Патент ссср 361559

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 361559

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К IlAfEHYY

Зависимый от патента Л

М. Кл. С 07с 15/02

С 07с 7/08

Заявлено 30.Х.1969 (№ 1377111, 23-4) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет 14.XI.1968, № Р 1808758.6, ФРГ

Опубликовано 07.Xll.1972. Бюллетень № 1 за 1973 УДК 665.4(088.8)

Дата опубликовачия описания 23.I I.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Эккарт Мюллер и Камар Перси Йон (Федеративная Республика Германии) Заявитель

Иностранная фирма

«Металлгезельшафт АГ» (Федеративная Республика Германии) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

1 2

Изобретение относится к способу выделеш я ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими углеводородами.

Известен способ выделения ароматических 5 углеводородов из их смесей с неароматическими углеводородами путем экстрактивной перегонки в присутствии селективного растворителя с получением рафинатпой фазы, выводимой с верха колонны экстрактивной пере- 10 гонки, и экстрактивпой фазы, выводимой из нижней части колонны, с последующим выделением неароматических углеводородов из рафинатной фазы и ароматических углеводородов из экстрактной фазы перегонкой. Од- 15 нако смеси углеводородов, из которых посредством экстракционной перегонки получают чистые ароматические углеводороды, содержат примеси высококипящих ароматических соединений, точки кипения которых сов- 2С падают с точкой растворителя или лежат еще вьппе. Эти ароматические примеси не могут быть удалены из растворителя при обычном методе работы установки экстракционной перегонки и медленно концентрируются в рас- 25 творителе, со временем ухудшая его селективные свойства.

Кроме того, в рафинатпой фазе, выходящей из верха колонны, экстрактивной перегонки, содержится небольшое количество рас- зс творителя, что отрицательно влияет па показатели процесса.

Таким образом, целью предлагаемого способа является удаление примесей высококппящих ароматических соединений, загрязняющих растворитель, и/или полное удаление растворителя из рафинатной фазы.

Эта цель достигается путем подачи рафпнатной фазы в нижнюю часть дополнителыго установленной колонны жидкостной экстракци, на верх котсрой подают воду, а в среднюю часть — селективный растворитель, выделенный пз подводимого на стадии экстрактивпой перегонки потока растворителя.

В экстракционной колонне рафинатнач фаза поглощает высококипящие ароматические углеводороды из растворителя, .в то время как вола удаляет пз рафината пары растворителя.

Таким образом, из колонны жидкостной экстракции выводят чистую рафинатную фазу и смесь воды с растворителем, освобожденным от примесей высококипящих ароматичеcI(Hx углеводородов. В качестве селективного растворителя применяют преимущественно и-метилпирролидоп или диметилформамид.

На чертеже представлена примерная технологическая схема установки для проведения процесса согласно изобретению.

Подлежащую разделению смесь углеводо361559 родов по трубопроводу 1 подают в колонну 2 экстрактивной перегонки, в среднюю ее часть, в верхнюю часть этой колонны подают по трубопроводу 8 регенерировянный растворитель.

Верхним продуктом экстракционной перегонки является рафинатная фаза, состоящая в основном из неаромятических углеводородов.

Ее отводят по трубопроводу 4 и конденспрют. Одну часть конденсата вводят по трубопроводу 5 в нижнюю часть противоточного экстрактора 6, другую ее часть возвращают в колонну 2 по трубопроводу 7.

Из нижней части колонны 2 отбирают экстрактную фазу, п редста в.чяющую ссбой смесь растворителя и ароматических углеводородов, и по трубопроводам 8 и 9 подают в среднюю часть колонны 10. Из нижней части этой колонны выводят регенерировянный растворитель, который по трубопроводам 11, 8 и через теплообменник 12 возвращают ня стадию экстракционпой перегонки.

Из трубоп|ровола 8 часть потока растворителя отбирают в трубопровод 13 и вводят растворитель в среднюю часть противоточпого экстрактора 6.

В верхнюю часть экстрактора 6 подают воду по трубопроводу 14. Из противоточного экстрактора б по трубопроводу 15 вывалят смесь воды и рекуперированного из рафината растворителя и по трубопроводу 9 направляют па переработку в колонну 10.

Из верхней части колонны 10 по трубопроводу 16 смесь полученных из экстракта углводородов и воды направляют в фязоразлелитель 17. В нем вода, как более тяжелая фаза, осаждается, опа направляется обратно в противоточный экстрактор по трубопроводу 14.

Получе.шые как легкая фаза чистые ароматические углеводороды orделяются в фазоразделителе 17, часть их возвращают по трубопроводу 18 в верхнюю часть колонны !О.

Остаток чистых ароматических углеводородов

:выводят из фазоразделителя 17 по трубопро":;oë : 19.

Алкилароматические углеводороды, тс:»<а кипения которых лежит вблизи или выше точки кипения растворителя (концентрация этик углеводородов в растворителе должна быть предотвращена), отсасывают из протпвоточного экстрактора б по трубопроводу 20 растворенными .в полученном при экстракционной перегонке р а фин ате.

Пример 1. Из крекинг-бензина перегонкой получают ксилольную фракцию с т. кпп.

135 — 160 С следующего состава (в %):

Толуол 1

Cq-ароматы 80,4

С9-ароматы 5,9

Сщ-ароматы 0,1

Неяроматы 12,6

Эту фракцию подают по трубопроволу 1 в количестве 500 кг!час при температуре

140 С на 30-ю тарелку экстракцпонпсш ко25,8

26,1 лонны 2 с 60 .практическими тарелками. Б экстракционную колонну 2 по трубопроводу

8 вводят 1230 кг се.чективного растворителя ггри температуре 100" С, состоящего на 96% из я-метилпирролилона (НМП) и 4% из

Си-ароматических углеводородов. B испаритель колонны 2 подводят 130000 ккал тепла.

Собирающиеся в верхней части колонны 2 пары отсасывают по трубопроводу 4 и кон)0 денсируют. Кондспсат имеет следующий состав (в %):

Толуол 5,1

Сц-аром а Tè÷åñêèå углеводороды

Неароматпческне углеводоролы 65,4

НМП 1,7

93 кг конденсат"; направляют по трубопро20 волу 5 к противоточному экстрактору б. Остаток под lIQT как возврат по трубопроводу 7 в экстракционно-перегонную гко.чопну 2.

Из нижней асти колонны 2 1696 кг смеси из,растворителя и ароматических углеводородов и по трубопроволу 8 подают в сепараторпую колонну 10.

Из растворителя, текущего по трубопроводу 8 в перегонную колош|у 2, отводят перел входом в колонну часть потока (12 кг)час) и подают по трубопроводу 13 в о,.;ну пз средних ступеней противоточного экстрактора, Экстрактор представляет собой смссптельно-отделяющую колонну пз,12 ступеней. В нижней ступени в экстрактор поступает Ilo трубопроводу 5 отсосанный как головной продукт из экстракционно-перегоночной колонны рафинат. В верхнюю ступень экстракторя 6 подают по трубопроводу 14 воду в количестве

15 кг/час. В противоточном экстракторе 6 из

40 головного продукта экстракционной дистилляции извлекают водой НМП. Эту смесь отбирают из нижней части экстрактора. Одновременно из части потока растворителя, подведенного,по трубопроводу 13, освобождают

45 4% Сщ-ароматических соединений и выводят из верхней части экстракторя. По трубопроводу 20 из экстряктора 6 отбирают 92 кг!час углеводородной смеси состава (в %):

Толуол "5.1

50 Сз-ароматические углеводороды

С д-ароматические углеводороды 0,5

Неароматические

55 yt.ëåBoäîðoäû 68,1

Из нижней части экстрактора 6 по трубопроводу 15 отводят 28,6 кг в час смеси, состоящей из 48 !о НМП и 52 /„воды. Эту смесь соединяют с проходящим по трубопроводу 8

60 продуктом из перегонной колонны 2 и IIQ трубоправоду направляют в сепараторную колонну 10 па 15-ую тарелку.

Колонна 10 представляет собой перегонную колонну с 40 практическими тарелками н работает под да влением 0,2 ати. В испари361559

10 тель колонны 10 подводят 100 000 ккал тепла, из веркнсй части сепаратор сй колонны 10 пары выводят по трубопроводу 16, конденсируют и направляют в фазоразлелитель 17. В нем отделяется водная фаза, ко" îðàÿ по трубопроводу 14 перетекает в экстрактор 6, Вер.;няя фаза представляет собой углеводородную смесь состава (в %):

Толуол 0,1

С -аром атические углеводороды 92,6

Cg-аром атическне углеводороды 7,3

Чистые ароматические углеводороды по тру.бопроводу 19 выводят с установки в количестве 408 кг/чаа. Остаток выдсленнык углеводородов подают по трубопроводу 18 в перегонную колонну 10. Смесь из 96 /О НМП и

4% С р-ароматическик углеводородов в количестве 1250 кг выводят из колонны 10 по трубопроводу 11. Основную часть смеси возвращают в экстракционно-перегонную колонну 2, а побочный поток (1 /0) направляют в экстрактор б.

П р и м ер 2. Пиролизный бензин, получающийся при производстве этилена, подвергают гидрированию. Затем из него перегонкой выделяют бензольную фракцию с т. кип. 70—

82 С, содержащую 80% бепзола, Эт . бен30 зольную фракци о подверггиот вторичпомн гилрированию, прп котором все сернистые соединения удаляют и практически все олефины превращают в насыщенные соединения

При этом гидрировании образуются ьысококипящие алкилароматическпе и частично гилрсгепнзированные конленсирогапные кольцевые системы с точками кипения между

150 — 250 С в количестве 0,2% по отношению к бензольной фракции.

Бензольная фракция после гидрировання имеет следующий состав (в /О):

Бензол 80,0

Неаром атические углеводороды 19,8

Ллкилароматические углеводороды 0,2

Сырье вводят по трубопроводу 1 в количестве 1000 кг/час при температуре 80 С на

30-ю тарелку экстракционно-перегонной ко- 5р лонны 2 с 60 практическими тарелками. По трубопроводу 8 в колонну 2 подают 2672 кг селективного растворителя при температуре

90 С, который состоит на 92.6% из димети::формамнда (ДМФ) и на 7,4% из алкиларо- 55 матическик углеводородов. В испаритель экстракционно-перегонной колонны 2 подводят

300000 ккал тепла. Собирающиеся в голове колонны 2 пары отводят по трубопроводу 4 и конденсируют. Одну часть этого конденсата 60 в количестве 238 кг, состоящего из 16,8 /о бензола и 83,2% неароматически:с углеволородов, выводят из колонны по трубопроводу б. Остаток сконденсировавшихся паров подают как возврат по трубопроводу 7 в колонну 2.

Смесь растворителя и ароматическнк углеводородов в количестве 3432 кг:выводят из перегонной колонны 2 по Прубопровсду 8. ь1а.ть потока (27 кг/час) растворителя, текущего по трубопроводу 8 в перегоннучо колонну 2, подают по трубопроводу 18 в Олпу из средник ступеней экстрактора 6. Экстрактор представляет собой колонну с !2-ю ступенями. В нижнюю часть экстрактора б подводят головной продукт из перегонной колонны 2, в веркнюю часть экстрактсра 6 по трубопроводу 14,подают 35 кг воды в час. В экстракторе б из подведенного по трубопроводу 18 частичного потока растворитслч извлекают 7,4 р алкплароматически.; углеводородов. Этот раствор выводят из версией ступени экстрактора. Таким образом отбирают пз эь стра ктОра 6 92 кг углевслсрсднсп с,! есп состава (в %):

Бепзол 16,7

Ллкилароматические углеводороды 0,8

Неароматические угле водороды 82,5

Из нижней части прстивстсчнсгс экстраетора 6 отбирают по трубопроводу 16 60 кг/час с меси, состоящей из 42% ДМФ и 58% воды.

Зту смесь смешивают с подводпмым по трубопроводу 8 продуктом экстракционной лпстилляции и по трубопроводу 9 подают в сепа-! аторнло колоннj 10 на 15-ю тарелк . Сспараторная колонна 10 представляет собой перегонную колонну с 40 практическими тарелками и работает пол давлением 0,4 ата. В испаритсль колонны 10 подводят 200000 кка., тепла.

Собирающиеся в гер.;ней части сспараторнсй колонны 10 пары отвслят по трубопроводу 16, конленспруют и направляют в фазоразделитель 17. В нем отделяют волную фазу, которую по трубопроводу 14 направляют в экстрактор 6. Веркняя фаза представляет сооой чистый бензол, из которого

760 кг/час отбирают по трубопроводу 19. Остаток чистого бензола полают как возврат по трубопроводу 18 в сепараторную колонну 10.

Смесь нз 82,6% ДМФ и 7,4 /, алкиларсматигескик углеводородов в количестве 2 700 кг отбирают из нижней части колонны 10 по трубопроводу 11, Основную часть ci!ecrr возвращают по трубопроволу 8 в колонну 2, побочный поток (1О/О) награвляют в экстрактор

6 по трубопроводу 13.

Предмет изобретения

1. Способ выделения ароматическик углеводородов из смесей ис с неароматичсскимн углеводородами путем экстрактивной перегонки в присутствии селективного растворителя с получением рафинатной фазы, выводимой нз вер а колонны экстрактнвной перегонки, I! экстрактной фазы, выводимой ппза колонны, с последующим выде361559

Составитель Н. Лихтерова

Техред Т. Ускова Корректор А. Васильева

Редактор Л. Ушакова

Заказ 738/7 Изд. № 16 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьгий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фнл. пред, «Патент» лением из зкстрактной фазы ароматических углеводородов перегонкой, отличающийся тем, что, с целью удаления примесей аысококипящих ароматических соединений, загрязняющих растворитель, и/или полного удаления растворителя из рафипатной фазы, содержащей неароматические углеводороды, рафинатную фазу направляют в нижнюю часть дополнительно установленной колонны жидкостной экстракцни, на верх которой подают воду, а в среднюю часть — селективный растворитель,,выделенный из подводимого на стадии экстрактивной перегонки потока растворителя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве селективного растворителя используют н-метилпирролидон или диметилформамид.