Экстракт, .полученный со дна экстракнионной крлонны состоит из обводненного

5 растворителя, ароматики и легких насыщен ных углеводородов, которые подают на верх колонны экстрактивной дистилляции 10. . В этой колонне присутствует растворитель, понижающий летучесть неароматических углеводородов, и происходит отделение ароматических углеводородов от легких .насы шенных. Эта колонна работает без внешнего отбора и при атмосферном давлении, Сырье предварительно нагревают отходящим от колонны растворителем (колонна отделения ароматики).

Головной продукт, состоящий иэ легких углеводородов с небольшим содержанием воды, конденсируют (собирают) на двух различных уровнях: небольшую фракцию 11 (около 10%) конденсируют при высокой температуре и подают в колонну экстракции вместе с подачей сырья. Оставшуюся часть выводят со дна колонны экстракции в виде рефлюкса 9, что помогает удалить тяжелые неароматические углеводороды и облегчает требуемую очистку.

Небольшие количества воды, которые . конденсируют с углеводородом обычно не отделяют и подают снова в экстракционную колонну.

Донный продукт колонны экстрактивной ,очистки состоит из растворителя и ароматического углеводорода. B колонне отделения ароматических углеводородов питание подают на несколько тарелок ниже верхней тарелки колонны. Верхние тарелки предназначены для удаления растворителя, содержащегося в паровой фазе, и в результате этого выделяемый продукт не содержит растворителя.

Следовательно, выходяший продукт содержит воду и ароматические углеводороды 12; вода при этом является такой чистой, что может использоваться для промывки рафи485588

5! ната 6 в колонне 5 без дополнительных операций.

Температуру дна колонны 13 поддерживают на такой величине, чтобы можно было использовать пар низкого давпеныя, конденсатор же работает при атмосферном давлении.

Растворитель 14, покыдающий дно колхфны, освобожден от ароматических углеводородов. Он может быть охлажден (вн чале р теплообменом с водой, покидающей колонн сверху, так, чтобы она входила в поток, кЬ торый вводится в дно колонны. затем при,, теплообмене с растворнтеием 6, покидающим колонну экстракцни, и Hps теплообме 5 не с охлаждающей водой) до рабочей темиературы колонны экстракцкн.

Смесь растворителей может использовл(ться-и для других цепей.

Пример . Разделение осуществляют 20 на установке, собранной Ilo изображенной на фиг. 2 схеме.

В качестве сырья нспользуют смесь следующего состава (в вес.%): бензол 50, толуол 10. Н -гептан 40.

Эффективность колонны равна 60 т. т.

Сырье подают в количестве 1 кг/час, Растворитель - в количестве 4 кг/час; экстракцию осуществляют при комнатной температуре.

Используют селективный растворйтель, содержащий (в вес.%): морфолина 30, 5l -формилморфолина 60, .воды 10, С верха колонны экстракции отбирают рафинат с расходом компонентов (вкг/час): бензоп 0,002, толуол 0,004, н-гептан .0,400, растворитель 0,01; общий выход рафината равен 0,416. кг/час.

Экстрактную фазу 8 подают. и колонну экстрактнвной дистилляции 10 эффектив40 постыл 30 т. т.

Экстрактивную дистипляцию осуществляо ют при 80 С.

Колонна работает без внешнего отбора

45 при атмосферном давлении.

Дистилпят конденсируют в две стадии.

Конденсат перво:й стадии 11, отбираемый ,в количестве 0,036 кг/час (около 10% от общего веса), при следующем расходе компонентов (в кг/час ): бензол О, 1 5, 60

)толуол 0,005, н-гептан 0,016 подают на смешение с сырьем.

Оставшуюся часть (90%) используют как компонент рефпюкса 9, подаваемого в нижнюю часть колонны экстракции, при следующем расходе компонентов (в кг/час): бензол 0,185, толуол 0,005, н-гептан

0,134, Экстрактную фазу колонны 10 подают на 25-ую тарелку колонны регенерации растворителя, эффективностью 40 т. т. и работающую при атмосферном давлении ве, ха.

Пары сверху колонны 13 конденсируют и делят на водную и углеводородную фазы, расход компонентов которой составляет (в кг/час); бензол 0,498, толуол 0,096.

Содержание неароматическнх углеводородов в толуоле не превышает 0,02 вес.%

Температура плавления бензола 5,45 С.

Водную фазу, получаемую с расходом

0,1 кг/час, делят на две порции: 0,03 кг/час направляют на 40-ую тарелку колонны 13, остальное потоком 6 — в колонну отмывки рафината 5. Там отмывают реэйст ракцией водой, содержащейся в рафинате примеси морфопина и Щ -формилморфолнна.

Водный раствор снизу колонны 5 направляют в качестве рефлюкса н донную часть колонны. !

ПРедмет изобретения

1. Способ выделения ароматических углеводородов из углеводных смесей путем жндкостной экстракции и/или экстрактнвной дистилпяции с использованием в качест- ве сепективного растворителя смесей Ь

-формилморфолина и воды, о т л и ч а юшийся тем, что, с цепью повышения чистоты выделяемых углеводородов, в качестве селективного растворителя используют смеси, содержащие морфолин, 2. Способпоп. 1, отличаюшийс я тем, что предпочтительно и качестве селективного растворителя используют смесь, содержащую (в вес. %):

Воду 1-35

Й -формилморфопин 1-98,5

М орфолин Остальное

485588

Составитель М.Бабл<иидро

Редактор Н.дя, рогетти Текред Т-,Курилко

Корректор д црыксина

Заказ Ц р

В

Изд. hh (() + Тираж 529 Подписное

Предприятие сПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4