Способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими

 

Сеееэ Соаетскии

Социалистических

Республик оц791710

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св ИИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.Э (22) Заявлено 071278 {2! ) 2692263/23-04 с присоединением заявкм М С 07 С 7/10

С 07 С 15/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений

N открытий (23)ПрмормтетОпубликовано 3а1280. Бюллетень N9 48 (53) УДК 665.662.

° 3(088. 8) Дата опубликования описания 3012.80

В. К. Капорский, А. Э. Биккулов, В. В. Письменная, Г. Ф. Юхно и B. В. Эинковская (72) Авторы изобретен и я (71) Заявитель

Уфимский нефтяной институт (54 ) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОИАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

ИЗ ИХ СИЕСЕЯ С НЕАРОМАТИЧЕСКИИИ

30 Изобретение относится к способам выделения ароматических углеводородов нз их смесей с неароматическими углеводородами и моает быть использовано в нефтехимической и нефтеперерабатывающей проьаааленности.

Известны способы выделения ароматических углеводородов из смесей путем экстрации селективными растворителями, такими как кислородсодериащие ароматические соединения, гетероциклические соединения, цйанпроизводные и другие (11.

Однако не все они используются в промаяпенности ввиду либо ограниченности сырьевой базы их производства, либо вредных условий производства и применения.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности © и достигаемому результату является способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическнми путем жидкостной экстрации селективным растворителем (2).

В качестве растворителя используют й-метилпнрролидон, содержащий

40% воды (лучше 5-35%) в йрисутст.вни фракции алифатическнх углеводоролов с температурой кипения нике

60 С и последующей днстнлляцией.

Селективность й-метнлпнрролидона недостаточно высока н для ее повышения приходится добавлять большое (до 15%) количество воды, что ведет к увеличению энергетических затрат.

Кроме того, стоимость й-метилпирролндона высока, что связано с многоступенчатым процессом его производства.

Целью изобретения является повышение селектнвности процесса.

Поставленная цель достигается опнсываевваж способом выделения ароматических углеводородов нз их смесей с неароматическими путем жидкостной экстрации селективным растворителем дитиоэтнленкарбонатом.

Дитиоэтиленкарбонат-. это гетероцнклнческое соединение, которое синтезируют из легкодоступного сырья этандитнола, окиси углерода н кислорода..

Он имеет более высокую плотность (д+ 1,2965), чем й-метилпирролндой (дд - 1,0330), и T кипения

250 С (у N-метнлпнрролидена 206оС).

Это облегчает раэделение фаз и выде

791710

Т а б л и ц а 1

N-метилпирролидон

Дитиоэтиленкарбо;

Г нат

Характеристика

KTP С

Р а ст вор яющая способность

0,578

0,690

Коэффициент селективности для системы гексан-бензол

12,02

8,21

Коэффициент селективности для систеьал гептан-толуол

11,28

7,58 ление ароматических углеводородов из экстрактного раствора.

Пример 1. Методом газожидкостной хроматографии определены коэффициенты активности при бесконечном разбавлении гексана, гептана, бензола и толуола в дитиоэтиленкарбонате и й-метилпирролидоне при

60 С. По этим данным вычислены коэф фициенты селективности So коэффициент активности гексана (гептана) коэффициент активности бензола (толуола) и растворяющая способность по отношению к бензолу o ., I t$ а также критические температуры растворения (КТР) для смеси состава, -вес.Ъ н-гептан 65, толуол 35 при соотношении растворитель:смесь 1:1 (весовые) ° 20

Экстракционная характеристика растворителей дана в табл. 1.

Из представленных данных следует, что при незначительном снижении растворяющей способности по сравнению с

N-метилпирролидоном, селективность дитиоэтиленкарбоната выше.

Пример 2. На чертеже приведена треугольная диаграмма системы н-гептан-толуол-дитиоэтиленкарбонат при 40оС (кривая 1). Для сравнения дана диаграмма фазового равновесия для система н-гептан-толуол-N-метилпирролидон при 20 С (кривая 2).

Как следует из приведенных. данных, максимальная концентрация арома- З тического углеводорода, выделенного из экстрактной фазы, полученной с дитиозтиленкарбонатом составляет 70Ъ, в то время как для N-метилпирролидона эта величина не превышает 48%.

Следует отметить также, что растворимость парафиновых углеводородов в дитиоэтиленкарбонате значительно меньше, чем в М-метилпирролидоне (3,4 и 9,4Ъ соответственно). Растворимость дитиоэтиленкарбоната в парафиновых углеводородах такх<е меньше, чем в случае N-метилпирролидона (3,7 и 8,7% соответственно).

Такие показатели физических свойств и селективности обеспечива-. ют воэможность применения дитиоэтиленкарбоната для выделения ароматических углеводородов из смесей углеводородов.

Пример 3. Сырье, смесь углеводородов, состоящую из 35 масс.З толуола и 65 масс.% н-гептана, подвергают одноступенчатой экстракции двухкратным количеством экстрагента (дитиоэтиленкарбонат). Температура.40 С.

После интенсивного перемещения и отстаивания отделяют экстрактную и рафинатную фазы, определяют их состав. Данные приведены s табл. 2.

Данные по экстракции промасленной фракции (коэффициент распределения и степень извлечения), позволяющие сравнить данный способ с известным, приведены в табл. 3.

Дитиоэтиленкарбонат термически стабилен. Отделение. ароматических углеводородов от экстрактного раствора осуществляют ректификацией.

При этом, выделенный растворитель вновь возвращают в процесс экстракции.

791710

Т а б л и ц а 2

Коэффициент В

Коэффициент распределения

Содержание толуола, вес.Ъ

Растворитель экстракт рафинат н-гептан толуол

Дитиоэтиленкарбонат

0 0705 6 96

20, 88

64,73

М-метилпирролидон,0,1865 0,692 8,71

45,62

18,44

Таблица 3.

Результаты однократной экстракции извлечения ароматических углеводородов дитиоэтиленкарбонатом (Кратность растворитель: сырье=2:1, температура экстракции 40еС) Степень извлечения, вес.Ъ

Коэффициент раз деления

Сырье

Выход, вес. Ъ афиат экстракт бензол ксилолы толуол рье рафинат экст ракт

Толуолгептан

61,8

6,96

35 0 20,9 64,7 66,6 33,4

Каталиэат фракция

62-105

35,0 16,9 68,4 64,9 35,1

78,1 65,3 60,9 в т ° ч. бензол

10,3 3,5 22,8

21,0 11,2 39,0 толуол аром. С

6,6

3,7 2,2

Формула изобретения

Способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неарома- О тическими путем жидкостной экстракции селективным растворителем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения селективности процесса, в качестве селективного раСодержание ароматических углеводородов, вес.В створителя используют дитиоэтиленкарбонат.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 189815, кл. С,07 С 7/10, 1967.

2. Патент СССР М 276822, кл. С 07 С 7/10, 1970.

I * . 791710

Tu ygg

ГЕнт

Составитель Л. Боброва

Редактор T. Морозова Техред М,Кузьма

Корректор М. Демчик

1 Фм

Заказ 9392/22. Тираж 495

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° 4

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4