Способ очистки бензола от примесей насыщенных углеводородов
Союз Советских
Социалистим вских
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДВТВПЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.01.74 (21) 1982704/04 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43} Опубликовано 15.0476 бюллетень № 14 (40) Дата опубликования описания 12.12.77 (И) 5 l 0464 (бй) M. Кл. С07 С 7/06
С07 С 15/02
С 10G 21/06
Гасударственный намнтет
Савата Ннннстраа СССР аа данам нзабретеннй н етнрытнй (S3) УДК 665.66.062 (088.8) (72) Авторы изобретения
Ю. В. Фроловнин, В. 3. Соколов, 3. А. Мухина и Л. E. Карпинский (71) Заявитель
Восточный научно-исследовательский углехимический институт (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ БЕНЗОЛА ОТ ПРИМЕСЕЙ НАСЫЩЕННЫХ
УГЛЕВОДОРОДОВ й- с
0R гд R .Н СН Я СНЭ С2Н5
Изобретение относится к технологии тонкой очистки бензола от примесей насьпценных углеводородов.
Бензол, удовлетворяющий современным требованиям, должен содержать н-гептан в количестве не более 0,01 вес.% и метилциклогексан в количестве не более 0,05 вес.%.
Известен способ очистки бензола от насьпценных углеводородов путем азеотропной ректификации с ацетонитрнлом. Однако при данном способе 1Е наблюдается низкий выход бензола (65 вес.%), не. достаточно высокая степень бензола (99,8 вес,%), невозможность очистить продукт от метилциклогек сана.
Предлагают способ очистки бензола от приме- 1а сей насыщенных углеводородов, отличающийся от известного тем, что процесс осуществляют с использованием раздсляющего агента, дополнительно содержащего эфир алифатической кислоты общей формулы 20
Наиболее оптимальным условием для данного процесса является использование эфира алифатической кислоты в количестве 10-30вес.% от веса разделяющего агента.
Эфиры алифатических кислот имеют температуру кипения более низкую, чем температура кипения бензола, увеличивают летучесть насьпценных углеводородов, в частности н-гептана и метилциклогексана, не образуют азеотролных смесей с бензолом и ацетоы трилом. Однако ацетонитрил является основным компонентом смешанного разделяющего агента и глубина очистки во многом зависит от его количества. Эф ры алифатических кислот отдельно не могут быть рекомендованы в качестве разделяющих агентов, поскольку их количество в азеотропных смесях с н-гептаном и метилциклогексаном составляет более 95 вес.%. Основная цель использования эфиров — улучшение летучести насьпценных углеводородов и сокращение (до определенного предела) расхода основного разделяющего агента — ацетонитрилз. Это приводит к уменьшению количества промежуточной фракции, уменьшению энергетических затрат на процесс и увеличению производительности установки, поскольку промежуточная фракция находится в цикле. Важное знг.510464 чение при этом имеет соотношение компонентов. смецинного разделяющего агента. Увеличение содержания эфира в смеси свыше 30 вес.% (прн сохранении неизменным общего расхода разделяющего агента) приводит к уменьшению количества ацетонитрила и соответствующему сокращению промежуточной фракции. Одновременно ухудшается степень очистки. При содержании эфира в смеси менее 10 вес.% требуется соответствующее увеличение количества ацетоннтрила и увеличение количества промежуточной фракции.
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Сырье, подвергаемое очистке — бензол с примесями насыщенных углеводородов — смешивают с разделяющим агентом и подают в ректификационную колонну. При ректификации в первой ректификационной колонне отбирают головную фракцию (73 — 73,5 С), содержащую практически все примеси насыщенных углеводородов, эфир, ацетоннтрил и бензол. Остаток из первой колонны направляют во вторую колонну, где сверху отбирают промежуточную фракцию — азеотропную смесь бензол-ацетонитрил (79 — 79,5 С), которую возвращают в первую колонну. Снизу второй колонны отбирают очищенный бензол с содержанием н-гептана не более 0,01 вес.% и метилциклогексана не более 0,05%.
Пример 1. На ректнфикацию подают смесь, состоящую на 90,8 вес.ч. нитрационного бензола, содержащего, вес.ч.: 1,00 насыщенных углеводородов и 9,2 разделяющего агента, состоящего из 8,5 ацетонитрнла и 0,7 метилового эфира уксусной кислоты (7,6 вес.% от количества разделяющего агента). При ректификации получают: 4,50 вес.ч. головной фракции, содержащей 22,23 вес.% насыщенных углеводородов, 15,56 вес.% эфира и 33,33 вес.% ацетонитрнла, 19,30вес.ч. промежуточной фракции и 76,20 вес.ч. бензола, содержащего 0,008 вес.% н-гептана и 0,047 вес.% метилцнклогексана.
Пример 2. Для ректификации того же бензола используют 9,2 вес.ч. разделяющего агента, состоящего из 7,8 вес,ч. ацетонитрила н 1,4 вес.ч, метилового эфира уксусной кислоты (15 вес.% от количества разделяющего агента), При ректнфикации получают: 5.20 вес.ч, головной фракции, содержащей 19,23 вес.% насыщенных углеводородов, 26,92 вес.% эфира и 28,85 вес.% ацетонитг.ила, 14,70 вес.ч. промежуточной фракции и 80,10 вес.ч.. бензола, содержащего 0,002 вес.% н-гептана и
0,010 вес.% метилцнклогек сана.
Пример 3 Для ректификации того же бензола используют 92вес.ч. разделяющего агента, состоящего из 4,6вес.ч. ацетонитрила и 4,6 вес.ч. метилового эфира уксусной кислоты (50вес.% от количества разделяющего агента) . При ректификации получают 6,80 вес.ч. головной фракции, содержащей 7,35 вес.% насыщенных углеводородов, 67,64 вес.% эфира н 17,41% ацетонитрила, 9,00 вес.ч. промежуточной фракции и 84,20 вес.ч. бензола, содержащего 0,19 вес.% н-гептана и 0,37 вес.% метилциклогексана.
Пример 4; Для ректификацни того же бензола используют 9,2 вес.ч. разделяюц1его агента, состоящего из 6,8 вес.ч. ацетоннтрила н 2,4 вес.ч. этилового эфира муравьиной кислоты (25 вес.% от количества разделяющего агента) . При ректификации получают 6,20 вес.ч. головной фракции, содержащей 16,13 вес.% насыщенных углеводородов, 38,71 вес.% эфира и 24,49 sec.% ацетонитрила, 13,25 вес.ч. промежуточной фракции и 80,55 вес.ч. бензола, содержащего 0,009 вес.% н-гептана и
0,038 вес.% метилциклогексана.
Регенерацию разделяющего агента производят только нз головной фракции и осуществляют следующим образом: головную фракцию промывают водой (количество воды принимают равным количеству ацетонитрила в головной фракции), так как ацетонитрнл хорошо растворим в воде, однократная промывка позволяет извлечь до 80 вес.% разделяющего аген35 После промывки головную фракцию подвергают ректификации для отделения эфира алифатической кислоты и водный раствор ацетонитрила возвращают в цикл (общее количество воды в разделяющем агенте не превышает 10 — 12 вес.%), 40 Чистота и выход бенэола при аэеотропной ректификации со смешанным разделяющим агентом и ацетоннтрилом приведены в таблице.
В качестве сырья используется нитрационный бензол, содержащий 0,30% и-гептана и 0,4% метил45 циклогексана. Из материалов таблицы следует, что использование смешанного разделяющего агента позволяет получить бензол более высокого качества с более высоким выходом.
510464
Ацетонитрил
8,5 + метилацетат 0,7
9,20
4,50 19,30 76,20 99,945 0,008 0,047
Ацетонитрил
7,8 + метилацетат 1,4
5,20 14,70 80,10 99,988 0,002 0,0 f0
9,20
Ацетонитрил
6,8+ этилформиат 2,4
9,20
6,20 13,25 80,55 99,953 0,009 0,038
5,57 29,24 65,19 99,804 0,006 0,190
9,26
Ацетонитрил
Ф
О
Я вЂ” С
50
Гоставитслв Л. Боброва
Тсхрсл М. 1!свицкая
I слэктор JI. Повожинова
В оррсктор С. Ямалова
Закат I!30, 547
Тираж 552 Подлиснос
lIIII4IIIIII Росуларссвснного комитета (овста Минис гров (ГГР оо лслам иэобрстсний и открытий
113035. Москва. Ж-35. Раугиская наб.. n, 4/5
Филиал lllill "Патснт . г. ужгород. ул. Просктная, 4
Формула изобретения
1. Способ очистки бенэола от примесей насыщенных углеводородов путем азеотропной ректификацни с ацетонитрилом в качестве разделяющего агента, отл и ч а ющи и с я тем, что, с цельюповышения степени чистоты и выхода бензола, процесс осущест-30 вляют с использованием разделяющего агента, дополнительно содержащего эфир алифатической кислоты, общей формулы где В НуСНэ 1 R СНэ ю Са Н
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что эфир алифатической кислоты берут в количестве 1030 вес.% от веса разделяющего агента.
