Способ выделения бензольных углеводородов из поглотительного масла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик 11929619(22) Заявлено 131180 (21) 3004240/23-04 Р 11 М К з сприсоединением заявки Мо С 07 С 7/05 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 23. 05. 82 сВ.В.Марков, Ю.И.Реэуненко, Н.В.Лелянов и Л.ф.Коржан3с ъ .углехимическнй(71) Заявитель Украинский научно-исследовательскийинститут 54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ПОГЛОТИТЕЛЬНОГО МАСЛА 1гИэобретение относится к техникевыделения бенэольных углеводородовиз поглотительного масла коксохи".мического произвбдства путем дистилляции и может найти применениев коксохимической промышленности.. Известен способ выделения бензольных углеводородов и нафталинаиз поглотительного масла путем дистилляции его с. острым паром, согласно которому поглотительное масло,насыщенное бензольными углеводородами и содержащее нафталин, вводятв верхнюю часть исчерпывающей ко-лонны, а пар - в нинюю часть. Пары,выходящие из исчерпывающей части,на-правляют в ректификацибнную колонну,;жидкую Фазу возвращают в исчерпывающую часть.Из верхней части ректификационнойколонны выходят пары бензола насы-.щенные водой. После конденсации смеси воду и бенэол разделяют 11).Однако данный способ связан собразованием вредных стоков.Известен также способ выделениябензольных углеводородов из погло: тительного масла, согласно которому ,предварительно подогретое насыщеннсе бензольными углеводородами погмбтнтельйое масло подвергают дис- тилляции в присутствии острого пара, В результате иэ масла выделяются пары бенэольных углеводородов, которые. с парами воды подвергают охлаждению,. конденсации с получением конденсата и неконденсируххдихся продуктов. Конденсат разделяют на бензольные углеводороды и сепараторную воду, имеющую рН 7,8 - 8,3.Последнюю подвергают очистке от вредных компонентов и передают в стоки коксохимпроизводства (2).;Недостатком этого способа является большой расход острого пара, что приводит к образованию большого количества обременительных стоков производства.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ выделения бензольных углеводородов иэ поглотительного масла после обра ботки им бенэосодержащего коксовогогаза путем одноступенчатой дистилляции в присутствии водяного пара и инертного газа-носителя, например азота или коксового газа, взятых а объемном соотношении водяной паргаэ-носитель 13,5 - 141. Отогнанную при дистилляции парогазовую смесь охлаждают в конденсаторе-холодильни" ке с получением конденсата (смеси бензольных углеводородов с водой) и неконденсирующихся продуктов. Пос ледние далее компримируют до 4,5 5,5 ат и снова охлаждают в холодильнике-конденсаторе с выделением еще части бензольных углеводородов в смеси с водой и получением газа носителя, который подвергают очистке от оставшихся бензольных углеводородов путем обработки его исходным поглотительным маслом при давлении 4,5 - 5,5 ат, После сепарирования выделенных конденсатов получают бензольные углеводороды, которые отводят на склад и конденсат водяного пара, который собирают в сборнике, откуда его направляют на испарение, а затем на дистилляцию, Очищенным от бензольных углеводородов газом- носителем после его дросселирования до 0;5 - 1 ат обрабатывают конденсат водяного пара в лроцессе его ис 25 парения перед подачей на дистилля" цию (3).Недостатком известного способа является наличие очень вредных стоков производства, требующих примененияспециальных методов очисткиЭто приводит к усложнению процесса, несмотря на то, что количество их меньше по сравнению со способом описанным выше. Кроме того, иэ-эа большого остаточного . содержания бенэоль ных углеводородов в газе-носителе, не достигается достаточно полное исчерпание бензольных углеводородов из поглотительного масла в процессе дистилляции, что приводит к ухудше нию его абсорбционной способности и, как следствие, к повышенному остаточному содержанию бензольных углеводородов в очищаемом коксовом газе. Способ также связан со значи тельными энергозатратами, так как энергия сжатия газа-носителя теряется .безвозвратно. Целью изобретения. является повышение степени извлечения бензольных 50 углеводородов, снижение энергозатрат и ликвидация вредных стоков производства.Поставленная цель достигается согласно способу выделения бензоль ных углеводОродов из поглотительного масла после обработки им бенэолсодержащего коксового газа, заключающемуся в том, что проводят двухступенчатую дистилляцию поглотительного 6 О масла в присутствии инертного гаэаносителя с последующим разделением отогнанной парогазовой смеси путем двухступенчатого охлаждения на бензольные углеводороды и газ-носитель с промежуточным компримированием . несконденсировавшейся на первой ступени охлаждения парогазовой смеси до давления 2,5-3,4 ат и очисткой выделенного газа-носителя от бензольных углеводородов путем их конденсации при охлаждении детандированным очищенным газом-носителем, возвращаемым на вторую ступень дистилляции.Отличительными признаками изобретения являются проведение дистил-. ляции поглотительного масла в две стадии промежуточного компримирования до давления 2,5-3,4 ат и очистка газа"носителя от бенэольных углеводородов путем из конденсации при охлаждении детандированным очи- . щенным газом-носителем, возвращаемым на вторую ступень дистилляции.На чертеже представлена схема выделения бензольных углеводородов согласно предлагаемому способу.Поглотительное масло, насыщенное бензольными углеводородами, по линии 1 подают на первую ступень дистилляции в среднюю часть колонны 2. При этом поглотительное масло предварительно подогревают парогазовой смесью, выходящей из верха дистилляционной колонны 2, в деФлегматоре 3 и теплообменниках 4 и 5, обогреваемых соответственно поглотительным маслом, выходящим иэ куба колонны 2, и глухим паром до 120 - 160 С.Дистилляцию на первой ступени проводят в присутствии инертного гаэаносителя, поступающего со второй ступени дистилляции (колонна б) по линии 7 после подогрева в теплообменнике 8. Выходящую иэ верха колонны 2 парс-газовую смесь, содержащую бензольные углеводороды и газ-носитель подвергают деФлегмации. Легкие погонные масла, сконденсировавшиеся в делегматоре 3, возвращают по линии 9 в виде Алегмы на орошение ко-. лонны 2.Несконденсировавшуюся парогаэовую смесь подают в конденсатор- холодильник 10 первой ступени охлаж-, дения,где конденсируется примерно 25 бензольных углеводородов, которые отводят по линии 11.Далее смесь несконденсировавшихся бензольных углеводородов и газа-носителя по линии 12 подают на компри.мирование до давления 0,25-0,34 МРа (2,5-3,4 ат) в компрессор 13 и на вторую ступень охлаждения в конден,сатор-холодильник -14, охлаждаемый водойДля конечной очистки газа-носителя от бензольных углеводородов его иэ конденсатора-холодильника 14 подают в конденсатор-холодильник 15, охлаждаемый детандированным газом- носителем, Конденсаты бензольныхуглеводородов из холодильников-конденсаторов 14 и 15 объединяют с конденсатом, отводимым по линии 11, и по линии 16 выводят на склад.Очищенный газ-носитель иэ холодильника-конденсатора 15 поступает в детандер 17. В процессе детандирования температура газа-носителя понижается до минус 35-50 С. Детанди"орованный газ-носитель по линии 18 возвращают на стадию очистки в холодильник-конденсатор 15, а затем его по линии 19 подают в низ колонны б второй ступени дистилляции. В верхнюю часть этой колонны по линии 20 поступает из куба колонны 2 через теплообменник 4 частично обезбенэоленное поглотительное масло.После второй ступени дистилляции обезбенэОленное поглотительное масло из куба колонны 6 после охлаждения водой в теплообменнике 21 по линии 22 подают на улавливание бензольных углеводородов из коксового газа. Осуществление дистилляции поглоти- тельного масла в присутствии только газа-носителя позволяет более глу-. боко исчерпать бензольные углеводороды из масла и достаточно полно сконденсировать их из газа-носителя в процессе охлаждения и компримирования его.Выбранный интервал давления при компримировании газа-носителя позволяет использовать энергию расшире-. ния газа как для компенсации части энергозатрат на компримирование газа-носителя (работа, выделяемая в детандере,передается.на вал компрессора), так и для достижения требуемого интервала температуры хлад агента - детандированного газа позволяющего осуществить конечную очистку газа-носителя охлаждением до практически полного удаления из него .остаточного содержания бензольных углеводородов.П р и м е р. 160 мЭ/ч каменноугольного поглотительного масла, содержащего 3934 кг сырого бензола (смеси бензольных углеводородов, выкипающих до 1800 С), подвергают дистилляции в две ступени. Дистилляцию масла проводят в присутствии инертного газа-носителя (азота), подаваемого со второй ступени дистилляции с температурой 140 ОС в .количестве 10000 нм/ч. После деФ- легмации и охлаждения до 40 С на первой ступени сконденсировано 1000 кг/ч сырого бензола. Далее парогаэовую смесь подвергают сжатию до 3,4 ат. При этом температура газа повышается до 105 С и после охлаждения до 40 С (отвода тепла компримирования) из него выделяют еще 2000 кг/ч сырого бензола.100Из приведенных данных видно, что 40 при компримировании паро-газовой смеси после первой ступени охлаждениядо 2,5 - 3,4 ат.после его детандирования может быть получен газ стемпературой (-35) - (-50) С, что 45 обеспечивает высокую степень очистки газа-носителя от бензольных углеводородов и позволяет нагреть газноситель, направляемый на дистилляцию до 20,7 - 35,6 С.Снижение величины давления компримирования паро-газовой смеси относительно нижнего предела ухудшает показатели процесса по всем показателям. Дальнейшее повышение давлениякомпримирования нецелесообразно всвязи с достижением цели при меньших энергоэатратах.В табл. 2 приведено сопоставлениепоказателей процесса дистилляциипоглотительного масла, .применяемого 60 на практике, по известному и предлагаемому способу. Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить .65 степень выделения бензольных углеОстальное количество сырого бенэола (934 кг/ч) практически полностьюизвлекают при конечной очистке га,за-носителя охлаждением его до температуры минус 20 С с помощью детандированного газа с темгературой - 40 С.оВ результате теплообмена междусжатым газом и детандированным тем,пература газа повышается до 15 С.10 и с этой температурой егопередаютна вторую ступень дистилляции и далее на первую, замыкая тем самымцикл.В результате получены следующие 15 показатели процесса.Остаточное содержаниебензольных углеводоро"дов в поглотительноммасле используемом дляих абсорбции из коксового газа 0,01Степень извлечения бензольных углеводородовиз маслаСодержание бензольныхуглеводородов в газеносителе, поступающем надистилляцию 0,5 г/нмОстаточное содержаниебензольных углеводородов в коксовом газепри использованиидистиллированного по- Эглотительного масла 0,5 г/нмВ табл. 1 приведены экспериментальные данные, подтверждающие оптимальность выбранного режима компримирования паро-газовой смеси.929619 71водородов из-поглотительного масла .и тем самым повысить степень очистки коксового газа на стадии абсорбции поглотительным маслом, снизить энергоэатраты и ликвидировать отходы производства - вредные стоки,что в целом приводит к повышениюэффективности процесса выделениябенэольных углеводородов из коксового газа.5 Таблица 1йвОстаточное содержание, бензольных углеводоро- дов Величинадавленияпроцессакомпримированияпаро-гавовойсмеси,ат Достигнутая температура детандированно-. го газа, С в газе- носителе,пас тупающем на дис" тилляцию . гнм 4 в коксовомгазе послеобработкипоглотительным маслом,г/нми поглотительном масФ пп-56 0,01 14 0,3 0,5 Т а блица 2 Остаточное содержаниебенэольных углеводородов Количество вредных стоков,т ЭнергетическиезатратыГкал/ч Способ в поглоти- в коксовом тельном газе, масле, В г/нм 11 рименяемый на практике (дистилляция масла с острым паром) 5 - б 0,2 9,2 Известный (дистилляция масланаро-газовой смесью) О,б 5-6 о,г 9,2. Иредлагаемый (дистилляцня инертным газом-носителем). 0,01 03-1,0 Отсутствует 6,3 60коксового газа путем дистилляции в присутствии инертного газа-носителя, включающий разделение отогнанной парогазовой смеси путем двухступенча того охлаждения на бензольные углеФормула изобретения Способ выделения бензольных углеводородов иэ поглотительного масла после обработки им бензолсодержащего 1 2,0 2 2,5 3 3,0 4 3,4 5 4,3 Температура газаносителя,направляе-мого надистилляцию,оС8 Подп енного комитета С тений н открытий 5, Раушская наб.,исн ССР каз 3405/30 Тираж 4 ВНИИ 11 И Государст по делам изобр 113035, Москва, Ж лиал 1 П 11Патент ф, г. Ужгород, ул. Проектн водороды и гаэ-носитель с промежуточным компримированием несконденсировавшейся на первой ступениохлаждения парогазовой смеси и очисткой выделенного газа-носителя отбенэольных углеводородов с последующим возвратом его после адиабатического расширения на дистилляцию,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения степени извлечениябензольных углеводородов, снижения 30,энергозатрат и ликвидации вредныхстоков производства, дистилляцию поглотительного масла проводят в двеступени, промежуточное компримирование ведут до давления 2,5 в3,4 ат 5и очистку газа-носителя от бензольных углеводородов проводят путем.их конденсации при охлаждении детаидированным очищенным газом-носителем, возвращаемым на вторую ступень дистилляции. Источники информации,принятые во внимание при экспеютмва1. Патент. Великобритания Э 973450,кл. С 5 Е,1964.2. Коляндр Л.Я. улавливание и переработка химических продуктов коксования. М фХимиями, 1962,с. 237 - 258.3. Авторское свидетельство СССР9 615054, кл. С 07 С 7/05, 1976