826953

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз СветскмСоциалмстммесааРеснубямн 826953(331 Италия Гасударстввевй юет СССР аа делам кэюарвтвнкй и аткамтеублинован ата опубликования описания 10.05.8 ИностранецДжианкарло Парет (Италия)(72) Автор изобретения Иностранная фирмаСНАМ Прогетти С.п.А." (Италия) 73) Заявитель(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ ИХ СМЕСЕЙ СНЕАРОМАТИЧЕСКИМИн Изобретение относится к способу вьщеления ароматических углеводородов высокой степени чистоты иэ смесей е высокой концентрацией последИзвестно много способов для выделения ароматических углеводородов из смесей, содержащих их. Они, в основном, включают одну или несколь ко стадий экстракции жидкости жидкостью, экстрактивную перегонку экстракта, со стадии жидкостной экстр ции и окончательную ректификацию для удаления растворителя.Известен способ выделения аромат ческих углеводородов из их смесей с парафиновыми углеводородами путем экстрактивной перегонки селективным растворителем, с рециркуляцией части рафината, содержащего парафиновые углеводороды в зону разделения 311.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности 04.81.Бюллетень16 и достигаемому результату является способ вьщеления ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими путем жидкостной экстрактивной перегонки воднйм селективным растворителем при повьппенной температуре, с выделением рафината и ароматических углеводородов и селективного растворителя в виде экстракта, 1 р который подают на разделение в колонну ректификации, с выделением в виде дистиллата ароматических углеводородов и воды, и кубового продукта -растворителя, рециркулируемого в ко лонну экстрактивной перегонки 12.Согласно известному способу рафинат подают в дополнительную колонну жидкостной экстракции для удаления примесей высококипящих ароматичесза ких углеводородов, загрязняющих растворителей и полного удаления послед" него из рафината.Экстрактивную перегонку проводят3 82695Цель изобретения - повышение сте"пени чистоты целевого продукта.Поставленная цель достигаетсяОпредлагаемым способом вьщеления ароматических углеводородов из их сме-сей с неароматическими путем жидкостной экстрактивной перегонки водным селективным растворителем в колонне экстрактивной перегонки приповьппенной температуре, с выделением 10рафината, который подают на отстаивание с отбором нижней водной фазы и 2-4 вес.7. верхней углеводородной фазы и подачей их в качествефлегмы в колонну экстрактивной перегонки, и ароматических углеводородов и растворителя в виде экстракта,который подают на разделение в колонну ректификации с выделением в видедистиллата ароматических углеводородов и водыи проведением процессапри подаче половины количества воды,выделенной в колонне ректификации,в виде флегмы в верхнюю часть указанной колонны и оставшейся части во. 25ды в куб колонны или при подаче всего количества воды в видеФлегмы вверхнюю часть колонны, и кубовогопродукта растворителя, рециркулируемого в колонну экстрактивной пере- Зогонки,Отличительными признаками являются подача рафината на отстаиваниес отбором нижней водной Фазы и 24 вес.7. верхней углеводородной Фазы 55и подачей их в качестве Флегмы вколонну экстрактивной перегонки ипроведение процесса при подаче половины количества воды выделенной вколонне ректификации в виде флегмы вверхнюю часть указанной колонны иоставшейся части воды в куб колонны или при подаче всего количестваводы в виде флегмы в верхнюю частьколонны. 45Способ осуществляют следующимобразом,Для выделения ароматических" углеводородов из смесей, содержащихнезначительное количество неаромати 50ческих углеводородов, необходимакак стадия жидкостной экстракции,так и стадия экстрактивной перегонки.Исходную смесь, содержащую не55менее 80 вес,7 ароматических углеводородов вводят на половику высоты экстракционной перегонной колонны, работающей при температуре от 3 фо50 до 200 С, в присутствии водного растворителя, неароматические углеводороды выводят сверху колонны, в то время как ароматические углеводороды и растворитель выводят из нижней части колонны.Донный продукт экстрактивной перегонки затем подают в ректификационную колонну для отделения. растворителя, и сверху выводят высоко- чистые ароматические углеводороды.Водный растворитель подается на несколько тарелок ниже верхней части экстракционной перегонной колонны и часть Флегмы может быть в форме внешней флегмы, так как головной продукт не содержит раствори- тель и не требует дальнейшей обработки.Внешняя флегма содержит углеводородную фазу, воду, В ректификационной колонке Флегма состоит из воды, полученной при разделении на две Фазы потока, содержащего ароматические углеводороды. Часть воды можно направлять в донную часть колонны. После испарения за счет тепла растворитель выводят из колонны.Растворитель может быть любой (может использоваться также смесь различных растворителей), в частности, среди растворителей можно назвать морфолин, альдегидные, кетонные и алкильные производные морфолина, как, например Й-формил-морфолин, 2-формил-морфолин, 3-Формилморфолин, морфолин-ацетон, и др.Растворитель содержит воду в концентрации от 0,5 до 25 вес,7 Благодаря предлагаемому способу, возможно выделять ароматические углеводороды полностью, независимо от их молекулярного веса.Температура донной части экстракционной перегонной колонны может находиться на таком уровне, что .пар среднего или низкого давления можно легко использовать в качестве обогревающих средств, при этом верхняя часть колонны находится при атмосФерном давлении,Потребление тепла при равном выделении ароматических углеводородов является более низким, чем в том случае, когда растворитель является безводным, так как выделяется небольшое количество тепла, его мож8269 20 25 30 35 но выделять с помощью аппаратовменьшего размера.На фиг. 1 изображено устройство,реализующее предлагаемый способ; нафиг, 2 - то же, упрощенный вариант,Исходное сырье по трубопроводу1 вводят в колонну 2, неароматическиеуглеводороды и воду выводят из колонны 2 по трубопроводу 3, конденсируют в конденсаторе 4 и разделяют на две Фазы (водную и углеводородную) в емкости 5, углеводородную фазу выгружают ло трубопроводу 6,Часть неароматических углеводородов направляется обратно в колонну 2 через трубопровод 7, в то время как вода полостью рециркулируется через трубопровод 8,Ароматические углеводороды и растворитепь выводят из колонны 2 через трубопровод 9 и после теплообмена в емкости 10 подают в,колонну11 для отделения растворителя.В указанной колонне 11 ароматические углеводороды и воду получаютв виде продуктов головного погона,который направляют в конденсатор12 и разделяют на две Фазы в емкости 13, ароматические углеводородывыводят через трубопровод 14. Вода, выделенная в донной. части разделительной емкости 13, рециркулируется частично .в жидком состоянии в колонну через трубопровод15, а частично в паровой Фазе в туже колонну через трубопровод 16. Растворитель выводят иэ колонны 11 через трубопровод 17 и после испарения воды в испарителе 18 и тепло- обмена в емкости 1 О подаются в колонну 2,Можно упростить технологическую схему, осуществляя все операции с помощью единственной экстракционной 45 перегонной колонны (Фиг. 2). В этом случае растворитель по трубопроводу 19 падают на несколько тарелок ниже верхней части колонны 20, исходное сырье по трубопроводу 21 вводят на 2/3 от нижней части и из точки примерно на 1/3 от донной части колонны 20 отводят высокочистые ароматические углеводороды (эа исключением воды) через трубопровод 22 в паровой Фазе, в указанном случае ароматические углеводороды будут содержать растворитель, который будет удаляться с помощью очистки паровой фазы про 53 6тивотоком с водой в колонне 23,имеющей мало тарелок и небольшое падение давления; воду, необходимуюдля промывки подают но трубопроводу24, эта вода поступает от конденсации ароматического потока, воду издонной части колонны 23 подают потрубопроводу 25 к основанию колонны 20 после испарения в испарители26 путем теплообмена с истощеннымрастворителем, который, в свою очередь, рециркулируют через трубопровод 19 в верхнюю часть колонны 20.Вся водная фаза по трубопроводу27 и часть органической фазы по трубопроводу 28 направляют обратно вверхнюю часть колонны для того,чтобы удалить растворитель от головного продукта.Ароматические углеводороды выгружают через трубопровод 29, а неароматические углеводороды - черезтрубопровод 30,П р и м е р 1, Используют искусственное сырье, состоящее из95 вес,Х бензола и 5 вес.Х н-гептана,Подают в колонну, имеющую тарелки,с единственным колпачком ступенчатого типа (45 тарелок) на 20-ую тарелку снизу 1 кг/ч сырья и на 40-уютарелку Й-формил-морфолин в качестве растворителя с 6 Х воды, при скорости потока 2,5 кг/ч, температурурастворителя поддерживают равнойтемпературе тарелки с сырьем (9 о С)для того, чтобы избежать внутреннего стекания Флегмы,Дистиллят состоит из н-гептанас 2 Ж бензола и около 103 воды, в45-ной тарелке обрабатывают 0,050 кгчуглеводородов и все 0,010 кг/ч води получается в дистилляте.В дистилляте растворитель аналитически не обнаружен, температураоколонны в донной части равна 115 С.В вице донного продукта получаютрастворитель и смесь бензолов, этотпродукт подают во вторую кЬлонну,имеющую 30 тарелок с колпаком ступенчатого типа, на 20-тую тарелкуот низа, из верхней части выделяют.0,949 кг/ч бензола и О,1 кг воды,которая полностью стекает обратно.ЮТемпература донной части равна 145 СБензол, полученный . данным методом, содержит менее 200 ч/мин н-гелтана, а количество растворителя ниже аналитически обнаруживаемой величиныа7 826953 8Вследствие высокой температурнойразницы между донными частями двухколонн удобно производить теплообмен между сырьем и донйой частьювторой колонны, снижая таким образомв последней потребление тепла. Отработавший растворитель охлаждаютсо 145 С до 120 фС с помощью теплообмена, и со 120 С до 98 С охлаждают водой. 10П р и м е р 2. Используют искусственное сырьем, состоящие извес.%;Бензол (В)Толуол (Т)15Ксилол (Х)Неароматическиеуглеводороды (У) 5Для первой колонны используютте же количества, что и в предыдущем примере, причем растворительсодержит 4 вес,% воды.Из верхней части второй колонныполучают 0,699 кг/ч В, 0,199 кг Ти 0,045 г Х вместе с 0,200 кг воды, 250,100 кг подвергают теплообмену срастворителем из донной части колонны для того, чтобы получить отпарной (абсорбционный) пток, снижаяотемпературу растворителя до 115 С, 30растворитель подают в верхнюю частьпервой колонны,П р и м е р 3. Работу производят с искусственной (заводской) загрузкой, состоящей из вес%; 35Бензол 80н-Гептан 5Толуол 15которую подают в колонну, снабженнуютарелками с одним колпачком ярусного (заце) типа (45 тарелок), на20-ую тарелку снизу 1 кг/ч загрузки,на 10-ую тарелку Я-формил-морфолинв качестве растворителя с 0,5% воды при величине расхода 5 кг/ч, с 45поддержанием температуры растворителя, равной температуре одной изпитательных тарелок (98 С) для того,чтобы избежать внутреннего (горячего)орошения,Дистиллят состоит из н-гептана с2% бензола и примерно 10% воды, на45-ую тарелку подают орошение0,200 кг/ч углеводородов и всех0,040 кг/ч воды, полученной в дистилляте. 70 20 5даваемых растворителя и воды,Формула изобретения 50 55 В дистилляте растворитель аналитически не обнаруживается, температура донной части колонны составляет 115 С.Со дна поЛучают продукт, представляющий собой растворитель и смесь бензола и толуола, который подают во вторую колонну, снабженную 30-ью тарелками с одним колпачком ярус- ного типа на 20-ую тарелку снизу, с верха колонны выводят 0,799 кг/ч бензола и толуола и 0,016 кг воды, которую полностью подают на орошение.Температура в донной части колонны составляет 145 С, смесь толуола и безола, полученная таким путем, содержит менее чем 200 ппм н-гептана в количестве растворителя ниже аналитически обнаруживаемой величины. Ло известному способу рафинат содержит не менее 1000 ппм растворителя, поэтому его необходимо подавать в дополнительную колонну доочистки. В примере 1 и 3 дефлегмация на стадию экетрактивной перегонки сос тавляет соответственно 2 и 4 вес,%в расчете на общее количество поМодификации этих примеров в том случае, когда половину воды дефлегмируют на верх рециркуляционной колонны, заключаются в том, что количество н-гептана или неароматического углеводорода в экстракте (бензол в примере 1, смесь ВТХ в примере 2 и ВТ в примере 3), повышается до 350 ппм, с другой, стороны часть воды (пример 1, 2) вводимая на дно колонны испаряется при расходах растворителя, в результате чего экономится теплое испарение воды, которая используется в количестве 0,05 кг в примере 1, 0,1 кг в примере 2 и 0,08 кг в примере 3. Способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими путем жидкостной экстрактивной перегонки водным селективным растворителемв колонне экстрактивной перегонки ари повышенной температуре, с выделением рафината.и ароматических углеводородов и растворителя в виде экстракта, который подают на разделение в колонну рек82695тификации, с выделением в виде дистиллата ароматических углеводородов и воды, и кубового продукта - растворителя, рециркулируемого в колонну экстрактивной перегонки, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения степени чистоты целевЬго продукта, рафинат подают на отстаивание с отбором нижней водной фазы и 2-4 вес.7 верхней углеводо родной фазы, и процесс ведут при подаче половины количества воды, вы 3 10деленной в колонне ректификации,в виде флегмы в верхнюю часть указанной колонны и оставшейся частиводы в куб колонны или при подачевсего количества воды в виде фпегмы в верхнюю часть колонны,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР Ф 360759,кл. С 07 С 7/08, 1968.2. Патент СССР Ф 361559,кл. С 07 С 7/08, 1968 (прототип).826953 аз 2573 84 Т ноеВНИИПИ ко Рпо д и113035, ауш .де Подписмитета СССоткрытийскад наб.,город, ул, Проектная, 4 Патен Филиал Составитель А.Бобровактор Е.Папп ТехредМ.Рейвес Корректор Н. Швьдка