Экстрагент для выделения ароматических углеводородов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ.РЕСПУБЛИН . (9) ( ГОСУДАРСТВЕН Н ЙО ДЕЛАМ ИЗО МИТЕТ СССР Й И ОТКРЫТИ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ю т МЪ( СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт химии Башкирскогофилиала АН СССР(56) 1. Рогозкин В.А. и др. Экстракция низкомолекулярньк ароматическихуглеводородов И,Н-дииетилацетамидом;(54) (57) ЭКСТРАГЕНТ ДНЯ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ (;З -С 1, из их смесей с неароматическиии углеводородами экстрактивной ректврикацией на основе нефтяных сульфоксидов, о т л и ч а ю ш и й с я теи, что, с целью повышения селективиости, экстр- агент дополнительно содержит диметил; формамид нриследующем соотношении компонентов, мас,Х:Диметилформаиид 25"30 Нефтяные сульфоксиды До 1001,5031240-270 11 1 О О 1 11615Изобретение относится н нефтехи-,мии, конкретно к экстрагентам дляизвлечения ароматических углеводоро-дов из смесей с неароматическимиэкстрактивной ректификацией, и можетбыть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышлен-ности.Одним из наиболее эффективныхэкстрагентов для выделения ароматических углеводородов из их смесей снеароматическими путем жидкостнойэкстракции в промьппленных условияхявляется смесь диэтиленгликоля (ДЭГ)с И,Ю -диметилацетамидом (ДИАА) 15содержащая ДИЛА 10-30 мас.й ф .Однако данного растворителя требуется в 6-8 раз больше, чем сырьячто связано с низкой экстрагирующейспособностьюданного растворителя. 26Кроме того, в случае выделения аро"матических углеводородов из сырья свысоким содержанием последних процесс.экстрактивной ректификацни являетсяэкономически более выгодным. 25Известен экстрагент для выделениянизших ароматических углеводородов,например ( -С ароматических углеводородов, из их смесей с неароматическжки, представляющий собой нефтяные сульфоксиды 21 .Нефтяные сульфоксиды (НСО) получают из Фракции дизельного топлива190-360 С путем окисления сульфидов,осодержащихся в этой фракции, 27-307 ной перекисью водорода.Нефтяные сульфоксиды это органические. сероокиси, имеющие функциональную группу Б: , связанную с двумя органическими радикалами. По данным структурно-группового анализа онипредставляют собой смесь циклическихсульфсксидов различного строения;моно-, би-, тиатрициклоалканов, содержащих в молекуле от 8 до 20 атомовуглерода,Высокая экстракционная способность связана с тем, что они преимуществен но состоят из циклических соединений (903) . Содержание диалкил- и алкиларилсульфоксидов не превышает 103. 05 2Физико-химические свойства нефтянцхсульфоксидов следующиефПлотность 1,042Показатель преломленияМолекулярная массаСодержание общейсеры, мас,Й 12-14Содержание сульфоксидной серы,мас,Ж 11-13Однако при выделении ароматическихуглеводородов Са -С иэ углеводородныхсмесей в условиях экстрактивной ректификации степень извлечения беизолаи толуола составляет соответственно88,3 и 93,5 масЛ, что говорит онедостаточно высокой растворяющейспособности растворителя.Чистота выделенных углеводородовсоставляет 92,3-93,3 Х, что связанос недостаточной селективностью растворителя.Наиболее близким к предлагаемомуявляется экстрагент Я для выделенияароматических углеводородов (; -С изих смесей с неароматическими экстрактивной ректификацией, содержащийдиэтиленгликоль и нефтяные сульфоксиды при следующем соотношении компонентов, мас.й:Диэтиленгликоль 40-50Нефтяные сульфоксиды До 100Однако укаэанный экстрагеит недостаточно увеличивает относительнуюлетучесть парафиновых углеводородов,;например гексана, что приводит кнедостаточной четкости разделения.Цель изобретения - повышениеселективности экстрагента. Поставленная цель достигается тем, что экстрагент для выделения ароматических углеводородов С-С из их смесей с неароматичеСкими углеводородами экстрактивной ректификацией на основе нефтяных сульфо-. ксидов дополнительно содержит диметилформамид при следующем соотношении компонентов, мас.Хф. П р и м е р 1. Для определения оптимального соотношения компонентов (диметилформамида и нефтяных сульфоксидов) по известной методике изучают парожидкостное равновесие сырья, на примере смеси бензол-гексан в присутствии смешанного экстрагента при1161505 3объемном соотношении его к сырью,равным 1:1, и определяют коэффициАенты обогащения по формуле Кд = -"-,В Состав жидкости Ж 4 Бензол Гексан 55,9 39,2Бенэол Гексан Состав жидкости, Х 60,3 39,7 36,5 63,5.Состав пара, Х П р и м е р 2. Смесь углеводородов, состоящую из 32,42 г бензола и 25,8 г гексаиа, подвергают зкстрактивной. ректификации в присутствии экстрагента, который содержит ЗОХ35 ДИФА и 7 ОХ НСО. После достижения равновесия отбираот пробы жндкости и пара, определяют их состав и рассчитывают коэффициент обогащения по бензолу КА м 1,75. Бензол Гексан Состав жидкости, Х 56,6 43,8 ф 1 Состав пара, Х 32,4П р и м е р 3,. Смесь углеводородов, состоящую из 32,72 г бензола ф .и 25,26 г гексана, нодвергаот экстр-активной ректификации в присутствии экстрагента, содержащего 25 мас.Х ДИФА и 75 мас,й НСО. После достижения равновесия отбирают пробы жидкости и зэ пара, определяют их состав и рассчи-тывают коэффициент обогащения по бенэолу Кц = 1,62. 67,5. жидкости и в паре. Изучено семьсистем.Сырье, смесь углеводородов, состоящую из 33,12 г бензола и 24,83 г 1 егексана, подвергают экстрактивнойректификацнщ в присутствии смешан-,ного экстрагента (мас.Х здесь идалее); содержащего ДИФА 503; НСО503После достижения равновесия цотбирают пробы жидкости и пара,определяют их состав и рассчитываюткоэффициент обогащения ароматическимуглеводородом.Анализ состава фаз проводятметодом гаэожидкостной хроматографиис детектором по теплопроводности:фаза - карбовакс 20 М, газ-носитель -азот Состав пара, Ж 34,5 63,6Данные по экстрагирующим свойствам растворителя, НСО, ДМФА и наиболее, ,эффективной известной смеси диэтиленгликоль (ДЭГ) - НСО.Как видно из табл. 1, оптимальным соотношением ДФА/НСО является 30/70, так как этому составу экстрагента соответствует максимальное обогащение жидкости бензолом. Соотношение 50/50 дает практически такое же обогащение, как 25/75, но при этом экстрагент содержит в 2 раза больше дорогостоящего;щфА.П р и м е р 4. В куб ректификационной колонки эффективностью 20 теоретических тарелок загружают 38,4 г смеси бензол-гексан, содержащей 57, 1 Х бензола и 42,9 Х гексана. После выхода колонки на режим (темо пература верха колонны 78 С, низао90 С при атмосферном давлениифлегмовое число 10-15) в верхнюю часть ее подают экстрагент (смесь ЗОХ диметилформамида с 7 ОХ нефтяными сульфоксидами), нагретый до 50-60 С.Одновременно отбирают рафинат в количестве 15,4 г, содержащий по данной газожидкостной хроматографии чистый гексан.Экстракт, выделенный из куба (22, 1 г), содержит по данным ГЖХ 98,4 Х бензола. В загрузке было 21,94 г бензола, Степень извлечения бензола и от его потенциального содержания в смеси составляет 99, 1 масЛ при чистоте 98;4 Х, потери при разделении 0,7 г (2,34 мас,Х),П р и м е р 5. В условиях примера 4 проводят экстрактивную ректификациюсмеси толуол-гептан, содержащей 55,43 (21,87 г) толуола.После выхода колонки на режим в верхнюю часть ее подают смешанный экстрагент ДИФА (25 Ж) -НСО (753) при 60 С.. Одновременно отбирают рафинат (16,67 г), содержащий по данным ГЖХ чистый гептан.Содержимое куба перегоняют и выделенный. экстракт (21,6 г) анализируют, По данным ГЖХ в экстракте содержится 97,83 толуола.1161505 Степень извлечения толуола 96,6 мас.й при чистоте 97,8 Ж, потери при разделении 1,2 г (3,04 мас.Ж).П р ц м е р 6. В условиях примера 4 проводят экстрактивную ректификацию каталиэата риформинга (фракция 35-85 С). В куб загружают. 45,66 г каталиэата, содержащего 57,13 бенэола (26,07 Ж) . После выхода колонки на режим на верхнюю ее часть подают смешанный экстрагент, содержащий 37,5 Х ДИФАи 72,5 Ж НСО, при 40-60 С. Одновременно отбирают рафинат в колйчестве 18,49 г, не содержащий по данным ГЖХ бензола. Содержимое куба перегоняют. Экстракт, выделенный иэ куба, содержит95,13 бензола (24,83 г). Степеньизвлечения бензола от его потен-,циального содержания составляет,(5,12 мас.Ж),Таблица На одной теоретической тарелке Обогащение жидкости (по бензолу) Содержание бензола,мас.7 Жидкость Пар Вез экстрагента 58,7 49,8 58 ьЗ 37 еЗ 56,3 36,3 1,18 1 ф 56 НСЛ 1,55 ДИФА ДИФА-НСО(25 Ф 75) 55,9 345 1,62 1,60 ДЭГ-НСО Экстрагент (соотношениекомпонентов, мас.З) Результаты выделения ароматическихуглеводородов различными селективными растворителями (для сравнения)представлены в табл. 2.3 На чертеже представлены графические зависимости по влиянию экстрагентов на парожидкостное равновесиев системе гексан-бензол, в частностипо влиянию экстрагентов на летучесть10 гексана (А - относительное содержание гексана в паре; Б - относительное содержание гексана в жидкости)для сравнения свойств предлагаемогорастворителя и известного 131.15 Как видно из представленных данных,предлагаемый экстрагент является более селективным. Так, предлагаемыйэкстрагент значительно увеличиваетлетучесть гексана, (кривая 4) по36 .сравнению с ближайшим аналогом (кривая 3), что обуславливает извлечение.более чистых углеводородов по сравнению с использованием известного экстрагента,(прототип) 92,0 1Составитель Г. ГуляеваТехред А.Кикемезей ,Корректор:А. ЗимокосовМ Редактор Т. Веселова Заказ 3935/29 Тираж 384 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5