Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими углеводородами

 

Изобретение относится к технологии разделения углеводородных смесей, в частности к экстрагентам для извлечения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими углеводородами , и может быть использовано в нефтепереработке для извлечения токсичных ароматических углеводородов из отходов промышленности. Цель - повышение степени извлечения ароматических углеводородов. Способ осно-; ван на экстрактивной ректификации с использованием в качестве разделяющего агента .смеси 1,3-димeтил-5,5-диэтил-2,4,6-тpиoкcoгeкcaгидpoпиpимидинa с 10-30 мас.% 1,3,5,5-тeтpaмe- тшI-2,4 ,6-триоксогексапиримидина.По сравнению с известным способом при извлечении аренов кз катализата риформинга с пределами кипения 35-85 с предлагаемый спосо позволяет повысить степень извлечения аренов с 90,6 мас.% до 92,7 мас.%. 1 табл. W С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГУБЛИН д р 4 С 07 С 7/08, 7/10

g. (lg1Щg ! у ..." \ 1 ЯГ

3 бР

Ei )Б „г1(),, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (.21) 4236138/28-04 (22) 27.04.87 (46) 23. 03.89. Бюл. N 11 (71) Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт (72) В.И. Слесарев, К.А. Краснов, А.П. Захаров и В,И. Соловьев (53) 60.048.65 (088,8) (56) Патент СССР 11 1 205755, кл. С 07 С 7/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Н 1161505, кп. С 07 С 7/08, 1985. (54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ СМЕСЕИ С НЕАРОМАТНЧЕСКИМИ УГЛЕВОДОРОДАМИ (57) Изобретение относится к техноло,гии разделения углеводородных смесей, в частности к экстрагентам для извлечения ароматических углеводородов из

Изобретение относится к технологии разделения углеводородсодержащих смесей, конкретно к экстрагентам для извлечения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими углеводородами экстрактивной ректификацией, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промьпвпенности, а также для извлечения токсичных ароматических углеводородов из отходов промышленности.

Цель изобретения — повышение степени извлечения ароматических углеводородов за счет увеличения концентрации целевых продуктов в экстракте и снижения потерь при ректификации.

„„SU„„146?044 А 1 смесей с неароматическими углеводородами, и может быть использовано в нефтепереработке для извлечения токсичных ароматических углеводородов из отходов промышленности. Цель— повышение степени извлечения ароматических углеводородов. Способ основан на экстрактивной ректификации с использованием в качестве разделяющего агента .смеси 1,3-диметил-5,5-диэтил-2,4,6-триоксогексагидропиримидина с t0-30 мас.X 1,3,5,5-тетраметил-2,4,6-триоксогексапиримидина.По сравнению с известным способом при извлечении ареков из катализата рио форминга с пределами кипения 35-85 С предлагаемый способ позволяет повысить степень извлечения аренов с

90,6 мас.% до 92,7 мас.X. 1 табл.

Для экстрактивной ректификации ис- фф пользуют разделяющий агент — 1,3-ди-. метил-5, 5-ди этил-2, 4, 6-три окс ог екса- р гидропиримидин (ТАГП), содержащий

10-30 мас . 7, 1, 3, 5, 5 — тетраметил-2,4,6-триокс огексагидр опиримидина (ТМГП) .

Экстрагенты получают в результате

I взаимодействия N,N — диметилмочевины с 5,5-диметилмалоновой или 5,5-диэтилмалоновой кислотой в среде уксус- 3Ь» ной кислоты и ее ангидрида. Чистота д, веществ подтверждается данными элементного анализа (C,H,N) и хроматографии на бумаге (ватман Р- 1, две системы — н-бутанол, уксусная кислота и вода в соотношении 5:2:3, а так3 14 же н-пропанол, вода в соотношении

7:3 по объему). Используемые в качестве экстрагентов смеси 1,3,5,5-тетраалкильных производных 2,4,6-триоксогексагидропиримидина представляют собой жидкости с температуо рой кипения 250-280 С и плотностью в диапазоне 1,06-1,08 г/см, хорошо растворяющиеся в воде. Термическую ста-т бильность йолученных соединений оп,: ределяют по изменению вязкости пос,ле длительного нагревания. При нагре вании 1,3-диметил 5,5-диэтил-2,4,6-триоксогексагидропиримидина, содержащего 30 мас.X 1,2,5,5.-тетраметил-2,4,6-триоксorексагидропиримидина, в течение 300 ч при 150 С вязкость экстрагента практически не изменяется, что доказывает отсутствие продуктов термического разложения. Таким образом, экстрагенты обладают приемлемым для экстрактивной ректификации комплексом физико-химических характеристик.

Пример 1. В куб лабораторной ректификацнонной колонны, эффективность которой составляет 20 теоретических тарелок (по методу Мак-Кеба и Тиле), загружают 44,6 г углеводороднойй смеси, с одержащей 49, 8 мас . бензола и 50,2 мас.X гексана. Ректификационную колонну выводят на режим, параметры режима: температура верха колонны 78,8 С, низа 93 С при

1020 ГПа, флегмовое число 10" 12.После выхода на режим в верхнюю часть колонны подают экстрагент, который содержит 10 мас. ТИГП и 90 мас.

ТАГП и нагрет до 75 С. Соотношение экстрагента к сырью 1:1 по объему.

Затем отбирают рафинат в количестве

22,0 r, содержащий по данным анализа методом ГЖХ (динонилфталат — в качестве неподвижной фазы) чистый гексан. Экстракт, перенесенный из куба, перегоняют при атмосферной давлении и выделяют 22,4 r углеводородной части, которая содержит 99,0 мас. бензола (по данным ГЖХ).

Состав куба ректификационной колонны, мас.Ж: толуол 33,2; экстраген

66,6; гексан остальное.

Степень извлечения ароматического углеводорода 99,1 мас. . Потери по материальному балансу процесса экстрактивной реактификации 0,5 мас. .

Пример 2. В условиях осуществления способа, согласно примеб 7044 4 ру f проводят экстрактивную ректификацию углеводородной смеси толуол-гептан, которая в количестве

45,0 г содержит 55,0 мас.% (24,7 г) толуола ° После выхода ректификационной колонны на режим подают в верхнюю часть экстрагент, который содержит 20 мас. ТМГП и 80 ТАГП.

Соотношение экстрагента к сырью 1;1.

Отбирают рафинат в количестве 19,9 г, который по результатам анализа методом ГЖХ представляет чистый гептан.

Состав куба ректификационной колонны, мас.X: толуол 35; экстрагент

64,5; гексан остальное. Из содержимого куба отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет

24,8 г.

2р По результатам анализа содержание толуола в экстракте 98,3 мас.X.

Степень извлечения ароматическoro углеводорода 98,4 мас.X. Потери по материальному балансу 0,7 мас. ..

25 Пример 3. В условиях осуществления способа согласно примеру проводят экстрактивную ректификацию фракции катализата риформинга

62-105 С. В куб ректификационной коЗО лонны загружают 46,6 r углеводородной фракции, содержащей 61 7 мас. аренов. После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстрагент, содержащий 30 мас. .

ТИГП и 70 мас. ТАГП. Соотношение экстрагента к сырью 1".1, Одновремен но отбирают рафинат в количестве

i 7,0 r, не содержащий аренов.Состав куба ректификационной колонны,мас.X: арены 35,8; экстрагент 62,4; гексан остальное. Из содержимого куба колонны отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 28,1 г.

По результатам анализа содержание

45 ареков в экстракте 95, 5 мас.X. Степень извлечения аренов 93,0 мас. ..

Потери 3,2 мас.X.

В таблице представлены данные для результатов выделения ароматических углеводородов из.смеси с неароматическими методом экстрактивной ректификацни с использованием различных экстрагентов.

Пример 4. В условиях осу55 ществления способа согласно примеру

1 проводят экстрактивную ректификацию фракции катализата риформинга

35:-85ОС,. содержание бензола по

ГОСТ 2.706.2-74 49,8 мас.X. В куб

146 7044 ректификационной колонны загружают

45,8 г углеводородной фракции, соот. ношение экстрагента к сырью 1:1.После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстрагент, содержащий 30 мас.% ТМГП и 70 мас.% ТАГП.

Одновременно отбирают рафинат в количестве 22,9 г, не содержащий ареков. Из содержимого куба колонны . отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 22,0 г.

По результатам анализа содержание бензола в экстрагенте 96,0 мас.%.

Степень извлечения бензола 92,.7 мас.Х, Потери 1,1 мас.X. Из материального баланса концентрация бензола в кубе колонны 30,8 мас.Х, экстрагента

67,6 мас .%, неароматические углеводороды остальное.

Пример 5. В условиях осуществления способа согласно примеру 1 проводят экстрактивную ректификацию фракции каталиэата риформинга 35-85 С, содержание бензола по

ГОСТ 2.706.2-74 49,8 мас.X. В куб ректификационной колонны загружают

44,6 r углеводородной фракции. Соотношение экстрагента к сырью 1:1.После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстрагент И-формилморфолин, содержащий

0,5 мас.% воды. Одновременно отбирают рафинат в количестве 20,0 г,содержащий по данным ГЖХ 5 мас.% бенКатализ риформинга

35.— 85 С (содержание бензола 51,1 мас.%

95, 1 90,6

Нефтяные сульф<:ксиды (НСО), содержащие

27,5 мас.% диметилформамида (ДИФА) (известный)

1,3-Диметил-5,5-диэтил-2,4-триоксогексагидропиримидин (ТАГП), с одержащий 1,3,5,5-тетраметил-2,4,6-триоксогексагидропиримидин (ТИГП) 30

95,5 93 0

Катализат риформинга

62-105 С (содержание аренов 6 1,7 мас .%) зола. Из содержимого куба колойщя отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 24,3 г.

По результатам анализа содержание бензола в экстракте 89,5 мас.X.

Степень извлечения бензола 90 мас.X.

Потери 1,4 мас.%. Из материального баланса концентрация бензола в кубе

10 колонны 29,1 мас.X,çêñòðàãåíòà

64,8 мас.%, неароматические углеводороды остальное.

Как следует из сравнения данных примеров 4 и 5, использование в ка1я честве разделяющего агента 1,3,5,5-тетраалкильных производных 2,4,6-три окс огексагидропиримидина позволяет на одинаковом техническом сырье достигнуть лучших показателей разде20 ления по сравнению с известным экстрагент ом — И-формилморфолином.

Формула из обр ет ения

25 Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими углеводородами путем экстрак. тивной ректификации в присутствии разделяющего агента, о т л и ч а ю30 шийся тем, что, с целью повышения степени извлечения apоматических углеводородов, в качестве разделяющего агента используют смесь

1, З-диметил-5, 5-диэтил-2,4,6-триок35 согексагидропиримидина с 10-30 мас.й

1, 3, 5, 5-.т етра метил-2,4,6-т риокс ог екса гидр опиримиди на .

146 7044

Продолжение таблицы

3 4

ТМГП 30

ТАГП остальное

Вода 0,5

N-Формилморфолин остальное

96,0 92,7

89,5 90

Составитель Г. Гуляева

Редактор Н. Гунько Техред М. Ходанич Корректор В. Романенко

Заказ 1113/19 Тираж 352 Подписное

QHHHGH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,!01

Углеводородная смесь состава, мас.7: толуол 55,5 гептан 44,5 толуол 55,0 гептан 45,0 бензол 57 гексан 43 бензол 49,8 гексан 50,2

Катализат риформинга

3 -85 С, содержание бензола, мас.X 49,8

ДМФА 25

НСО (известный) остальное

ТМГП 20

ТАГП остальное

ДМФА 30

НСО (известный) остальное

ТМГП 10

ТАГП остальное

97,8 96,6

98,3 98,4

98,4 99,1

99,0 99,1