"способ выделения ароматических углеводородов,содержащих не более 7 атомов углерода в молекуле,из углеводородных смесей

 

1

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»> 479747

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (511 .Ч. Кл. С 07с 7/08

С 07с 15,02

С 07с 15/04

С 07с 15, 06 (22) Заявлено 20,04.70 (21) 1429576/23-4 (32) Приоритет 21.04.69 (31) %Р 12о/139345 (33) ГДР

Опубликовано 05,08.75. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 17.05.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 665.662.36 (088.8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Ханс Балтц, Вилли Енглер, 3. Херманн, Г. Хауталь и Мартин Штайнбрехер (ГДР) Иностранное предприятие

«ФЕБ Лойна-Верке «Вальтер Ульбрихт» (71) 3аяьитель (ГДР) (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ

УГЛ ЕВОДОРОДОВ, СОДЕРЖАЩИХ Н Е БОЛ ЕЕ

7 АТОМОВ УГЛЕРОДА В МОЛЕКУЛЕ, ИЗ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ

1 2 где Ri — Н, СНз

Йз Вз — СНз СзНз.

Изобрстеш(е относится к нефтеперерабатывающей промышленности и касается способа выделения бензола и/или толуола высокой степени чистоты из углеводородных смесей, например из соответствующих нефтяных фракций.

Известен спосoo выделения бензола и/или толуола из указанных смесей путем экстрактивной перегонки с использованием в качестве селективного растворителя пропиленкарбоната с последующей регенерацией последнего.

Недостатками такого способа являются необходимость предварительного разделения исходной сырьевой смеси на узкие фракции выделяемых углеводородов, а также использование дополнительных дистилляционных уст ройств для регенерации растворителя и очист. ки ароматических углеводородов от продук тов разложения пропиленкарбоната.

С целью упрощения технологии процесса предложено в качестве селективного растворителя применять диалкиламид карбоновой кислоты, содержащий 3 — 5 атомов углерода в молекуле, общей формулы

Ri — C — N — Rg

11

О Кз

В качестве селективного растворителя можно использовать диметилформамид, диметилацетамид или диэтилформамид.

Селективный растворитель целесообразно брать в объемном соотношении к выделяемым ароматическим углеводородам от 0,5: 1 до

12: 1, Диалкиламиды карбоновых кислот в orëïчие от известного растворителя обладают высокимн термической стойкостью и селективностью к выделению ароматических углеводородов, что позволяет отделять бензол и/или толуол по простой технологии.

В качестве сырья можно использовать различные концентраты ароматических углеводородов, например гидроочигценную бензиновую фракцию смолы пиролиза,,причем можно применять широкую бензиновую фракцию без предварительного выделения бензольной нли толуольной фракции.

Принципиальная технологическая схема установки для осуществления предложенного способа изображена на чертеже.

Установка включает колонну 1 для экст. рактивной перегонки, колонну 2 для десорбции (регенерации растворителя) и трубопроводы,3 — 11.

Сырье по трубопроводу 8 вводят в верхнюю половину колонны 1, в верх которой по трубопроводу. 4 подают растворитель. и

479747

Количество растворителя выбирают, исходя из содержания ароматических углеводородов в сырье. Если исходная смесь включает бензол или толуол, то растворитель целесообразно брать в количестве, обеспечивающем поддержание объемного соотношения между растворителем и ароматическим углеводородо I от 0,5 до 6. В случае, когда исходное сырье содержит бензол и толуол, соотношение между объемом растворителя и суммарны и ооъемом бензола и толуола поддерживают в интервале от 6 до 12.

Наилучшие результаты экстрактивной перегонки получают, поддерживая на верху колонны флегмовое число от 1: 1 до 5: 1.

Сырье вводят в колонну 1 в виде паров илп жидкости при температуре, близкой к температуре кипения. В низу этой колонны поддерживают температуру на 10 — 50 С ниже температуры кипения растворителя. Из верха колонны 1 по трубопроводу б выводят неароматические продукты, часть которых переосаждают и возвращают по трубопроводу б в верх колонны, а оставшуюся часть удаляют пз установки по трубопроводу 7.

С низа колонны 1 по трубопроводу 8 отводят растворитель с растворенными в нем ароматическими углеводородами и направляют его в колонну 2. С верха этой колонны го трубопроводу 9 выводят ароматические углеводороды, часть которых возвращают по тру бопроводу 10 в колонну, а другую часть удаляют из установки по трубопроводу 11. Регенерированный растворитель отводят с низа колонны 2 и возвращают в колонну 1.

Пример 1. В насадочной колонне, наполненной кольцами Рашига, высотой 2,5 м и с внутренним диаметром 35 лгм подвергают экстрактивной перегонке гидроочищенную бензиновую фракцию, полученную при пиролизе легких углеводородов в этилен, Состав сырьевой фракции приведен в табл. 1 (состав А).

Обрабатываемую смесь углеводородов с температурой 98 С в количестве 300 мл/час вводят в виде пара под атмосферным давлением в колонну 1 на высоте 1,1 м. В верхнюю часть этой колонны .подают диметилформамид с температурой 85 С в количестве

3 л/час. При использовании флегмового числа 2: 1 из дефлегматора колонны отводят смесь углеводородов, состав которых приведен в табл. I (состав Б), в количестве 21 мл/час, содержащую почти исключительно неароматические углеводороды. Накопленный в нагретой до 135 С нижней части колонны растворитель, включающий бензол н толуол, подают в колонну 2 (на высоте /, колонны) нанолненную кольцами 1эашига. Высота этой колонны 1,5 м, внутренний диаметр 35 мм; нпи(няя часть ее нагрега до 155 С. В колонне 2 отделяют ароматические углеводороды от растворителя.

При флегмовом числе 3: 1 из дсфлегматора этой колонны отводят смесь бензола и то5

65 луола, состав которой приведен в табл. 1 (состав B), со скоростью 279 мл час. Из нижней части колонны 2 выводят практически чистый растворитель,,который охлаждают до 85 С и возвращают в колонну I. Выход бензола

99,3 об. % и толуола 99,6 >..Полученную смесь разделяют на бензол и толуол последующей дистилляцией. Степень чистоты бензола и толуола при этом 99,9 о, т. пл. бензола 5,5 С.

Пример 2, В колонну 1 установки по примеру 1 вводят на высоте 1,1 м под атмосферным давлением в количестве 300 мл, час пиролизный конденсат с температурой 85 C. содержащий (в oo. %): 78,6 бензола, 6,6 толуола и 14,8 неароматических углеводородов.

В верхшою часть колонны подают 3,4 л «ac диметилацетамида с температурой 85 С. Прп использовании флегмового числа 3: 1 из дефлегматора колонны отводят 45 мл, час смеси углеводородов, включающей кроме неароматических углеводородов 1,6 об. О p бензола и

0,3 об. % толуола. Накопленный в нагретой до 150 С нижней части колонны растворитель, содержащий бензол и толуол, подают в колонну 2 (на высоте /, колонны), нижняя часть которой н а гр ет а до 167 С.

При флегмовом числе 4: 1 из дефлегматора колонны 2 отводят 255 мл час смеси углеводородов состава (в об. o): 92,2 бензола, 7,7 толуола и 0,1 неароматических углеводородов. Из нижней части этой колонны выводят практически чистый растворитель, который охлаждают до 85 С и возвращают в колонну 1. Выход бензола 99,7 об. % и толуола

99,2 об. %. Полученную смесь разделяют на бензол и толуол последу.ощей дистилляцией.

Степень чистоты бензола 99,9%, толуола 99,2; т. пл. бензола 5,48 С. ,Пример 3. В колонну 1 установки по примеру 1 вводят в виде пара на высоте !з колонны под атмосферным давлением 300 мл/ час так называемого чистого бензола (качество последнего приведено в табл. 2 состав

А) с т. пл. 4,5 С. В верхнюю часть колонны подают 300 мл «ас диметилформамида с температурой 75 С. При использовании флегмового числа 2: 1 из дефлегматора колонны отводят 6 мл/час смеси углеводородов (качество смеси приведено в табл. 2, состав Б).

Накопленный в нагретой до 120 С нижней части колонны растворитель, содержащий бензо7, выводят и подают IB колонну 2 на высоте ; колонны, нижняя часть которой нагрета до

158 С.

Прп флегмовом числе 2: 1 из дефлегматора десорбционной колонны отводят 294 мл/ ас бензола высокой степени чистоты (состав

В в табл. 2) с точкой затвердевания 5,5 С.

Выход бензола 99,6О/о. Практически чистый растворитель, получаемый в ни:кней части колонны 2, возвращают в колонну 1 после охлаждения до 75 С.

Пример 4. В колонну 1 установки по примеру 1 вводят на средней высоте колонны

479747

Табл ица 2

Состав, об.

Л Б (В

Углеводород

Метилпентаны

<0,1

0,3

4,3 (н-Гексан

10 Олефины С»

17,1

0,2 8,0

20 10-

Метилциклопентан

0,3 14,5

Метилгексаи

15 Циклогексан

0,2

1 1,2

20 10-

20 10-

200. 10-

127

6,3

2,7

23,2, 0,2 н-Геитан

Метилциклогексан

0,1

<0,1

20 Бензол

98,6

99,97

Таблица 1

Состав, об. /р

А Б В

Углеводород

0,5

0,04

Баштаны

0;06

0,1

0,7

Пента ны

1,5

Дп>аетилбстаны

1,4

0,1

Циклопеитан

0,4

5,5 ! 13,8

0,9

0,02

R l =C — 1 — RÇ (! I

О Кз

0,4

0,01

5,5

84,3

7,7

78,8

1,2 (0,2

16,4 0,02

2,7

1, 20,> ! 10,6

8,4

0,01

1,5

0,02

0,8

0,01

0,6

>, 14,6 (0,2

0,1

> !

15,6

0,8

1,3 под атмосферным давлением 300 мл/час фракции крекинг-бензина (пределы кипения 96—

118 С) с температурой 105 С, состоящей из

91,4 об. % толуола и 8,6 об % неароматических углеводородов. В верхнюю часть коло!Hh(подают 750 мл/час диэтилформамида с температурой 95 С. При использовании флегмового числа 3: 1 из дефлегматора колонны отводят 26 мл/час продукта, содержащего кроме неароматических углеводородов 3 об. % толуола. Накопленный в нагретой до 155 С нижней части колонны растворитель, включающий толуол, выводят и подают в колонну

2 на,высоте /, колонны; температура нижней части колонны 178 С, При флегмовом числе 2: 1 из дефлегматора колонны 2 отводят 274 мл/час продукта состоящего из 99,8 об. % толуола и 0,3 об.,в неароматических углеводородов. Выход толуола 99,7%. Практически чистый растворитель, получаемый в нижней части колонны 2, охлаждают до 105 С и возвращают в колонну 1.

Метилпецтаны н-Гексан

Метилциклопентан

Бснзол

Циклогексан

Диметплциклопентаны и-Гептан

Метилциклогексан

Этилциклопентан

Толуол

Ди гает илгекс а и

Метилгептан

Предмет изобретения

1. Способ выделения ароматических углеводородов, содержащих не более 7 атомов углерода в молекуле, из углеводородных смесей путем экстрактивной дистилляции в при30 сутствии селективного растворителя с последующей регенерацией лоследнего, отличаюигийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, в качестве селективного растворителя применяют диалкиламид карбоновой иислоты, содержащий 3 — 5 атомов углерода в молекуле, общей формулы где R — Н, СНз., В2> Вз — СНз> СзН,.

2. Способ по п. 1, от гичаюигийся тем, что предпочтительно в качестве селективного растворителя применяют диметилформампд, диметилацетамид или диэтилформамид.

3. Спосооб по пп. 1 и 2, от.гичаюцийся тем, что предпочтительно селективный растворитель берут в объемном соотношении к выделяемым ароматическим углеводородам от

0,5: 1 до 12:1.

479747

Составитель М. Бабминдра

Техред Л. Казачкова Корректор И. Симкина

Редактор 3. Горбунова

Тип. Харьк. фил. пред. «Г1атент>

Заказ 235, 461 Изд. № 918 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5