Способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюз СфветсникСфциалистичвсиикРеспублик и 941341(72) Авторы изобретения Уфимский нефтяной институт и Научно-исследовательский институт нефтехимических производств(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ1Изобретение относится к химии нефти, а конкретно к способу выделения ароматических углеводородов из средних фракций нефти.Выделение ароматических углеводородов из нефти представляет интерес при производстве углеводородных растворителей, деароматизированных керосинов, сырья для получения ароматических концентратов. Эти продукты могут быть использованы в качестве сырья в процессах гидродеалкилирования, производства активной сажи и т.п.Известен способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими, путем жидкостной экстракции или экстрактивной перегон. кой в присутствии селективного водо- содержащего растворителя, например 20 М-формилморфолина, с получением рафината и экстракта, направляемого в отгонную колонну, в верхнюю и нижнюю часть которой вводят воду с последую 2щим отбором азеотропной смеси ароматических углеводородов с водой и водосодержащего растворителя из верхней и нижней частей колонны. Воду подают 60-1004 к количеству воды, содержащейся в азеотропной смеси 1.Недостатком этого способа являются его ограниченные возможности (выделение лишь низкокипящих ароматических углеводородов - бензол толуол), что связано с использованием в способе процесса экстрактивной ректификации, Кроме того, способ характеризуется сложностью аппаратурного оформления и материалоемкостью процесса, невозможностью достаточно полного выделения ароматических углеводородов, большими потерями растворителя.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей экстракцией селективным растворителем М,й-диметилимидазолидоном. Этотэкстрагент имеет высокие термические и гидролитическую стабильности,обладает умеренной токсичностью,не корродирует углеродистую сталь.Указанный способ предпочтительнопредназначен для выделения ароматических углеводородов из катализаторов риформинга (Фракция 62-105 оС).При экстракции этой фракции (62- (о105 С) степень извлечения бензола99 Ф, а по суммарной ароматике 973 12)Однако данный способ не позволяет1выделять ароматические углеводородыиз средних фракций нефти, выкипающихв области температуры кипения растворителя, характеризуется недоста.точно высокой избирательностью раст-ворителя, селективностью и степеньюизвлечения,Целью изобретения является повышение селективности процесса выделения ароматических углеводородов извысококипящих углеводородов среднихфракций нефти.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу выделенияароматических углеводородов из углеводородных смесей экстракцией селек(тивным растворителем й,й-диметилимидазолидон, они используют М,й-диметилимидазолидон, содержащий 3-10 мас.4воды, с последующей регенерациейрастворителя с реэкстракцией н -гептаном.Степень извлечения ароматических-диметилимидазолидона, содержащеговоду, достигает 98,9 мас.4.Способ проверен экспериментальноеона искусственном сырье, содержащем(тридекан и д -метилнафталин, методом одноступенчатой экстракциий,й-диметилимидазолидоном, содержащим 3-10 вес. 0 воды, при 40 оС иреэкстракцией н -гептаном при 20 оС, 4П р и м е р 1, Из треугольныхдиаграмм, полученных при 40 С, длясистем, содержащих с -метилнафталин,тридекан, й,й-диметилимидазолидони М,Ы-диметилимидазолидон, обводненный (10 мас.3 воды), установленавозможность использования обводненного Й,М-диметилимидазолидона с получением экстракта, содержащего 100ароматических углеводородов. Растворимость М,й-диметилимидазолидонав тридекане (рафинате) при обводнении снижается с 6,5 Ф до 1,9 мас.(;,3 9413414а растворимость тридекана в безвод(ном и обводненномМ,й-диметилимидазолидоне с 5,05 до 0,45 мас.Ф,П р и м е р 2. В делительную воронку, снабженную рубашкой, загружают4,0863 г й,й-диметилимидазолидонаи 2,1036 г сырья, содержащего 50 мас.Фтридекана и 50 мас.3 о -метилнафталина. Смесь термостатируют при40 С 30 мин при интенсивном перемешивании. После отстаивания отделяютэкстрактную и рафинатную фазы, Массаэкстрактной Фазы 5,3783 г. Массаэкстрактной фазы 0,8606 г. Составыобеих фаз анализируют хроматографически.П р и м е р 3, В качестве раст 1ворителя используют М,й-диметилимидазолидон, содержащий 5 мас.3 воды(4,0521 г), Сырье (2,0253 г), условия опыта и методика, как в примере 2. Получают экстрактную фазу(1,0211 г).П р и м е р 4. Керосино-газойлевую Фракцию Краснодарской нефти(190-320 оС) подвер ают одноступенчатой экстракции й,й-диметилимидазолидоном, содержащим 1 О мас,воды,.р. 40 ос,П р и м е р 5. фракцию (190360 оС) Тюменской нефти подвергаютступенчатой экстракции М,М-диметилимидазолидоном, содержащим 3 мас,Фводы, при 35 С.П р и м е р 6, В делительную воронку, снабженную рубашкой, загружают0,0711 г н -гептана (растворитель)и 2,3370 г смеси (сырье) 35,1 мас, -метилнафталина и 64,9 мас,гй,й-диметилимидазолидона. Одноступенчатую экстракцию проводят при 20 оСпо методике, описанной в примере 2,Получают 6,0060 г экстрактной и1,3414 г рафинатной фазы.П р и м е р 7, Экстрактный раствор, полученный в примере 5 подвергают одноступенчатой экстракцииН -гептаном в соотношении 1:4 мас./доли при 25 С. Получают экстрагентный (64,75 г) и рафинатный (10,25 г)растворы.П р и м е р 8, Из полученных треугольных диаграмм для систем, содержащих с(,-метилнафталин, Н -гептан54,62 мас.3, а н -гептана в обводненном М,М-диметилимидазолидоне1,87 мас.Ф.Результаты опытов представлены втаблице. 941341вВарьируя составом растворителя (добавка мас.Ф), кратностью растворителя, сырьем можно достичь степень извлечения суммарной ароматики из средних фракций нефти более 983 при концентрации ароматических углевоИспользование обводненного М,й-ди- :дородов в рафинате менее 2 Ф. Выделеметилимидазолидона позволяет значи- ние ароматических углеводородов из тельно повысить селективность про- экстрактных растворов, содержащих1цесса, которая характеризуется коэф в М,М-диметилимидазолидон, со степенью фициентом разделения с 253 для без- извлечения выше 753 и коэффициентом1водного М,М-диметилимидазолидона разделения более 8, при одноступендо 116,9 для М,М-диметилимидазолидо- чатой экстракции может быть осущестна, содержащего 1.0 мас.3 воды. влено Н -гептаном.1 ДффаР ие Ч 1 1 аэ неф офхйюхй цхцда оео оф оюфффкю 1 11 1 1 13х11 1 1 1 1 1Е 1 1 фй 1 Е 1 Х ж н н хн х 1 ХЭХвдх виф о ое ха 1оо 1 хонеЮ 3Х1 Х Еед юо аф фо но еао1 .1фкф3ф оо рфххфцХХЭО 1нхка 1 1 1 1ео фо ах х к цехз о ивфф 1 1 1е офохкцхф фоДххоо1 ссНХФа 1 1ООДЭсО се уьфФх ооэнхфцохехфоехлхкаи 1 1 11 1.11 1кХХ 1дне ф3Звхххне це1 е х д е 911341 Х 1 Х дне ф фхвххх о нец ойоооФ 1 Ф оо ххх оон еав ДЮф м ах Ф Ю Ю 11 з - х е зм 5 цч мл м Об а 11 ак 1 Вз Сзаф-аз ай оззеа с хваас ц 1 11 1 1 1 ц о 1лба ео оо азхаа еззо свф а1 1 1 о ч1 Х Еа 1 о ач 1 21 1л и а 2 т еоа зо о а а с 1- 9 ч е з о з че ц К вв е е а з е о с з 1О е с счлаз з - э о е о чдз 1 1 11 1 М1 11е чо ч м х з 1" Э Ц 1- И. е з.а ач аасз сзй оео ииа- з1 Еа1 Ец а з о 1 й аа ч 1 Е Еа ц Ол з ао охазйсйФ ЮРСоставитель В. ПолетаевТехред Ж, Кастелевич Корректор Ю, Иакаренко Редактор И. Иитровка Заказ 4755/5 Тираж 445ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,11 941формула изобретения Способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей экстракцией селективным растворителем М)й-диметилимидазолидоном) о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селективности про"цесса, используют М,й-диметилимидазо.- лидон, содержащий 3-10 мас.Ф воды, 10 341 12с последующей регенерацией растворителя реэкстракцией и -гептаном,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 700059) кл. С 07 С 7/10) опублик.19792, Авторское свидетельство СССРЮ 583994) кл. С 07 С 7/10, опублик.1977 (прототип).