СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 665.662..37 (088.8) Г.Т. Нестерчук, М.Ф. Бондаренко, М.И. Якушкин, С.К. Огородников, A.И. Юдаен, Н.Ф. Гриценко, Г.A.Òèìîôååâ, Л.К. Вагина, Г. И. Эабродин и A.A. Смородин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к нефтехимической технологии, в частности . к способам выделе н ия а роматич ес ких углеводородов из нх смесей с неароматическими.

Известен способ выделения ароматических углеводородов жидкостной зкстракцией с использованием н качестве многокомпонентного растворителя диэтиленгликоля (ДЭГ) с водой (1), пропилеикарбонатом (2).

Однако получаемые при этом растворители имеют существенные недостатки. Так, применение ДЭГ с пропилеи- 15 карбонатом осложнено низкой стабиль- ностью добанки к ДЭГ, трудностью регенерации растворителя н связи с большим различием н температурах кипения компонентов. Такой растворитель, как 20

ДЭГ с водой, обладает недостаточной экстракционной способностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения 25 ароматических углеводородов из их смесей с неароматическикы путем жидкостной экстракции многокомпонентным растворителем, содержащим диоксаноные спирты (3). ЗО

Последние являются отходамн. производства 4, 4-диметил-1,3-диоксана и содержат, вес. Ъ:

4, 4-Диметил-5-оксиметил-1, 3-диоксан 15-20

5-(2-Оксинроп-2-ил)вЂ”

-1,3-диоксан 10-15

4-Метил-4-оксиэтил-1 3-диоксан Ос т аль кое

Недостатками данного способа являются необходимость специального выделения диоксановых спиртов из фракции высококипяцих продуктов синтеза ДМД, низкая селективность экстрагента и невозможность проведения экстракции в промышленных условиях (при 150оС), когда сводятся к мини муму энергетические и прочие затраты по разделению компонентон, а селектинность растворителя достаточно велика.

Цель изобретения повышение. экстрагируюцей способностИ растворителя.

Поставленная цель достигается тем, что н способе выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими путем жидкостной экстракции многокомпонентным растворителем, н качестве растворителя используют смесь фракции 240-280оС высококипя739048

3-10

14-25

2 3-35

Эмпири форму

0С сн Сн сн ф"Р тРет бУтанол и СН -с -О-Сн - О

4, 4-диметил-5-гидрокси- з 1 Я метил-l, 3-диоксана

CH з

1,3,9-Триоксаспиро- (5, СН СНт, Q

5) -ундекан (пиранилспиро- 0 С диоксан) СН;сн, Снт-сн, Сн цис- и транс-10-Метил- . Сн,1 0

1,3,7-триоксапергидронаф-01 z талин (метилииранодиоксан) 0 Qp, Q

Сн т 1

Смешанный формаль метанола

Осн Сн, Сн и 4, 4-диметил-5-гидроксиметил-1,3-диоксана (:Í вЂ” 0Сн вЂ” q O с н о

0,970 1, 4431 325

- 8Нлс Оз

1,116 1,4730 231

Ю лл oOз

1,1270 1,4717 215

С н 04

1,054 ),1452 235

СН3

О -C вЂ” Сн„

) он

Сн Сн

0- 1- СН,ОН

С., 1„0

1,096 1,4630 231

С7нл403

1,097 1, 4621 240 с н„,о

Сн Сн он о

1,099 1,4634 247 ла з

СН Он вЂ” сн„Он

300

Сн -СН С Сн -Сн

2 2 7.

0Н и Он

1,1096 1,4770 295

С Н „4О щих побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида (ВПП), воды и диэтиленгликоля, при следующем соотношении компонентов, вес,В:

Фракция 240-280 С высококипящих побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегкда 1G 30

Вода 4-10

Диэтиленгликоль Остальное

Процесс выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими проводят многокомпонентной смесью, содержащей фракцию ВПП, которая состоит, вес,Ъ:

Эфир трет-бутанола и 4,4-диметил-5-гидроксиметил-1,3-диоксана 0,9-15

Эфир трет-бутанола и 4-метил-4-гидроксиэтилвЂ” 1,3-диоксана 12-14

5-Гидроксиизопропил-l, 3-диоксан (диоксановый спирт) 4,4-Диметил-5-гидроксиметил-1,3-диоксан

4-Метил-4-гидроксиэтил-1,3-диоксан цис- и транс-3-Гидроксиметил-4-метил-4-гидрокситетрагидропиран (пирановый спирт) 3-Метил- l, 3, 5-.пентантриол

1,3,9-ТриоксаспировЂ” (5,5)-ундекан (пиранилспиродиок сан )

Цис- и транс-10-метил-1,3,7-триоксапергидро нафталин метилпиранодиоксан)

Смешанный формаль метанола и 4,4-диметил-5-гидроксиметил-1,3-диоксана

5-Гидроксиизопропил-1,3-диоксана (диоксановый спирт)

4,4-Диметил-5-гидроксиметил-1,3-диоксана 9-12

4-Метил-4-гидроксиэтил-1,3-диоксана

Цис- и транс-3-гидроксиметил-4-метил-4-гидрокситетрагидропиран (пирановый диол) 2 вЂ” 13

З-Метил-1,3,5-пента »l триол (триол) 1 вЂ” 3

Физико-химические свойства этих компонентов прив едены в табл. 1 .

Т а б л и ц а

739048

Таблица.2

Раствори

Смесь диоксановых спиртов

13,5

13,6

17,3

10,6

58,3

58,0

79,9

0,92

6,5

ВПП

79,0

7,0

0,90

ВПП + 5% Н О

ВПП + Ы Н,О

76% ДЭГ + 20% впп + 4a н О

85,2

63,6

0,61 12,6

0,78 13,0

Ое85 15,2

85,4

81,5

12,5

78,8

Предлагаем и селективный растворитель имеет высокий коэффициент распределения, высокую растворяющую способность по отношению к ароматическим углеводородам. Это позволяет снизить кратность экстрагента к сырью 5 до величины 3-5 на один объем .сырья.

Рекомендуется использовать этот многокомпонентный растворитель при

100-180ОС. Оптимальной температурой является 150 С. При этой температуре )Q экстрагент наиболее стабилен.

Пример 1. В аппарат с мешалкой загружают 400 r растворителя и Как следует из результатов таблицы, при н еко тором понижении степени извлечения ароматических углеводородов (это легко компенсируется повышением соотношения экстрагент:сырье или ув еличением температуры), резко возрастает селективность процесса, 40 что при использовании смеси диоксановых спиртов недостижимо.

Пример 2. В аппарат с мешалкой загружают 400 г растворителя и

200 г сырья. B качестве сырья исполь- 45 зуют смесь, состоящую из 35% толуола и 65% н-гептана. При 150 С и интено сивном перемешивании сырье обрабатывают растворителем содержащим,вес. Ъ:

ДЭГа 76; Н О 4; ВПП 20. Соотношение раств ори тель: сырье 1: 1, 2. В результате экстракции получают рафинат, содержащий 30, 4% толуола и экстракт, содержащий 7 3, 4 Ъ толу ол а. Коэффициен т распределения ароматических углеводородов К = 0,20.

Пример 3. Эксперимент проводят в условиях, аналогичных примеру 1. В качестве растворителя используют смесь ДЭГ с 4 вес.Ъ воды и

30 вес.Ъ ВПП.Полученный экстракт содержит 70,0 вес.% ароматических углеводородов, коэффициент распределения ароматических углеводородов 0,21

Пример 4 . Аналогично примеру 1 проводят выделение ароматичес200 г сырья. В качестве сырья используют смесь, состоящую из 35% толуола и 65% нгептана.

При 20 С и при интенсивном перемешивании сырье обрабатывают растворителем ВПП. ВПП и Н О 5; ДЭГ 76, .

ВПП 20 и Н О 4. Соотйснаение раствори. тель:сырье 2:1. Полученные результаты, а также данные по экстрагирующим свойствам диоксановых спиртов (ДС) приведены в табл. 2. Соотношение экстрагент : сырье вЂ” 4:1 . ких углеводородов многокомпонентным растворителем, содержащим воды

5 вес.Ъ, ВПП 15 вес.Ъ, ДЭГ 80В. Полученный экстракт содержит ?8,9 вес.В ароматических углеводородов, коэффициент распределения ароматических углеводородов составляет 0,18.

Пример 5, Аналогично приме-. ру 1 проводят выделение ароматических угл ев одородов . В качестве растворителя используют смесь, содержащую, вес.Ъ: 80 ДЭГа, 10 воды, 10 ВПП.

Экстракт содержит 79,2 вес.Ъ аромати» ческих углеводородОв, коэффициент распределения ароматических углеводородов 0,14.

Пример 6 (сравнительный) °

Аналогично примеру 1 выделение про- водят экстрагентом, содержащим, вес.Ъ: ДЭГа 93 и воды 7. Полученный экстракт содержит 75,4 вес.Ъ ароматических углеводородов, коэффициент распределения ароматических углеводородов 0,18.

Пример 7 (сравнительный) .

Аналогично примеру 7 проводят экстракцию ароматических углеводородов экстрагентом, содержащим 808 иэомерных диоксанов спиртов и 20В воды. При

150 С наблюдается полное растворение вЂ” экстракция отсутствует.

Пример 8 (сравнительный) .

Аналогично примеру lt проводят экстракцию ароматических углеводородов экстрагентом, содержащим 1005 иэомерных диоксановых спиртов. При 150 С наблюдается полное растворениевЂ” экстракцня отсутствует.

Т а б л и ц а 3 рафината

ДЭГ+4ВН О+20ВВПП

85,9 14,1 35,0 30,0 72,4

150

2:l

ТолчолвЂ” гептан!

13,;9

14,0

11г70,0

78,9

31,6

29,7

85!2

86,3

30,6

87,6 79,2

150

2:l

75,4

30,0

35,0

Гомогенный раствор

Гомогенный раствор формула изобретения

Способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими путем жидкостнбй экстракцни многокомпонентным растворителем, содержащим диоксановые спирты, о т л и ч ающи и с я тем, что, с целью повышения экстрагирующей способности растворителя, в качеСтве растворителя используют смесь фракции 240-280 С высококипящих побочных продуктов синтеза изопрена из изобутилена и формальдегида, воды и циэтиленгликоля, при следующем соотношении компонентов, вес.tt:

Составитель Д. Боброва

Редактор Н. Кравцова Техред A.Ùåäàèàêàÿ Корректор Е, Папг.

Тираж 49 5 Подписное цНИИПИ Государственного комитета C(:Cp по делам изобретений и открытий

113035, Москва„Ж-35, Раушская наб., д. /5 с

Зак аз 300 2/3! ь!!пил ппп "7ta гент . г. ужгород, ул, Проектная, 4

ДЭГ+4ЪН2О+30%ВПП

ДЭГ+5ЪН О+15%ВПП

ДЭ1 +10 ЪН О+10ЪВПП

ДЭГ+7 % Н О а

Диоксановые спирты 80% +

+ 20Ъ Н О

Диоксановые спирты