Способ очистки ароматических углеводородов

пц 53358 Союз Советскик Социалистических Республикприсоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР Приоритет юллетень М 4 бликовано 30,1ДК 66 э.666.2Г 088.8) о делам изобретении и открытийта опубликования описания 27.10 2) Авторы изобретен С. Наметкин, В. В. ФедоровВ. Б, Титов, И. Р. Чер Институт нефтехимического сесоюзный научно-исследов теперерабатывающей и неф 1) Заявител и(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АРОМАТИЧЕ ГЛ ЕВО ДОВ Целью изобретения являе фективности процесса очпс вращение неароматической ные углеводороды, такие ка дивинил и циклопентадпен, вой устойчивости, снижение трат. тся повышение эфки, а именно пречасти смеси в ценк низшие олефпны, повышение теплоэкономпческпх заДля этого по предлагаемому спосооу осуществляют очистку ароматических углеводородов от жидких пеароматическпх углеводородов, включающим стадию термической переработки, в присутствии ацпклпческпх углеводородов, содержащих от двух до четырех дтомов углеводорода в молекуле при весовом соотношении ациклических углеводородов и сырья 0,3: 1 - 20: 1, стадию охлаждения полученных продуктов и разделения последних.Предпочтительно стадию термической обработки проводят прн времени контдктд 0,01 - 1,5 сек.Исходное сырье, включающее ароматические, жидкие неароматическпе и газообразные дциклические углеводороды С - С; быстро нагревают до температуры реакции, например, путем его смешенпя с теплоносителем в любом агрегатном состоянии - коксом, песком, водяным паром, расплавленным свинцом, предварительно нагретым до тсмпсрдтуры, превышающей температуру реакции. Регулирование процесса осуществляют путем подачи Изобретение относится к способам очистки ароматических углеводородов от неароматических жидких углеводородов и может быть использовано в нефтехимической промышленности. 5Известен способ очистки ароматических углеводородов, например бензола, от неароматических углеводородов, включающий стадию термической переработки смесей в присутствии водорода. В известном способе неароматичес о кие углеводороды превращаются в газообразные продукты (в основном, метан и этан), а алкилароматические углеводороды частично деалкилируются 1,Процесс осуществляют в движущемся слое 15 инертного материала при температуре 650 - 900 С, давлении 1 - 10 атм, мольном соотношении водорода и исходной смеси 1,5 - 3: 1, Полученную смесь продуктов охлаждают и выделяют ароматические углеводороды известными 2 О способами.К недостаткам такого способа относится большой расход водорода, превращение неароматической части смеси в насыщенные углеводороды, что существенно снижает эффектив ность известного способа, а также затруднения в части регулирования процесса из-за его неустойчивости, связанной с высокой экзотермичностью реакции гидрокрекинга и гидродеалкилирования. 3 Е. А. Фейгин, Р. А. Калиненко,ный и Ю. Н. Бочаровсинтеза им. А. В. Топчиевательский и проектный институтехимической промышленностигазообразных углеводородов С, - С;, разбавителя и теплоносителя в несколько точек реакционной зоны. Из продуктов реакции пос;е охлаждения могут быть выделены легкие компоненты, кипящие ниже температуры кипения 5бензола, и смесь ароматических углеводородов, не содержащая примесей углеводородовдругих классов, которая легко разделяется цаИНДИвидуальпыЕ КОМЦО 1 СНТЫ 1 ЗВССТ.Ыи СПОсабами рязделс 11 ия, 11 ен 1 Оре 1 гцрОВЯВшце 1 Оациклические углеводороды С; - С,;1 1 я(жсмялоце)ные компоненты )кцдкай ч:.:стц продуктов рециркулируют в процесс,Преимуществом предлагаемого способа явлЯетсЯ использование сРавнительно Дешевих 1 оациклических углеводородов, которые це являются инертными разбаи 1 тслями, а, в свою очередь, образуют низшие олсфицы, Из ж;дкцхцеароматцчсскцх угсводородов В процессеобразуются низшие олефины, дивиццл ц циклапснтадиен, концентрация которого в расСте цафракцию Са составляет 98 - 00 вес. %. В состав ароматически.( углеводородов наряду сбецзолом входят и более ценные продукты: стирал, индец, нафталин. Процесс термической 25очистки ароматических углеводородов в присутствии яциклических углеводородов С - С,отличается тепловой устойчивотью, что упрощает систему регулирования.Таким образом, в результате пиролиза схСсь 30ароматических углеводородов и жидких цеароматических углеводородов с блцзкпа 1 и температурами кипения превращается в сесь компонентов с сильно различающимися температурами кипеня, разДелеие оарой 1 О)кет 35быть осуществлено известными способами.В качестве сырья можно использовать жидкие продукты циролизя 1 есртяных фракций,продукты каталитического риформ;шга бензиновых фракций, жидкие продукты коксов)НИ 5 10и полукоксовяеН 51 каменного угля.Процесс проводят цри температуре в зоцсреакции от 750 до 950"С, давлении от 1 до10 атм,Наилучшие результаты дает цс 1;асц.зовНцс 15в качестве ациклическцх углсводородои Сз - С.этана, пропана, бутана, бутена-. При использовании цропилсна и изобугилсца в системснабл 10 Дается НОВышспнае каксаобрззовзнс.Процесс выделения чистых арама гцчсских 50углеводородов из различных видов сырья иллюстрируется примерами.П р и м е р 1. Этан, нагретый до 650 С, подают в реактор с киц)пцим слоем теплоносителя - песка. Смесь жидких аровлческих и 55неароматических углеводородов, представляющую собой фракцшо жидкой исти продуктовпиролиза бензина прямой гонки частично испаряют, смешивают с разба 1 вцтслем - Водянымпаром в соотношении 1; 0,5 цо несу и цвод 5 гг 60в реактор.Состав исходной смеси араматцСских и цсароматпчески:( углеводородов приведе; Нцжс,а так)ке и 1 храма гагр)ммс, ц;Обрил(сц;11)ц ццфиг, 1. 65Состав исходной смеси ароматических и неароматических углеводородов, вес. % 11 сром ятпческие углеводороды Сз, С.,.а,циклические олефиныи диены СЦик попенталцетЛццкги еские олефиныи диены СаМстилциклопснтадиенЦцк 1 Огекса цОлсфицы и диены СтОлсфицы и диецы СзОлсфицы и диены С,Олсфицы и диены СаИтого: сумма ароматическихуглеводородовЛрохЯтические углеводороды1 осцзолТолуолЭТИЛОЕЦЗОЛКС).ПОЛ.ИзопропнлецбецзолСтиралМсти пстцролИцдсцМстилицденыИтого: сумма ароматических"ЛЕВОДОРОДОВ 0,5 1,84 2,14 5,1 1 2,54 2,91 13,959,5 0,58 0,82 40,14 22,34 18,44 2,44 4,29 0,75 3,77 2,71 1,51 0,88 59,86 Таблица 1 Пример Продукты Газообразные об. Водород Метан 28,46 15,95 20,15 32,80 12,68 23,05 2,41 27,29 13,93 17,70 2,11 Этан Этилен ПропанПропилеиБутадиен 1,13 0,90 жидкие, вес. Циклопента исн Бензол 3,60 49,57 20,59 5,3237,93 17,61 То 1 уотЭтилбензол 0,50 3,529,32 3,86 8,30 3,20 4,61 15,29 3,08 Ксилолы СтиролМетилстиролИнденНафталин-метилнафталинДи фенил.1- высиие 1,42 2,66 5,76 2,68 Рсякцию проводят в изотермическом режиме 11 рц температуре 850 С, давлении 1 атм, цре.ае и пребывания в реакционной зоне 0,07Неароматические углеводороды:Ациклические олефиныи диены С 5 3,65Циклопентадиен 2,89Ациклические олефиныц диены СбМетилциклопентадиенЦиклогексацОлефины и диецы С,Итого: 2,60 2,98 0,33 ОЛО 12.75 АроматическиеБензолТолуолЭтилбензолКсилолыСтирол УглсвОДОРОЛ 11: 46,88 24,02 1,25 2,57 4,04сек и соотношении этаца и жидки. продуктов 47:52% по весу.Состав полученных продуктов приведен в табл, 1 и хроматограмме, т;зобвяжеццой ця фиг. 2 (до нафталина). Ня хромятогряммях фиг. 1 и 2 цифры без кружков ооознячают масштабные мнокители пц(ов, цифры В круж ках соответствуют пикам углеводородов: 1,2 - пентены и пентадиены, 3 - ццклотецтддпеп;4, 5, 6, 7 - гексены и гексдлцены; 8 - метилциклопентадиен; 9 в бензол; 10 в циклогексац; 1, 12, 13 в гептены и гептадцены; 14 - толуол, 15, 16, 17 - октены и октад:сцы; 18, 19 - нонены, 20 - этилбензол; 21 - ксилолы; 22 - стирол; 23, 24, 25, 26 - 1 еиде:тифиц трованцые С,о - С 1 1; 27 метилстирол; 28 - цеилентифццирован; 29 - инден; 30, 31, 32 - мстнлицлены; 33 - нафталин.П р и м е р 2. Пропан, нагретый ло 600 С, подают в трубчатый реактор, Смесь жидких ароматических и неаромятичсскцх углеводородов по примеру 1 частичцо испаряют и подают в реактор. В три точки по холу реактора подают теплоноситель - водяной пяр, нагретый до 950 С, Температура на входе в реактор 800 С, на выходе - 840 С; давление 3 атм, время пребывания в реакционной зоне 0,08 сек, соотношение пропана и жидки.( продуктов 58 - 42% по весу.Состав полученных продуктов приведен в табл. 1.П р и мер 3. В трубчатый реактор подают этан, нагретый до 650 С, Жидкие продукты пиролиза бензина прямой гонки также полают в реактор,Состав исходных жидких продуктов, вес. %, приведен ниже.,тт,с ц т(ПтС,1 1,13 11:1:т,с;1 2,00О,9211 д:1 Тлпц 4,445 1 ГОГО: 87,25В ся(Топ ч к;(с цо:яТт Тр ГОП црц ВссОВОМ От Рцст П. К Х(тЛК.М цОЛ СКТЯ.т, 1 З ЯВНОМ 1, т ", т,:псрдтур ця входе в рсгп тор 780 С, П: ВЬХОЛС 840 С, тяВЛСППП 1 ЯТМ и ВЕСОВОМ От 1 Ц 01 ЦСЦ.11 ЭТ . Ц Тт К жцЛК;М 1.110 Лтгнтд М, Р ЯВНОМ0.2, Пдвт". Язогтмо с:сс., Пслучспцую в рсзульт а- сСтя, " г скоОбод ботт;ц ОхлдклтдОт ц Гязообояз тт:с про-укты отлслгпот в сепараторе РТ Гтттт;тт ,т,тх СпгтмяттЧССКЦХ МГЛСВОЛОРОЛОВ, 15 т;Р Т,ЧЯСТ 1 Х , В"С ;Ртт тспеяДОСТЯВ Кон ЛСПСЯ. г 1 Ц СОСТЯВ ГДЗ 00011113 тХггт(т тмтгтг 1 ч 1 тг,;э Лст;,. гЗзтч 0П-.тмет 4 В труб:атый реактор подаютЭтяц П Гтстй 10 650 С. Ж.ЛКПС Продунтт то ттгто гТЗЯ бе.ЗТя П,я.тО 1 ГДПКП Тят(ЖС ГОЛЛгтТ 1 ттед(.От. ТМд ."С ног П 10 Т ЯПГОП Птц ВССОВОт ОТПСцсц 1:1:1)ГОта К Г(ПЛК:ТМ ППОЛУКТЯМ,рягло,. 1Г рг - .тв т 1 СХО : гх;КТКПХ .гто,МКТОВ т 0 Прт м(ру 3. Тср:тцт:Ссцт,то Обп;боткт Остц 1 ССтВЛяОТ",тт Р;Пегяттпс я РХРЛС В 1 СЯК Тор т 00 С цявыходе - 840"Г, павлепц 1 атм и Весовом (ттТОЦТРПЦТ ЭТЯЦЯ К 11(ПЛКЦМ ПГТОЛУКТДМ, РЯВНОМ 0,3. Пярогазовуо смесь, получешую в рсзуль тате термической обработки, охлаждают и газообряз.яе птралмкты отделяют в сепараторе От ОтттЦЕВЧ ХОт"гЕстгтХЕВОДОтОЛОВ П(тЛМттдСМТХ В ВЦЛЕ КОНДЕЦСЯтд.СОСтяВ КОЛЕПСятдт и СОСтяВ ГЯЗООбраЗПЫХ 35 птяолктрз пт;,1 ислень в табл. 2.По и еп 5. В тоубчатый реактор подаютфракцию Г, тт 94,5 об. "1 я=СВ+5,5 об. % сг. - СН тягрстмю ло 600=С и жидкие продукты пиролпзд бстзццд прямой гонки. Состав 40 жидких продуктов по примеру 1. Термическуюоб-я ботк т осмц сствляют в трт бчатом реакто- ПЕ В ПЗОТЕр:тПтССКОт рсжтМЕ Прц тСМПЕрятурЕ 830 С, лявлсчттц 1.5 дтм и весовом соотнопеттцт фракип С и жтлкцх продуктов, равном .15 20: 1, Пдпогазовтю стсст. полУчсццУю в Рстт льтятс термической обработки, охлаждаютт ГДЗОРОВ ЯЗ 1 тС т 1 ПОЛУКТ ОТЛ(ЛЯот В ССПЯРЯТОрс от оч. шсц ых яромятцческцх углсводоро- ЛОВ, ПОЛУЧСт,пХ В ВИДЕ КОНДЕНСата.51 Состав котлсцсятя и состав газообразныхцрОЛуКТОВ ПртВЕЛЕНЬт В табЛ.0Пример 6. В тр 1 бчатый реактор подаютсмесь. Состоящуо пз 85 об.% этапа и 15 об. %бутана, нагретую до 600 С. В реактор подают 55 таКжЕ жндКтс ПрОЛуКтЫ ПЛатфОрМИНГа бЕНзина.533581 Таблица 2 Состав конденсата и состав газообразных продуктов по примерам 3 - 7 Примеры Состав конденсата Неароматические углеводороды:Олефины, диены С,ЦиклопентадиеиОлефииы, диеиы С,Циклогексаи 2,10 1,80 5,50 1,20 0,30 Ароматические углеводороды: Беизол 49,00 20,67 0,35 3,42 42,51 20,59 0,22 2,38 39,30 18,50 5,08 6,32 ТолуолЭтилбеизол Ксилолы 3,82 4,73 ИзопропилбеизолСтиролМетил стиролИиденМетил индеиНафталинМетилнафталииДифеиил-высшие 8,31 5,52 1,50 2,61 6,62 5,40 4,20 1,63 2,27 7,85 1,20 8,25 8,18 3,05 4,65 1,30 13,50 1,80 0,60 4,58 5,94 10,07 4,17 38,31 14,97 5,83 2,00 0,35 Газообразные продукты,об. об.ВодородМетан 27,48 12,12 28,34 29,55 11,53 14,00 33,13 33,50 0,12 5,57 1,57 26,31 15,22 25,12 30,53 19,14 32,60 13,75 18,71 24,24 38,65 0,23 2,53 0,44 Этан Этилеи 34,30 ПропаиПропилеиБутана-БутенДивииил 1,18 0,62 1,52 7,05 5,08 0,87 0,96 О,1 0,55 1,30 1,45 Состав вес. % жидких продуктов приведен ниже.Неароматические углеводороды;Пропан, бутан 3,59Пентан+изопентан 12,13н-Гектан+изогексаны 15,53Метилциклопентан 1,52Циклогексан 6,59Метилциклогексан 5,56н-Гептан+изогептаны 3,65н-Октан+изооктаны 6,75Итого; 55,32Ароматические углеводороды:Бензол 4,53Толуол 15,11Этилбензол 2,85Ксилолы 9,84Триметилбензолы 3,03Инден 4,69Метилиндены 4,63Итого: 44,68 6,50 20,40 3,15 23,40 9,30 10,60 19,20 1,15 2,20 2,00 Термическую обработку осуществляют притемпературе на входе в реактор 800 С на выходе - 830 С, давлении 10 атм и весовом отношении смеси (этан и бутан) к жидким про дуктам, равном 2. Парогазовую смесь, полученную в результате термической обработки, охлаждают и газообразные продукты отделяют в сепараторе от очищенных ароматических углеводородов, получаемых в виде конденса та. Состав конденсата и состав газообразныхпродуктов приведены в табл. 2.Пример 7. В верхнюю часть реактора снисходящим потоком теплоносителя, в качестве которого используют кокс, подают смесь, 15 состоящую из 85 об. % этана и 15 об. /о бутана, нагретую до 650 С, В реактор подают также жидкие продукты полукоксования каменного угля следующего состава, вес, %.Олефины и диены С, 0,7720 Олефины и диены Св 0,68Бензол 0,60аказ 2262/15ЦНИ Изд.1704 Государственного комите по делам изобретении 13035, Москва, Ж, РаушТираж 575Совета Министоткрытийкая наб., д, 4/5 ПодписССР И Типография,унова,9,Олефины и диены Ст 4,13Толуол 2,54Олефины и диены С, 1,50Этил 6 ензол 0,80Ксилол 4,86Стирол 2,21Триметилбензолы 1,28Инден 9,70Метилинден 9,00Нафталин 5,38Метили афталин 7,12Неидентифицированныеароматическиеуглеводороды Сз Спь а такжеазот- и кислородсодержащиесоединения 49,43термическую обработку осуществляют притемпературе в верхней части реактора 900 С,а в нижней - 850 С. Процесс осуществляютпри давлении 1 атм в весовом отношении смеси этапа и бутана к жидким продуктам, равном 3. Парогазовую смесь, полученную в результате термической обработки, охлаждаюти газообразные продукты отделяют в сепараторе от очищенных ароматических углеводородов, получаемых в виде конденсата.Состав продуктов приведен в табл. 2.5Формула изобретения1. Способ очистки ароматических углеводородов от примесей жидких неароматических углеводородов, включающий стадии термической переработки, охлаждения и разделения 10 продуктов последней, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности процесса, термическую переработку осуществляют в присутствии ациклических углеводородов, содержащих от двух до четырех атомов угле водорода в молекуле при весовом соотношении ациклических углеводородов и сырья 0,3: 1 - 20: 1.2, Способ по п. 1, отличающийся тем,что стадию термической переработки проводят 20 при времени контакта 0,01 - 1,5 сек.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США2883441, кл, 260 в 6,1962.