Способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими

 

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ИХ СМЕСЕЙ С НЕАРОКАТИЧЕСКИ№ путем жидкостной экстракции водным раствором полигликоля в присутствии моноэтаноламина с получением рафинатной и экстрактной фаз, ректификацией экстрактной фазы с водой с получением экстракта, рисайкла, водного полигликоля, отделением от рисайкла и экстракта водного слоя, возвратом рисайкла на экстракцию, разделением, водного полигликоля на две части с направлением одной из них на экстрацию , а другой на регенерацию полигликоля , водной промывки рафинатной фазы и экстракта с получением рафината , промывочных вод и промытого экстракта, ректификацией промытого экстракта, подачи водного слоя на ректификацию экстрактной .фазы, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, снижения S энергозатрат и потерь полигликоля, (Л увеличения выхода ароматических углеводородов, 40-100 мас.% от общего количес-тва водного слоя, отделенного от рисайкла, направляют на промывку рафинатной фазы и экстракта, моноэтаноламин подают в водный слой и/или в промывочные воды и промывочные воды направляют на экстракцию .двумя дотоками с сырьем и рисайклом при массовом соотношении 1:1 3 ,3:1.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А (si)4 С 07 С 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

С7

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3646790/23-04 (22) 28.08.83 (46) 23.08.85.Бюл ° 1(31 (72) Г.М.Авдей, Б.Л.Воробьев, В.А.Милош, В.Г.Тетерук, К.Г.Чесновицкий и В.M.ßêóáåíêî (53) 66.061.51 (088.8 ) (56) 1. Покорский В.Н. Итоги работы в области экстракции ароматических углеводородов (бензола, толуола, ксилолов )./ Сб.: Процессы жидкостной экстракции и хемосорбции.-М,-Л.:

Химия, 1966, с. 32.

2. Покорский В.Н., Авдей Г.M., Яблочкина M.Н.. Опыт освоения промышленных установок экстракции ароматических углеводородов диэтиленгликолем ./Сб.: Жидкостная экстракция.-Л. :

Химия, 1969, с.330. (54)(57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ИХ СМЕСЕЙ

С НЕАРОМАТИЧЕСКИЬИ путем жидкостной экстракции водным раствором поли- гликоля в присутствии моноэтаноламина с получением рафинатной и эк страктной фаз, ректификацией экстрактной фазы с водой с получением экстракта, рисайкла, водного полигликоля, отделением от рисайкла и экстракта водного слоя, возвратом рисайкла на экстракцию, разделением, водного полигликоля.на две части с направлением одной из них на экстрацию, а другой на регенерацию полигликоля, водной промывки рафинатной фазы и экстракта с получением рафината, промывочных вод и промытого экстракта, ректификацией промытого экстракта, подачи водного слоя на ректификацию экстрактной,фазы, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии, снижения энергозатрат и потерь полигликоля, увеличения выхода ароматических углеводородов, 40-100 мас.% от общего количества водного слоя, отделенного от рисайкла, направляют на промывку рафинатной фазы и экстракта, моноэтаноламин подают в водный слой и/или в промывочные воды и промывочные воды направляют на экстракцию двумя потоками с сырьем и рисайклом при массовом соотношении 1:1

3,3:1.

1174422

15

40

Изобретение относится к нефтехимической технологии, в частности к способам вьщеления ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими жидкостной экстракцией, и может быть применено в ".åôòå- и коксохимической промышленности ° .

Известен способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими жидкостной экстракцией водными растворами диэтиленгликоля (ДЭГ). Содержание воды в нем составляет 5-10 мас.X.

При этом экстракцию проводят при температурах более низких, чем критические температуры растворения ароматических углеводородов в водном ДЭГ. Благодаря этому в экстракторе происходит не только извлечение, но и концентрирование ароматических углеводородов до 100 мас.X

В колонне регенерации экстрагента из экстрактной Фазы проводят отгонку растворенных углеводородов

С острым водяным паром (I 3.

Недостатки этого способа состоят ь том, что эффективность экстрактора для извлечения бензола и толуола должна составлять 15-18 теоретических ступеней экстракции, количество рисайкла даже в лабораторных условиях очень велико (80130 об.7. на сырье при получении бензола с температурой кристаллизации 5,30 С). Кроме того, необходимо включать большое количество теплообменников (площадью теплообмена 2500 M2), между экстрактором и регенерационной колонной.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения ароматических углеводородов из их смеси с неароматическими, согласно которому экстракцию осуществляют циркулирующим водным раствором диэтиленгликоля (ДЭГ), содержащим 7 мас.7 воды. При этом получают рафинатную и экстракционную фазы. Экстрактную фазу направляют на ректификацию с водой с получением экстракта, водного ДЭГ.

От рисайкла и экстракта отделяют водные фазы, собирают водный слой в емкос-и и подают через теплообменник н; ректификацию в ниде острого пара.

Вьщеленные экстракт и рафинатную фазу подают на промывку водой.

После отмывки до содержания экстрагента 0,005 мас.7 рафинат выводят с установки. Экстракт отмывают водой от ДЭГ до содержания его не более 0,005 мас.7 и затем подают на дальнейшую переработку для выделения индивидуальных ароматических углеводородов ректификацией.

В качестве воды для промывки углеводородов используют конденсат водяного греющего пара, который охлаждают в холодильнике, направ- . ляют в сборник конденсата, а из него на промывку рафинатной фазы и экстракта. Промывные воды, содержащие несколько процентов ДЭГ, поступают на регенерацию ДЭГ путем отгонки большей части воды. Часть последней, содержащей следы легколетучих органических кислот, образующихся в результате частичного разложения экстрагента, сбрасывают в промышленную канализацию. Содержание

ДЭГ в сбрасываемой сточной воде не более 0,27. Перегнанный ДЭГ возвращают в циркулирующий ДЭГ.

Для поддержания рН водных растворов ДЭГ в системе не ниже 8,5 в регенерированный ДЭГ и водный слой подают моноэтаноламин (МЭА) (2).

Недостатками способа являются сложность технологии, заключающаяся в наличии большого количества стадий процесса в целом, высокие энергетические затраты процесса, в том числе высокие фактические затраты греющего пара, что связано, как с большой циркуляцией рисайкла (70-130 об.7. на сырье экстракции) и воды (713 5 т/час), необходимой для отгонки углеводородов, так и с наличием операции отгонки промывных вод от содержащегося в них растворенного экстрагента (отгон 3,2 т/ч с учетом орошения 1:1), значительное количество сточных вод (1,6 т/ч) с вы— соким содержанием экстрагента (до

О, 2 мас.7), в несколько раз превышающим предельно допустимую концентрацию для сброса на биологическую очистку, затрудняет и удорожает обезвреживание этих вод, значительные технологические потери экстрагента (до 40 т в год), связанные с наличием последнего в выводимых с установки продуктах, в частности

1174422

25 в рафинате и экстракте и особенно в сточной воде. Как показывает длительный опыт эксплуатации промышленных установок, происходит периодическое вспенивание продуктов, главным образом, в емкостях отделения водных фаз от рисайкла и от экстракта, приводящее к нарушениям режима, в частности к плохому разделению этих фаз одна от другой, переполне- 10 нию и переливу емкостей и вследствие этого к повышенному расходу экстрагента, ухудшению качества экстракта и выделяемых из него ароматических углеводородов. При этом извлекают недостаточно высокое количество ароматических углеводородов на стадии экстракции (бензола 98, толуола

95 мас.Е).

Цель изобретения — упрощение тех- 20 нологии, снижение энергетических затрат процесса, уменьшение потерь экстрагента, увеличение выхода ароматических углеводородов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими путем жидкостной экстракции водным раствором полигликоля в присутствии 30 моноэтаноламина с получением рафинатной и экстрактной фаз, ректификацией экстрактной фазы с водой с получением экстракта, рисайкла, водного полигликоля, отделением от 35 рисайкла и экстракта водного слоя, возвратом рисайкла на экстракцию, разделением водного полигликоля на две части с направлением одной из них на экстракцию, а другой íà .pere- 40 нерацию полигликоля, водной промывки рафинатной фазы и экстракта водой с получением рафината, промы вочных вод и промытого экстракта, ректификацией промытого экстракта, 45 подачи водного слоя, отделенного от рисайкла на ректификацию экстрактной фазы, 40-100 мас.7 от общего количестна водного слоя, отделенного от рисайкла, направляют на промывку 50 рафинатной фазы и экстракта, моноэтаноламин подают в водный слой и/или в промывочные воды и промывочные воды направляют на экстракцию двумя потоками с сырьем и рисайклом,55 при массовом соотношении 1:1 — 3,3:1.

На чертеже представлена установка для реализации предлагаемого способа.

В верхнюю. часть экстрактора 1 подают циркулирующий водный полигликоль по линии 2, содержащий

5-12 мас.Ж воды, в среднюю часть по линии 3 подают разделяемое углеводородное сырье, например катализат риформинга в смеси с частью промывной воды, поступающей по линии 4, в нижнюю часть экстрактора по линии

5 подают рисайкл в смеси с остальной частью промывной воды, подаваемой но линии 6. Рафинатную фазу.по линии

7 отводят с верха экстрактора 1.

Экстрактную фазу по линии 8 подают через теплообменник 9 в камеру однократного испарения (КОИ) 10 и далее в верхнюю часть колонны 11 экстрактивной ректификации, в нижнюю часть которой через теплообменник 9 подают циркулирующую воду (острый пар). Потоки 12 и 13 с верха КОИ 10 и с верха колонны 11 объединяют в линии 14, охлаждают и разделяют на две фазы в емкости 15. Углеводородную фазу (рисайкл) подают в нижнюю часть экстрактора 1 по линии 5. Всю водную фазу по линии 16 или часть ее по линии 17 выводят из емкости 15 в сборник 18, куда при необходимости подают МЭА для поддержания рН в системе не ниже 8,5. Если для промывки берут не всю водную фазу, то оставшуюся ее часть по линии 19 направляют в сборник 20 циркулирующей воды.

Опытным путем установлено, что для промывки углеводородов необходимо направлять 40 — 100 мас.Ж воды, отделяемой от рисайкла.

Поток 21 из средней части колонны 1 охлаждают и затем разделяют в емкости 22 на водную и углеводородную фазы. Углеводородную фазу (ароматический экстракт) по линии 23 подают в верхнюю секцию промывной колоннь1 24. Экстракт отмывают водой до содержания экстрагента не более

0,005 мас.7. и подают на ректификацию для выделения из него индивидуальных ароматических углеводородов (не показано). Водную фазу из емкости 22 по линии 25 подают в сборник 20, а из него через теплообменник 9 в низ колонны 11. экстрактивной ректификации уже в виде острого пара. На выходе из колонны 24 воду собирают в емкость 26, куда при

1174422 необходимости. также подают М3А, как и в емкость 18.

Из емкости 26 воду по линиям 4 и 6 направляют в экстрактор в виде эмульгированной смеси с углеводородами сырья и.рисайкла при соотноше" нии 1:1 — 3,3:1.

Часть циркулирующего между колоннами 10 и 11 водного экстрагента потоком 27 направляют в вакуумный куб 28 ° Перегнанный под вакуумом экстрагент по линии 29 (остаточное .давление 20 мм рт.ст,) направляют в сборник 30, а оттуда возвращают по линии 31 в циркулирующий экстрагент.

С низа вакуумного куба 28 по линии 32 периодически сливают тяжельм остаток.

Получают бензол марки для синтеза первого сорта" (температура кристаллизации не ниже 5,30 С, содержание основного вещества не менее 99,5 мас. ) l и 2, в примерах 3-5 получают бензол более высокой марки для синтеза высшего сорта" (температура кристаллизации о не ниже 5,35 С, содержание основного вещества не менее 99,7 мас. ), а .также толуол. Получение бензола и толуола более высокого качества требует и более высоких энергетических затрат, связанных главным образом, с ростом количества рисайкла и острого пара — весьма энергоемких параметров.

Пример 1(сравнительный).Выделение ароматических углеводородов (без знака качества) из катализата риформинга производят согласно известному способу.

32,0 т/ч(42,5 м /ч) катализата риформинга, содержащего, т/ч: бензол 3,3; толуол 5,1; ксилол 1,5; неароматические углеводороды 22,1, подают на 18-ю тарелку экстрактора

1,15,6 т/ч (20,3 мЗ/ч) рисайкла, содержащего, т/ч: ароматические углеводороды 8,6; неароматические углеводороды 7,0 — под 1-ю (самую нижнюю) тарелку, 352 т/ч (352 мЗ/ч) водного диэтиленгликоля (ДЭГ), содержащего, т/ч: ДЭГ 327,4;воды 24,6— на самун верхнюю (64-ю) тарелку.

Температура всех входящих потоков

150 С. Массовая кратность водный

5 !

О

Ю

ДЭГ: сырье 11: l количество рисайкла по отношению к сырью 45 об. ..

С верха экстрактора выводят рафинат 22,60 т/ч (.100 мас.%), содержащий, т/ч (мас.X): бензол 0,07(0,3); толуол 0,28(1,2); ксилол 0,18(0,8); неароматические углеводороды

22,07(97,7), и подают на.водную промывку в нижнюю секцию промывной колонны. С верха этой колонны выводят рафинат с установки. Остаточное содержание ДЭГ в рафинате после промывки 0,005 мас.X.

Экстракционную фазу (377,0 т/ч), содержащую, т/ч: ароматические углеводороды 17,97; неароматические углеводороды 7,03; ДЭГ 327,4; вода

24,6, подают в теплообменник, затем направляют в КОИ и на верх колонны экстрактивной реактификации, где ее разделяют на три части в присутствии пара, подаваемого в низ колонны в количестве 10,5 т/ч.

Продукты с верха КОИ и с верха колонны объЕдиняют (общее его количество 20,3 т/ч) и затем разделяют в отстойнике на углеводородную и водную фазы. Углеводородную фазу (рисайкл приведенного состава) 15,6т/ч направляют в экстрактор. Водную фазу (4,7 т/ч), содержащую в основном воду и несколько процентов ДЭГ, направляют в сборник воды.

Продукт из середины колонны ректификации (15,2 т/ч) разделяют на две фазы.

Углеводородную фазу (ароматический экстракт) 9,40 т/ч (100 мас.X) содержащую, т/ч(мас. ): бензол

3,23(34,4); толуол 4,82(51,3); ксилол

1,32(14,0); неароматические углеводороды 0,03(0,32), подают .на водную промывку в верхнюю секцию промывочной колонны и направляют на ректификационное разделение на индивидуальные углеводороды. Остаточное содержание ДЭГ в промытом экстракте

0,005 мас.X.

Из экстракта ректификацией получают 3,23 т/ч бензола марки "для синтеза первого сорта"(температура кристаллизации бенэола 5,30 С, содержание примесей неароматических углеводородов 0,46 мас.%) и 4,82 т/ч толуола марки Л (содержание неароматических примесей 0,40 мас. ), а также 1,32 т/ч ксилольной фракции.

1174422

Степень извлечения бензола от

25 потенциального содержания его в сырье экстракции составляет

97,9 мас.Х» а толуола 94,5 мас.X.

Водную фазу 5,8 т/ч, отделенную от экстракта и содержащую в основном воду и несколько процентов ДЗГ, направляют в сборник воды. Суммарный (от рисайкла и экстракта) поток воды 1р (10,5 т/ч) направляют через теплообменник в низ колонны ректификации в виде так называемого острого пара.

С низа колонны экстракционной ректификации отводят 352,0 т/ч (100%) tS водного ДЭГ, содержащего 327,4 т/ч

ДЭГ (93 мас.%) и 24,6 т/ч (7 мас,%) воды, который направляют на верх экстрактора.

Для промывки углеводородов ис- 2р пользуют конденсат греющего водяного пара (1,6 т/ч), который охлаждают в . холодильнике и затем подают в обе секции промывной колонны. Промывные воды из этой колонны направляются в атмосферную колонну, где производят отгонку ректификацией с орошением (1:1). Отгон в количестве

1,6 т/ч сбрасывают в промышленную канализацию в качестве сточной воды Зр с содержанием ДЗГ 0,2 мас.% (3,2кг/ч), (Технологические потери ДЭГ с отходящими с установки потоками составляют: с рафинатом 9,04, с экстрактом

3,76, со сточной водой 25,60, суммарно 38,40 т/г).

Сконцентрированный ДЭГ 10,3 кг/ч (100 мас.%) состоящий из 9,6 кг/ч (93 мас.%) ДЭГ и 0,7 кг (7 мас,%) воды, вместе с частью циркулирующего водного ДЭГ в количестве 1,8 т/ч поступают в куб, где его перегоняют под остаточным давлением 20 мм рт.ст, и далее направляют в поток циркулирующего ДЭГ. 45

С низа вакуумного куба один раз в месяц сливают накапливающийся тяжелый черный остаток, который.направляется на сжигание. !

Для поддержания рН в системе не ниже 8,5 в сборник циркулирующей воды для отпарки углеводородов и в сборник вакуумного ДЭГ подают 10л/сут технического МЭА.

Пример 2, Выделение ароматических углеводородов из катализата риформинга того же состава, что и в примере 1, осуществляют по предлагаемой схеме, изображенной на чертеже.

При этом подачу катализата и водного

ДЭГ в экстрактор осуществляют таким же образом и в тех же количествах, что и в примере 1. Однако количество о рисайкла, подаваемого при 150 С под

1-ю тарелку, составляет 10,79 т/ч или 14,2 мЗ/ч (5,53 т/ч ароматических и 5,26 т/ч неароматических углеводородов). Массовая кратность водный

ДЭГ:сырье ll:1, отношение. рисайкл: сырье 31 об.X.

B смеси с каталиэатом и рисайклом в соотношении 1:1 теми же насосами в каждый поток подают по 1,6 т/ч (всего 3,2 т/ч) промывной воды из сборника 26.

Выводимый с верха экстрактора рафинат 22,37 т/ч (100 мас.%), содержащий, т/ч(мас.%): бензол 0,02(0,1) толуол 0,14(0,6); ксилол 0,14(0,6); неароматические углеводороды

22,07(98,7), подают на водную промывку в нижнюю секцию колонны 24 и с верха колонны выводят с установки.

Остаточное содержание ДЭГ в рафинате

0,002 мас.%. Потери ДЭГ с рафинатом составляют 0,45 кг/ч или 3,6 т/г.

Экстрактную фазу (375,62 т/ч), содержащую, т/ч: ароматические углеводороды 15,13; неароматические углеводороды 5,29; ДЭГ 327; вода 27,8, подают через теплообменник 9 в КОИ 10 и на верх колонны 11 экстрактивной ректификации и разделяют на три части в присутствии воды, подаваемой в низ колонны в количестве 3,3 т/ч.

Продукт с верха КОИ и с верха колонны 11 экстрактивной ректификации объединяют (общее его количество

14,0 т/ч) и затем разделяют в отстойнике 15 на углеводородную и водную фазы. Углеводородную фазу (рисайкл приведенного состава) 10,79 т/ч направляют в экстрактор. Водную фазу

3,2 т/ч (100 мас,X) содержащую в основном воду и несколько процентов

ДЭГ, направляют в сборник 18 (взамен конденсата греющего пара по известному способу), куда также добавляют

7 О л/сут технического МЭА.

У

Воду из сборника 18 (3,2 т/ч) направляют на промывку углеводородов, а по выходе из промывной колонны собирают в сборнике 26. Из сборника

26 промывную воду I 6 т/ч подают с катализатом и далее в экстрактор в

1174422

10 виде эмульсии за счет перемешивания двух фаз одним и тем же насосом, подающим катализат в. экстрактор.

Аналогичным образом 1,6 т/ч воды из сборника 26 подают в экстрактор в смеси с рисайклом.

Продукт из середины колонны 1.1 (13,86 т/ч) разделяют в емкости 22 на две фазы. Водную фазу 3,3 т/ч, содержащую в основном воду и несколько процентов ДЭГ, направляют в сборник 20, а оттуда в теплообмен.ник 9 и далее в низ колонны 11 в виде острого пара, Углеводородную фазу (ароматический экстракт) 9,63 т/ч (100 мас.X) содержащую, т/ч(мас..7): бензол

3,28(34,1); толуол 4,96(51,5); ксилол 1,36(14,1); неароматические углеводороды 0,03(0,32), направляют на водную промывку в верхнюю секцию колонны 24 и затем на стадию разделения экстракта на индивидуальные углеводороды. Остаточное содержание

ДЭГ в промытом экстракте 0,002 мас.Ж

Потери ДЭГ с экстрактом составляют

0,19 кг/ч или 1,5 т/г.

Из экстракта ректификацией получают 3,28 т/ч бензола и 4,90 т/ч толуола того же качества, что и в примере 1, а также 1,36 т/ч ксилольной фракции.

Степень извлечения бензола от потенциального содержания его в сырье экстракции составляет

99,4 мас.7., а толуола 97,2 мас.Х, С низа колонны 1! отводят .

352 0 т/ч водного ДЭГ того же состава, что и в примере I и направляют на верх экстрактора.

Атмосферная колонна перегонки< промывной воды не эксплуатируется.

Сточные воды отсутствуют.

Суммарные технологические потери

ДЭГ составляют 5,1 т/г.

Вакуумный куб 29 функционирует аналогично примеру 1, за исключением того, что в него не поступает концентрат ДЗГ из атмосферной колонны.

Пример 3 (сравнительный, известный). Выделение ароматических углеводородов со знаком качества, 36,1 т/ч (494 м /ч) катализата риформинга, имеющего температуру

l00 Ñ и .-.одержащего, т/ч: бензол 4,5; толуол 7,1; ксилол 0,6; неароматические углеводороды 23,9, подают!

55 на 18-ю тарелку экстрактора, 38,2 T/÷ (46,0 м /ч) рисайкла, имеющего температуру 160 С и состоящего из

29,8 т/ч ароматических и 8,4 т/ч неароматических углеводородов, под нижнюю (1-ю)тарелку и 355 т/ч (355 м /ч) водного ДЭГ, имеющего температуру 150 С и состоящего из

328 т/ч ДЭГ и 27,0 т/ч воды, — на самую верхнюю тарелку. Массовая кратность водный ДЭГ:сырье 9,8:l, объемное отношение рисайкл:сырье 93 об.X.

Выводимый с верха зкстрактора рафинат 24,34 т/ч (100 мас.7), содержащий, т/ч (мас. 7): бензол

0,01(0,04); толуол 0,27(1,11); ксилол О, 17 (0,70); неароматические углеводороды 23,89(98,15), подают на водную промывку в нижнюю секцию промывной колонны. С верха этой колонны рафинат выводят с установки.

Остаточное содержание ДЭГ в рафинате 0,004 мас,X.

Экстрактную фазу (404,95 т/ч), содержащую, т/ч: ароматические углеводороды 41 54; неароматические углеводороды 8,41; ДЗГ 328,02; вода 26,98, направляют в теплообменник, затем в КОИ и на верх колонны экстрактивной ректификации, в которой эту фазу разделяют на три части в присутствии воды, подаваемой в низ колонны в виде острого пара в количестве 11,4 т/ч.

Продукты с верха КОИ и с верха колонны экстрактивной ректификации объединяют (общее его количество

43,2 т/ч)и затем разделяют в отстойнике на углеводородную и водную фазы. Углеводородную фазу (рисайкл приведенного состава) 38,2 т/ч направляют в экстрактор. Водную фазу

5,0 т/ч направляют в сборник.

Продукт из середины колонны (18,17 т/ч) разделяют в емкости на две фазы. Водную фазу направляют в сборник. Углеводородная фаза (ароматический экстракт) 11,77 т/ч (100 мас.X), содержащая, т/ч: бензол

4,52(38,40); толуол 6,83(58,03); ксилол 0,406(3,48); неароматические углеводороды 0,014(0,12), проходит водную промывку в верхней секции промывной колонны, а затем ее направляют на ректификационное разделение на индивидуальные ароматичес1174422

Суммарный поток воды из сборника (11,4 т/ч) через теплообменник направляют в низ колонны экстрактивной ректификаиии в виде так назы- . ваемого острого пара.

С низа колонны экстрактивной ректификации при 150 С выводят

355 т/ч водного ДЭГ указанного со25 става и направляют на верх экстрактора.

Для промывки углеводородов используют 2,5 т/ч конденсата греющего водяного пара, который охлаждают

30 в холодильнике, 1,2 т/ч конденсата поступает в верхнюю секцию промывной колонны на промывку экстракта, а

1,3 кг/ч — в нижнюю секцию на промывку рафината. Обе промывные воды 35 собирают в емкости и направляют в атмосферную колонну, где производят отгонку воды ректификацией с орошением. Отгон колонны (2,5 т/ч) сбрасывают,в промышленную канализацию в качестве сточной воды с содержанием в ней ДЭГ 0,15 мас,7; (Технологические потери ДЭГ с отходящими с установки потоками составляют: с рафинатом 7,8, с экстрактом 4,7, 45 со сточной водой 30,0, суммарно

42,5 т/г) °

Сконцентрированный ДЭГ 12,2 кг/ч (100 мас.7), состоящий из ДЭГ

11,35 кг/ч(93 мас.7) и воды

0,85 кг/ч(7 мас.%), вместе с частью циркулирующего водного ДЭГ в количестве 1,8 т/ч подают в куб, где его перегоняют под остаточным давлением 19 мм рт.ст. Перегнанный 55 под вакуумом водный ДЭГ поступает в емкость и затем в поток циркулирующего ДЭГ.

50 кие углеводороды. Остаточное содержание ДЭГ в промытом экстракте

0,005 мас.7..

Из экстракта ректификацией получают 4,52 т/ч бензола марки "для синтеза высшего сорта" (температура о кристаллизации 5,36 С, содержание примесей неароматических углеводородов 0,23 мас.7) и 6,83 т/ч толуола 10 марки А (содержание неароматических примесей 0,18 мас.7), а также

0,41 т/ч ксилольной фракции.

Степень извлечения бензола от потенциального содержания его в !5 сырье экстракции составляет 99,8мас. 7 толуола 96,2 мас.X.

С низа, вакуумного куба один раз в два месяца сливают накопившийся тяжелый черный остаток, котоpblй направляют на сжигание.

Для поддержания рН в системе не ниже 8,5 в сборник циркулирующей воды для отпарки углеводородов подают 3,0 т/сут технического МЭА.

В случае выключения атмосферной колонны из работы и подачи всей промывной воды (2,5 т/ч) в нижнюю часть экстракционной колонны отдельным потоком (на 4-ю тарелку) количество острого пара составляет

10,9 т/ч, а отношение рисайкл:сырье

91 об.X. Степень извлечения бензола

99,8, толуола 96,3 мас.X. Подача

МЭА 3,6 л/ч.

Однако наряду с этим появляются периодические нарушения технологического режима установки, заключающиеся в появлении пенообраэования в разделителях рисайкла и экстракта от воды, отчасти в сборнике циркулирующей воды и возможно и в колонне, что в свою очередь ухудшает работу этих аппаратов, приводит к плохому разделению фаз, повышенным потерям экстрагента, ухудшению работы колонны экстрактивной ректификации.

Пример 4. Выделение аро- матических углеводородов из катализата риформинга того же состава, что и в примере 3, производится по схеме, изображенной на чертеже, При этом подачу катализата и водного ДЭГ в экстрактор осуществляют таким же образом и в тех же количествах, что и в примере 3. Однако количество рисайкла, подаваемого в экстрактор при тбй же температуре о

60 С под l-ю тарелку, составляет

33,62 т/ч или 41,0 м3/ч (25,62 т/ч ароматических и 8,00 т/ч неароматических углеводородов). Массовая кратность водный ДЭГ:сырье 9,8:1, отношение рисайкл:сырье 83 об.X.

В смеси с катализатом и рисайклом в соотношении 3,3:1 теми же насосами подают еще 1,3 т/ч промывной воды из сборника- 26:1,0 т/ч воды посту" пает вместе с катализатом и 0,3 т/ч с рисайклом.

Выводимый с верха экстрактора рафинат 24,25 т/ч-(100 Mac.X), содержащий, т/ч(мас.-Х): бензол 0,01(0,03); толуол 0,21(0,86); ксилол 0,14(0,58);

117442 2

14 неароматические углеводороды

23,80(98,52), направляют-на водную промывку в нижнюю секцию колонны . 24 и с .верха этой колонны выводят с установки. Остаточное содержание

ДЭГ в рафинате 0,005 мас.Х Потери

ДЭГ с рафинатом составляют 9,7 т/г.

Экстрактную фазу (401,78 т/ч), содержащую,т/ч.:ароматические .углеводоро-1р ды 37,47;неароматические углеводороды

8,01; ДЭГ 328,02; вода 28,28, напра- вляют в теплообменник 9, затем в

КОИ 10 и на верх колонны 11 экстрактивной ректификации,- где эту фазу разделяют на три части в присутствии воды, подаваемой в низ колонны 11 в виде острого пара в количестве

7,0 т/ч из сборника 20.

Продукты с верха- колонны 10 и с 2б верха колонны 11 объединяют (общее количество 37,52 т/ч) и затем разделяют в отстойнике 15 на углеводородную и водную фазы. Углеводородную фазу (рисайкл приведенного состава) 25 направляют в экстрактор в количестве

33,62 т/ч. Водную фазу (3,2 т/ч), содержащую несколько процентов ДЭГ и воду, делят на две части: 1„9 т/ч ее направляют в сборник 20 циркулирующей воды, а 1,3 т/ч (40 мас.X) и сборник 18 (взамен конденсата греющего пара), куда также добавляют

1 35 л/сут технического МЭА. Далее эту воду (.1,3 т/ч) направляют на промывку углеводородов. По выходе из промывной колонны 24 ее собирают в сборник 26, куда также добавляют

1,35 л/сут технического МЭА. Из сборника 26 промывная вода 1,3 т/ч 4О указанным образом поступает в экстрактор.

Продукт из средней части колонны

11 (17,96 т/ч) разделяют в емкости

22 на две фазы, Водную фазу (5,1 т/ч) „. 45 содержащую несколько процентов ДЭГ и воду, направляют в сборник 20, где ее смешивают с частью воды от рисайкла (1,9 т/ч). Затем водную фазу иэ сборника 20 в количестве

7,0 т/ч подают через теплообменник

9 в низ колонны 11 в виде острого пара.

Углеводородную фазу из сборника

22 (ароматический экстракт) 11 86 т/ч 55 (100 мас.7), содержащую, т/ч(мас.7): бензол 4,52(38,11); толуол

6, 886 (58, 06); ксилол 0,44 (3, 71); неароматические углеводороды .

0,014(0,12), направляют на водную промывку в верхнюю секцию колонны

24, а затем на разделение с целью получения индивидуальных ароматических углеводородов. Остаточное содержание ДЭГ в промытом экстракте

0,085 мас.X. Потери ДЭГ с экстрактом составляют 4,7 т/г.

Из экстракта ректификацией получают 4,52 T/÷ бензола, 6,89 т/ч толуола и 0,44 т/ч ксиполов того же качества, что и в примере 3.

Степень извлечения бензола от потенциального содержания его в сырье экстракции составляет 99,9 мас.%, а толуола 97,0 мас.X.

С низа колонны 11 отводят 355 т/ч водного ДЗГ того же состава и с той же температурой, что и в примере

3 и направляют на верх экстрактора.

Атмосферная колонна перегонки промывной воды не эксплуатируется.

Сточные воды отсутствуют.

Суммарные технологические потери

ДЗГ составляют 14,4 т/г.

Вакуумный куб 28 функционирует аналогично примеру 3, за исключением того, что в него не поступает концентрат ДЗГ из атмосферной колонны, П р и м е .р 5. Процесс выделения ароматических углеводородов из катализата риформинга, описанного в примерах 3,4 проводят аналогично примеру 4 (по схеме, изображенной на чертеже). Отличием от примера 4 является применение другого водного полигликоля (241,8 т/ч триэтипенгликоля (ТЗГ) и 18,2 т/ч воды), а также взятие на промывку всей отделяемой от рисайкла воды 5,0 т/ч (100 мас.Ж), с дальнейшей подачей ее (после промывки) в экстрактор двумя одинаковыми потоками (в соотношении 1:1) в смеси с сырьем и рисайклом, с уменьшенной подачей МЭА (в количестве

2,1 л/сут), в емкость сбора промывной воды, При этом количество рисайкла, подаваемого в экстрактор, равняется

24,57 т/ч .100 мас.Ж (34,6 м /ч), в том числе 18,18 т/ч ароматических и 6,39 т/ч неароматических углеводородов. Подача воды на отпарку углеводородов составляет 5 0 т/ч.

Массовая кратность водный ТЭГ:сырье

7,2:1, отношение .Рисайкл:сырье

15 !

174422 !

0!

70 об., Степень извлечения бензола около 100, толуола 98,0 мас.7..

Атмосферная колонна перегонки промывной воды не работает. 5

Основные показатели выделения ароматических углеводородов по примерам 1 — 5 представлены в таблице, При подаче промывной воды в экстрактор несколькими потоками, например в виде эмульгированной смеси с углеводородами сырья и рисайкла, по сравнению с подачей одним потоком углеводородов и по сравнению с отдельной подачей ее в нижнюю часть экстрактора1 улучшаются показатели экстракции и регенерации. Так, циркуляция рисайкла соответственно составляет

31 (пример 2), 35 и 38 об.X на сырье, 20 технологической воды (острого пара)) в колонну регенерации 3,3 (пример 2)

4,3 и 5,0 т/ч, степень извлечения, например, толуола 97,2 (пример 2), 96,4 и 95,1 мас.z. Соответственно 25 технологические потери толуола составляют 2,8 (пример 2), 3,6 и 4,9 мас.Ж (т.е. снижаются в 1,7 раза), а бензола 0,6 (пример 2), 1,0 и 1,3 мас.7 (т.е. снижаются в 2,2 раза по срав- 30 нению с отдельной подачей воды в нижнюю часть экстрактора).

Обычно МЭА вводят в систему только для поддержания рН потоков, содержащих воду, в пределах 8,5-10. 35

Новые точки ввода МЭА обеспечивают прекращение пенообразования и тем самым приводят к увеличению эффективности работы системы регенерационной колонны в том числе, на- 40 пример, принадлежащих к ней емкостей раздела фаз (рисайкла и экстракта от воды) и других аппаратов.

Преимущества предлагаемого способа выделения ароматических углеводородов 45 по сравнению с известным состоят в том, что ликвидируется узел атмосферной перегонки промывной воды и узел охлаждения конденсата, используеМого по известному способу для промывки углеводородов рафината и экстракта, сокращаются энергетические затраты на процесс: уменьшается расход греющего пара на величину, необходимую для отгона промывной воды от экстрагента (включая орошение, отгон воды составляет 3,2 т/ч, минимальный расход греющего пара на эту .операцию по известному способу составляет 3,2 т/ч); уменьшаются расход охлаждающей воды, так как отпадает необходимость охлаждать горячий конденсат, используемый по известному способу для промывки рафината и экстракта, и орошать колонну отгонки промывной водой и расход электроэнергии.на перекачку охлаждающей воды.

Кроме того, экономится большое количество горячего конденсата греющего пара: 1,8-2,5 т/ч или

14,4-20 тыс.т в год. Ликвидируются те сточные воды, которые раньше сбрасывались с колонны перегонки промывной воды, что улучшает экологическую обстановку и снижает энергетические затраты на переработку биологических трудно охлаждаемых вод.

При этом уменьшаются технологические потери экстрагента вследствие улучшившейся промывки рафината и экстракта водой. Общие технологические потери экстрагента с отходящими с установки продуктами снижаются в 3-15 раз, а суммарная его экономия составляет 28,1-40 т в год.

Кроме того, повышается извлечение ароматических углеводородов (бензола максимально íà 2Х, а толуола на 0,8-2,77), т.е. потери, например, толуола снижаются в I 32,0 раза.

М

1174422

18 е

И

О н ь е

D

Ф

4О о

»l о

»l

Ф о

Ф е о

ЪО O

41

4Ч о

° Ъ

4Ч

4Ъ

4Ч

$jRv е

° »к vg

4Ч

4 I о

4Ч о

4Ч

4Ч

444 а о

4Ч D о

4 Ъ

444

Ю

4 Ъ еЪ

Ф

4 Ъ мЪ чЪ

Ю л

IO

ОЪ

И4

Э

ОЪ

4Ч Ф

О4

4Ч

О4

О4 л

О4!

С

4Cl

4 4 обскоI к

1 и и io и ь оо е о к еа е

Ъ

4Ч .Ф

44Ъ к и иъ

D и

4Ч о

8 о

D о о о

Ю

И4

8 о

D о чъ

1 1 1 Cl

1C !» C! К

oooo юeoüеиоо-аоЪЪокэ ааь

1 1

1 и о еи

C:oo

Ю

\ \

D с

4 Ъ

4 Ъ! 4

Ю

D о<а!хе

CO о

40 о

4Ч

I о! Io иъ

4 4

4Ч

И В 44

1 бйбй

1!

4l 1 о о

IC O и о и о о о

Ic Р а к е а е

40 и tf

4Ъ

I к о Й

44

А иъ

4 4

CC

44

Ъ4 о а с

IC и

r. е

4- а 1 и о

IC а к о (о

4Ъ

Г4

v и е а

4!» I о Воь а I3 к к а!

l\

4Ч

8 о иъ и иъ

° 4

4 4 о

I1 и о м

4 1 о к и е к а е е

4а а 4!

1 х

d I

1 O I ! К К 1

cc v о к!

«3„.„".

«Я

° °

Я и и Х 1

v г

1 л о

I ° о

IC 4C е 5 о

O в е о е о

4 е и

z а о

Ю 4;

И 4Ч

Е 1

1174422

Составитель В.Французов

Техред И.Асталош Корректор В.Синицкая

Редактор Н .Гунько

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5136/25 Тираж 384 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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