Способ выделения этилбензола

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциапистичеекихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 1811,80 (21) 2965569/23-04 (1 М. КП. с присоединением заявки Нов(23) Приоритет С 07 С 7/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.3 (088,8) Опубликовано 23,05,82. Бюллетень Мо 19 Дата опубликования описания 23. 05. 82 71) Заявитель нститамедалие Орде нефтехимТрудового Красного Знамени еских процессов им.акад.Ю.ГО с Изобретение относится к способам выделения чистых органических веществ, конкретно к способу выделения этилбензола из его смесей с изомерами ксилоламии может быть пр менено в нефтехимической, нефтепере рабатывающей и коксохимической промышленности.Этилбензол, применяемый дл чения стирола и окиси пропиле должен иметь чистоту не менее 99,8 .Этилбензольная фракция, выде" .ленная из нефти и гидрированных жид ких продуктов ниролиза, не отвечает этим требованиям. Содержание этилбензола в этих Фракциях обычно не превышает 35 - 45. Наибольшувзтрудность представляет отделение этилбензола от ксилолов.Известен способ выделения этилбензола из его смесей с изомерами ксилола четкой ректификацией. Цля вЫделения этилбензола этим методом требуется применение 2 - 3 высокоэффективных колонн обШей высотой 200 - 240 м и общим числом теоретических тарелок около 300 - 400 ш и весьма высокой кратности ор 55 - 100. Даже при таких жестких условиях выделения не удается дос.тичь отбора целевого продукта выше65 - 80от потенциала 1).Недостатками этого способа являются невысокая чистота выделенногоцелевого продукта, а также сложностьтехнологии, связанная с применениемколонн огромных размеров с большимчислом теоретических тарелок.Воэможности выделения этилбензолачеткой ректификацией ограничены тем,что разделяемые компоненты, например этилбензол-параксилол, по темературе кипения различается всегоа 2,2 ос.В настоящее время этилбензол выделяется из смеси с ксилолами азеотропной и экстактивной перегонкой.илиэкстракцией.Известен способ разделения смесиизомерных ксилолов и этилбензолаэкстракцией с помощью трифторметансульфокислоты Р СЯ Н. Двухступенчатая экстракция осуществляется при25 температуре в экстракторе 5 - 30 Си соотношений растворителя и сырья2:1. Чистота выделенного этилбензола достигает 95 (21,Недостатками этого способа являют.3 я низкая степень чистоты выделенно 929620Основными недостатками известного способа являются низкая степень чистоты выделенного этилбензола и невысокий выход целевого продукта от потенциала, Кроме того, данный способ требует применения многоступенчатой сложной технологии, включающей наряду с азеотропной перегонкой 60 65 го этилбензола, высокая коррозионнаяактивность применяемого растворителяи, следовательно, необходимость изготовления аппаратов и трубопроводаиз дорогостоящих специальнйх сталей.Известен также способ выделенияэтилбензола из технического ксилолаэкстракцией с применением смеси фтористого водорода и трехфтористогобора НР-ВР . Экстрагирование прово"дится при -50 - 20 фС под давлением1 - 20 кг/см. В процессе экстракции этилбензол отбирают в виде рафината и экстракцию проводят в присутствии разбавителей - предельныхалифатических углеводородов, например 5изогексана,изопентана,метилциклогексана или метилциклопентана,При этомчистота выделенного этилбензола обыч-,но не превышает 96 3).Основным недостатком этого способа является применение дефицитныхтрифторзамещенных кислот и обязательное использование легколетучегоразбавителя, резко повышающего пожароопасность производства, В связи 25с применением легколетучих разбавителей возникает необходимость себетелей возникает необходимость охлаждения продуктов до -50 С, чтоорезко удорожает себестоимость целевого продукта,Наиболее близким к изобретениюпо технической. сущности и достигаемому результату является способ выделения этилбензола из его смеси с.ксилолами путем экстрактивной ректификации с использованием в качестве селективного растворителя этилциклогексана. Ректификацию смеси технического ксилола с этилциклогексаномпроводят на колонке в 25 теоретичес,ких тарелок с флегмовым числом 25:1в одну или две ступени. Далее смесьэтилциклогексана с этилбензолом ипримесью изомеров ксилола разделяютодним из известных методов (экстрак " 45тивная ректификация, адсорбция илиэкстракция), Регенерированный приэтом этилциклогексан вновь возвращают на стадию перегонки, а выделенныйиз растворителя или адсорбента этилбензольный концентрат содержит либо75 . - 80(для одной ступени),либо 92 - 94(для двух ступеней)основного вещества. Выход этилбензола в процессе составляет 85 - 8855от его содержания в исходном ксилоле (4 .,также экстрактивную ректификацию,экстракцию или адсорбцию.Цель изобретения - повышение степени чистоты целевого продукта.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу выделенияэтилбензола из его смеси с ксилоламипутем экстрактивной дистилляции вприсутствии селективного растворителя, в качестве последнего используют гликольамид или дифармилгликольамид при весовом соотношении селективного растворителя и исходнойсмеси 1,5 - 2,0 ; 1.На чертеже представлена схемадля осуществления способа.Исходное сырье вводят по линии 1 в питательную часть колонны2 экстрактивной ректификации, имеющей 25 - 30 теоретических тарелок.Данную колонну эксплуатируют притемПературе верха 1.35 - 138 С низао7150 - 160 С атмосферном давлении.В верхнюю часть колонны 2 подают полинии 3 селективный растворитель(разделяющий агент), гликольамид илидиформилгликольамид, Весовое соотношение разделяющего агента и сырьяподдерживают на уровне 1,5-2,0 г 1.В колонне 2 в качестве дистиллята по линии 4 выводят этилбензол.После охлаждения в дефлегматоре 5часть дистиллята возвращают по линииб в колонну 2 на орошение, а остальную часть этилбензола выводят полинии 7 в виде товарного продукта состепенью чистоты 99,5-99,8 . С низаколонны 2 в виде экстрактного раствора по линии 8 отводят смесь ксилолов и разделяющего агента в ректификационную колонну 9, имеющую 20теоретических тарелок. Колонна, 9 работает при температуре верха 140 С,низа 170 С и атмосферном давлении.Из колонны 9 по линии 10 в видедистиллята отводят иэомеры ксилола,которые после охлаждения в дефлегматоре 11 частично возвращаются полинии 12 на орошение, а избыток выводится по линии 13,из системы. Сниза колонны 9 по линии 14 отводятотрегенерированный разделяющий агент,который после охлаждения в дефлегматоре 15 до 125 - 130 С циркулирует всистеме.При осуществлении предлагаемогоспособа степень извлечения этилбензола достигает 96 - 97 , а степеньчистоты выделенного целевого продукта 99,5-99,8 ,Исходные и полученные продуктыанализируют методом газожидкостнойхроматографии. В качестве неподвижной фазы применяют ПЭГА (полиэтиленгликольадипинат), нанесенный наинзенский кирпич ТНДС-М. Скоростьгаза-носителя (водорода) составляет929620 50 Таблица 1 гПолучено гВзято Исходное сырье 243,0 37,0 Этилбензол, 109,8 16,7чистотой99,7Разделяющийагент - гликольамид 413,0 63,0 Ксилолы,чис-.тотой 98,3125,6 19,1 90 мл/мин. Анализ проводится притемпературе термостата колонок 130 С.П р и м е р 1. Исходное сырье следующего состава:Зтилбензол 46,8 .Мета-ксилолПара-ксилолОрта-ксилол 32,6подвергают экстрактивной ректификации на лабораторной колонке с 25 теоретическ и тарелками при сле 30 дующих условиях работы колонны экстрактивной ректификации;Температура верха 135-138 СТемпература куба 150-160 СДавление 760 мм рт.ст 15Разделяющий агент - гликольамид. общей формулы Но-СН -СО-ИНВесовое соотношение разделяющего Яагента и сырья 1,5 : 1.При проведении опыта получают результаты, приведенные в табл. 1,По полученным данным находят, что степень извлечения этилбензола от 25 потенциала составляет 96,6.П р и м е р 2, Опыт проводят. в тех же условиях, что и в примере 1, с той лишь разницей, что в нем экстрактивную ректификацию проводят с 30 применением селективного растворителя гликольамида, при весовом соотношении разделяющего агента и сырья 2 ф 1.При проведении опыта получают ре зультаты, приведенные в табл. 2.По полученным данным находят, .что степень извлечения этилбензола от потенциала составляет 97 .П р и м е р 3. Опыт проводят 40 в тех же условиях, что и в примере 1, с той лишь разницей, что в Нем экстрактивную ректификацию проводят с применением разделяющего агентадеформилгликольамида общей формугС-йлыНО-СН-С 0-ц при весовом соотноСшенин селективного растворителя и сырья. 1,5: 1.При проведении Опыта получают результаты, приведенные в табл. 3. По полученным даннью находят, что степень извлечения этилбензола от потенциала составляет 96,0.П р и м е р 4. Опыт проводят в тех же условиях, что и в примере 1, с той лишь разницей, что в нем экстрактивную ректификацию проводят с применением селективного растворителя диформилгликольамида, при весовом соотношении разделяющего агента и сырья 2 : 1.При проведении опыта получают результаты, приведенные в табл. 4. По полученным данным находят, что степень извлечения этилбензола от потенциала составляет 96.Выделенный этилбензол, чистотой 99,6 - 99,8, .соответствует необходимым требованиям и имеет следующие физико-химические показатели:Относительная плотность при 20 Сдало 0,866-0,867 г/смэПоказатель преломления при 20 Спо 1 4960Температура кипения при760 мм рт. ст. 136,23 С.Для отражения преимущества предлагаемого способа по сравнению с ,известным приводится в табл. 5. Как видно из приведенных данных, гликольамид или диформилгликольамид по сравнению с этилциклогексаном является более эффективным, так как степень чистоты выделенного этнлбензола чпалось повысйть с 92 94 до 99,5 - 99,8 при одновременном увеличении степени извлечения с 85 - 88 до 96 в . 97 Кроме того, в предлагаемом способе кратность орошения по сравнению с известным способом сокращается в 6,25 раз, что ведет к сокращению энергетических затрат,402,0 60,0Ксилолы,чистотой97,8- 139,0 20,7 392,9 58,7 18,1 2,7 Потери 671,0 100,0 Итого: Итого: 670,0 100,0 Исходное сырье 258,0 Регенерированный разделяющийагент Регенери"рованныйразделяющий агент Регенерированныйразделяющий агент 505,2 65,8 1 2 81 7929620 10 Таблица 4 гПолучено гВзято Исходное сырье 284,0 40,0 Этилбензол, 127,8 18,2чистотой99,6Диформилгликольамид 425,0 60,0 Ксилолы,чистотой98145,0 20,3 Регенерированныйразделяющийагент 418,5 59,0 17,7 2,5 Потери 709,0 100,0 709,0 100,0 Итого: Итого: 25 Та блица 5 Степень извлеченияэтилбензола,Степеньчистотыэтилбензола,Наименование спо- соба РастворитеКратностьлиорошения Известный Этилциклогексан85-88 92-94 25 Предлагаемый Гликольамид 99,7-99,8 96,6-97,0 Диформилгликольамид 99,5-99,6 96,0 Формула изобретения 45 50 55 Способ выделения этилбензола из его смеси с ксилолами путем экстрактивной дистилляции в присутствии селективного растворителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени чрстоты целевого продукта, в качестве селективного растворителя используют гликольамид или диформилгликольамид при весовом .соотношении селективного растворителя и исходной смеси 1,5-2,0:1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Сулимов А.Д. Производствоароматических углеводородов изнефтяного сырья. М., Химия, 1975,с. 90.2. Патент Японии 9 52-20980,кл. 16 С 1, опублик.1977.3. Патент Японии Р 44-5314,кл. 12 С 333, опублик19694. Авторское свидетельство СССРР 137907, кл. С 07 С 15/02, 1960Государст лам изобр Москва, Ж 448енного ком тений и от 35, Раушск Подписитета СССРрытийя наб., д.