Способ одновременного разделения потоков тяжелых и легких углеводородов на ароматические и неароматические углеводороды Советский патент 1984 года по МПК C07C7/10 C10G21/02 

Изобретение относится к способу одновременного разделения на ароматические и неароматические углеводороды потоков тяжелых и легких углеводородов, Известно разделение ароматических и неароматических соединений, присутствующих в потоке углеводородов, путем экстракции ароматических соединений с помощью селективного растворителя с последующим разделением полученной экстрактной фазы на арома тические соединения и растворитель дистилляцией. Такой способ очень удобен для потоков углеводородов, которые имеют температурные пределы кипения более низкие, чем у селективного растворителя, поскольку различие в температурах кипения между ароматическими соединениями и сепективным растворителем обуславливает хорошее разделение путем дистипляции 1 . Разделение потоков углеводородов, имеющих температурные пределы кипения близкие или сравнимые с температурой кипения селективного раствори теля, более затруднительно, поскольку дистилляционное разделение ароматических соединений, экстрагированны из тако1:о потока углеводородов, и селективного растворителя невозможно и требуется применение более слож ных способов для осуществления разделения. Известен способ одновременного разделения потоков тяжелых и легких углеводородов на ароматические и неароматические углеводороды, заключающийся в том, что поток тяжелой фракции смешивают с селективным раст ворителем, имеющим температуру кипения нише температуры кипения потока легких кглеводородов, например сульфоланом, с получением тяжелого рс1финатного и экстрактного растворов. Поток легких углеводородов также смешивают с селективным растворителем и получают легкий экстрактный и рафинатный растворы. Рафинатные раст воры с каждой стадии экстракции нап равляют на регенерацию растворителя Экстрактные растворы с обеих стадий подвергают совместно дистилляции с получением легких неароматических углеводородов, которые направляют на стадию экстракции потока легких угле водородов, и тяжелых неароматических углеводородсл, которые направляют на стадию экстракции потока тяжелых углеводородов, а также остатка, который подвергают дистилляции с получением растворителя и ароматических углеводородов. Растворитель возвращают на стадии экстракции Г2. Однако в известном способе не достигается четкое разделение ароматических углеводородов на легкие и тяжелые и становится невозможным такое разделение просто дистилляцией, если температура кипения тяжелых ароматических углеводородов перекрывается с температурой кипения растворителя. Цель изобретения - улучшение степени разделения. Поставленная цель достигается тем, что согласие способу одновременного разделения потоков тяжелых и легких углеводородов на ароматические и неароматические углеводороды путем раздельной экстракции ароматических углеводородов из потока тяжелых углеводородов растворителем, имеюцим температуру кипения выше температуры кипения потока легких углеводородов, с получением тяжелого экстрактного и тяжелого рафинатного растворов с регенерацией растворителя из рафинатного раствора и выделением тяжелых неароматических углеводородов и экстракции ароматических углеводородов с получением легкого экстрактного и легкого рафинатного растворов с регенерацией растворителя из легкого рафинатного раствора, тяжелый экстрактный раствор подают на экстракцию ароматических углеводородов из потока легких углеводородов с последующим вьделением из полученного легкого рафинатного раствора селективного растворителя и смеси тяжелых ароматических и легких неароматических углеводородов, легкий экстрактный раствор подвергают экстрактивной дистилляции и полученную при этом остаточную фракцию подвергают дистилляции с выделением легшос ароматических углеводородов и селективного растворителя, который рециркулируют на стадию экстракции иа потока тяжелых углеводородов . В качестве растворителя на стадии экстрак1рт из потока тяжелых углеводородов используют сульфолан. Легкие углеводородыимеют температуру кипения 50-170 С. Тяжелые углеводороды имеют температуру кипения 150-350 0. 31 Селективный растворитель удаляют из рафинатных растворов промывкой водой. Использование в качестве селективного растворителя сульфолана явл ется особенно предпочтительным. Однако могут быть использованы и друг известные селективные растворители, нгп1Я1мер Фурфурол,фенол,сульфоксид, .алкиламиды жирных кислот. Могут быть использованы также гликоль, морфолин и/или типа пирролидин-пиперидин, низшие полиапкилен гликоли (такие, как дизтилен-, триэтштен-, тетраэтилен- и дипропилен гликоль). Если это необходимо, селективный растворитель может содержать некоторое количество воды, которая оказывает благоприятное дейс вие на селективность и/нли растворимость растворителя. Поток легких углеводбродов по , изобретению представляет собой пото углеводородов, которые имеют температурные пределы кипения более низкие, чем температура кипения (или температурные пределы кипения) применяемого селективного растворителя Поток тяжелых углеводородов пред ставляет собой поток углеводородов, которые имеют температурные пределы кипения более высокие, чем у потока легких углеводородов. Может существовать некоторое перекрытие температурньк пределов кипения потоков легких и тяжелых углеводородов, однако желательно, чтобы такого перекрытия не было. Температурные преде лы кипения потока тяжелых углеводцородов могут быть ниже или выше или сравни14ыми с температурой кипения (или температурными пределами кипения) применяемого селективного раст ворителя . Предпочтительными являются потоки легких углеводородов, которые кипят в интервале температур 50 -i , таких как бензиновые фракции которые могут быть непосредственно перегнаны или получены в процессе конверсии, в частности при каталитическом реформинге или в нроцессе пи ролиза . Подходящими потоками тяжелых уг,леводородов являются потоки, кипящи в пределах температур ISO-SSO C, та кие как керосины, газойли, которые могут быть получены как фракции при .непосредственной перегонке или при 74 каталитических и некаталитических процессах, например термическом крекинге, каталитическом крекинге и/нли гидрокрекинге. Экстрагирование из потоков предпочтительно осуществляют многостадийно, можно использовать любое подходящее оборудование. Экстрагирование можно например, осуществлять с помощью ряда смешивающих и отстаивающих ступеней. Рафинатные растворы со стадий экстракции содержат неб.ольшое количество селективного растворителя, который необходимо удалить. Предпочтительно промывать эти растворы водой, чтобы удалить из них селективный растворитель. Тяжелый экстрактный раствор используют как экстрагирующий раствор для потока легких углеводородов. В результате такого экстрагирования получают рафинатный раствор, который включает все или большую часть тяжелых ароматических соединений и неароматические соединения из потока легких углеводородов (называемые также легкими неароматическими соединениями) вместе с небольшим количеством селективного растворителя, а экстрактная фаза содержит все или большую часть аронатическ1гх соединений из потока легких углеводородов (называеьшк также легкими ароматическими соединениями). Рафинатный раствор (после пpo вllвки водой) может быть, если это необходимо, легко разделен на легкие неароматичсские соединения и тяжелые ароматические соединения путем дистилляции благодаря различию в температурных пределах кипешя между этими фракциями. Экстрактная фаза из потока легких углеводородов содержит легкие ароматические соединения и часть легких неароматических соединений. Ее подвергают экстрактивной дистилляции для удаления легких неароматических соединений. При экстрактивной дистилляции углеводороды, по крайней мере частично в паровой фазе контактируют с жидким селективным растворителем, в результате чего ароматические соединения отделяют от неароматических соединений, причем последние выводят в виде пара. Отбираемая с верха фракция при экстрактивной дистилляции, которая содержит легкие неароматические сое динения и небольшое количество легк ароматических соединений, очень лег ко конденсируется, вода (если она имеется) удаляется, а углеводород рециркулирует на стадию экстракции ИЗ потока легких углеводородов.. Большая часть легких ароматических соединений остается в остаточной фракции при экстрактивной дистил ляции. Легкие ароматические соединения отделяют от селективного растворителя путем дистилляции остаточной фракции, получившейся в процессе экстрактивной дистилляции. Дистилляцию очень удобно осуществлять в разделительной колонне при пониженном давлении. Предвочти-рельно вводят пар дпя улучшения разделения Отбираемый с верха продукт, который содержит пар и легкие ароматически .соединения, охлаждают, воду отделяют, а легкие ароматические соединения (которые могут быть рециркулированы в ректификационной колонне) удаляют. Селективный растворитель, полученный после удаления легких аромати ческих соединений, рециркулирует на стадию экстракции тяжелых углеводородов. Часть его может быть рециркулирована на стадию экстракции ароматических углеводородов из потока легких углеводородов и может быть введена в него вместе с экстрактной фазой со стадии экстракции тяжелых углеводородов и/или в точке, наиболее близкой к входу потока легких углеводородов во второй экстрактор (на стадию экстракции легких углеводородов) . селективного растворителя может быть также введена в экстрактивную ректификационную колонну. На чертеже показана схема осущест вления предлагаемого способа. Поток тяжелых углеводородов вводя по линии 1 в первый экстрактор 2, причем в первый экстрактор вводят селективный растворитель по линии 3 Рафинатную фазу выводят из экстрактора по 4 и промывают водой (не показано). Экстрактную фазу удаляют по линии 5 и вводят во второй экстрактор 6. Поток легких углеводородов вводят в экстрактор 6 по линии 7. Селективный растворитель вводят в экстрактор 6 по линии 8. Рафинатную фазу выводят из экстрактора по линии 9, промывают водой (не показа но) и дистиллируют (не показано) с получением тяжелых ароматических сое динений и легких неароматических соединений. Экстрактную фазу выводят из экстрактора по линии 10 и направляют через теплообменник 11 к экстрактивной ректификационной колонне 12, Оттуда легкую фракцию направляют в сепарационный резервуар по линии 13. Из этого резервуара углеводород рециркулируют в экстрактор б по линии 14, а воду удаляют по линии 15, остаток из экстрактивной ректификационной колонны 12 направляют по лиНИИ 16 к ректификационной колонне 17.. В эту колонну вводят пар по линии 18. Легкую фракцию напраш1яют по линии 19 к сепарационному резервуару 20. Из этого резервуара углеводород (легкие ароматические соединения) частично рециркулируют к ректификаг ционной колонне 17 по линии 21 и частично выводят по линии 22, а воду удаляют по линии 23. Регенерированный селективный растворитель, полученный в виде остатка в ректификационной колонне 17, удаляют оттуда по линии 24 и направляют через теплообменники 25 и 11 частично в экстрактор 2 и частично в экстрактор 6. Пример 1.61 т/день керосиновой фракции с температурными пределами кипения 190-240 С, которая содержит 20% по весу ароматических соединений, вводят в экстрактор 2. Экстрактор представляет собой контактный аппарат с вращающимся диском. Экстрагирование осуществляют при С сульЛоланом введенным по ли3 в количестве 555 т/день. Рафинатную фазу промывают водой, давая 37 т/день тяжелых неароматических соединений (содержание ароматических соединений ниже 1% по весу). К экстрактору 6 (который также представляет собой контактный аппарат с вращающимся диском) подводят по три линии 7 122 т/день легкой полученной непосредственной перегонкой углеводородной фракции с температурными пределами кипения 55-85 С, которая содержит 5% по весу бензола. Экстрактную фазу из экстрактора 2 (579 т/день) вводят в экстрактор 6. Температура в экстракторе 6 составляет 90С. По линии 8 430 т/день сульфолана также вводят в экстрактор 6, Рафинатную фазу из экстрактора 6 промывают водой. получая 134 т/день рафината. Экстрактную фазу из экстрактора 6 (1025 т/день) вводят через теплообме ник 11 в экстрактивную ректификацион ную колонну 12 по линии 10. Экстрактивное дистиллирование в колонне 12 осуществляют при давлении 0,2 ат и температуре остатка 175°С. Взятый с верха продзпст направляют по линии 13 к сепаратору и разделяют его на воду и углеводород; угдеводород рециркулирует к экстрактору 6 по линии 14. Остаток из колонны 12 отводят по линии t6 к ректификационной колон не 17, которая нагревается паром из линии 18. Взятый с верха продукт нап равляют по линии 19 к сепаратору 20, а углеводород (легкие ароматические соединения), полученный там, частично рециркулирует к ректификационной колонне по линии 21 и частично удаляется по линии 22 в количестве 12 т/день. Рафинатную фазу, выходящую по линии 9 из экстрактора 6 (который содержит менее, чем 100 рр m бензола), Промывают водой и дистиллируют, получая 24 т/день тяжелых ароматических соединений и 110 т/ден пищевого гексана. Пример 2. 61 т/день корогиновой фракции с температурой кипения 190-240 С, которая содержит 20 вес.% ароматических углеводородов подают в экстрактор 2. Экстрактор представляет собой контактор с вращающимся диском такого типа. Экстрак цию осуществляют при , подавая сульфолан по трубопроводу 3 в количестве 540 т/день. Рафинатную фазу из экстрактора промывают водой и получают 39 т/день тяжелых ароматических углеводородов (содержание ароматических продуктов ниже 1 вес.%). В экстрактор 6 (также представляющий собой контактор с вращающимся диском) по трубопроводу 7 подают 122 т/день фракции легких углеводородов, полученной прямой перегонкой, имеющей температуру кипения 55-85 С и содержащей 5 вес. % бензола. Экстрактный раствор из экстрактора 2 (572 т/день) подают в экстрактор 6. Температура в экстракторе 6 равна . Экстрактный раствор из экстрактора 6 (572 т/день) подают через теплообменник 11 в колонну 12 для экстрактивной дистилляции по трубопроводу 10. Экстрактивную дистилляцию в колонне 12 осуществляют при давлении 0,2 ат и нижней температуре 175°С. Дистиллятный продукт направляют по трубопроводу 13 в сепаратор и разделяют на водную и углеводородную фазы; углеводородную фазу рециркулируют в экстрактор 6 по трубопроводу 14. Остаточньш продукт из колонны 12 по трубопроводу 16 подают в дистилляционную колонну 17, которую нагревают паром, поступающим по трубопроводу 18. Легкие фракции по трубопроводу 19 направлюят в сепаратор 20, полученную в нем углеводородную фазу (легкие ароматические углеводороды) частично рециркулируют в дистилляционную колонну по трубопроводу 21, а частично удаляют по трубопроводу 22 в количестве 9 т/день. Рафинатный раствор, полученный из экстрактора 6 (содержащий 136 рр «Yi бензола), промывают водой и подвергают -дистилляции, получая 24 т/день тяжелых ароматических углеводородов и 110 т/день пищевого гексана. Предлагаемый способ является более простым, чем прототип, в котором дистилляцией разделяют смесь легких ароматических углеводородов и тяжелых ароматических углеводородов и селективный растворитель. Это разделение путем дистилляции затруднительно, если смесь ароматических углеводородов из потока тяжелых углеводородов имеет температуру кипения, близкую к температуре кипения селективного растворителя, и невозможно, если этот диапазон температур кипения включает температуру кипения растворителя. Б соответствии с изоГфетемием тяжелые ароматические углеводороды содержатся в рафинате во втором экстракторе, а легкие ароматические углеводороды - в экстракте во втором экстракторе. Этот экстрактный раствор путем дистилляции легко можно разделить на легкие ароматические углеводороды и селективный растворитель, причем температура кипения растворителя вьше диапазона температур кипения смеси легких ароматических углеводородов. Таким образом, тяжелые ароматические углеводороды и растворитель получают раздельно.

ь

SJ

«N

iQ

1. СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ ТЯЖЕЛЫХ И ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ НА АРОМАТИЧЕСКИЕ И НЕАРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ путем раздельной экстракции ароматических углеводородов из потока тяжелых углеводородов селективным растворителем, имеющим температуру кипения вьвпе температуры кипения потока легких углеводородов, с получением тяжёлого экстрактного и тяжелого рафинатного растворов с регенерацией растворителя из рафинатного раствора и вьделеннем тяжелых неароматических углево- I дородов и экстракции ароматических углеводородов из потока легких углеводородов с получением легкого экстрактного и легкого рафинатного растворов с регенерацией растворителя из, легкого, рафинатного раствора, отличающийся тем, что, с целью улучшения степени разделения, тяжелый экстрактный раствор подают на экстракцию ароматических углеводородов из потока легких углеводородов с последующим вьщелением из полученного легкого рафинатного раствора селективного растворителя и смеси тяжелых ароматических и легких неароматических углеводородов, легкш экстрактный раствор подвергают экстрактивной дистилляции и полученную при этом остаточную фракцию подвергают дистилляции с ньвделением легких ароматических углеводородов и селективного растворителя, ксторьй рециркулируют на стадию экстракции из потоО) ка тяжелых углеводородов. 2.Способ по п. 1, отличаюс щийся тем, что в качестве растворителя на стадии экстракции из потока тяжелых углеводородов используют сульфолан. 3.Способ по пп. 1и2, отличаю щ и и с я тем, что легкие угк леводороды имеют температуру кипения ю to 50-170С. 4.Способ по пп. 1-3, о т л и чающийся тем, что тяжелые углеводороды имеют темаературу кипения 150-350°С. 5.Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что селективный растворитель удаляют из рафинатных растворов промывкой водой.

i

G

I

N

.

/

«м