Растворитель для экстракции ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими

РЕТ ЕЛЬСТ растворительмонозтиленкстрагир оп ующих свойств но содержит 1,2-пропил мин, или дигликоль ил моноэтанол гликоль, или зтанолами зки метил ледующ мас.%: ова- ских ство СССпублик. ой зкстракции2-го Всесоюзго совещания.(57) РАСТМАТИЧЕСКИХ ЕЙ С НЕАР ОРИТЕЛЬ ДЛЯ УГЛЕВОДОРОД 1 ОДЩЕСКК Я личающ ЭКСТРАКЦКИОВ ИЗ ИХвключаюи й с яия его тилэ тилкетон, илисмесь воду,Остальн ем, чт целью улучие СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИИ(56) 1. Авторское свидетеФ 417 лб 3, кл. С 07 С 7/10,1956. и их смесь и ацетон етон, или их смесь и оотношении компонентКоноэтиленгликоль или 1,2-пропи- ленгликольИзобретение относится к способамочистки углеводородных смесей, точнее к способам очистки ат ароматических углеводородов различных видовуглеводородного сырья жидкостнойэкстрацией, и может быть применено,главным об, азам, в нефтехимическойи химической промышленности,Известен способ жидкостной экстракции моно-, би-, полициклическихи других типов ароматических углеводородов, предназначенный для.очистки керосина-газойлевьтх Фракцийнефти, фракций жидких парафинов имасел с использованием в качестве селективного экстрагента смеси,состоящей из 70-407 метилэтилкетоца (МЭК), 30-602 ацетона или ацетоццтрцла, с добавкой 5-157 водысчитая на сумму безводнь 1 х веществ ь.11Недостатками известного способаявляются низкая плотность 10,81-0,82ограничивающая удельную производительность экстрактора, величиноймаксимум 8-12 и /м,ч, низкая селективцость растворителя, ограничивающая выход (77,17 ца сырье) очищенцога рафцната,Наиболее близким к предлагаемомупа составу является растварительдля экстракции ароматических углеводородов из их сиесей с неароматическими - водный ацетон.Растваритель содержит 5 - 107воды.Экстргкцию ароматических углеводородов из жидких парафинов воднымацетонам проводят при 40-50 С. Вода добавляется к ацетону не толька для улучшения его селективности (безводной ацетон смешивается с большинством различных видов сырья) цо и для увеличения его плотности. Так, плотность безводного ацетона 0,798, в то время как плотность наиболее часто подвергаемых очистке в нефтехимической промьшлецности углеводородных смесей составляет: фракции 220-320 С жидких парафинов 0,778, фракции 255-360 С жидких парафинов - 0,796, бецзинокеросиновой Фракции 135-200 С - 0,788 и т.д.Добавка 5 - 10 вес,7 воды к ацетону увеличивает плотность его с 0,798 соответственно лишь до 0,808 и 0818. Добавление воды к ацетону в количестве большем чем 10 вес.7 нецелесообразно, поскольку это резко снижает растворяющую способность экстрагента и коэффициент распределения ароматических углеводородов (табл. 1, пример 9) (23,Однако и водный ацетон является недостаточно селективным экстрагентом, При оптимальном содержаниив цем воды 5 - 10 вес.7, коэффициентраспределения ароматических угле 10 водородов, извлекаемых из жидкихпарафинов, составляет 0,52-0,39,коэффициент селективности 2,4-4,5.Другим недостатком экстрагента,включающего ацетон и воду, являетсянизкая производительность процесса,являющаяся следствием небольшойразницы плотностей применяемогоэкстрггецта и очищаемого ат ароматических углеводородов сырья(0,03-0,04), в связи с чем максимально допустимая удельная нагрузка экстрактора по сумме Фаз составляет це более 10 и /и. ч, что, например, в 5-6 раз ниже, чем цадействующих установках экстракции(50-60 м /и . ч).Цель изобретения - улучшениеэкстрагирующих свойств растворителя,Поставленная цель достигаетсятем, что растворитель, включающийводу, дополнительно содержит моноэтилецгликоль (МЭГ) или 1,2-прапиленгликоль (ПГ)или монаэтаналамин(ИЭА) или диэтаналамин (ДЭА), илиЗ 5 их смесь и ацетон или метилэтилкетан (МЭК), или их смесь при следующем соотношении компонентов, мас.Е:МЭГ или ПГ,или МЭА, или40 ДЭА, илиих смесь 10-50Рода О, 1-3Ацетон илиМЭК, или45 их смесь ОстальноеПлотность дополнительно введенныхв экстрагент веществ цри 20 С составляет для моноэтиленгликоля 1,117,1,2-пропиленгликоля 1,038, моноэтанол 50 амина 1,022, диэтаноламина 1,099. В результате добавки указанных соединений, например, к ацетону плотность экстрагентов повышается в среднем с 0,808-0,818 (при применении водного ацетона) до 0,832-0,948; а разница плотностей экстрагентов и ачищаемого сырья увеличивается с 0,030-0,040 до 0,053-0, 170, Такаяволяет увеличить производительность действующей установки, Это приводиттакже к большому сцюкецию общего количества экстрагецтд, находящегося в системе установки, и, в связи с этим, к уменьшению его потерь. Поскольку данный рдстворитель имеет более высокий коэффициент распределения ароматических углеводородов и коэффициент селективности, то его 50 Я е 1110разница плотностей двух контактирующих фаз н противоточном экстракторепозволяет увеличить максимальнуюудельную производительность экстрактора (например, в процессе экстракции ароматических углеволородов изжидких парафинов экстрагентом ца основе ацетона) по сумме контактирующих фаз с 7, 5-10, 0 до 13, 5-42, б м /м-.тт,е, в 1,35-5,68 раза (табл, 1),По своим экстракциоцным свойствам, характеризуемым, например,коэффициентом селективности и коэффициентом распределения ароматических углеводородов, предлагаемые 15смешанные экстрагенты не только цеуступают водным растворителям, цо ив большинстве сл тчаев значительноих превосходят.Более плднцое измецение экстракциоцных свойств легких экстрдгентов при добавлении к ним указанных соединений (примеры 1-5 и 9-11 н таблице 1 по сравнению с добавлением только воды позволяет также иметь гораздо 25 больший диапазон необходимых рабочих концентраций отдельных компонентовсмешанного экстрдгецта, соответствующий оптимальным сочетаниям растворяющей способности и селективности ЗО при данной температуре экстракции.Это делает процесс более гибким и легко управляемым, чем при добавке к основным экстрдгентам воды, ипозволяет применять предлагаемые35экстрагенты н широком интервале изменения коццецтрдции их компонентов н зависимости от свойств очищаемого сырья.Таким образом, н результате применения предлагаемого изобретения по сравнению с известными способами в 1,35-24 раза может быть увеличена либо производительность экстрактора, либо но столько же разснижено его сечение. Резкое снижение диаметра экстрактора приводит к снижению расхода металла на строительство новой установки либо поз 778использование позволит также увеличить выходы очищенных от ароматических угленолоролог. углеводородных фракций, а также получить экстракты с более высокой концентрацией в них ароматических угленолородов.Кроме того, применение лаццых смешанных растворителей, облдлдющих довольно нысокоц плотностью, расширяет ассортимент видов сырья, которые могут быть подвергнуты эффективной экстракции, в отличие от применеция водных кетоцон, имеющих либо одинаковую, либо очень близкую плотцость по отношению к этим видамсырья.П р и м е р 1. В обогреваемый аппарат с мешалкой загружают 25,00 г сырья - фракции 219-333 С жидких парафинов, содержащей 1,63 ароматических углеволоролон, и 51,02 г экстрдгецта, содержащего 44,39 г (870 нес.7) ацетона, 5,10 г (10,0 вес.Ж), моцоэтилсцгликоля (МЭГ) и 1753 г (3,0 нес,7.) воды,После тщдтельцого перемешинация при 50 С в течение 30 миц и отстаивания в течение 1 ч получают 51,41 г нижнего слоя (экстрдктцый раствор) и 23,24 г верхнего слоя (рафицатцый раствор).Отмывкой водой из экстрактного раствора выделяют 8,93 г экстракта, а из рафицатцого раствора 16,05 г рафицатд. Полученные экстракт и раФинат согласно спектральному анализу содержат 2,7 вес.Б и 0,99 вес.Х ароматических углеводородов соотвествеццо.Рассчитанные коэффициецты распределения ароматических углеводородов и селектинности равны соответственно 0,69 и 2,8, Извлечение ароматических углеводородов (в вес.7 от их содержания в сырье) составляет 60,37,Измеренная плотность экстрагецта составляет 0,832, а разность плотностей экстрагентд и сырья 0,058. Рассчитанная по этой разности плотностей максимальная удельная производительность экстрактора по сумме фаз экстрагента и сырья составляет 13,5 м/мч. П р и м е р 2. В условиям, описанных в примере 1, проведена экстракция ароматических углеволоролон из того же сырья с помощью экстрагента, содержащего 39,50 г (79 нес,) дце тона, 10,00 г (20 вес,%) МЭГ и0.,50 г (1 Бес, ) водыП р и м е р 3, В условиях, описан 1 ых Б примере 1, проведена зкстракция Роматических углеводородов из 5 того же сыр 1 я с помощью зкст 12 аГента содержащего 24,95 Г (49,9 Бес.%)ацетона, 2500 г (50,0 вес. ) МЭГ и 0,05 г (01 вес,1) воды,П р и м е р 4, В условиях, описан ньгх 11 примере 1, проведена экстракция а 12 ожп ических углеводородов из того же сырья с помощью зкстрагента, содержащего 39,50 г (79 вес,%) ацетона 10 ОО 1 (.0 Бес, ) МЭГ и 0,50 Г 15 ( 11 ес.%) воды.12и е р . В у лов 11 ях Опсан 1 н.1 х п примере 1, проведена зкстракция а 1) о(1111 ических углеводородовжс сыр 1,я с помощью зкстрагента, со дср;ващего 24 9 э г (49, 9 вес 4) ацетона 25,.00 г (50,0 вес.%) МЭГ и 0,05 г (, (1, 1 11 е с,Щ в О,ды.П О и 1:1 е 12 4, В условияхр опи санных в примере 1, проведена зкстра 1:"2 ци а 120 матических углевод 012 одов изТО( О Д:С СЫРЬЯ С ПОМОЩЬЮ ЭКСТ 12 ЯГЕН то, содержащего 35,00 г (70,0 вес.%) 1 ето.(а, 1 ч,зО Г (9,0 Бес.%) 1, про пиле 1(гликоля и 0,50 г (1,0 вес. ) Эйводы,П Р и м е Р 5, В условиях, описаниых в при 11 ере (, проведена экстракпия ароматических утлевоцородов изтого же сырья с помсщью зкстрагентасодержащего 42,25 Г (84,5 Бес,%)ацетона 7,50 г (15,0 вес.%) моно-эа 11 ол,мина (1"1 ЗЛ) и 0,2 з 1 (О,э вес.%)воды.40П Р и м е р б. В условиях Описанных в п 12 имере 1, проведена экстракция ароматических углеводородов из 6Гтого же сь 1 рья с помощью экстрагента,содержащего 31,90 г (б 3,8 вес.%)ацетона, 7,5 г (15,0 вес. .) МЭА,0,50 г (1,0 вес. ) диэтаноламина,10,00 г (20,0 вес,%) МЭГ и 0,10 г(0,2 вес. ) воды.П р и м е р 7 (для сравнения).В условиях, описанных Б примере 1,проведена экстракция ароматическихуглеводородов из того же сырья спомощью зкстрагента, содержащего47,5 г (95,0 вес,%) ацетона и2,50 г (5,0 вес.%) воды.П р и м е р 8 (для сравнения).В условиях, описанных в примерепроведена экстракция ароматическихуглеводородов из того же сырьяс помощью экстрагента, содержащего 45,00 г (90,0 вес, ) ацетонаи 5,00 г (10,0 вес.%) воды,П р и м е р 9 (для сравнения).В условиях, описанных в примерепроведена экстракция ароматическихуглеводородов из ТОГО же сырья спомощью экстрагента, содержащего42,50 г (85,0 вес. ) ацетона и7,50 г (15,0 вес. ) воды.В таблице преДставлены результать 1 однократной экстракции ароматических углеводородов из фракции219-333 С жидких парафинов ацетономи моноэтиленгликолем, 1,2-пропиленГлиеолем или монозтаноламиномили дизтаноламином, или их смеси иводой. Температура экстракции 50 С, весовая кратность смешанный зкстрагент: сырье - 2:1, содержание ароматических углеводородов в сырье 1,б вес. , основной компонент смещанного экстр- агента - ацетон, плотность сырья 0,778.10778 МаксимальПри"мер Состав смепеанеео Го Плот"ностьсме- епаееноКоэффициецтселективцости Содержание ароматических чгная удельная проэкстрагента, вес.% леволорочов Вес.% изводительность го раФинат экстрагенэкстрактора,м /м; ч экстракт та,г/см 1 Ацетон 87 МЭГ 10,вода 3 0,99 2,70 2,8 0,832 13,5 0,69 2 Ацетон 79 МЭГ 20;вода 1 0,862 21,0 1,03 4,721,20 7,7 4,8 0,55 0,25 17,9 14,0 0192 2 э 6 0,77 3,1 МЭАО,вода 2 1,18 16,1 0,23 ДЭА 50,0,вода 0,5 6 Ацетон 70;ПГ 29; 0,856 19,5 1,04 6,91 1,00 3,73 0,43 6,9 вода 0,61 3,7 МЭА 15,вода О, 5 1,08 12,34 0,38 12,7 3 Ацетон 49,9 0,948 42,6 4 Ацетон 88; 0,834 5 Ацетон 49,5, 0,950 43,0Ацетон 84,5, 0,832 13,5 8 Ацетон 63,8; 0,895 29,4 МЭА 15,ДЭА 1МЭГ 20вода 0,2 КоэффициецтраспределецияароматеческцкЛЕВОДОродов1 ОПродолжение таблицы 1110778 Пример ээ илективсти 9 он 95, 0,808,828 бро оставитель Л. ехред А,Бабине Решетник Авраменк ррект едак аказ 6257/20 Тираж ВНК 4 ПИ Государственн по делам изобретени 113035, Москва, Я(-35, Р