Способ выделения ароматических углеводородов

 

(, 600I30

Союз Советских

Социалистических

Ресотблии

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 16.07.75 (21) 2155345/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 28.03.78 (51) М. Кл.г- С 07С 7/10

С 07С 15/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДK 665.662.37 (088.8) (72) Авторы изобретения

P. Х. Хазипов, А. 3. Биккулов, Д. Л. Рахманкулов, Е. А. Кантор, Н. Е. Максимова и С. С. Злотский

Уфимский нефтяной институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ

Таблица 1

Т. кип. С/мм рт. ст. го т> 20

Диоксаиовый спирт

122 10

116 11

1,099

1,4634

1,4644

1,095

5-(Оксипроп-2-ил)-1,3-диоксаи

Смесь диоксаиовык спиртов

140 10

120 145 10

1,097

1, -1630

1,4638

1,09S

Изобретение относится к области выделения аром атических углеводородов из нефтяных фракций и может быть применено в нефтеперерабатывающей и нефтехимической областях промышленности.

Известны способы выделения ароматических углсводородов путем экстракции с использованием в качестве сслсктивного растворителя сульфолана, диэтиленгликоля (1), (2).

Однако указанные растворители обладают низкими степенями извлечения и для увеличения эффективности процесса экстракцию в присутствии этих экстрагентов проводят при повышенных (100 — 150 С) температурах, что приводит к дополнительным энергетическим

4- Чети1-4-оксиметип-1,3-диоксви

4,4-Диметил-5-оксиметип-1,3-диоксан затратам и повышенному расходу экстрагсита.

Цель изобретения — повышение степени выделения ароматических углеводородов.

5 Достигается это предлагаемым способом выделения ароматических углеводоров из смеси с нсароматическими углеводородами путем жидкостной экстракции селективным растворителем — смесью лиоксановых спиртов — от10 ходов производства 4,4-ЛIIìcòèë-1,3-диоксана, содержашую, все.%: 4,4-димстил-5-оксиметил1,3-диокса и 15 — 20, 5- (2-оксипроп-2-ил) -1,3диоксан 10- — 15, 4-мстил-4-оксиэтил-1,3-диоксан остальное.

15 Физико-химические характеристики индивидуальных диоксановых спиртов II их смеси представлены в табл. 1.

600130

Эксграгирующие свойсгва различи гх растворителей

Таблица 2

Содержание толуола, вес.

Коэффициент распределения геитана, К,.

Коэффициент распределения толуола, К,.

Коэффициент разделения, г

Температура

Растворитель

Экстрат

Рафипат

0,019

0,7li

63,5

14,3 0!

0,4

Смесь диоксановы.; спиртов

Сульфолан":

Днэтиленгликоль

83,7

0,35 -,о оо

17,7

12 о

О,!2

83,6

29,6

" Данные для известгнях растворителе i (процессы жидкостно i экстракции и хемосороции, под ред. П. . Романкона, изд. „Химия" М., Л., 1966).

Пример 1. Искусственная смесь углеводородов, состоящую из 35 вес.% толуола и 65 вес.% н-гептана, подвергают одноступенчатой экстракции смесью диоксановых спиртов. Весовое соотношение растворителя и сырья равно 2:1. Растворитель содержит 70% 4-метил4-оксиэтил-1,3-диоксана, 16,5% 4,4-диметил-5оксиметил-1,3-диоксана и 13,5% 5- (2-оксипроп-2-ил) -1,3-диоксана. Температура 20 С.

Пример 2. Промышленное сырье, стабильный катализат риформынта, содержащий 50,2 вес.% ароматических i:ãëeâîäîðoäîâ, в том числе бензола 19,9; толуола 24,8; ксилолов 5,5 подвергают одноступенчатой экстракции смесью диоксановых спиртов при соотношении растворителя к сырью 2:1 и температуре 20 С.

Результаты приведены в табл. 3, Из сопоставления экстрагирующих свойств различных растворителей в идентичных услоО возможности использования смеси диоксановых спиртов указанного состава в качестве экстрагентов ароматических углеводородов судят по критической температуре растворения (КТР), коэффициенту распределения (К ) и коэффициенту. разделения (р).

КТР сырья определяют по следующей методике.

В пробирку, снабженную рубашкой, помсIll,HIOT 1 MJI Cblph51 Jl 2 v1JI растворите 151. Термометр опускают в слой жидкости. Определение КТР проводят при постоянном тщательном перемешивании с точностью+- 1 С в интервале температур от — 70 до +215 С.

Опыты проводят, используя в качестве растворителя смесь диоксановых спиртов на искусственных смесях (толуолгептан, о-ксилолнонан, а-метилнафталин-тридекан), а также на реальном сырье (катализат платформинга фракции 62 — 105 С с содержанием ароматики

36%), при соотношении растворителя и сырья равном 2:1, Результаты определения критических температур растворения

Сырье КТР

Толуол (35% ) +гсптан (65% ) 64 о-Ксилол (50%)+н-нонон (50%) 62 а- Метилнафталин (50% ) +н-нонан (50%) 92

Катализат платформинга фракции

5 62 — 105 (содсржание ароматики 36%) 55

С целью определения коэффициента распределения (К,,) и коэффициента разделения (!з) проводят одноступснчатуlo экстракцию на искусственных смесях и реальном сырье. Составы экстракта и рафината анализируют хроматографически (хроматограф «УХ-2», длина колонки 3 м, фаза ПЭГ-20 М на ИНЗ 600, температура колонки 100 С) . !

5 Расчет К„и 1з производят по формулам

К --— где А и  — содержание толуола в экст2З рактной и рафинатной части соответственно. х (1- у)

7 .1 (! — - ) где х и у — содержание толуола в экстрак25 те и рафинате соответственно.

Результаты расчетов представлены и табл. 2. виях (табл, 4) видно, что по основным показателям, характеризующим экстрагирующие свойства экстрагентов, предлагаемый растворитель превосходит известные промышленныс растворители. Так, смесь диоксановых спиртов позволяст увеличить степень извлечения на 30% (79,9%, вместо 49,0 при экстракции сульфоланом). Другим преимуществом пред35 лагаемого экстрагснта является то, что при этом в 2 — 3 раза повышается коэффициент распределения ароматических углеводородов:

0,92 при экстр акции смесью диоксановых спиртов, а при экстракцьи сульфоланом все40 го 0,35.

Сравнение экстрагирующих свойств различных растворителей (температура 50 С; сырье: смесь углеводородов, состоящая из 35% толуола и 65% н-гептана; кратность растворите45 ля к сырью 2:1; число ступеней — 1) приведено в табл, 4, 600130

Таблица 3

Содержание ароматических углеводородов, вес.

Степень извлечения ароматических углеводородов, OO

Баланс по сырью, вес. о„

Сырье

Экстракт

Рафинат

Сырье

Экстракт

Раф инат

63,5

42,07

35,32

14,3

75,5

57,93

Толуол-и-гептан

63,1

50,2

28,6

Стабильный катализат реформинга

64,68

5,2

19,9

46,8

83,1

Бензол

Толуол

Ароматические С, 36,2

61,4

18,6

24,8

43,6

6,8

4,8

5,5

Таблица 4

Содержание толуола, вес. о

Степень извлечения толуола, 00

Коэффициент распределения толуола

Растворите ли

Экстракт

Раф инат

58,3

0,92

0,35

79,9

Смесь диоксановых спиртов

Сульфолан

Диэтиленгликоль

13,5

83,7

22,5

49,0

0,12

23,9

83,6

29,6

Формула изобретения

4,4-Диметил-"-оксиметил1,3-диоксан

15 — 20

Составитель Л. Ильина

Техред Л. Гладкова

Корректоры: О. Тюрина и E. Хмелева

Редактор А. Соловьева

Заказ 264/7 Изд. Л" 314 Тираж 568 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раугпская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими углеводородами путем жидкостной экстракции селективным растворителем, отличающийся тем, что, с целью повышения степени выделения, в качестве растворителя используют смесь диоксановых спиртов — отходов производства

4,4-димстил-1,3-диоксана, содержащую, вес.%:

5- (2-Оксипроп-2-ил) -1,3диоксан 10 — 15

4-Метил-4-оксиэтил-1,3диоксан Остальное

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дил К, Г. и др., Труды V Международного нефтяного конгресса, т. 3 «Гостоптехиздат», М., 1961, с. 107 — 124.

10 2. Покорскпй В. Н. и др., Жидкостная экстракция, Труды III Всесоюзного научно-технического совещания. «Химия», Л., 1969, с. 330—

341.