Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими углеводородами

(54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕЯИЯ АРОМАТИЧЕСКИХУГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ СМЕСЕИ С ЯЕАРОМАТИЧЕСКИИИ УГЛЕВОДОРОДАМИ(57) Изобретение относится к техноло.гии разделения углеводородных смесей,в частности к экстрагентам для извлечения ароматических углеводородов из Изобретение относится к технологии разделения углеводородсодержащихсмесей, конкретно к экстрагентам для,извлечения ароматических углеводоро-.дов из смесей с неароматическими углеводородами экстрактивной ректификацией, и может быть использовано внефтеперерабатывающей промьпвленности, а также для извлечения токсичныхароматических углеводородов из отходов промышленности,Цель изобретения - повышение степени извлечения ароматических углеводородов за счет увеличения концентрации целевых продуктов в экстрактеи снижения потерь при ректификации. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИ 80146 044 смесеи с неароматическими углеводородами, и может быть использовано в нефтепереработке для извлечения токсичных ароматических углеводородов из отходов промышленности. Цель - повышение степени извлечения ароматических углеводородов. Способ основан на экстрактивной ректификации с использованием в качестве разделяющего агента .смеси 1,3-диметил,5-диэтил,4,6-триоксогексагидропиримидина с 10-30 мас.% 1,3,5,5-тетраметил,4,6-триоксогексапиримидина.По сравнению с известным способом при извлечении ареков из катализата рио форминга с пределами кипения 35-85 С р предлагаемый спосо позволяет повысить степень извлечения аренов с 90,6 мас.% до 92,7 мас.%. 1 табл. 2Для экстрактивной ректификации используют разделяющий агент - 1,3-ди-. метил,5-диэтил,4,6-триоксогексагидропиримидин (ТАГП), содержащий 10-30 мас .% 1, 3, 5, 5 - тетраметил,4,6- -триокс огексагидр опиримидина (ТМГП) .Экстрагенты получают в результате 1/взаимодействия И,М - диметилмочевины с 5,5-диметилмалоновой или 5,5-диэтилмалоновой кислотой в среде уксусной кисл оты и е е а нгидрида . Чистота веществ подтверждается данными элементного анализа (С,Я,И) и хроматографии на бумаге (ватман Р 1, две системы - н-бутанол, уксусная кислота и вода в соотношении 5;2;3, а так3 14 же н-пропанол, вода в соотношении 7 фЗ по объему). Используемые в качестве экстрагентов смеси 1,3,5,5- -тетраалкильных производных 2,4,6- -триоксогексагидропиримидина представляют собой жидкости с температуорой кипения 250-280 С и плотностью в диапазоне 1,06-1,08 г/см, хорошо растворяющиеся в воде, Термическую ста-т бильность йолученных соединений оп ределяют по изменению вязкости пос,ле длительного нагревания. При нагре вании 1,3-диметил 5,5-диэтил,4,6- -триоксогексагидропиримидина, содержащего 30 мас. . 1,2,5,5;тетраметил- -2,4,6-триоксогексагидропиримидина, в течение 300 ч при 150 С вязкость экстрагента практически не изменяется, что доказывает отсутствие продуктов термического разложения. Таким образом, экстрагенты обладают приемлемым для экстрактивной ректификации комплексом физико-химических характеристик.П р и м е р 1. В куб лабораторной ректификацнонной копонны, эффективность которой составляет 20 теоретических тарелок (по методу Мак-Кеба и Тиле), загружают 44,6 г углевод ар одной смеси, с одержа щей 49, 8 мас,бензола и 50,2 мас.гексана. Ректификационную колонну выводят на режим, параметры режима: температура верха колонны 78,8 С, низа 93 С при 1020 ГПа, Флегмовое число 10"12.После выхода на режим в верхнюю часть колонны подают экстрагент, который содержит 10 мас,ТИГП и 90 мас.ТАГП и нагрет до 75 С. Соотношение экстрагента к сырью 1:1 по объему. Затем отбирают рафинат в количестве 22,0 г, содержащий по данным анализа методом ГЖХ (динонилфталат - в качестве неподвижной Фазы) чистый гексан. Экстракт, перенесенный из куба, перегоняют при атмосферной давлении и выделяют 22,4 г углеводородной части, которая содержит 99,0 мас. . бензола (по данным ГЖХ).Состав куба ректификационной колонны, мас.Х: толуол 33,2; экстраген бб,б; гексан остальное.Степень извлечения ароматического углеводорода 99,1 мас. , Потери по материальному балансу процесса экстрактивной реактификации 0,5 мас. .П р и м е р 2. В условиях осуществления способа, согласно приме 67044 4ру 1, проводят экстрактивную ректификацию углеводородной смеси толуол-гептан, которая в количестве45,0 г содержит 55,0 мас. , (24,7 г)толуолаПосле выхода ректификационной колонны на режим подают вверхнюю часть экстрагент, которыйсодержит 20 мас,ТМГП и 80 ТАГП.Соотношение экстрагента к сырью 1;1.Отбирают рафинат в количестве 19,9 г,который по результатам анализа методом ГЖХ представляет чистый гептан.Состав куба ректификационной колонны, мас. : толуол 35; экстрагент64,5; гексан остальное. Из содержимого куба отгоняют углеводороднуючасть, масса кот орой составля ет24,8 г,2 О По результатам анализа содержание толуола в экстракте 98,3 мас. .Степень извлечения ароматическогоуглеводорода 98,4 мас.%. Потери поматериальному балансу 0,7 мас. ,.25 П р и м е р 3. В условиях осуществления способа согласно примерупроводят экстрактивную ректификацию Фракции катализата риформинга62-105 С. В куб ректификационной ко.30 лонны загружают 46,6 г углеводородной Фракции, содержащей 61,7 мас,аренов. После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю частьподают экстрагент, содержащий 30 мас. .ТИГП и 70 мас.ТАГП. Соотношениеэкстрагента к сырью 1".1, Одновременно отбирают рафинат в количестве17,0 г, не содержащий аренов.Составкуба ректификационной колонны,мас.Хф4 О арены 35,8; экстрагент 62,4; гексаностальное. Из содержимого куба колонны отгоняют углеводородную часть,масса которой составляет 28,1 г.По результатам анализа содержание45 ареков в экстракте 95,5 мас. . Степень извлечения аренов 93,0 мас. ,.Потери 3,2 мас.%.В таблице представлены данные длярезультатов выделения ароматическихуглеводородов из.смеси с неароматическими методом экстрактивной ректификацни с использованием различныхэкстрагентов,П р и м е р 4. В условиях осу 55ществления способа согласно примеру1 проводят экстрактивную ректификацию фракции катализата риформинга35-85 С,. содержание бензола поГОСТ 2.706.2-74 49,8 мас. . В куб146 7044 ректификационной колонны загружают 45,8 г углеводородной фракции, соот. ношение экстрагента к сырью 1:1.После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстра- гент, содержащий 30 мас.7 ТИГП и 70 мас,Х ТАГП,Одновременно отбирают рафинат в количестве 22,9 г, не содержащий ареков. Из содержимого куба колонны отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 22,0 г. По результатам анализа содержание бензола в экстрагенте 96,0 мас.7, Степень извлечения бензола 927 мас.Х, Потери 1,1 мас.7. Из материального баланса концентрация бензола в кубе колонны 30,8 мас.Х, экстрагента 67,6 мас .7., неароматические углеводороды остальное.П р и м е р 5. В условиях осуществления способа согласно примеру 1 проводят экстрактивную ректификацию фракции каталиэата риформинга 35-85 С, содержание бензола по ГОСТ 2.706.2-74 49,8 мас.Х. В куб ректификационной колонны загружают 44,6 г углеводородной фракции. Соотношение экстрагента к сырью 1:1.После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстра- гент И-формилморфолин,содержащий 0,5 мас.% воды. Одновременно отбирают рафинат в количестве 20,0 г,содержащий по данным ГЖХ 5 мас,7 бенКатализ риформинга35-85 С (содержаниебензола 51,1 мас.М 95,1 90,6 Нефтяные сульф:ксиды (НСО), содержащие 27,5 мас.7 диметилформамида (ЛИФА) (известный) 1,3-Диметил,5-диэтил- -2,4-триоксогексагидропиримидин (ТАГП),содержащий 1,3,5,5-тетраметил- -2,4,6-триоксогексагидропиримидин (ТИГП) 30 95,5 93,0 Катализат риформинга62-105 С (содержаниеаренов 61, 7 мас . Е) зола. Из содержимого куба колойщяотгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 24,3 г.5По результатам анализа содержание бензола в экстракте 89,5 мас.Х.Степень извлечения бензола 90 мас.Х.Потери 1,4 мас.7 Из материальногобаланса концентрация бензола в кубе 10 колонны 29,1 мас.7.,зкстрагента64,8 мас.7, неароматические углеводороды остальное,Как следует из сравнения данныхпримеров 4 и 5, использование в ка честве разделяющего агента 1,3,5,5-тетраалкильных производных 2,4,6-триоксогексагидропиримидина позво"ляет на одинаковом техническом сырьедостигнуть лучших показателей разде" 20 ления по сравнению с известным экстрагентом - И-формилморфолином. Формула из обр ет ения 25Способ выделения ароматическихуглеводородов из смесей с неароматическими углеводородами путем экстрак тивной ректификации в присутствии разделяющего агента, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения ароматических углеводородов, в качестве разделяющего агента используют смесь 1,3-диметил,5"диэтил,4,6-триоксогексагидропиримидина с 10-30 мас.Й 1, 3, 5, 5-.т етра метил,4,6-триокс ог ексагидр опиримидина.3 4 ТМГП 30ТАГП остальноеВода 0,5Б-Формилморфолин остальное 96,0 92,789,5 90 Составитель Г. ГуляеваРедактор Н. Гунько Техред М.Ходанич Корректор В. Романенко Заказ 1113/19 Тираж 352 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5е Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,01 Углеводородная смесьсостава, мас.7:толуол 55,5гептан 44,5толуол 55,0гептан 45,0бензол 57гексан 43бензол 49,8гексан 50,2Катализат риформинга3-85 С, содержаниебнзола, мас.У. 49,8 ДМФА 25НСО (известный) остальноеТМГП 20ТАГП остальноеДМФА 30НСО (известный) остальноеТМГП 10ТАГП остальное 97,8 9 бу 6 98,3 98,4 98,4 99,1 99,0 99,1