Экстрагент для выделения ароматических углеводородов @ - @ Советский патент 1985 года по МПК C07C15/02 C07C7/08 

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к экстрагентам для извлечения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими экстрактивной ректификацией, и может быть использовано в нефтеперерабатывакщей и нефтехимической промьшшенности. Одним из наиболее зффективных экстрагентов для вьщеления ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими путем жидкостной экстракции в промьшленных условиях является смесь диэтиленгликоля (ДЭГ) с Ы,№-диметидацетамидом (ДМАА),1 содержащая ДМАА 10-30 мас.% Q . , Однако данного растворителя требу ется в 6-8 раз больше, чем сырья, . что связано с низкой экстрагирующей способностью данного растворителя. Кроме того, в случае вьщеления ароматических углеводородов из сырья с высоким содержанием последних процес экстрактивной ректификации является экономически более выгодным. , Известен экстрагент для вьщеления низших ароматических углеводородов, например . ароматических углеводородов, из их смесей с неароматическими, представляющий собой нефтяные сульфоксиды 2 . Нефтяные сульфоксиды (НСО) получают из фракции дизельного топлива 190-360 с путем окисления сульфидов, содержащихся в этой фракции, 27-30%ной перекисью водорода. Нефтяные сульфоксиды это органические, сероокиси, имеющие функциональную группу S , связанную с дву мя органическими радикалами. По дан ным структурно-группового анализа они представляют собой смесь циклических сульфсксидов различного строения: МОНО-, би-, тиатрициклоалканов, соде жащих в молекуле от 8 до 20 атомов углерода. Высокая экстракционная способност связана с тем, что они преимуществен но состоят из циклических соединений (90Z). Содержание диалкил- и алкиларилсульфоксидов не превышает 10%. Физико-химические свойства нефтят сульфоксидов следующие Плотность1,042 Показатель преломления1,5031 Молекулярная масса 240-270 Содержание общей серы, мас.%12-14 Содержание сульфоксидной серы, мас.%11-13 Однако при выделении ароматических углеводородов из углеводородных смесей в условиях экстрактивной ректификации степень извлечения бензола и толуола составляет соответственно 88,3 и 93,5 мас.%, что говорит о недостаточно высокой растворяющей способности растворителя. Чистота выделенных углеводородов составляет 92,3-93,3%, что связано с недостаточной селективностью растворителя. Наиболее близким к предлагаемому является экстрагент D) для вьзделения ароматических углеводородов CJf-Cf из м их смесей с неароматическими экстрактивной ректификацией, содержа1Ций диэтиленгликоль и нефтяные сульфоксиды при следукяцем соотношении компонентов, мас.%: Диэтиленгликоль 40-50 Нефтяные сульфоксиды До 100 Однако указанный экстрагент недостаточно увеличивает относительную летучесть парафиновых углеводородов, например гексана, что приводит к недостаточной четкости разделения. Цель изобретения - повышение селективности экстрагента. Поставленная цель достигается тем, что экстрагент для вьоделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими углеводородами экстрактивной ректификацией на основе нефтяных сульфо-ксидов дополнительно содержит диметилформамид при следукщем соотношении компонентов, мас.%: - Диметилформамид 25-30 Нефтяные сульфоксиды До 100 Пример 1. Для определения оптимального соотношения компонентов (диметилформамида и нефтяных сульфоксидов) по известной методике изучают парожидкостное равновесие сырья, на примере смеси бензол-гексан в присутствии смешанного экстрагента при 3 объемном соотношении его к сырью, равным 1:1, и определяют коэффициенты обогащения по формуле К где А и В - содержание бензола в жидкости и в паре. Изучено семь систем Сырье, смесь углеводородов, сост ящую из 33,12 г бензола и 24,83 г гексана подвергают экстрактивной . ректификации в присутствии смешанйоге экстрагента (мас.% здесь и далее), содержащего 50%; НСО 50Z. После дост}1жения равновесия отбирают пробы жидкости и пара, определяют их состав и рассчитывают коэффициент обогащения ароматически углеводородом. i Анализ состава фаз проводят .методом газожидкостной хроматографи с детектором по теплопроводности: фаза - карбовакс 20 М, газ-носитель азот. . Бензол Гексан Состав жид60,3 39,7 кости, % 36,5 63,5 Состав пара, % Пример 2. Смесь углеводоро дов, состоящее из 32,42 г бензола и 25,8 г гексана, подвергают экстра тивной ректификации в присутствии экстрагента, который содержит 30% ДМФА и 70Z НСО. После достижения равновесия отбирают пробы жидасости пара, определяют их состав и рассчи тывают коэффициент обогащения пЬ бензолу Кд 1,75. Бензол Гексан Состав жид56,6 43,8 кости, % 32,4 67,5 Состав пара, % № р и м е р .3.. Смесь углеводоро дов, состоящую из 32,72 г бензола и 25,26 г гексана, подвергают экстр активной ректификации в присутствии экстрагеита, содержащего 25 мас.% ДМФА и 75 мас.% НСО. После достижен равновесия отбирают пробы жидкости пара, определяют их состав и рассчи тывают коэффициент обогащения по бе золу Kg 1,62. П61505 Бензол Гексан Состав жид55,9 39,2 кости, % Состав пара, % 34,5 63,6 Данные по экстрагирующим свойствам растворителя, НСО, ДМФА и наиболее эффективной известной смеси диэтиленгликоль (ДЗГ) - НСО. Как видно из табл. 1, оптимальным соотношением ДОФА/НСО является 30/70, так как этому составу экстрагентасоответствует максимальное обогащение жидкости бензолом. Соотношение 50/50 дает практически такое же обогащение, как 25/75, но при этом экстрагент со ржит в 2 раза больше дорогостоящего дмФА. Пример 4. В куб ректификационной колонки эффективностью 20 .теоретических тарелок загружают 38,4 г смеси бензол-гексан, содержащей 57,1% бензола и 42,9% гексана. После выхода колонки на режим (температура верха колонны 78 С, низа при атмосферном давлении,,флегмовое число 10-15) в верхнюю часть ее подают экстрагент (смесь 30% диметилформамида с 70% нефтяными сульфоксидами), нагретый до 50-60 С. Одновременно отбирают рафинат в количестве 15,4 г, содержащий по данной газожидкостной хроматографии чистый гексан. Экстракт, выделенный из куба (22,1 г), содержит по данным ГЖХ 98,4% бензола. В загрузке было . 21,94 г бензола. Степень извлечения бензола и от его потенциального содержания в смеси составляет 99,1 мас.% при чистоте 98 ,4%, потери при разделении 0,7 г (2,34 мас.%). Пример 5. В условиях примеpa 4 проводят экстрактивную ректификацию смеси толуол-гептан, содержащей 55,4% (21,87 г) толуола. После выхода колонки на режим в ерхнюю часть ее подают смешаннь экстрагент даФА (25%) -НСО (75%) при 60 С. Одновременно отбираютрафинат (16,67 г), содержащий по данным ГЖХ чистый гептан. Содержимое куба перегоняют и выделенный.экстракт (21,6 г) анализируют. По данным ГЖХ в экстракте содержится 97,8% толуола. Степень извлечения толуола 96,6 мас.% при чистоте 97,8% потери при разделении 1,2 г (3,04 мас.%). Пример 6. В условиях примера 4 проводят экстрактивную ректификацию катализата риформинга (фракция ЗЗ-вЗ С). В куб загружают. 45,66 г катализата, содержащего 57,1% бензола (26,07%). После выхода колонки на режим на верхнюю ее часть подают смешанный-зкстрагент, содержащий 37,5% . и 72,5% нес, при 40-60 С. Одновременно отбирают рафинат в количест ве 18,49 гj не содержащий по данным ГЖХ бензола. . f Содержимое куба перегоняют. Экстракт, выделенный из куба, содержит 95,1% бензола/(24,83 г). Степень извлечения бензола от его потен-, циального содержания составляет 90,6 мас.% при чистоте 95,1%, потери при разделении 2,34 г ,, . (5,12 мас.%). 1

Таблица 1 5 Результаты выделения ароматических углеводородов различными селективными растворителями (для сравнения) представлены в табл. 2. На чертеже представлены графические зависимости по влиянию зкстрагентов на парожидкостное равновесие в системе гексан-бензол, в частности по влиянию экстрагентов на летучесть гексана (А - относительное содержание гексана в паре; Б - относительное содержание гексана в жидкости) для сравнения свойств предлагаемого растворителя и известного . Как видно из представленных данных, предлагаемый экстрагент является более селективным. Так, предлагаемый экстрагент значительно увеличивает летучесть гексана (кривая 4) по сравнению с ближайшим аналогом (кривая 3), что обуславливает извлечение более чистых углеводородов по сравнению с использованием известного экстрагента.

ЭКСТРАГЕНТ ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ из их смесей с неароматическими углеводородами экстрактивной ректификацией на основе нефтяных сульфоксвдов, отличающийся тем, что, с целью повьшения селективности, экстрагент дополнительно содерямт диметилформамид при следующем соотношении компонентов, мас.%: Диметилформамид 25-30 Нефтяные сульфоксиды До fOO

Без экстрагента ДМФА-НСО (50$50) ДМФА-НСО (30:70) даФА-нсо 55,9 (25:75) ДЭГ-НСО 34,5