Способ выделения ароматических углеводоров
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<и1 44568 Î
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) .Заявлено 14.09.72 (21) 1828676/23-4 с присоединением заявки Хе (32) Приоритет
Опубликовано 05.10.74. Бюллетень М 37
Дата опубликования описания 16.04.75 (51) М. Кл. С 10g 21 16
С 10ь 21/20
С 07с 7„ 10
С 07с 15/00
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретениЯ (53) УДК 665.662.3/547. .823 (088.8) н открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
Ю. И. Чумаков и С. V,. Лопатенко
Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ
Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к способу выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей.
Известен способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей, например из прямогонных среднедистиллятных нефтяных фракций, путем экстракции с использованием в качестве экстрагента диметилформамида, диметилсульфоксида, сульфолана, ди-, три- или тетраэтиленгликоля, фурфурола и ряда других полярных экстрагентов.
К недостаткам известного способа относятся невысокая селективность используемых экстрагентов и умеренная растворимость в них ароматических углеводородов, что требует использования многократного избытка экстрагента по отношению к разделяемой смеси углеводородов и повторения операций экстрагидрирования.
Кроме того, некоторые экстрагенты кипят при довольно низкой температуре, химически или термически неустойчивы, что усложняет процесс регенерации экстрагента.
С целью повышения селективности процесса предлагается в качестве экстрагента исполь-зовать N-окись пиридина и/или ее алкилзамещенные производные.
Для снижения температуры экстр акции в качестве экстрагента обычно применяют эвтектические смеси N-окиси пиридина с
N-окисью 2-метилпиридина или обводненную
N-окись пиридина.
Экстракцию предпочтительно ведут при
5 20 — 200 С.
Предложенные экстрагенты химически стабильны. имеют высокие температуры кипения, растворяют ароматические углеводороды в большом количестве, особенно селективны по
I0 отношению к бициклическим ароматическим углеводородам, что позволяет их использовать при получении реактивных топлив с улучшенными эксплуатационными характеристиками для сверхзвуковой авиации на базе керосино15 вых дистиллатов типа авиационного керосина Т-1.
Для синтеза N-окисей можно использовать известные способы и легкодоступное сырье.
Поскольку N-окись пиридина является кри20 сталлическим веществом, то для успешного использования ее в качестве экстрагента желательно смешивать ее с А)-окисью 2-метилпиридина или N-окисью 2-метил-5-этилпиридина до образования эвтектики; добавлять воду
25 или проводить процесс при повышенной температуре.
Пример 1. В делительную воронку на
150 мл помещают 49,9 г искусственной смеси, состоящей пз и-додекана (40,",0), декалина
30 (39,95 /о), толуола (10,08Я ) и 2-метилнафталина (9,97%), и 49,7 г экстрагента, представ445680
Таблица 1
Взято, Получено, Разность, Ступень эк стра кции
Ис.;одные вещества
Пример 1
Искусственная смесь
Экстрагент
5,32
5,10
44, 53
54, 83
49,85
49,73
Первая
39,46
48,39
42,90
45,17
3,44
3,22
Искусственная смесь
Экстрагент
Вторая
42,18
38,45
3,73
Искусственная смесь
Третья
Пример 2
Искусственная смесь
Экстрагент
2,75
5,32
4,09
4,04
1,34
1,28
Первая
1,87
3,52
2,54
2,93
0,67
0,59
Искусственная смесь
Экстрагент
Вторая
1,38
1,78
0,25
О. 14
1,63
1,64
Искусственная смесь
Экстрагент
Третья
Таблица 2
Содержание в рафинате,,, Проэкстрагировано,,, 2-метилнафталина
2-метилтолуола нафталина
Ступень экстракции к-додекана толуола декалина всего
Пример 1
40,0
36,2
40,0
41,0
40,0
52,2
54,0
56,0
10,0
5,3
1,5
Искусственная смесь
Первая
Вторая
Третья
10,00
6,30
4,50
3,00
37,5
55,4
70,3
42,2
70,1
85,1
46,9
98,5
10,0
Пример 2
9,97
3,68
0,65
0,00
40,0
48,2
57,8
59,7
40,0
42,0
39,6
38,6
10,08
6,12
1,93
1,70
Искусственная смесь
Первая
Вторая
Третья
39,4
80,9
83,2
6,29
93,0
100,0
51,2
87,2
91,7 ляющего собой смесь N-окисей пиридина и
2-метилпиридина (1: 1 по весу), встряхивают
5 мин (20 — 25 встряхиваний), отстаивают
15 мин, сливают нижний слой (экстракт ароматических углеводородов), взвешивают верхний слой (рафинат), отбирают из него пробу для газовой хроматографии, добавляют к нему свежую порцию того же экстрагента (50,0 г) и проводят вторую экстракцию. После второй экстракции отбирают пробу на анализ и аналогично проводят третью экстракцию.
Пример 3. В условиях примера 1 проводят экстракцию авиационного керосина ТС-1 смесью N-окисей пиридина и 2-метилпиридина 1
Материальный баланс приведен в табл. 1.
Результаты анализа на газовом хроматографе
Вариан-750 с пламенно-ионизационным детектором (длина колонки 5 м, диаметр 6 мм, SE-32, 10 /О на цеолите 545, температура колонки 200 С, температура детектора 230 С) приведены в табл. 2.
П р и м ер 2. Проводят опыт, как в примере 1, используя в качестве экстрагента
N-окись 2-метил-5-этилпиридина. Полученные результаты приведены в табл. 1 и табл. 2. (1: 1 по весу). Полученные результаты даны в табл. 3.
445680
Т.аблица 3
Проэкстрагировано, r
Получено, Взято, Ступень
275,88
261,24
252,55
286,47
273,18
261,24
10,59
11,94
8,69
Первая
Вторая
Третья
Таблица 4
Содержание в рафинате, %
Ступень экстракции
2-метилнафталина толуола
23,8
16,3
18,1
24,9
15,8
17,1
Исходная смесь
Первая (2,0% воды)
Вторая (4,7 б воды) Предмет изобретения
Составитель М. Бабминдра
Корректор Л. Котова
Техред В. Рыбакова
Редактор Т. Шарганова
Заказ 1125/6 Изд. № 313 Тираж 537 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Содержание суммы ароматических (моно- и бициклических) углеводородов в топливе до и после экстракции во всех случаях определяют весовым способом по ГОСТ 6994-54. До экстракции топливо содержало 17,4% ароматических углеводородов, после экстракции 9,8%.
Содержание бициклических ароматических углеводородов в топливе определяют на жидкостном хроматографе с детектором по диэлектрической проницаемости. I lo данным жидкостно-адсорбционной регистрационной хроматографии на окиси алюминия (3% воды) в токе и-гексана до экстракции топливо содержало 0,4% суммы алкилнафталинов.
После экстракции нафталины полностью отсутствуют.
Пример 4. Как в примере 1, проводят трехкратную экстракцию топлива Т-1, содержащего 2,0% бициклических ароматических углеводородов, равным количеством смеси
N-окисей пиридина и 2-метилпиридина. После экстракции топливо содержит 0,4% бициклических ароматических углеводородов.
Пример 5. Аналогично примеру 1 проводят трехкратную деароматизацию углеводородной фракции (т. кип. 60 — 80 С, 24% бензола), выделенной при ректификации бензина
Б-70 на колонке с 70 т.т., используя в качестве экстрагента смесь равных количеств N-окисей пиридина и 2-метилпиридина, взятую в количестве 2: 1 по отношению к деароматизируемой фракции. Содержание бензола после экстракции 3,2%.
Пример 6. Деароматизацию искусственной смеси н-декана, декалина, толуола и 2-метилнафталина (1: 1: 1: 1) проводят аналогично примеру 1, используя в качестве экстрагента
5 N-окись пиридина, содержащую различные количества воды (2,0% и 4,7%). Углеводородную смесь и экстрагент берут в равных количествах. Для предупреждения кристаллизации экстрагента в процессе экстракции последнюю
10 проводят при 50 С. Результаты экстракции приведены в табл. 4.
1. Способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей, например из среднедистиллятных нефтяных фракций, 3О путем экстракции, о тл и чаю щийся тем, что, с целью повышения селективности процесса, в качестве экстрагента используют N-окись пиридина и/или ее алкилзамещенные производные.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры экстракции, в качестве экстрагента используют эвтектические смеси N-окиси пиридина с N-окисью
41) 2-метилпиридина или обводненную N-окись пиридина.
3. Способ по пп. 1 и 2, о тл и ч ающийс я тем, что экстракцию ведут при 20 — 200 С.
