Способ выделения ароматических углеводородов

 

О П И С А Н И - -Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

С.оциалнстнческнх

Республик оо791711

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЮЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 230279 (2! ) 2728835/23-04 с присоединением заявки ¹ (51)М. Кл.

С 07 С 7/10

С 07 С 15/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.12,80 Бюллетень № 4 8 (53) УДН 66 . 06 1 .

- 3/5 (088. 8) Дата опубликования описания 30.1230 (72) Авторы изобретения

Е. И. Щербина и Е. И. Грушова

Белорусский технологический институт имени С. М. Кирова (71) Заявитель (54) споСОБ аццелеНИя лРОмЛтИщ.скик

УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение QTHQGHTGH к способу выделения ароматических углеводородов (бенэола, толуола и ксилолов) из их смесей с неароматическими углеводородами и может найти применение в нефтехимической технологии.

Известны способы вщцеления ароматических углеводородов из нх смесей с неароматическими углеводородами путем жидкостной экстракции с применением различных селективных растворителей, например диэтиленгликоля, сульфолана, диметилсульфоксида gg .

Недостатком всех предложенных растворителей являются или низкая 15 селективность, или малая растворяющая способность,что приводит к необходимости проводить процессы экстракции при повыаенных температурах и при высоких кратностях растворителя к 26 сырью.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату являетая способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими углеводородами путем жидкостной зкстракции селективным растворителем - смесью диметилацетамида и диэтиленгликоля (." . ЗО

Недостатком известного селективного растворителя является малая раст» воряющая способность по отношению к целевому продукту, что обуславливает повышенный расход растворителя в процессе зкстракции.

Целью изобретения является снижение расхода растворителя и расширение ассортимента селективных растворителей.

Поставленная цель достигается описываемым способом выделения ароматических углеводородов иэ их смесей с неароматическими углеводородами путем жидкостной экстракции селективным растворителем - смесью диметилацетамнда и диметилсульфоксида при следующем соотнсшении компонентов,вес%

Диметилацетамид 5=40

Диметилсуль фок сид 60-95

Предпочтительным (для повевяения селектиЬности процесса) является использование растворителя, дополнительно содержащего воду, при следующем соотношении компонентов, вес.%s

Диметилацетамид (диет) 19-28,5

Диметилсульфоксид (дмсо) 66,5-76

Вода До 1ОО

791711

Содержание ароматических углеводородов вес.Ъ, в

Растворитель Сырье вес. В

Темпера тура, Соотношение растворитель! сырье вес.Ъ

Степень извлечения аромат. углеводородов вес.Ъ

Коэффициент распределения, К,др

Коэффициент разделения сырье экст- рафиракте нате

5 ДМА + Толуол 95 ДМСО гептан

40 100 35,0 80,4 25,3 40,4 0 48 12,1

30 ДМА + Толуол70 ДМСО гептан

40 100 35 0 71 7 23 8 47 9 0 57 8 1

40 ДМА + Толуол

60 ДМСО

40 100 35,0 69,4 22,8 52,0 0,63 7,7

28,5 ДМА+ Толуол66,5,ЦМСО+гептан

5 воды

40 100 35,0 81,7 24,2 43,9 0 53 14 0

Отличие способа состоит в том, что в качестве селективного растворителя используют смесь диметилацетамида и днметилсульфоксида при указанном соотношении компонентов.

Смешанный экстрагент ДМА + ДМСО обладает высокой емкостью по отношению к целевому продукту, что позво ляет снизить кратность растворителя к сырью. При этом сохраняются высокие степень извлечения и чистота целевого продукта. Увеличивать содер- 10 жанне ДМА в бинарной системе более

40 вес.% не рекомендуется, так как это не позволит достичь качественного эффекта разделения углеводородной смеси. tj

Пример 1. Одностадийной экстракции селективным растворителем содержащим 5 вес.Ъ ДМА и 95 вес,Ъ ДМСО, подвергают углеводородную смесь, состоящую из 35 вес.% толуола и 65 вес.В © н-гептана.

Процесс ведут при 40 С в аппарате типа смеситель - отстойник при кратности растворителя к сырью, равном

100 вес.Ъ.

Смесь селективного растворителя с сырьем вначале термостатируют в течение 15 — 20 мнн, а затем мешалкой с электроприводом интенсивно перемешивают в течение 20 мин. Далее проводят отстаивание до полной прозрач- ЗО ности рафинатной и экстрактной фаз, после чего их разделяют.

Выделение экстракта н рафината из экстрактной и рафинатной фаз, осуществляют общеизвестными методами. 35

Содержание ароматнческого компонента в экстракте и рафинате определяют хроматографическим методом.

П р н м е р 2. Сырье и условия экстракцин аналогичны, описанным в примере 1. В качестве селективного растворителя используют бинарную систему, состоящую из 30 вес.% ДМА и 70 вес.Ъ ДМСО.

Пример 3. Сырье и условия экстракции аналбгичны, описанным в примере 1. В качестве растворителя используют бинарную систему 40 вес.В

ДМА + 60 вес.% ДМСО.

Пример 4. СЫрье и условия экстракции аналогичны, описанным в примере 1. В качестве растворителя используют бинарную систему 28,5 вес.В

ДМА + 66,5 вес.В ДМСО + 5 вес.Ъ воды °

Пример 5. Условия экстракции аналогичны, описанным в примере 1.

-В качестве сырья используют фракцию катализата риформинга 62 — 105 С, содержащую 35,3 вес.В ароматических углеводородов, в том числе бензола

14,8 вес.Ъ, толуола 18,7 вес.В, ксилолов 1,8 вес.В. Экстракцню проводят селективным растворителем, состоящим из 20 вес.Ъ ДМА + 80 вес.% ДМСО.

Пример 6. Сырье и условия экстракции аналогичны описанным в примере 5. В качестве.селективного растворителя используют смесь, содержащую 19 вес.Ъ ДМА + 76 вес.Ъ ДМСО+

+ 5 вес.Ъ воды.

В таблице приведены результаты экстракции по примерам 1-6, а также данные по одностадийной экстракции по известному способу Д с растворителем 30 вес.Ъ ДМА + 70 вес.% ДЭГ и его смесью с водой.

791711

Продолжение таблицы

Содержание ароматических углеводородов вес,Ъ, в

Растворитель, вес.%

Сырье

Температура, С

Степень иэвле чения арЬ мат. углеводородов, вес.Ъ

Соотношение растворитель: сырье, вес,Ъ

Коэффициент

Коэффициент распределения, К (разделения рафинате экстракте сырье

20 ДМА + .80 ДМСО

Каталиэат фракция

62-105С

100 35,3 72,0 23,8 48,5 Ot58 8с2

19 ДМА +

76 ДМСО+

5 воды

Каталиэат фракция

62-105С 40

100 35 3 81,5 25,2 41,3 0,49 13,1

30 ДМА +

70 ДЭГ

30 ДМА +

70 ДЭГ

Толуолгептан

200 35,0 74,9 24,1 44,9 0,31 9,4

Толуолгептан

200 35,0 77,4 25,4 41,0 0,26 10,1

Растворитель содержит 2 вес.Ъ воды.

П р и м е ч а н и е.

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9392/22

Тираж 495 Подписное

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

Как видно иэ таблицы, предлагае,мый селективный растворитель ДМА +

+ ДМСО более эффективен в сравнении с известным. Так, использование растворителя ДМА + ДМСО или его смеси с водой позволяет в 2 раза увеличить коэффициент распределения ароматического компонента и в 2 раза снизить кратность растворителя к сырью. При этом селективность разделения остается достаточно высокой, а это обеспечивает высокую чистоту извлекаемого продукта.

Использование описанного способа выделения ароматических углеводородов иэ их смесей с ароматическими углеводородами позволяет не только существенно улучшить растворяющую способность селективного растворителя и уменьшить кратность растворителя к сырью, что приведет к снижению производственных затрат на процесс экстракции, но также расширить ассортимент эффективных экстрагентов ароматических углеводородов.

1. Способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими углеводородами путем жидкостной экстракции свлективным растворителем, содержащим диметилацетамид, отличающийся твм, что, с целью снижения расхода растворителя и расширения ассортимента селективных растворителей, в качестве селективного растворителя используют смесь диметилацетамида и диметилсульфоксида при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

40 Диметилацетамид 5-40

Диметилсульфоксид 60-95

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения селективности процесса исполь4 зуют селективный растворитель, дополнительно содержащий воду, при следующем соотношении компонентов, ввс.Ъ:

Диметилацетамид 19-28,5

Диметилсульфоксид 66,5-76

Вода До 100

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сулимов А. Д. Производство ароматических углеводородов иэ нефтяного сырья,М,, Химия,1975,с,47-70, 2. Рогозкин В. A. и др. -применение низших ациламидов для экстракции ароматических углеводородов" ° Сб. научных трудов "Фаэовые равновесия и разделение смесей в процесаах нефте4Q химического синтеза", Л., ВНИИнефтехим, 1974, с. 27-31 (прототип).