Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими

О П И С А Н И Е 2 И 426ИЗОБРЕТЕНИЯ Союэ Советскнк Социалистических РеспуОликК ПАТЕНТУ Зависимый отЗаявлено 25.Х,1965 ( 1034485/23-4)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 08.11.1968. Бюллетень7Дата опубликования описания 15.1 Ъ,1968 Кл. 12 о, 1/04 МПК С 07 сУДК 66.061,51; 547.534(088.8) Комитет по лелем ивоОретениЯ и открытиЯ при Совете Министров СССРАвторыизобретения Иностранцы Эрманно Чинелли и Пьерлеоне Жиротти (Италия) Иностранная фирма сСНАМ С, п, а. (Италия)Заявитель СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ СМЕСЕЙ С НЕАРОМАТИЧЕСКИМИИзвестен способ экстракции ароматических углеводородов из смесеи с неароматическими углеводородами противоточным путем с использованием селективного растворителя и фракции неароматических углеводородов с температурой кипения значительно выше температуры кипения исходной смеси,Предложенный способ отличается от известного тем, что в качестве растворителя используют формилморфолин, а в качестве фракции веароматических углеводородов - пентан или бутан и процесс ведут при температуре 25 - 70 С,Для повышения чистоты разделения к фор. милморфолину добавляют 1 - 4% воды,В результате применения формилморфолина совместно с фракцией неароматических углеводородов при сочетании с противоточной экстракцией повышается чистота получаемых ароматических углеводородов.На чертеже приведена схема экстракции.В систему 1 для экстракции через трубопровод 2 подают растворитель, включающий безводный формилморфолин, вместе со свежим обрабатываемым материалом, имеющим фракцию, содержащую ароматические соединения и кипящую при 60 - 150 С. Этот материал подают по трубопроводу 8, а по трубопроводу 4 подают рециркулируемый материал, содержащий фракцию б. Через трубопровод б подают флегму, состоящую из неароматических соединений, с температурой кипения ниже 60 С и в основном содержащую углеводороды С,.Очищенный обрабатываемый материал уда ляется по трубопроводу б в верхней части системы; из ее нижней части по трубопроводу 7 удаляется экстракт.После этого очищенный обрабатываемыйматериал подают в систему 8 промывания, в 10,которую по трубопроводу 9 вводят воду, Вэтой системе удаляют присутствующие в очищенном обрабатываемом материале следы формилморфолина в форме очень разбавленного водного раствора, удаляемого по трубопроводу 10, в то время как освобожденный от растворителя очищенный обрабатываемый материал подают в трубопровод 11.После этого он поступает в колонну 12, вкоторой из него удаляют фракцию, кипящую при температуре ниже 60 С, т. е. фракцию, содержащую низкокипящие,неароматические соединения, Указанную фракцию удаляют по трубопроводу 1 т, в то время как кубовый остаток, представляющий собой конечный очищен ный обрабатываемый материал, выгружаютпо трубопроводу 14. Экстракт, удаляемый по трубопроводу 7, вводят в систему 15 промывания, в которую по трубопроводу 1 б подают также фракцию легких неароматических угле водородов. Оба вводимых потока подают прстивотоком друг к другу. Более легкий образует свободный от растворителя экстракт, содержащий выделенные углеводороды и углеводородную фракцию для промывки, выгружаемую по трубопроводу 17, а более тяжелый состоит из формилморфолина с небольшим количеством углеводородов и выгружается по трубопроводу 18,После этого экстракт, свободный от растворителя, вводят по трубопроводу 17 в систему промывания 19, в которой следы формилформалина вымывают водой с,низким содержанием формилморфолина, поступающей по трубопроводу 10.Таким образом, из системы промывания удаля 1 от два потока; более тяжелый поток содержит воду с формилморфолином, которую удаляют по трубопроводу 20, а более легкий - экстракт, свободный от растворителя, который удаляют по трубопроводу 21.Воду и формилморфолин удаляют по трубопроводу 20 и подают в колонну 22.Указанную фракцию; присутствующую в небольшом количестве, подвергают дистилляции в точно установленных уеЛовиях для,выделения формилморфолина, выгружают через трубопровод 28 и смешивают в трубопроводе 2 с потоком, поступающим из трубопровода 18, и водой из трубопровода 9, которую вновь используют на стадии промывания.Экстракт, свободный от растворителя и поступающий из трубопровода 21, вводят в колонну 24, в которой отгоняют в виде головного погона 25 фракцию, кипящую при температуре ниже 60 С. Указанную фракцию делят на два потока, каждый из которых смешивают в трубопроводе 26 с потоком, поступающим из трубопровода 18, а затем идущим по трубопроводу 6. Эту фракцию употребляют в качестве агента флегмообразования, другую же фракцию направляют по трубопроводу 16 в систему 15 в качестве агента для промывания,Кубовый остаток,из колонны 24, состоящий из ароматических углеводородов, выделенных экстращией из обрабатываемого материала, и из небольшой доли неароматических соединений, в основном низкокипящих углеводородов, направляют по трубопроводу 27 в колонну 28. В ней отгоняют головную фракцию, которую по трубопроводу 9 направляют обратно на стадию экстракции в качестве рециркулируемой жидкости. Она состоит из небольшого количества неароматических соединений, присутствующих в экстракте,и из части наиболее летучих ароматических углеводородов.Кубовый остаток удаляют по трубопроводу 29 и направляют на стадию фракционирования ароматических соединений (не показана на схеме).П р и м е р 1. Сырье представляет собой бензин, полученный при каталитическом риформ инге. 4Удельный вес при 20 С - 0,7570Показатель преломления 1 о 1,429020Состав;бензол, вес. /о 4,47толуол, вес. % 17,41ксилолы плюс этиленбензол, /о 23,24парафины, % 54,88Дистилляция по методу АСТМ (Американское Общество испытания материалов), С:Начало 651% отгоняется при 725% 8510/, 8820% 9030% 9640% 10050% 106600/о 11270% 11980% 12690% 13395% 139Конец 144Остаток 1 о/оВыделено 99/оПри использовании процесса с безводнымрастворителем, сходным с описанным, при коЗО тором колонна для экстракции состоит из15 ступеней, а колонна для промывания экстракта - из смеси ступеней, и при работе притемпературе экстракции и промывания, равной25 С, были получены результаты, приведенныеЗ 5 в табл. 1.Соотношение между объемами растворителяи обрабатываемого материала составляет2,5:1, соотношение между фракцией для промывания, состоящей из легких неароматиче 40 ских соединений, и растворителем 0,9: 1, соот.ношение между агентом флегмообразования исвежим обрабатываемым материалом - 0,4: 1,соотношение между рециркулируемой жидкостью и свежим обрабатываемым материа 45 лом - 0,1: 1,Фракция флегмообразования и промыванияв основном состояла из пентана,Можно заметить, что количество выделенных ароматических углеводородов составляет50 96,38% для бензола; 99,4.1 о/о для толуола;96,71% для ксилолов; общее количество выделенных ароматических соединений составляет97,73 о/о. 55 Пример 2. Тот же материал, что и в предыдущем примере, подвергают обработке водным растворителем; температура на стадиях экстракции и промывания 25 С.Режим работы и полученные результаты 60 приведены в табл, 2.Технологическая схема процесса не отличается от прилагаемой с одним исключением: поток из трубопровода 18 смешивают с потоком из трубопровода 16, а не с потоком из тру бопровода 26 для получения потока флегмы,00 279,Пентан Насыщенньге углеводороды Бензол Толуол Ксилолы Растворитель Вода ПентанНасыщенныеуглеводородыБензолТолуолКсилолыРастворительВода 100 975 100231,285 222.750 99,00 229,972 80,66 1.575 0,70 1,819 0,64 225,000 100,00 285,105 100,00 100,00 6,285 100,00 48,6901, оЖР о Ю Ещ чЙ Вещество 148,084 99,00 188,684 77,83 1,046 0,70 1,526 0;63 1,830,02 99,220,70 29,340 0,208 Пентан 60,410 97,45 0,060 Насыщенные углеводороды Бензол 0,450 0,30 0,139 0,395 1,049 0,936 0,32 0,780 0,260,624 Оэ 21 278,106 94,39 0,22 0,64 1,69 5,20 6,357,99 2,00 12,601 15,405 19,371 4,849 0,023 ТолуолКсилолы 0,479 4,5710,000 95,43 5,328 34,76 Раствори- тель 2,97( 10,000 8,766 Вода 65,24 100,00 15)328 1"25,06 3,731 32,09 14,905 40 35 19 371 0,26 0,473 12,03115,405 19,371 9,82 39,22 50,96 5,328 100,00 10000 5,328 100,00 189,580 100,00 237,587 48,007 Итого 179,151 Пентан Насыщенные углеводороды Бензол 149,580 100,00 242,436 3,65 4,52 5,59 79,05 100,00 38,007 100,00Заказ 5 Эб/11ЦНИИПИ Комитет Тираж 530 Подписное о делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д, 4ипография, пр, Сапунов 5Б. Последний в связи с этим имеет такой же состав, как и погон 25.Можно заметить, что количество выделенных хроматических углеводородов составляет 96,40% для бензола; 97,42% для толуола;94,86% для ксилолов; общее количество выделенных ароматических соединений составляет 96%,Основной результат этого способа осуществления процесса заключается в том, что в тече,ние цикла отгоняется меньшее количество углеводородов и получается несколько меньший выход ароматических соединений.П р и м е р 3. Применяемое сырье содержит фракцию, кипящую при 63 - 103 С и представляющую собой бензин каталитического риформинга со следующими характеристиками:Удельный вес при 20 С 0,7464 Показатель преломления 1,4248 Бензол, об. % 19,00 Толуол, об. % 18,08 Парафин, об, % 62,9Рабочие условия экстракции.Соотношение между объемами растворителя и обрабатываемого материала 1,2: 1.Температура 25 С.Содержание воды в смеси с растворителем 3 вес. %. 6Объемное соотношение между ароматической флегмой и обрабатываемым материалом0,1: 1.Объемное соотношение между ароматической флегмой и обрабатываемым материалом0,3: 1.Объемное соотношение между используемымдля промывания пентаном и растворителем1,34: 1.10 Количество выделенных ароматических углеводородов для бензола 96,4% и для толуола95,2%; общая степень чистоты 98,59 об, %. Предмет изобретения1, Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими путем противоточной экстракции с применением растворителя, добавки воды и фракции неарома тических углеводородов, отличающийся тем,что, с целью повышения чистоты получаемых продуктов, в качестве растворителя используют формилморфолин, а в качестве фракции неароматических углеводородов - пентан или 25 бутан и процесс ведут при температуре 25 -70 С.2, Способ по п. 1, отличающийся тем, чтоводу добавляют в количестве 1 - 4%.