Экстрагент для выделения ароматических углеводородов @ - @ Советский патент 1986 года по МПК C07C15/02 C07C7/08 

1 Изобретение относится к выделени ароматических углеводородов Cg- С из углеводородных смесей, касается экстрагента для вьщеления ароматических углеводородов Cg- С экстрак тивной ректификацией, и может найти применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Целью изобретения является повышение селективности и растворяющей способности экстрагента. Цель достигается тем, что экстр гент содержит тетраметиленсульфон (ТМС) и 4-оксиметил-1,3-диоксолан (ОМДО) при следующем соотношении компонентов, мас.%: ОМДО 20-50 ТМС До 100 н-Оксиметил-1,3-диоксолан представляет собой жидкость, которая растворима в воде полностью при всех концентрациях, в бензоле, хлороформе, сероуглероде и многих других растворителях, нерастворима в предельных углеводородах и имеет следующие физико-химические показатели:Температура кипения, С Плотность при 20 С, г/см Показатель преломления п Температура стеклования, С Тетраметиленсульфон или сульфол (ТМС) имеет т.кип. 288°С,т.пл, 27, плотность при 20°С 1,26 г/см. Пример 1. Для определения оптимального соотношения компоненто (ОМДО-ТМС) изучают равновесие паржидкость смеси углеводородов бензол н-гексан при объемном соотношении растворитель:сырье 1:1 и определяют коэффициент обогащения по формуле

где А

и АП содержание бензола в

; жидкости и в паре соот ветственно.

Сырье - смесь углеводородов, состоящую из 28,5 г бензола и 21,5 г н-гексана подвергают экстрактивной ректификации в присутствии смешанного экстрагента, содержащего, мас.% : ОМДО 20; ТМС 80. После достижения равновесия отбирают пробы жидкости

Пример 7. Аналогичен примру 1, но отличается тем, что в качестве экстрагента берут ООДО.

Состав жидкости, мас.%: бензол 57., 7; н-гексан 42,3, состав пара, мас.%: бензол 45,8; н-гексан 54,2 К, 1,26.

Пример 8. Аналогичен примеру 1, но отличается тем, что в качестве экстрагента берут ТМС. 56 и пара, определяют их состав и рассчитывают коэффициент обогащения ароматическим углеводородом. Состав жидкости, мас.%: бензол 58,6j н-гексан 41,4, состав пара, мас.%; бензол 35,1, н-гексан 64,9, V 1,67. Пример 2. Аналогичен примеру 1, но отличается составом смешанного экстрагента - 40 мас.% ОМДО и 60 мас.% ТМС. Состав жидкости, мас.%: бензол 62,0; н-гексан 38,0 состав пара, мас.%: бензол 37,6; н-гексан 62,4, К„ 1,65. Пример 3. Аналогичен примеру 1, но отличается составом смешанного экстрагента - 45 мас.% ОМДО и 55 мас.% ТМС, Состав жидкости, мас.%;бензол 58,2; н-гексан 41,8,состав пара, мас.%;бензол 34,2; н-гексан 65,8, К„ 1,70. Пример 4. Аналогичен примеру 1, но отличается составом смешанного экстрагента - 50 мас.% ОМДО и 50 мас.% ТМС. Состав жидкости, мас.%;бензол 59,8; н-гексан 40,2, состав пара, мас.%: бензол 34,8; н-гексан 65,2, 1,72. Пример 5. Аналогичен приме15 но отличается составом смешанного экстрагента - 60 мас.% ОМДО и 40 мас.% ТМС. Состав жидкости, мас.%: бензол 57,9; н-гексан 42,1,, состав пара, мас.%: бензол 42,3; н-гексан 57,7, KO 1,37. Пример 6. Аналогичен примеру 1, но отличается тем, что процесс экстрактивной ректификации проводят без экстрагента.. Состав жидкости, мас.%: бензол 57,5, н-гексан 42,5, состав пара, мас.%: бензол 48,7; н-гексан 51,3 Состав жидкости, мас.%; бензол 60,0; н-гексан 40,0, состав пара, мас.%: бензол 36,1J н-гексан 63,9 Кд 1,66. Экстрагирующие свойства селективных растворителей (при объемном отно шении растворителя и сырья 1:1), представленные в табл.1. Исходя из данных, представленных в табл.1, выбирают лучшее сочетание компонентов в смешанном экстрагенте 50 мас.% ОМДО и 50 мас.% ТМС. Проводят сопоставительные исследо вания с указанным биэкстрагентом . Пример 9. В куб насадочной ректификационной колонки эффективностью 20 т.т. загружают 40 г смеси н-гексан - бензол, содержащей 59 мас.% (23,6 г) бензола и 41 мас.% (16,4 г) н-гексана. После выхода колонки на режим (температура верха 78°С, низа 90°С соответствует температуре кипения сьфьевой смеси, давление атмосферное, флегмовое число 10-15) в верхнюю часть ее в виде флегмы подают смешанный экстрагент, содержащий 50 мас.% ОМДО и 50 мас.% ТМС, нагретьм до 50°С. Отбирают 15,4 г рафината (93,9 мас.% о.т загрузки), которьш, как показал анаЛИЗ; содержит чистьй н-гексан. Экстракт, вьщеленньш из куба (23,7 г), содержит по данным анализа 99,.1 мас. (23,49 г) бензола. Степень извлечения бензола от его потенциала содержания в исходной смеси составляет 93,7 мас.% при чистоте 99,1 мас.%. Растворитель из экстракта регенерируют путем отгонки бензола при атмосфер ном давлении.Анализ рафината иэкстрак та осуществляют хроматографически. Пример 10.В условиях приме ра 9 осуществляют экстрактивную ректи фикацию смеси н-гептан (45 мас.%) толуол (55 мас.%). Пример 11. В условиях приме ра 9 осуществляют экстрактивную ректи фикацию катализата риформйнга (фракция 34-85 с). В куб загружают 45 г катализата риформйнга следующего сос тава, мас.%: Предельные углеводороды сг С, , .Предельные углеводороды Предельные углеводороды Бензол 564 После выхода колонки на режим в верхнюю ее часть подают смешанный экстрагент, содержащий 50 мас.% ОМДО и 50 мас.% ТМС, при 50°С. Одновременно отбирают 20,92 г рафината, содержащего по данным газохроматогра- фического анализа, мас.%: Предельные углеводороды С,.- Cg8,16 Предельные углеводороды ,18 Предельные углеводороды Бензол Содержимое куба перегоняют. Экстракт, вьщепенный из куба, содержит мае.%: Предельные углеводороды Cg4,64 Предельные углеводороды .06 Бензол92,3 Степень извлечения бензола 99,1 мас.% при чистоте 92,3 мас.%. Пример 12. В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию смеси н-гептан (44,0 мас,%) - толуол (56 мас.%), а в качестве растворителя используют тетраметиленсульфон (ТМС). Пример 13. В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректификацию смеси н-гексан (48 мас.%) - бензол (57 мас.%), в качестве растворителя используют 4-оксиметил-1,3-диоксолан (ОМДО). Пример 14 (известный). В условиях примера 9 осуществляют экстрактивную ректр фикацию смеси н-гексан (43 мас.%) - бензол (57 мас.%) в качестве растворителя используют биэкстрагент 50 мас.% ДЭГ и 50 мас.% НСО (нефтяных сульфоксидов). Пример 15.(известньм). В словиях примера 9 осуществляют экстактивную ректификацию смеси н-гепан (44,1 мас.%) - толуол (55,9 мас.%) , качестве растворителя ислользуют иэкстрагент 40 мас.% ДЭГ и 0 мас.% НСОд Пример 16 (известный). В словиях примера 9 осуществляют кстрактивную ректификацию катализата иформйнга (фр. 34-85с), в качестве астворителя используют биэкстрагент 5 мас.% ДЭГ и 55 НСО %.

Данные по примерам 9-16 сведены в табл.2.

Как видно из данных таблЛ, применение в качестве экстрагента предлагаемой смеси ОМДО с ТМС в результате повышения растворяющей способности увеличивает степень извлечения ароматических углеводородов и кгх чистоту по сравнению с известной смесью ДЭГ с НСО. Степень извлечения бензола возрастает до 93,7 мас.% по сравнению с 92,6 мас.% для известного экстрагента, толуола - до 98,4 мас.% по сравнению с 97,6 мас.% для известного экстрагента. Чистота ароматических углеводородов возрастает до 99,1 мас,% (бензола) при использовании предлагаемого растворителя, а толуола - до 97,9 мас.%.

В табл.3 приведены результаты проведения экстрактивной ректификации при изменении соотношения компонентов биэкстрагента. Ф о р м у ла изобретения

Экстрагент для выделения ароматических углеводородов Cg- С из углеводородных смесей экстрактивной ректификацией на основе серосодержащего соединения, отличающийся тем, что, с целью Пповьшения .его селективности и растворяющей способности, он в качестве серосодержащего

соединения содержит тетраметиленсульфон и дополнительно содержит 4-оксиметш1-1,3-диоксолан при. с ледукг-. щам соотношении компонентов, мас.%: 4-Оксиметил-153-диоксолан 20-50

Тетраметиленсульфон До 100.

Таблица 1

Изобретение касается экстрагента для выделения ароматических уг- . леводородов Cg- Су из углеводородных смесей путем экстрактивной ректификации. С целью повышения селективности и растворяющей способности экстрагент содержит 20-50 мас.% 4 оксиметил - 1,3 - диоксолана и 50-80 мас.% тетраметиленсульфона. Изучено равновесие пар-жидкость для модельной смеси: 50 мас.% бензола и 50 мас.% н-гексана в присутствии экстрагента. Вьщелениеаро- матических углеводородов Cg- С7 из углеводородных смесей проводят на насадной ректификационной колонке эффективностью 20 теоретических тарелок при температуре куба, соответствующей температуре кипения сырьевой смеси, и флегмовом числе i 10-15. На верх ректификационной колонки при выходе ее на режим по(Г дают экстрагент в виде флегмы, нагретый до температуры 50 С. Степень извлечения бензола составляет 93,7-94,2 мас.% при его чистоте 98,8-99,1 мас.%,степень извлечения толуола 98,4% при его чистоте 97,9 мас.%. 3 табл. to 00ел Сл 3t

9Бензол59 ОМДО+ТМС -50 н-Гексан41 ОМДО+ТМС 50 10Толуол55 н-Гептан45 Катализат ОМДО+ТМС 50 риформинга 12 Толуол ТМС н-Гептан

Таблица 2 1:1 1:1 13Бензол 57 н-Гексан 43 Известный14Бензол 57 ДЭГ+НСО 50 н-Гексан 43 15Толуол 55 ДЭГ+НСО 40 н-Гептан 45 16Катализат ДЭГ+НСО 45 риформинга

Продолжение табл.2

Таблица 3 1:1 1:1 1:1