Способ выделения ароматических углеводородов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союа Саеетскик Социалистических РеспубликЗависимый от патентаЗаявлено 29.7.1970 ( 1444471,23-4) М. Кл. С 07 с 15/02 С 07 с 7 ЛОКомитет по делам каобретеиий и открытий при Сосете тйииистрое СССРОпубликовано 14.И 1.1972. Бюллетессь22 УДК 665.662.,37(088.8) Дата опубликования описания 18.1 Х.1972 Авторыизобретения Иностранцы Клаус Венер, Вернер Кизан, Герхард Эсер и Геральд Кунц(Германская Демократическая Республика) Иностранная фирма феб Лойна-Верке Вальтер УльбрихтЗаявитель ВСЕСОЮ ЗИЛА СПОСОБ ВЪДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВИзобретение относится к способу выделения ароматических углеводородов из свсесей, содержащих неароматические углеводороды,Известен способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическимн, заключающийся в том, что исходную смесь подвергают экстракции селективным растворителем, в качестве которого используют формилморфолин с добавками воды и пентана или бутана. Однако указанный растворитель вызывает значительную коррозию аппаратуры.Для устранения этого недостатка предлагается в качестве растворителя применять М-замещенньсй е-капролактам, например, Щ- цианэтнл - е - капролактам, Х - метьсл-е-ссапролактам, или его смесь с вспомогательным растворителем, В качестве последнего желательно использовать воду в количестве до 40 об. % или гликоли в количестве до 70 об. %.Исходным сырьем для предлагаемого способа могут быть фракции риформинг-бензина, фракции пироконденсата, бензинов прямой перегонки, крекинг-бензина, фракции жидкого продукта коксования бурого или каменного угля и т. д. Чтобы избежать излишней нагрузки экстракционной аппаратуры, углеводородную смесь ограничивают в диапазоне кипения желаемых ароматических продуктов перед их 5 испопьзованием. Самой простой формой проведения экстракции является общепринятая жидкостьсая экстракция в экстракционных колоннах, однако вместо колонны может быть установлен ряд смесителей с расположенным с 10 между нюссс разделительными сосудами, которые работают в противотоке.Применение указанных растворителей согласно изобретению не ограничивается только одной определенной технологией, они пригод ны для всех известных способов экстракциииьсльс экстрактнвной дистилляции,Экстракцию растворителями проводят принормальной или при относительно повышенной температуре. Эффективность экстракции 20 увеличивается вследствие рециркуляции частичистых ароматических углеводородов, получающихся в процессе, в результате чего улучшается чистота выделяемых смесей ароматических углеводородов. Для улучшения результа тов экстракции используют дополнительно антирастворитель, кипящий за пределами диапазона кипения получаемых ароматических345668 Таблица 3 до отделения растворителя после отделения растворителяв экст- в рафиракте нате в экстракте 54,0 19,8 46,0 80,2 33,3 66,8 85,4 15,5 Гексан Бензол Таблица 4 после отделения растворителядо отделения растворителя Углеводород Таблица 1 в рафинате 1 в рафинате"ильное разъедииеиие поверхностиРазъединение поВерхност 55 с 40сильной язвенной коррозией 0,09 0,32 Монометилформамид +10% Н 20 2,11 Таблица 5 после отделениярастворите чя до отделения растворителя а: о х Р о К о оЭ й Ю О Углеводородо о5 щхх а5 що Э555 а 15,2 84,8 91,8 8,2 80 20 97,1 34,5 2,965,5 Гексан Бензол 50 50 36,2 63,8 75,3 24,7 53,3 17,5 46,7 82,5 Гексан Бензол после отделения Расгвор 555 еля 6 до отделения растворителя Углеводород в рафинате74,3 18,125,7 82,0 65 83,4 24,6 16,6 75,4 Гексан Бензол углеводородов, не смешивающийся с растворителем и малорастворимый или нерастворимый в нем, например, флегму, состоящую изароматических и неароматических углеводородов, 5Полученные экстракты, состоящие из смесирастворителя и ароматического углеводорода,разделяют дистилляцией, причем растворитель постоянно возвращают на стадию экстракции. Полученную смесь ароматических углеводородов разделяют дальнейшей дистилляцией на чистые индивидуальные ароматические углеводороды, Рафинат, состоящий изнеароматических углеводородов после удаления растворителя промывкой направляют в 15сборник,Предлагаемые растворители отличаютсявысокой термической стабильностью, а такжевысокой химической устойчивостью в присутствии воды или гликоля, Следует отметить их 20незначительное коррозионное воздействие.В табл. 1 приведена величина коррозии котельной стали (С 15) после 28-дневного воздействия смеси М-метил-в-капролактама и воды при 100 С в сравнении с величинами коррозии, полученными при воздействии смесиизвестных растворителей. Высокие температуры кипения растворителей позволяют разделять указанные растворители и ароматические углеводороды обыч ной дистилляцией. Растворители имеют также высокую селективность по отношению к ароматическим углеводородам.П р и м е р 1, Смесь, состоящую из 50 об. % бензола и 50 об, % и-гексана интенсивно сме шивают с четырехкратным количеством смеси, состоящей из 75% М-метил-е-капролактама и 25% воды, при комнатной температуре. После 30 мин обработки смесь разделяют отстаиванием. Результаты опытов приведены в табл,2. 55Таблица 2 Содержание углеводородов, об. % П р и м е р 2. Смесь бензола и гексана, согласно примеру 1, встряхивают с четырехкратным объемом смеси, состоящей из 60% 5 ч - метил - в - капролактама и 40% гликоля при комнатнои температуре. Результаты опыта приведены в табл. 3. Содержание углеводородов, об. % П р и м е р 3. Смесь бензола и н-гексана, согласно примеру 1, встряхивают с четырехкратным объемом смеси, состоящей из 65% И - этил - в - капролактама и 35% воды, при комнатной температуре, Результаты опыта приведены в табл, 4,Содержание углеводородов, об, % П р и м е р 4. Смесь бензола и гексана обрабатывают при 40 С таким же объемом М - ф - цианэтил) - е - капролактама, как и в примере 1. Результаты опыта приведены в табл. 5. Содержание углеводородов, об. % П р и м е р 5. В экстракционной колонне обычной конструкции экстрагируют углеводородную смесь с диапазоном кипения 60 - 95 С, состоящую из 58,7% бензола, 4,1% толуола, а также 37,2% парафиновых и нафтеновых неароматических углеводородов, смесью растворителей, состоящей из 70 об. % Х - метил - в - капролактама и 30 об. % во. ды, Исходную смесь вводят приблизительно в середину колонны, в верхнюю часть колонны подают растворитель приблизительно в четырехкратном объеме, который движется в345668 Предмет изо брет ения Составитель Н. ЛихтероваТекред Л. Богданова Корректор Е. Миронова Редактор Л. Ушакова Заказ 2627/2 Изд. М 1144 Тираж 406 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб д. 45 Типография, пр, Сапунова, 2 противотоке со смесью углеводородов и обогащается при этом ароматическими углеводородами. Несколько выше места выхода экстрактной фазы подают флегму из ароматически. углеводородов, состоящую из свободной от не ароматических углеводородов смеси толуола и бензола, в количестве, равном количеству исходной смеси,Растворитсль, насыщенный ароматическими углеводородами, поступает в отпарную колонну, в которой ароматические углеводороды вместе с частью воды отгоняют от 1 ч - с - е - канролактама. Сконденсированную в результате охлаукдении смесь ароматических углеводородов и воды разделяют в отделитслс. Смесь ароматических углеводородов при этом получают чистотой выше 99%, часть се разделяют далее на бснзол и толуо.п последующей дистилляцией, а часть возвращают в экстрактор в качестве флсгмы.К растворителю, свободному от ароматических углеводородов, добавляют воду и снова устанавливают первоначальное соотношение их, и смесь направляют в экстракцпон. ную колонну, Неароматические углеводороды, в значительной степени освобожденныс от ароматических углеводородов, вводят в верхнюю часть колонны как рафинат. Рафинат содержит лишь 2% ароматических углеводородов и небольшое количество (примерно 1%) растворитсл 5. 1 х 1-Метил-е-капрОлак. там выделякт промывкой водой в противотоке в маленькой экстракционной колонне и присоединяют к растворителю, возвращаемому в колонну.П р и м е р 6. Аналогично примеру 5 исходную смесь экстрагируют 3,5-кратным объемом смеси, состоящей из 55 об. % Х-ме-тил - е - капролактама и 45 об, % гликоля,при этом образуется рафинат, свободный отароматических углеводородов, Экстракт, со 5 держащий еще 14,7% нсароматичсских углеводородов, подают в дистплляцпонную колонну. Кубовый продукт после дистилляциинс содержит неароматических углеводородови его разделяют в следующей колонне на10 смесь толуола и бензола (продукт верха колонны) и на свободную от ароматических углеводородов смесь растворителей (кубовыйостаток), Растворптель поступает обратно вэкстракцпонню аппй 1 затуру, Смесь оепзола и15 толуола разделяют на чистые индивидуальные углсводороды последу 1 ощсй дистилляцисй.По предлагаемому способу из исходнойсмеси практически можно выделить в виде20 чистых продуктов все ароматические углеводороды,25 1. Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими путем экстракции селективным растворителем, отличающийся тем, что, с целью снижения коррозии аппаратуры, в качестве растворите ля используют Х - замещенный е-капролактам, например М-ф-цпанэтил) - е - капролактам, Х-метил-е.капролактам, или его смесь со вспомогательным растворителем.2. Способ по п. 1, отличаюи 1 ийся тем, 35 что в качестве вспомогательного растворите.л 51 использу 1 от водх в количестве до 40 оо, % или глпколп до 70 об. %.