СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ C Российский патент 1994 года по МПК C07C15/08 C07C7/05 C10G7/08 

Изобретение относится к усовершенствованному способу выделения ароматических углеводородов С₈ из катализатов риформинга прямогонных бензиновых фракций, содержащих в качестве примесей парафиновые углеводородсы С₉ и выше, олефиновые, циклопарафиновые и циклоолефиновые углеводороды С₈ и выше.

Известны способы выделения ароматических углеовдородов из катализатов риформинга экстракцией селективными растворителями (сульфоланом, гликолями и др.) либо азеотропной ректификацией с метанолом, ацетонитрилом [1].

Недостатком указанных способов является сложность технологии и значительная энергоемкость указанных процессов.

Известен способ очистки ароматических углеводородов С₈ от парафиновых углеводородов азеотропной ректификацией с толуолом [2].

Недостатком способа-прототипа является низкая селективность толуола при разделении катализатов, содержащих циклопарафины, циклоолефины и олефины С₈ и выше.

Цель изобретения - повышение выхода, качества целевого продукта, снижение энергозатрат на разделение.

Сущность изобретения состоит в том, что выделение ароматических углеводородов С₈ осуществляют ректификацией с разделяющим агентом, в качестве которого используют смесь толуола, ароматических углеводородов С₉ и н-октана при массовом соотношении толуол : примеси (20-120):1; ароматические углеводороды : примеси (5-50):1; н-октан : примеси (2-25):1, где под примесями понимается сумма парафиновых углеводородов С₉ и выше; олефиновые, циклопарафиновые, циклоолефиновые углеводороды С₈ и выше. Проведение ректификации с указанным разделяющим агентом, а также указанные выше соотношения его компонентов и примесей являются отличительными признаками изобретения.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является повышение качества, выхода, снижение энергозатрат.

Способ иллюстрируется примерами конкретного выполнения, которые представлены в таблице; описаны примеры 1, 2, 15, катализаторам и разделяющим агентам.

П р и м е р 1. Гидроочищенную прямогонную бензиновую фракцию, выкипающую при 105-135^оС и содержащую НАУ 82,5 мас.%, АУ 17,5 мас.%, подвергают каталитическому риформингу на полиметаллическому катализаторе, содержащем мас.%: Платина 0,7 Хлор 0,6 Рений 0,08 Кадмий 0,6
Сульфированная окись алюминия Остальное при 528^оС, давлении 3,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,7 ч^-1, кратности циркуляции водородсодержащего газа 1800 м³/м³.

Катализат после стабилизации (отгонки газов С₁-С₄) с октановым числом 98,7 по исследовательскому методу имеет состав, мас.%: парафиновые и циклопарафиновые углеводороды С₅-С₇ 16,40; парафиновые углеводороды С₈ 3,85; парафиновые углеводороды С₉ и выше 1,04; олефиновые углеводороды С₈ и выше 0,25; циклопарафиновые углеводороды С₈ и выше 1,08; циклоолефиновые углеводороды С₈ и выше 0,38; бензол 11,24; толуол 7,13; АУС₈ 56,32; нерасшированные ВКК 0,94.

Концентрация близкокипящих к АУС₈ примесей 2,75 мас.%.

Указанный катализат риформинга в количестве 100 кг/ч вместе с 303,81 кг/ч разделяющего агента (р.а.) направляют в питание ректификационной колонны эффективностью 40 т.т., работающей при флегмовом числе 2,0, температуре верха 115,2^оС, низа 162,4^оС.

Разделяющий агент имеет состав, мас.%: толуол 69,08; АУС₆ 21,87, в том числе н-пропилбензол 11,2; изопропилбензол 5,4; 1,2,3-триметилбензол 3,7; 1,3,5-триметилбензол 1,57; н-окнат 9,05.

Соотношение толуол : примеси 80:1; АУС₉ : примеси 25 : 1; н-октан : примеси 40:1.

По верху колонны выделяют 279 кг/ч дистиллята состав, мас.%: Бензол 2,95 Толуол 78,85 АУС₈ 0,12 НАУ Остальное
Указанный поток направляют на стадию экстракции триэтиленгликолем с целью выделения чистых бензола и толуола.

По низу колонны выделяют 124,8 кг/ч продукта, содержащего 44,86 мас.%, АУС₈, 55,09 мас.% АУС₉ и 0,05 мас.% НАУ.

Нижний продукт колонны ректифицируют в колонне, содержащей 80 колпачковых тарелок, работающей при флегмовом числе 1, при температуре верха 145^оС, низа 181^оС.

В результате по верху колонны выделяют целевой продукт - АУС₈ концентрацией 99,90 мас. % с суммарной концентрацией примесей 0,08 мас.%, в том числе парафиновые углеводороды С₉ и выше 0,04 мас.%; олефиновые углеводороды С₈ и выше 0,01 мас.%; циклопарафиновые и циклоолефиновые углеводороды С₈ и выше 0,003 мас.%; нерасшифрованные компоненты 0,02 мас.%.

Выход целевого продукта 99,1 мас.% от потенциального содержания в катализате риформинга. Продукт отвечает требованиям ГОСТ.

Нижний продукт колонны - АУС₉, содержащий 1,8 мас.% АУС₈, рециркулирует в процесс как компонент разделяющего агента.

П р и м е р 2 (сравнительный, по способу-прототипу). Катализат риформинга состава, приведенного в примере 1, подвергают ректификации в колонне эффективностью 150 клапанных тарелок в присутствии разделяющего агента - чистого толуола, взятого в соотношении толуол : примеси 100 : 1. В результате при флегмовом числе 10, температуре верха 112^оС, низа 151^оС выделяют по низу продукт, содержащий 93,2 мас.% АУС₈ и 6,8 мас.% примесей и высококипящих компоннетов, содержащихся в исходном катализате. Указаннынй продукт подвергают ректификации по колонне эффективностью 150 клапанных тарелок при флегмовом числе 5. В результате по верху колонны получают целевой продукт, содержащий 99,1 мас. % АУС₈. Концентрация примесей в АУС₈ составляет 0,82 мас. % , в том числе парафиновые углеводороды С₉ и выше 0,09 мас.%; олефины С₈ и выше 0,19 мас.%; циклопарафины и циклоолефины С₈ и выше 0,54 мас.% нерасшифрованные компоненты 0,04 мас.%.

Выход целевого продукта от потенциала 90,8 мас.%. Продукт не отвечает требованиям ГОСТ.

П р и м е р 15 (сравнительынй). Гидроочищенную прямогонную фракцию, выкипающую при температуре 107-142^оС и содержащую 76,3 мас.% НАУ 23,7 мас. АУ, подвергают каталитическому риформингу на полиметаллическом катализаторе, содержащем, мас.%: Платина 0,51 Фтор 0,43 Рений 0,09 Кадмий 0,48
Сульфированная окись алюминия Остальное при 539^оС, давлении 2,8 МПа, объемной скорости подачи сырья 1,8 ч^-1, кратности циркуляции водородсодержащего газа 1670 м³/м³.

Стабильный катализат риформинга, имеющий октановое число 98,9 по исследовательскому методу, содержат мас.%: НАУ 27,19, в том числе примеси 1,89, включая парафиновые углеводороды С₉ и выше 0,27; циклопарафиновые и циклоолефиновые углеводороды С₈ и выше 0,79.

Концентрация АУ в катализате 72,81 мас.%, в том числе АУС₈ 52,33 мас.%. Указанный катализат в количестве 100 кг/ч, а р.а. в количестве 181,48 кг/ч состава, мас. % : Толуол 57,77 АУС₉ 29,73 н-октан 12,50 подают в питание ректификационной колонны эффективностью 80 клапанных тарелок, работающей при флегмовом числе 2,0, температуре верха 117,4^оС и низа 165,3^оС.

Соотношение толуол : примеси 60:1; АУС₉ : примеси 30:1; н-октан : примеси 12:1.

По верху колонны выделяют 172,6 г/ч продукта, содержащего 71,14 мас.% АУ, в том числе бензол 5,32; толуол 65,7; АУС₈ 0,12; НАУ остальное.

Указанный поток направляют на стадию экстракции триэтиленгликолем с целью выделения чистых бензола и толуола.

По низу колонны выделяют 108,88 кг/ч продукта, содержащего 47,87 мас.% АУС₈, 52,07 мас.% АУС₉ и 0,06 мас.% примесей.

Нижний продукт колонны ректифицируют в колонне, содержащей 80 колпачковых тарелок, работающей при флегмовом числе 1, при температуре верха 145^оС, низа 182^оС.

В результате по верху колонны выделяют целевой продукт - АУС₈ концентрацией 99,88 мас.% с суммарной концентрацией "примесей" 0,12 мас.%, в том числе парафиновые углеводороды С₉ и выше 0,06 мас.%, олефиновые углеводороды С₈ и выше 0,02 мас.%, циклопарафиновые и циклоолефиновые углеводороды С₈ и выше 0,04 мас.%.

Выход целевого продукта от потенциального содержания в катализате риформинга 97,4 мас.%. Продукт отвечает требованиям ГОСТ.

Нижний продукт колонны - АУС₉, содержащий 1,4% АУС₈, рециркулирует в процессе как компоннет р.а.

По низу колонны выделяют 108,88 кг/ч продукта, содержащего 47,87 мас.% АУС₈, 52,07 мас.% АУС₉ и 0,06 мас.% примесей.

Нижний продукт колонны ректифицируют в колонне, содержащей 80 колпачковых тарелок, работающей при флегмовом числе 1, при температуре верха 145^оС, низа 182^оС.

В результате по верху колонны выделяют целевой продукт АУС₈ концентрацией 99,88 мас.% с суммарной концентрацией примесей 0,12 мас.%, в том числе парафиновые углеводороды С₉ и выше 0,06 мас.%, олефиновые углеводороды С₈ и выше 0,02 мас.%, циклопарафиновые и циклоолефиновые углеводороды С₈ и выше 0,04 мас.%.

Выход целевого продукта от потенциального содержания в катализате риформинга 97,4 мас.%.

Продукт отвечает требованиям ГОСТ. Нижний продукт колонны АУС₉, содержащий 14% АУС₈, рециркулирует в процессе как компонент р.а.

Использование: нефтехимическая промышленность. Сущность изобретения: продукт - ароматические углеводороды C₈. Их выделяют из катализатов риформинга прямогонных бензиновых фракций, содержащих в качестве примесей парафиновые углеводороды C₉ и выше, олефиновые, циклопарафиновые и циклоолефиновые углеводороды C₈ и выше ректификацией в присутствии разделяющего агента, содержащего толуол, ароматические углеводороды C₉ и н-октан. Процесс ведут при массовом соотношении толуол: примеси (20 - 120) : 1, ароматический углеводород C₉: примеси (5 - 50) : 1 и н-октан: примеси (2 - 25) : 1. Целевые ароматические углеводороды в смеси с ароматическим углеводородом выделяют в кубовом продукте. Кубовый продукт разделяют ректификацией. В качестве ароматического углеводорода C₉ используют н-пропилбензол, или изопропилбензол, или изомеры триметилбензола или их смесь. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ C₈ из катализатов риформинга прямогонных бензиновых фракций, содержащих в качестве примесей парафиновые углеводороды C₉ и выше, олефиновые, циклопарафиновые и циклоолефиновые углеводороды C₈ и выше, путем ректификации в присутствии толуола, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и качества целевого продукта и снижения энергозатрат, ректификацию ведут в присутствии дополнительно ароматического углеводорода C₉ и н-октана при массовом соотношении толуол : примеси (20 - 120) : 1, ароматический углеводород C₉ : примеси (5 - 50) : 1 и н-октан : примеси (2 - 25) : 1 с отбором в кубовом продукте смеси целевых ароматических углеводородов C₈ с ароматическим углеводородом C₉ и последующим разделением указанной смеси ректификацией. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ароматического углеводорода C₉ используют н-пропилбензол, или изопропилбензол, или изомеры триметилбензола, или их смесь.