Способ получения ортоксилола

 

Использование: нефтехимия. Сущность: смесь пара- и метаксилола, полученных при ректификации исходного сырья (нефтяных ксилолов), подвергают изомеризации при условиях, обеспечивающих протекание конверсии смеси в продукт, который отделяют от реакционной массы и побочных продуктов (углеводородов C1-C7), а оставшуюся смесь после смешения ее с исходным сырьем направляют на ректификацию в начало технологического процесса. Технический результат: снижение энергетических затрат и повышение выхода ортоксилола на единицу исходного сырья. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к получению ортоксилола из нефтяных ксилолов и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, сланцехимической и коксохимической промышленности.

Уровень техники. Известен способ получения ортоксилола путем выделения его из смеси изомеров ксилола и этилбензола. В качестве исходного сырья используется технический ксилол, выделяемый из дистиллята каталитического риформинга методом экстрактивно-азеотропной ректификации (Емельянов В.Е., Жуков С.С. Процессы разделения ксилолов. - М.: Химия, 1975, с.49).

Известен способ изомеризации углеводородов при повышенных температурах и давлении в присутствии платинового катализатора (патент РФ 234957, МКИ С 07 С 15/02, 1969).

Однако в данных способах при значительных энергетических затратах выход ортоксилола достаточно низкий.

Известен способ получения ортоксилола путем разделения ректификацией смеси ксилолов на дистиллят, состоящий из смеси пара- и метаксилолов, и ортоксилольный концентрат, который дополнительно подвергают ректификации с целью отделения ортоксилола от высококипящих ароматических углеводородов С9 и выше. Пары ортоксилола конденсируются и охлаждаются, после чего продукт сливается в емкость. Маточный раствор, полученный после низкотемпературного выделения параксилола, в смеси с циркулирующим водородсодержащим газом нагревают и направляют в реактор на изомеризацию (Сулимов А.Д. Производство ароматических углеводородов из нефтяного сырья. - М.: Химия, 1975, с.186). Данный способ принят за прототип.

Однако при данном способе требуются высокие энергетические и материальные затраты на единицу выхода продукта.

Сущность изобретения. Изобретение направлено на создание способа получения дешевого ортоксилола при его повышенном выходе на единицу сырья.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в том, что снижение энергетических затрат происходит за счет исключения стадий адсорбции или кристаллизации параксилола при температуре -50oС, увеличение количества сырья изомеризации, повышение в нем доли параксилола способствуют возрастанию скорости образования ортоксилола, а также повышению выхода ортоксилола на единицу исходного сырья.

Указанный технический результат достигается тем, что смесь пара- и метаксилола, полученных ректификацией исходного сырья, подвергают изомеризации при условиях, обеспечивающих протекание конверсии смеси в продукт, который отделяют от реакционной массы, побочных продуктов (углеводородов С17), смешивают с исходным сырьем, направляют на ректификацию в начало технологического процесса. Ортоксилол выделяют ректификацией при температуре 120-200oС, изомеризацию проводят при повышенной температуре (200-600oС) в присутствии водородсодержащего газа на катализаторе, в качестве которого используют благородные металлы, например платину, палладий на носителе - оксиде алюминия, алюмосиликатах, цеолитах. Отделение побочных продуктов (углеводородов C1-C7) осуществляют по мере их накопления в технологическом цикле. На стадии ректификации отделяют этилбензол от смеси ксилолов.

На чертеже приведена технологическая установка получения ортоксилола постоянного действия.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходное сырье - нефтяной ксилол - подается насосом Н-1 через пароподогреватель Т-1 в колонну К-1. С низа колонны К-1 выделяется ортоксилольный концентрат, который поступает в колонну К-2, где происходит разделение ортоксилола и ароматических углеводородов С9 и выше. Ортоксилол, охладившись в холодильнике Т-2, а ароматические углеводороды С9 и выше - в холодильнике Т-3, направляются с установки в парк. Дистиллят колонны К-1, содержащий этилбензол, мета- и параксилолы, в смеси с циркулирующим водородсодержащим газом отправляется через теплообменник Т-4 в трубчатую печь П-1.

На технологической схеме введены обозначения: I - подача свежего водородсодержащего газа, II - сброс водородсодержащего газа. Из печи П-1 поток с температурой ~ 500oС подается в реактор Р-1, где происходит процесс изомеризации. Продукты изомеризации поступают в теплообменник Т-4, где отдают тепло поступающей в печь П-1 смеси. Далее продукты изомеризации после охлаждения в холодильнике Т-5 разделяют на жидкую и газовые фазы в газосепараторе С-1. Газовую фазу - циркулирующий водородсодержащий газ - компрессором Н-2 вновь подают в реакционную зону, а жидкая часть поступает в стабилизационную колонну К-3. В колонне К-3 дистиллятом являются легкие углеводороды C1-C7, включающие продукты деструкции и гидрирования, образовавшиеся в ходе побочных реакций при изомеризации, а кубовым остатком - смесь ксилолов и ароматических углеводородов С9 и выше. Легкие углеводороды С17 охлаждаются в холодильнике Т-6 и направляются в парк. Смесь ксилолов и ароматических углеводородов С9 и выше охлаждается в холодильнике Т-7, где смешивается со свежим сырьем и направляется на начальную стадию технологического процесса. Технологический цикл повторяется.

Пример. Сырье, состав которого приведен ниже, подавалось в ксилольную колонну К-1 в количестве 2110 кг/ч.

Состав сырья, вес.%: C8N - 0,10 Этилбензол - 25,00 Параксилол - 16,70 Метаксилол - 35,60 Ортоксилол - 22,50 С9 и выше - 0,10 Образующийся в кубовом остатке ксилольной колонны К-1 ортоксилольный концентрат, содержащий ортоксилол и тяжелые ароматические углеводороды С9 и выше, направлялся в ортоксилольную колонну К-2, где проходило разделение ортоксилола и углеводородов С9 и выше. Верхний продукт ксилольной колонны К-1 в смеси с водородсодержащим газом (мольное соотношение сырье: водород 1:8) нагревался в печи П-1 до температуры ~500oС и поступал в реактор изомеризации Р-1. Для осуществления реакции изомеризации использовался платиносодержащий катализатор 1-300, объемная скорость составляла 10 ч-1.

Продукты реакции после охлаждения в холодильнике Т-5 разделяли на жидкую и газовую фазы в сепараторе С-1. Газовую фазу - циркулирующий водородсодержащий газ компрессором Н-2 вновь подавали в реакционную зону, а жидкая фаза поступала в стабилизационную колонну К-3. С верха колонны К-3 отводили легкие углеводороды, являющиеся продуктами деструкции и гидрирования ароматических углеводородов C8. Кубовый остаток колонны К-3 смешивали со свежим сырьем и направляли в начало технологического процесса.

Количественные данные, характеризующие полный материальный баланс технологического процесса получения ортоксилола, представлены ниже.

Полный материальный баланс, кг/ч Сырье: Нефтяной ксилол - 2110
Продукты:
Ортоксилол - 1455
Легкие углеводороды - 590
Тяжелые ароматические углеводороды С9 и выше - 57
Расход потоков на отдельные установки технологической схемы:
Ксилольная колонна К1 - 9993
Ортоксилольная колонна К2 - 1512
Реактор изомеризации Р1 - 8480
Стабилизационная колонна К3 - 8480
Из представленных данных видно, что значительно возрастает поток на установку изомеризации, увеличивается количество сырья изомеризации. При получении ортоксилола по вышеописанной схеме его выход составляет 69% на исходное сырье. В то время как выход ортоксилола по схеме октафайнинг составляет около 40% на исходное сырье.


Формула изобретения

1. Способ получения ортоксилола из нефтяных ксилолов путем отделения смеси пара- и метаксилолов методом ректификации, обеспечивающей чистоту ортоксилола с последующим отделением высококипящих ароматических углеводородов С9 и выше, с дальнейшей изомеризацией в присутствии катализатора, отличающийся тем, что изомеризации подвергают смесь параксилола и метаксилола при условиях, обеспечивающих протекание конверсии смеси в продукт изомеризации, который отделяют от газовой фазы, побочных продуктов (углеводородов C1-C7), а оставшуюся смесь после смешения ее с исходным сырьем направляют на ректификацию в начало технологического процесса.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ортоксилол выделяют ректификацией при 120-200oС.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изомеризацию осуществляют в присутствии катализатора при 200-600oС.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют благородные металлы, например платину, палладий на носителе - оксид алюминия, цеолиты, возможно присутствие галогенов.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что от смеси ксилолов ректификацей отделяют этилбензол.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделение побочных продуктов (углеводородов C1-C7) осуществляют по мере их накопления в технологическом цикле.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.07.2007

Извещение опубликовано: 27.07.2007        БИ: 21/2007



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к процессу изомеризации легких парафиновых углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях

Изобретение относится к способу получения активированной каталитической композиции, в которой каталитическую композицию, содержащую благородный металл VIII группы и соединение алюминия с углеводородным заместителем на алюминийоксидном носителе, содержащем до 20 мас.% других компонентов, выбранных из группы, включающей диоксид кремния, оксид магния, оксид титана и оксид циркония, активируют путем контактирования с водородсодержащим газом при температуре выше 500oС при условии, что по меньшей мере, когда присутствующее в каталитической композиции соединение алюминия с углеводородным заместителем не является галогенидом соединения алюминия с углеводородным заместителем, то необходимо активировать каталитическую композицию путем контактирования с соединением галогена либо до, либо в ходе стадии активации

Изобретение относится к процессу изомеризации легких парафиновых углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к катализатору на основе молибдена и кремния, способу приготовления катализатора и способу изомеризации н-парафинов

Изобретение относится к процессу изомеризации легких парафиновых углеводородов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях

Изобретение относится к получению соединений изоалкенов

Изобретение относится к способам получения бензина-алкилата - высокооктанового и экологически чистого компонента автомобильных бензинов и может использоваться в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Изобретение относится к дистиллятному материалу, имеющему высокое цетановое число, который можно использовать в качестве дизельного топлива или компонента смеси для него, а также к процессу получения этого дистиллята

Изобретение относится к дистиллятному материалу, имеющему высокое цетановое число и пригодному в качестве дизельного топлива или в качестве компонента смешанного дизельного топлива, а также к способу получения этого дистиллята

Изобретение относится к способу выделения пара-ксилола из исходного сырья, содержащего смесь ароматических С8 изомеров

Изобретение относится к способу, в котором поток сырья, содержащий этилбензол, пропускают через мембрану молекулярного сита, и устройству для его осуществления

Изобретение относится к способу обработки потока исходного материала, включающего ароматические С8 продукты, путем выделения по меньшей мере части пара-ксилола с получением потока, обедненного пара-ксилолом, который затем пропускают через мембрану молекулярного сита, получая растворенное вещество, обогащенное пара-ксилолом

Изобретение относится к способу селективного получения параксилола, который включает взаимодействие толуола с метанолом в присутствии катализатора, содержащего пористый кристаллический алюмосиликатный цеолит, имеющий параметр диффузии по 2,2-диметилбутану примерно 0,1-15 с-1, измеренный при температуре 120oС и давлении 2,2-диметилбутана (8 кПа)

Изобретение относится к способу получения п-ксилола из загрузки, содержащей смесь ароматических углеводородов с 8 атомами углерода, при котором осуществляют циркуляцию, по крайней мере, части загрузки в зоне для обогащения первой фракции, по крайней мере, на 30 мас.% п-ксилолом и очищают часть вышеуказанной первой фракции путем одной кристаллизации при высокой температуре T1, предпочтительно в пределах от +10 до -25°С, по крайней мере, в одной зоне кристаллизации, выделяют кристаллы в виде суспензии в маточном растворе, отделяют кристаллы от маточного раствора, по крайней мере, в первой зоне отделения, при этом повторно суспензируют полученные кристаллы до необходимого уровня в одной зоне повторного суспензирования и частичного плавления

Изобретение относится к способу выделения аренов C8 из смесей с насыщенными углеводородами, в частности из ксилольной фракции катализата риформинга азеотропной ректификацией с бутанолом-2

Изобретение относится к способу конвертирования перерабатываемого сырья, содержащего тяжелые ароматические соединения, в частности C9+ ароматические соединения, в более легкие ароматические продукты, в частности ксилолы

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, конкретно к способу гидрирования -метилстирола, содержащегося в -метилстирольной фракции, образующегося при переработке продуктов расщепления гидроперекиси кумола

Изобретение относится к объединенному способу производства кумола

Изобретение относится к получению ортоксилола из нефтяных ксилолов и может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей, сланцехимической и коксохимической промышленности

Наверх