Способ выделения параксилола или метаксилола из жидкого потока, содержащего изомеры ксилола и этилбензол

 

Изобретение относится к адсорбционным способам выделения параксилола или метаксилола из жидкого потока, содержащего изомеры ксилола и этилбензол, и позволяет снизить содержание параксилола и этилбензола в рафинате. Способ предусматривает контактирование жидкого сырьевого потока с цеолитным адсорбентом в адсорбционной зоне, для того, чтобы селективно адсорбировать пара-ксилольный или мета-ксилольный изомер, вывод потока рафината, содержащего неадсорбированные изомеры ксилола и этилбензол, десорбцию адсорбированных пара-ксилола или мета-ксилола десорбентом и вывод потока экстракта, содержащего десорбированный пара-ксилол или мета-ксилол, при этом с целью облегчения выделения неадсорбированного мета-ксилола или этилбензола в потоке рафината выводят промежуточный поток рафината, содержащего неадсорбированные изомеры ксилола и этилбензол из средней точки между верхней и нижней границами адсорбционной зоны. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I) 5 В 01 Р 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .

IlG ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 325014 7/23-26 (22) 26.02.8 1 (31) 144757 (32) 28. 04 ° 80 (33) US (46) 15,02.90. Бюл. 4 6 (71) боп ИНК (US) (72) Дональд Бедоз Броугтон (US) (53) 661 ° 183 (088.8) . (56) Патент СНА N 2985589, кл. 210-34, 1969. (54) СПОСОБ ВЬДЕЛЕНИЯ ПАРАКСИЛОЛД

ИЛИ МЕТА CNIIOJIA ИЗ ЖИДКОГО ПОТОКА, СОДЕРЖАЩЕГО ИЗОМЕРЫ КСИЛОЛА И ЭТИЛБЕНЗОЛ (57) Изобретение относится к адсорбционным способам выделения параксилола или метаксилола из жидкого потока, содержащего изомеры ксилола и этилбензол, и позволяет снизить

Изобретение относится к способам разделения веществ путем адсорбции десорбции.

Целью изобретения является снижение содержания параксилола и этилбензола в рафинате, Способ осуществляют следующим образом.

Поток жидкости, содержащей разделяемые компоненты, пропускают через колонну с адсорбентом в одном направлении, причем колонна содержит по меньшей мере три зоны, выполняющие раздельные рабочие функции в этой колонне и последовательно соединенные с конечными зонами колонны для обесÄÄSUÄÄ 1544174 А 3

2 содержание параксилола и этилбензола в рафинате, Способ предусматривает контактирование жидкого сырьевого потока с цеолитным адсорбентом в адсорбционной зоне, для того, чтобы селективно адсорбировать параксилольный или метаксилольный изомер, вывод потока рафината, содержащего неадсорбированные изомеры ксилола и этилбензол, десорбцию адсорбированных параксилола или метаксилола десорбентом и вывод потока экстракта, содержащего десорбированный параксилол или метаксилол, при этом с целью облегчения выделения неадсорбированного метаксилола или этилбензола в потоке рафината выводят промежуточный поток @ рафината, содержащего неадсорбированные изомеры ксилола и этилбензол из средней точки между верхней и нижней границами .адсорбционной зоны. 3 табл. печения непрерывной связи между зо- 4 нами, вФ

Адсорбционная, зона в колонне определяется адсорбентом, расположенным аа) между входным потоком сырья на вход- ф ной границе зоны и выходным потоком рафи на та на выходной грани це зоны.

Зона очистки на входе адсорбционной зоны определяется адсорбентом, расположенным между выходным потоком экстракта на входной границе эоны очи- (ф стки и входным потоком сырья на выходной границе зоны очистки. Десорбционная зона на входе зоны очистки определяется адсорбентом, расположенным между входным потоком десорбента

1544174 на входной границе зоны и выходным потоком экстракта на выходной границе зоны.

Пропускают поток сырья в адсорбционную зону при таких адсорбционных условиях, чтобы обеспечить селективную адсорбцию первого компонента адсорбентом в адсорбционной зоне, и выводят выходной поток рафината из адсорбционной зоны.

Пропускают десорбент в десорбционную зону при таких десорбционных условиях, чтобы обеспечить вытеснение первого компонента из адсорбента в десорбционной зоне. Выводят поток экстракта, содержащего первый компонент и десорбентный материал, из десорбционной зоны. Выводят выходной поток рафината, содержащего третий компонент и десорбентный материал, из адсорбционной зоны на выходной ее границе. Выводят промежуточный поток рафината, содержащего смесь второго компонента, третьего компонента и де- р,-. сорбентного материала, из адсорбционной эоны в месте, находящемся примерно на половине расстояния между входной и выходной границами зоны.

В способе используют периодическое продвижение по колонне адсорбента в направлении хода потока текучей среды в адсорбционной зоне, входного сырьевого потока, выходного потока рафината, входного потока десорбента, выходного потока экстракта и выходного промежуточного потока рафината для обеспечения перемещения зо :. по адсорбенту и получения выходного потока экстракта, выходного потока рафината и выходного промежуточного по- О тока рафината.

Ниже представлены два варианта разделения. По одному из вариантов первым компонентом является параксилол, вторым компонентом - этилбензол и третьим компонентом - смесь метаксилола и ортоксилола, По другому варианту первым компонентом является параксилол, вторым компонентомсмесь параксилола и ортоксилола и третьим компонентом - этилбензол.

Пример 1. По первому из вариантов s качестве десорбента используют парадиэтилбензол, а в качестве адсорбента - цеолит ВаХ. Селективность системы имеет следующие значения:

Параксилол 1,8

Этилбензол 1,0

Метаксилол 0 5

Ортоксилол 0,5

Вес адсорбента составляет 160 т, а общий объем слоя - 200 мз . Процесс проходит при 150-185 С и давлении

14 атм. Расход жидкости в каждом потоке составляет, м /ч: исходный материал 47,94 десорбент 58,01; рафинат 31,82 промежуточный рафинат

45,12, экстракт 29,01, В табл. 1 приведен баланс материалов, характерный для описываемого варианта.

Пример 2. Поток представляет собой смесь этилбензола с ортоксилолом; в качестве десорбента используют толуол, а в качестве адсорбента - цеолит N Y, Такая система обладает следующими значениями относительной селективности:

Иетаксилол 1,80

Параксилол 1,00

Ортоксилол 1,00

Этилбензол 0,44

Согласно данному варианту первым компонентом является метаксилол, вторым - смесь параксилола с ортоксилолом и третьим - этилбензол. Первый компонент представляет собой поток экстракта, смесь второго и третьего компонентов - поток промежуточного рафината и третий компонент — поток рафината.

Восстановленный десорбент рециркулирует в колонну для адсорбента, вследствие чего, за исключением малых количеств добавочного десорбента, в процесс сепарации поступает только исходный материал. Точки добавления и удаления периодически перемещаются в нижнюю часть колонны с адсорбентом для имитации движущегося слоя адсорбента. Такая периодичность работы обеспечивает непрерывную подачу рафината, промежуточного рафината и экстракта в сепаратор для разделения десорбента и компонентов потока.

Вес адсорбента 160 метрич. т, общий объем слоя 200 мз. Процесс проходит при 150-175 С и давлении 14 атм.

Расход жидкости в каждом потоке, мз/u: .исходный материал 49,94; десорбент 58,01; рафинат 31,83; проме" жуточный рафинат 45,12; экстракт

29,01.

1544174

Табли ца1

Баланс материалов

Исходный Целевой Рафинат Промежуточматериал экстракт ный рафинат

Пара ксилол

Метаксилол

Ортоксилол

Этилбензол

100

0,50

22,00

7,34

19,89

49,73

0,00

22,97

7,65

0,04

30,66

19, 55

0,03

0,01

0,07

19,61

В табл. 2 представлен баланс материалов, характерный для данного варианта.

Поскольку образующий поток рафина1 5 та этилбензол практически не содержит метаксилола и является практически чистым, поток рафината может быть пропущен в блок изомеризации для превращения этилбензола в ксилол.

Пример 3 (по прототипу). Условия процесса не отличаются от описанных в примере 1, однако в процессе не используется поток промежуточного рафината. Таким образом, в процессе участвуют практически три по" тока: исходного материала, экстракта и рафината.

Б табл. 3 представлен баланс материалов. 20

Из приведенного баланса следует, что смесь ортоксилола и метаксилола в потоке рафината сод ржит большое количество параксилола. Кроме того, в смеси ортоксилола и метаксилола со- 25 держится значительное количество этилбензола, Следовательно, исключе на возможность отделения метаксилола от рафината посредством простого фракционирования. Для отделения мета- З0 ксилола от рафината приходится применять более дорогостоящие и сложные методы.

Таким образом, изобретение позволяет значительно упростить процесс отделения целевого метаксилола, а также получить практически чистый целевой этилбензол для последующего превращения в изомеры ксилола.

Формула изобретения

Способ выделения параксилола или метаксилола из жидкого потока, содержащего изомеры ксилола и этилбензол, включающий пропускание потока через цеолит в адсорбционной зоне с периодическим продвижением точек доступа жидкости для моделирования продвижения адсорбента в направлении потока, выведение потока, содержащего неадсорбированные изомеры ксилола и этилбензол, из нижней границы адсорбционной зоны, десорбцию адсорбированного параксилола или метаксилола десорбирующим агентом с выводом потока экстракта, содержащего десорбированные параксилол и метаксилол, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания параксилола и этилбензола в рафинате, из средней точки между верхней и нижней границами адсорбционной зоны дополни" тельно выводят промежуточный поток рафината, содержащий неадсорбированные изомеры ксилола и этилбензол, причем при выделении параксилола в качестве цеолита используют цеолит

ВаХ, в качестве десорбирующего агента - парадиэтилбензол, а при выделении метаксилола в качестве цеолита используют цеолит N+Y, а десорбирующего агента - толуол и процесс ведут при 150-185 С и давлении, обеспечивающем поддержание процесса в жидкостных условиях.

1544174

Табли ца 2

Баланс материалов

Исходный Целевой Рафинат материал экстракт

Промежуточный рафинат

0,00

0,05

0,05

12,00

45 0

42, 00

100

12,10

Та бли ца 3

Баланс материалов

Исходный Продукт Рафинат материал

Пара ксилол

Метаксилол

Ортоксилол

Этилбензол

Составитель С.Лотхова

Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар

Редактор И.Рыбченко

Тираж 565 Подписное х комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул.Гагарина, 101

Метаксилол

Параксилол

Ортоксилол

Этилбензол

Заказ 409

ВНИИПИ Государственного

113035, 45

44, О, 0, 20

100

1

00

19, 50

0,02

0,02

0i07

19,61

0,50

44,98

14,98

19,93

80,39

О ° 20

19,85

14,85

8., 00