Способ выделения этилбензола
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1811,80 (21) 2965569/23-04 (31) М. КП. с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет
С 02 С 7/08
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
53) УДК 665. 66 ° 662. .3 (088.8) Опубликовано 23,05,82. Бюллетень ¹ 19
Дата опубликования описания 23. 05. 82
Ордена Трудового Красного Знамени инсти1 нефтехимических процессов им.акад.Ю.Г.Мамедалиева "" --.. Х (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭТИЛБЕНЗОЛА
Изобретение относится к способам выделения чистых органических веществ, конкретно к способу выделения этилбензола из его смесей с изомерами ксилолами и может быть применено в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и коксохимической промышленности.
Этилбензол, применяемый для получения стирола и окиси пропилена, должен иметь чистоту не менее 99,5
99,8 Ъ.
Этилбензольная фракция, выде.ленная из нефти и гидрированных жидких продуктов ниролиза, не отвечает этим требованиям. Содержание этилбензола в этих Фракциях обычно.не превышает 35 — 45%. Наибольшувз трудность представляет отделение этилбензола от ксилолов.
Известен способ выделения этилбензола из его смесей с изомерами ксилола четкой ректификацией. Цля вЫделения этилбензола этим методом требуется применение 2 — 3 высокоэффективных колонн общей высотой
200 — 240 м и общим числом теоретических тарелок около 300 — 400 шт и весьма высокой кратности орошения
55 — 100. Даже при таких жестких условиях выделения не удается дос.тичь отбора целевого продукта выше
65 — 80 Ъ от потенциала (1).
Недостатками этого способа являются невысокая чистота выделенного целевого продукта, а также сложность технологии, связанная с применением колонн огромных размеров с большим числом теоретических тарелок.
Воэможности выделения этилбензола четкой ректификацией ограничены тем, что разделяемые компоненты, например этнлбензол-параксилол, по температуре кипения различается всего
15 на 2 2о(В настоящее время этилбензол выделяется из смеси с ксилолами азеотропной и экстактивной перегонкой.или экстракцией.
Известен способ разделения смеси изомерных ксилолов и этилбензола экстракцией с помощью трифторметансульфокислоты F С$ Н. Двухступенчатая экстракция осуществляется при температуре в экстракторе 5 — 30 С и соотношений растворителя и сырья
2:i. Чистота выделенного этилбензола достигает 95% (21 .
Недостатками этого способа являются низкая степень чистоты выделенно929620
Основными недостатками известного способа являются низкая степень чистоты выделенного этилбензола и не высокий выход целевого продукта от потенциала. Кроме того, данный способ требует применения многоступенчатой сложной технологии, включающей наряду с азеотропной перегонкой
65
ro этилбензола, высокая коррозионная активность применяемого растворителя и, следовательно, необходимость изготовления аппаратов и трубопровода из дорогостоящих специальнйх сталей.
Известен также способ выделения этилбензола из технического ксилола экстракцией с применением смеси фтористого водорода и трехфтористого бора HF-ВР . Экстрагирование проводится при -50 — 20 С под давлением
1 — 20 кг/см . В процессе экстракции этилбензол отбирают в виде рафината и экстракцию проводят в при-сутствии разбавителей — предельных алифатических углеводородов, напримеф5 изогексана,изопентана,метилциклогексана или метилциклопентана.При этом чистота выделенного этилбензола обыч-, но не превышает 96% (3).
Основным недостатком этого спосо- 20 ба является применение дефицитных трифторзамещенных кислот и обязательное использование легколетучего разбавителя, резко повышающего пожароопасность производства. В связи 25 с Применением легколетучих разбавителей возникает необходимость себетелей возникает необходимость охлаждения продуктов до -50 С, что о резко удорожает себестоимость целевого продукта.
Наиболее близким к изобретению по технической. сущности и достигаемому результату является способ выделения этилбензола из его смеси с .ксилолами путем экстрактивной рек-. тификации с использованием в качест.ве селективного растворителя этилциклогексана. Ректификацию смеси технического ксилола с этилциклогексаном проводят на колонке в 25 теоретичес,ких тарелок с флегмовым числом 25:1 в одну или две ступени. Далее смесь этилциклогексана с этилбензолом и примесью изомеров ксилола разделяют одним из известных методов (экстрак " 45 тивная ректификация, адсорбция или экстракция) . Регенерированный при этом этилциклогексан вновь возвращают на стадию перегонки, а выделенный из растворителя или адсорбента этил- 50 бензольный концентрат содержит либо
75 . — 80 % (для одной ступени), либо 92 — 94 Ъ (для двух ступеней) основного вещества. Выход этилбензола в процессе составляет 85 — 88 В 55 от его содержания в исходном ксилоле (4) ., также экстрактивную ректификацию, экстракцию или адсорбцию.
Цель изобретения — повышение степени чистоты целевого продукта.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения этилбензола из его смеси с ксилолами путем экстрактивной дистилляции в присутствии селективного раствори-! теля, в качестве последнего используют гликольамид или дифармилгликольамид при весовом соотношении селективного растворителя и исходной смеси 1,5 - 2,0 : 1.
На чертеже представлена схема для осуществления способа .
Исходное сырье вводят по линии 1 в питательную часть колонны
2 экстрактивной ректификации, имеющей 25 — 30 теоретических тарелок.
Данную колонну эксплуатируют при темПературе верха 135 — 138 С низа о т
150 - 160 С атмосферном давлении.
В верхнюю часть колонны 2 подают по линии 3 селективный растворитель (разделяющий агент), гликольамид или диформилгликольамид. Весовое соотношение разделяющего агента и сырья поддерживают на уровне 1,5-2,0г1.
В колонне 2 в качестве дистиллята по линии 4 выводят этилбензол.
После охлаждения в дефлегматоре 5 часть дистиллята возвращают по линии б в колонну 2 на орошение, а остальную часть этилбензола выводят по линии 7 в виде товарного продукта со степенью чистоты 99,5-99,8 Ъ. С низа колонны 2 в виде экстрактного раствора по линии 8 отводят смесь ксилолов и разделяющего агента в ректификационную колонну 9, имеющую 20 теоретических тарелок. Колонна, 9 работает при температуре верха 140 С, низа 170 С и атмосферном давлении.
Из колонны 9 по линии 10 в виде дистиллята отводят иэомеры ксилола, которые после охлаждения в дефлегматоре 11 частично возвращаются по линии 12 на орошение, а избыток выводится по линии 13,из системы. С низа колонны 9 по линии 14 отводят отрегенерированный разделяющий агент, который после охлаждения в дефлегматоре 15 до 125 - 130 С циркулирует в системе.
При осуществлении предлагаемого способа степень извлечения этилбензола достигает 96 — 97 В, а степень чистоты выделенного целевого продукта 99,5-99,8 Ъ.
Исходные и полученные продукты анализируют методом газожидкостной хроматографии. В качестве неподвижной фазы применяют ПЭГА (полиэтиленгликольадипинат), нанесенный на инзенский кирпич ТНД-TC-М. Скорость газа-носителя (водорода) составляет 929620
Таблица l г Ъ Получено г Ъ
Взято
Исходное сырье 243,0 37,0 Этилбензол, 109,8 16,7 чистотой
99,7 Ъ
Разделяющий агент — гликольамид
413,0 63,0 Ксилолы,чис-. тотой 98,3 Ъ 125,6 19,1
90 мл/мин. Анализ проводится при температуре термостата колонок 130 С.
Пример 1. Исходное сырье следующего состава:
Зтилбензол 46,8 Ъ.
Мета-ксилол
Пара-ксилол
Орта-ксилол 32,6 Ъ подвергают экстрактивной ректификации на лабораторной колонке с 25
TeopeT ecR тарелками при сле i0 дующих условиях работы колонны экстрактивной ректификации:
Температура верха 135-138 С
Температура куба 150-160 С
Давление 760 мм рт.ст15
Разделяющий агент — гликольамид . общей формулы
Но-СН -СО-ИН
Весовое соотношение разделяющего 20 агента и сырья 1,5 : 1.
При проведении опыта получают результаты, приведенные в табл. 1.
По полученным данным находят, что степень извлечения этилбензола от 25 потенциала составляет 96,6Ъ.
Ъ
Пример 2. Опыт проводят. в тех же условиях, что и в примере 1, с той лишь разницей, что в нем экстрактивную ректификацию проводят с 30 применением селективного растворителя гликольамида, при весовом соотношении разделяющего агента и -сырья .2: 1.
При проведении опыта получают ре- 35 зультаты, приведенные в табл. 2.
По полученным данным находят, что степень извлечения этилбензола от потенциала составляет 97 Ъ.
Пример 3. Опыт провоцят 40 в тех же условиях, что и в примере l, с той лишь разницей, что в Нем экстрактивную ректификацию проводят с применением разделяющего агентадеформилгликольамида общей форму,С-й лы, НО-СН СО н при весовом соотноС-11 шенин селективного растворителя и сырья. 1,5: l.
При проведении опыта получают результаты, приведенные в табл. 3.
По полученным данным находят, что степень извлечения этилбензола от потенциала составляет 96,0Ъ.
Пример 4. Опыт проводят s тех же условиях, что и в примере 1, с той лишь разницей, что в нем экстрактивную ректификацию проводят с применением селективного растворителя диформилгликольамида, при весовом соотношении разделяющего агеата и сырья 2 : 1. При проведении опыта получают результаты, приведенные в табл. 4.
По полученным данным находят, что степень извлечения этилбензола от потенциала составляет 96Ъ.
Выделенный этилбензол, чистотой
99,6 - 99,8Ъ, .соответствует необходимым требованиям и имеет следующие физико-химические показатели:
Относительная плотность при 20 С
Ос866 Ок867 г/смэ
Показатель преломления при 20 С п 1,4960
Температура кипения при
760 мм рт. ст. 136,23 С.
Для отражения преимущества предлагаемого способа по сравнению с .известным приводится в табл. 5.
Как видно из приведенных данных, гликольамид или диформилгликольамид по сравнению с этилциклогексаном является более эффективным, так как степень чистоты выделенного этнлбензола делалось повысйть с 92
94Ъ до 99,5 — 99,8Ъ при одновременном увеличении степени извлечения с 85 — 88Ъ до 96 †. 97Ъ.
Кроме того, в предлагаемом способе кратность орошения по сравнению с известным способом сокращается в
6,25 раз, что ведет к сокращению энергетических затрат.
929620 8
Прдо,ение табицы 1
r % Получено г Ъ
Взято
407,0 62,1
13,6
2,1
Потери
656,0 100,0 Итого:
656,0 100,0
Итого:
Т а б л и ц а 2
r В Получено г Ф
Взято
33,0 Этилбензол, 116,5 15,1 чистотой
99,8 Ъ
67,0 Ксилолы, чистотой
99,0 В
512,0
133,5 17,4
Гликольамид
Потери
768,0 100,0 Итого:
768,0 100,0
Итого:
Т а б л и ц а 3
r Ъ Получено r Ъ
Взято
Этилбенэол, 120,0. 17,9 чистотой
99,5 Ъ
Исходное сырье 268,0 40,0
Диформилгликольамид
402,0 60,0 Ксилолы, чистотой
97,8 Ф - 139,0 20,7
392,9 58,7
18,1 2,7
Потери
670,0 100,0 Итого:
Итого:
670,0 100,0
Исходное сырье 258,0
Регенерированный разделяющий агент
Регенерированный разделяющий агент
Регенерированный разделяющий агент
505,2 65,8
12,8 1,,7
929620
Таблица 4 г Ъ Получено г %
Взято Исходное сырье 284,0 40,0 Этилбензол, 127,8 18,2 чистотой
99,6 В
Диформилгликольамид
425,0 60,0 Ксилолы, чистотой
98 3
145,0 20,3
Регенерированный разделяющий агент
418,5 59,0
17,7
2 5
Потери
709,0 100,0
709,0 100,0 Итого:
Итого:
Та блица 5
Степень извлечения этилбензола, Ф
Степень чистоты этилбенэола, %.. Наименование спосо6а
РастворитеКратность ли орошения
Известный Этилциклогексан
85-88
92-94
Предлагаемый
Гликольамид
99,7-99,8 96,6-97,0
Диформилгликольамид
99,5-99,6 96,0
Формула изобретения
50
Способ выделения этилбензола из его смеси с ксилолами путем экстрактивной дистилляции в присутствии селективного растворителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени чистоты целевого продукта, в качестве селективного растворителя используют гликольамид или диформилгликольамид при весовом,соотношении селективного растворителя и исходной смеси 1,5-2,0:1..
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Сулимов А.Д. Производство ароматических углеводородов из нефтяного сырья. M., Химия, 1975, с. 90.
2. Патент Японии 9 52-20980, кл. 16 С 1, опУблик.1977.
3. Патент Японии Р 44-5314, кл. 12 С 333, опублик ° 1969..
4. Авторское свидетельство СССР
Р 137907, кл. С 07 С 15/02, 1960 (прототип).
СиЛОЯИ, Составитель Л.Боброва
РЕдактор О.Половка Техред М. Рейвес Корректор C.lflei
