Способ выделения бензола из высокоароматизированного сырья

( ф 1ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сееетских СоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИ ИТЕЛЬСТВУ(5)М. Кл. С 07 С 7/08 С 07 С 15/04 Госуаарствеяный коимтет СССР яо яелаи нзобретеннй е откритнй(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЛАИЗ ВЫСОКОАРОМАТИЗИРОВАННОГО СЫРЬЯ 10-15 Изобретение относится к химической переработке нефтепродуктов, а именно к процессам получения бензола высокой степени чистоты из высокоароматизированного сырья 5Согласно современным требованиям к бензолу, используемому в производствах волокон и ряда других химических синтезов, содержание неароматнческих примесей в нем не должно пре выаать 0,1 вес.%. Бензол высокой степени чистоты получают преимущественно каталитическнм риформингом бензиновых Фракций с последующей экстрак" цией селективными растворителями, . 15 такими как пропиленкарбонат, сульфо" лан, диметилсульфоксид, Н-метилпирролидон и другими 1 ,Известен способ выделения бензола из смесей с неароматическими углево дородами (2 путем жидкостной экстракции смесью диоксановых спиртов отходов производства 4,4-диметил,3- диоксана, содержащей, вес.Ъ:4,4-Лиметил-оксиметнл -1,3-диоксан 15-205-(2-0 ксипропил)-1,3-лиоксан4-метил-оксиэтил,3-лиоксан Осталике 30 Недостатком способа является низкий выход целевого продукта 79,9 вес.й, а также невозможность проведения экстракции в промыаленных условиях, так как при высоких температурах (150 С) происходит гомогениэация системы.Известен также способ выделения бензола экстракцией многокомпонентным растворителем, содержащим 10-30 вес,Ъ фракции высококипящих (240-280 С) побочных продуктов синтеза изопрена иэ изобутилена и Формальдегида. Эта Фракция включаетоколо 25 вес.й диоксановых спиртов, 4"10 вес.в воды и остальное диэтиленгликоль 3. Недостаток указанного способа- низкая степень извлечения ароматических углеводородов (78,8 вес.в).Способы, основанные на экстракцни селективными растворителями, при содержании ароматических углеводородов более 70 по технико-экономическим показателям уступают спбсобам экстрактивной ректификации теми же растворителями, в основном эа счет энергозатрат и более низкой степени извлечения.Известен способ выделения бенэолаиэ смесей с неароматическими углево дородами путем экстрактивной ректификации с использов"анием в качестве " раЭделйющего агента амидов нйзкомо лекулярных кислот, в частностй диметилформамида и диметилацетамида (4 .Недостатком этого способа, помимосравнйтельно высокойстоимости этихагентов (1400 и 1100 руб. за 1 т соответственно), является их химическая нестабильность при МногоцйкловомиспользованииДаже в присутствии атмосферой влаги они способны разла-"- гаться с выделением муравьиной и уксусной кислот, что вызынает коррозию оборудования и загрязнение целевого бензола, а это недопустимо при его использовании н ряде производстн.Наиболее близкимк оййсйваемомупо достигаемому результату является способ выделения бенэола из высокоароматиэированного сырья, содержащегопримеси предельных углеводородов, путем экстрактивной ректификации с ис"пользованием в качестве разделяющегоагента й-метилпирролидона, 5 ).Бензольную фракцию катализата риформинга в смеси с растворителемй-метилпирролидоном подают н колоннуэкстрактивной ректификации эффективностью 45 тарелок н соотношении1 нес.ч. сырья на 4 : 10 вес.ч. аген=та.- В"верхнюю часть колонйы-вводят "-"дополнительное количество растворителя (2-3 вес,ч.). Кубовый продукт колонны экстрактинной ректификации, содержащий бензол, й-метилпирролидон инеотогнанные неароматические углеводороды, поступает во вторую колоннуэффективностью 50 тарелок. На 45-ю тарелку подают охлажденный М-метилпирролидон. Пары неароматических углеводородов из верхней части второй"кдлойны-частично"поступают в конден" "сатор;частйчно - в очистительную ко-лонну. Продукт с низа второй колонны, состоящий из бензола и й-метилпирролидона, подают под давлением 0,5 ат вперегонную колонну эффективностью 30 тарелок, где выделяют бензол чистотой 99,5-99,9 вес.%, Выход бензола составляет 8 б% бт пбтенциального содержания в сырье. Недостатками способа являютсясложность технологической схемы выделения (используются 4 колонны),высокая"стоимость используемого агента И-метилпирролидона (5 т.руб. за1 т). По технологии производстваоколо 0,5-1,0 М-метилпирролидона,циРкулирующего н системе, постоянновбсполйяетсй"йз-за химических превращений"в-кипятильниках колонн. Вы"сокая стоимость й-метилпирролидона " "сУВественно понышает себестоимостьцелевого бензола.Цель изобретения - упрощение технологии процесса.Поставленная цель достигается путем выделения бенэола иэ нысокоаро-. матизиронанного сырья, содержащего примеси предельных углеводородов,путем экстрактивной ректификации вприсутствии.в качестве разделяющего 5 агента смеси диоксановых спиртов отходов производства изопрена диоксановым методом, содержащей, вес.%: 4,4-Диметил-оксиметил,3-диоксан 15-20 5-0 ксииэопропил,3-диоксан: 10-15 Высококипящие продукты 3-5 4-Метил-оксиэтил,3-диоксан Остальное Процесс проводят при весовом соотношении разделяющий агент: сырье, равном 4-8:1, а в качестве разделяющего агентаиспольэуют техническую 10 смесь диоксановых спиртов. Используемый разделяющий агент20 -является дистиллатом однократного испарений -на пленочном испарителе широкой фракции нысококипящих побочРектификацию проводят при флегмовом числе К = 10-15 и атмосферном анлении. В качестве дистиллата при 75-80 С выделяют неароматические при меси, содержащие около 20 бензола. Эту фракцию используют как моторное топливо. Кубовый продукт колонны кстрактивной ректификации поступает на пятуюот верха тарелку извлечения целевого бенэола эффективностью 20 еоретических тарелок, где при флеговом числе В = 1, температуре верха 80 С и атмосферном давлении в виде истиллата получают бензол чистотой 99,9 нес.%.Способ иллюстрируют примеры.П р и м е р 1. В качестве сырья используют бензольную фракцию катали эата жесткого риформинга бензиновой фракции 62-105 ОС следующего состава, нес.Ъ:Предельные углеводородыС -С 12,3 25 30 35 40д45э505560,ьПредельные углеводородыС,-СВ 2,8Бензол 84,6Толуол 0,3 ных продуктов синтеза изопрена.Фракцию подают в колонну экстрактинной ректификации эффективностью 40 теоретических тарелок на пятую-восьмую тарелку от верха колонны в соотношении 4-8 вес.ч. агента на 1 вес.ч. сырья. Исходное сырье йодают на двадцатую - двадцать пятую теоретическую тарелку, считая от куба колонны.Соотношение разделяющий агент: дырье более чем 8".1 нецелесообразно с технико-экономической точки зрения, так как при этом увеличиваются энергозатраты и диаметры колонн, а выход и чистота целевого бензола при этом практически не меняются.40 П р и м е р 3. Бенэольную фракцию состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации аналбгично примеру 1, но соотношение разделяющий агент: сырье составляет 4 вес.ч. 55 агента на 1 вес.ч, сырья. Выход бензола чистотой 99,9 вес,ч. составляет 89,5 вес. от потенциала.П р и м е р 4. Бензольную фракцию 72-110 С, полученную из катали-, р эата пиролиэа нефти и содержащую, вес.:Предельные углеводородыС - Сь7,5Предельные углеводороды Сырье подают в среднюю часть ректификационной колонны непрерывного действия эффективностью 40 тарелок. Разделяющий агент: техническая смесь иэомерных диоксановых спиртов вводят на пятую тарелку от верха колонны, причем на 1 вес,ч, сырья подают 5 вес.ч. растворителя.При Флегмовом числе 10, температуре верха колонны 75-80 С и низа 205 С отбирают дистиллат в количестве 18,85 кг/ч (производительность ко 1 ф лонны по сырью 100 кг/ч). Дистиллат имеет следующий состав, вес.:Предельные углеводородыС-С, 65,2Предельные углеводороды 1514,6Бензол 18,6Толуол 1,6Кубовый продукт колонны экстрактивной ректификации состава, вес.;Предельные углеводородыС-С, 0,0017Предельные углеводороды7 8О, 0069Бензол 13,8814Диоксановые спирты 86,1000 в количестве 581,1 кг/ч подают на.5-ю от верха тарелку колонны извлечения бенэола эффективностью 20 тарелок, при флегмовом числе В = 1 и температуре верха колонны 80 С, от- ЗО бирают дистиллатом целевой продукт Ь количестве 79,5 кг/ч состава, вес.:Предельные углеводородыС-С, 0,012Предельные углеводороды 35С-С, 0,05Бенэол 99,938Выход бензола от потенциального содержания его в исходном сырье составляет 94 вес Составы сырья и продуктов разделения анализируют хроматографическим методом.П р и м е р 2. Бензольную фракцию состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации, но соотношение разделяющий агент: сырье составляет 2,5 вес.ч. агента на 1 вес.ч сырья. Выход бенэола чистотой 99,65 вес, достигает 84 вес. от потенциала.50 С -Сй4,2Бензол 88,3,подвергают ректификации аналогичнопримеру 1 с разделяющим агентом,взятым в соотношении разделяющийагент : сырье 6;1. При ректификациивыделяют бензол с чистотой 99,9, содержащий предельные углеводородыС-Сь (0,008), предельные углеводороды С -С 8 (0,092) с выходом от потенциала 90,3,П р и м е р 5. Бензольную фракцию состава по примеру 1, подвергаютректификации, но соотношение разделяющий агент : сырье составляет8 вес.ч. агента на 1 вес.ч, сырья.Выход бенэола чистотой 99,94 вес.составляет 95,2 от потенциала.П р и м е р 6 (известный). Бенэольную фракцию того же состава подвергают ректификации аналогично примеру 1, но соотношение разделяющийагент : сырье составляет 10 вес.ч.агента на 1 вес.ч. сырья, Выход бензола чистотой 99,95 вес. составляет95,5 от потенциала.П р и м е р 7. Бенэольную фракциюсостава, приведенного в примере 4,подвергают ректификации, но соотношение разделяющий агент : сырье составляет 8 вес.ч. агента на 1 вес,ч.сырья. Выход бензола с чистотой99,92 вес. составляет 91,5 от потенциала.Основными преимуществами предлагаемого способа по сравнению с известными являются исключение необходимости синтеза дорогостоящих агентов экстрактивной ректификации (вместо них используют отход производстваизопрена диоксановым методом, который подвергается сжиганию), а такжеупрощение схемы выделения, так каквместо четырех колонн используют две.В отличие от известных способов,где выделение проводится путем жидкостной экстракции, в предлагаемомспособе существенно повышается выходцелевого бензола (90 вместо 78), атакже резко снижаются расходные показатели, главным образом за счетснижения энергозатрат.Формула изобретения1. Способ выделения бенэола извысокоароматизированного сырья, содержащего примеси предельных углеводородов, путем экстрактивной ректификации в присутствии разделяющегоагента, отличающийся тем,что, с целью упрощения технологиипроцесса, в качестве разделяющегоагента используют техническую смесьциоксановых спиртов - отходов производства изопрена диоксановым методом,содержащую, вес,:4,4-Диметил-оксиметил,3-диоксан 15-205-0 ксиизопропил,3-диоксан10-15781195 4. Патент Франции Ф 2224425,кл. С 07 С 7/02, опублик. 1974. Составитель Г.ГуляеваРедактор Н.Кончицкая Техред Н. Ковалева КорректорМ,Демчик Заказ 8073/20 Тираж 495 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ЗысококипяШие продукты .3-54"Метил-оксиэтил, 3-диоксан Остальное2. Способ по п. 1, о т л и ч а Ющ и й с я тем, что процесс проводятпри весовом соотношении разделяющийагентсырье равном 4-8:1.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Нестерчук Т.Г. и др. О подбореновых экстрагентов ароматических углеводородов. М., ЦНИИТЭнефтехим,1976, с. 3, 11. 2. Авторское свидетельство СССРВ 600130, кл. С 07 С 07/10 1975.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ю 2317913, кл. С 07 С 07/10,1976.5 5. Патент франции В 2272055,кл, С 07 С 7/08, опублик. 1976 (прототип).