Способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими

 

О П И С А Н И Е 1111644763

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CO%3 C0B8TGKHX

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.10.77 (21) 2534403/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30,01.79 (51) M. Кл.3

С О?С 7/10

С 07С 15/02

Государстееииый комитет (53) УДК 665.66.662.3 (088.8) по делам изооретеиий и открытий

k.

P. Х. Хазипов, Н. Н. Новицкая, У. М. Байков, Г. А. Тол иков;:.- :- :- :,: " . у

Б. В. Флехтер и P. T. Ахматдинов

Институт химии Башкирского филиала АН ССС и Уфимский нефтяной институт с, (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ИХ СМЕСЕЙ

С НЕАРОМАТИЧЕСКИМИ

С9Н1803$

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано для выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими углеводородами.

Известны способы выделения ароматиче,ских углеводородов методом жидкостной экстракции с использованием в качестве растворителя 2,4-диметилсульфолана (1). 1ð

Недостатками способа выделения ароматических углеводородов сульфоланом или его производными являются повышенные энергетические затраты, высокий расход растворителя, 15

Известен также наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способ выделения ароматических углеводородов путем жидкостной экстракции с использованием в качестве растворителя сульфолана (2).

Недостатком такого способа является низкая степень извлечения ароматических углеводородов. Применяемый растворитель имеет низкую растворяющую способность. 25

В результате этого для обеспечения удовлетворительной степени извлечения ароматических углеводородов приходится поддерживать высокое соотношение растворителя и сырья, что приводит к повышенным 30 капитальным и энергетическим затратам.

Кроме того, процесс получения данного растворителя является жестким, многостадийным и дорогим, что снижает полезность и промышленную применимость известного способа.

Цель изобретения — повышение степени извлечения и коэффициента распределения ароматических углеводородов.

Поставленная цель достигается описываемым способом выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими путем жидкостной экстракции с использованием в качестве растворителя

2 - метил - 3 - тиогексил - 4 - оксисульфолана. Отличительными признаками способа является использование в качестве растворителя 2-метил-3-тиогексил-4 - оксисульфолана.

Это соединение является представителем класса тетраметиленсульфонов и в стандартных условиях представляет собой бесцветную или желтоватую жидкость формулы

ИК-спектр (v, см- ): 1133, 1315, 1380, 3460.

Данное соединение можно синтезировать с выходом 90% путем присоединения

644763

Экстрагирующие свойства растворителей

Содержание толуола, масс. %

Коэффициент распределения толуола, К, Массовое отношение растворителя к сырью

Степень извлечения, Растворитель

n/è

Сырье

Экстракт

0,594

63,2

54,8

71,7

1,21

0,550

0,428

0,35

82,1

69,0

49,0

61,5

47,0

83,7

54,6

1,68

Сульфолан амилмеркаптана к 4-окси-2-метилсульфолену-2, который получают дегидрохлорированием 4 — окси - 3 - хлор-2-метилсульфолана. Последний продукт получают путем гипохлорирования 2 - метилсульфолена-3, по- 5 лученного из пиперилена и серного ангидрида.

Качественно растворяющую способность

2-метил — 3 — тиогексил - 4 - оксисульфолана возможно оценить по равнообъемной 10 критической температуре растворения (КТР) последнего со смесью углеводородов, состоящей из 50% о-ксилола и 50% н-нонана. КТР рекомендуемого растворителя и сульфолана с указанным сырьем равня- 15 ется 79 и 175 С соответственно. Эффективность рекомендуемого растворителя определяют по результатам одноступенчатых экстракций. Температура экстракции 50 С, массовое отношение растворителя к сырью 20 от 1,21 до 2. В качестве сырья используют углеводородную смесь, состоящую из толуола и и-гептана. Сырье и продукты экстр акции анализируют хроматографически.

Коэффициент распределения ароматическо- 25 го углеводорода определяют по формуле

2-Метил-3-тиогексил-4-оксисульфолан

То же

Пример 2. Стабильный катализат риформинга фракции 62 — 105 С, содержащий 34,0 масс. % ароматических углеводородов Св — Са, подвергают семиступенчатой 30 экстракции трехкратным количеством 2-метил - 3 — тиогексил - 4-оксисульфолана. Рисайкл, содержащий 75 масс. ароматических углеводородов, в количестве 50% к сырью подают в последнюю ступень, сырье 35 в предпоследнюю, а растворитель — в первую. Температура 50 С. Получают рафинат и экстракт, содержащие соответственно 0,6 и 84,6% ароматических углеводородов. Из экстрактной фазы путем последовательной 40 экстрактивной и четкой ректификации выделяют бензол с точкой кристаллизации

5,5 С и выходом 99,8%.

Общее количество извлеченных ароматических углеводородов 98,8%. 45

Пример 3. Стабильный катализат риформинга фракции 62 — 140 С, содержащий

Кд=А/В, где А и B — содержание ароматического углеводорода в экстрактной и рафипатной фазе соответственно.

Пример 1. В термостатированную емкость загружают 5,099 г 2 -метил — 3- тиогексил - 4 - оксисульфолана и 2,549 г сырья, содержащего 35 масс. % толуола и

65 масс. % и-гептана. При температуре

50 С гетерогенную смесь интенсивно перемешивают и после отстаивания отбирают рафинатную и экстрактную фазы и анализируют хроматографически.

Состав экстрактной фазы, %: и-гептан

10,7; толуол 9,5; растворитель 79,8.

Состав рафинатной фазы, %: н-гептан

76,4; толуол 22,2; растворитель 2,2, Содержание толуола в рафинате и экстракте 23,6 и 47,0 масс. % соответственно.

Выход экстракта 54,5%.

Степень извлечения толуола 69,3%.

Коэффициент распределения толуола

0,428.

В таблице приведены экстрагирующие свойства предлагаемого растворителя и для сравнения известного растворителя — сульфолана.

54,1 ароматических углеводородов, в том числе 8,0% бензола, 21,6% толуола, 24,5% ксилолов и выше, подвергают семиступенчатой экстракции 2 - метил-3-тиогексил-4оксисульфонатом. Рисайкл, сырье и растворитель подают в массовом соотношении

0,5: 1: 3,8 в последнюю, предпоследнюю и первую ступени. Температура 50 С. Получают рафинат и экстракт, содержащие соответственно 1,4 и 89,4% ароматических углеводородов. Из экстрактной фазы путем последовательной экстрактивной и четкой ректификации получают бензол, толуол и ксилолы с выходом 100; 99,2 и 98,5%.

Общее количество извлеченных ароматических углеводородов 98,7% .

Таким образом, предлагаемый растворитель значительно превосходит известный промышленный растворитель по степени извлечения ароматических углеводородов

644763

Формула изобретения

Составитель Л. Боброва

Техред Н. Строганова

Редактор Т. Никольская

Корректор P. Беркович

Заказ 2631/5 Изд. № 123 Тираж 520 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113Л35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 (69,3 против 49,0). Коэффициент распределения ароматических углеводородов также высокий и равен 0,428 против 0,35 при экстракции известным растворителем в аналогичных условиях.

Предлагаемый растворитель может быть регенерирован известными методами, при этом до температуры 160 С он сохраняет высокую термическую н гидролитичсскую стабильность. Высокая растворяющая способность, стабильность и удовлетворительные физико-химические свойства рекомендуемого растворителя позволят при промышленном применении сократить количество циркулирующего в системе растворителя, его расход и энергетические затраты.

Способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими

5 путем жидкостной экстракции селективным растворителем, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения и коэффициента распределения ароматических углеводородов, в качестве растворите1о ля используют 2 - метил - 3 - тиогексил-4оксисульфолан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2357028, кл. 203-58, 15 опублик. 1974.

2. Патент США № 3434962, кл. 208-237, опублик. 1969.