Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими углеводородами Советский патент 1989 года по МПК C07C7/08 C07C7/10 

1

Изобретение относится к технологии разделения углеводородеодержащих смесей, конкретно к экстрагентам для. извлечения ароматических углеводоро-. дов из смесей с неароматическими углеводородами экстрактивной ректификацией, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промьшшеннос- ти, а также для извлечения токсичных ароматических углеводородов из отходов промьшшенности.

Цель изобретения - повышение степени извлечения ароматических углеводородов за счет увеличения концентрации целевых продуктов в экстракте и снижения потерь при ректификации.

Для экстрактивной ректификации используют разделяющий агент - 1,3-ди- метил-5,5-диэтил-2,4,6-триоксогекса- гидропиримидин (ТАГП), содержащий 10-30 мас.% 1,3,5,5-тетраметил-2,4,6- -триоксогексатидропиримидина (ТМГП).

Экстрагенты получают в результате взаимодействия М,ы -диметилмочевины с 5,5-диметилмалоновой или 5,5-ди- этилмалоновой кислотой в среде уксусной кислоты и ее ангидрида. Чистота веществ подтверждается данными элементного анализа (C,H,N) и хроматографии на бумаге (ватман 1 1, две системы - н-бутанол, уксусная кислота и вода в соотношении 5:2:3, а так4iiО5 vj О 4 4

же н-пропанол, вода в соотношении 7:3 по объему). Используемые в качестве экстрагентов смеси 1,3,5,5- -тетраалкильных производных 2,4,6- -триоксогексагидропиримидина представляют собой жидкости с температурой кипения 250-280 С и плотностью в диапазоне 1,06-1,08 г/см, хорошо

70444

ру f, проводят экстрактивную ректификацию углеводородной смеси толуол-гептан, которая в количестве 45,0 г содержит 55,0 мас.% (24,7 г) толуола. После выхода ректификационной колонны на режим подают в верхнюю часть экстрагент, который содержит 20 мае Л ТМГП и 80% ТАГП.

Изобретение относится к технологии разделения углеводородных смесей, в частности к экстрагентам для извлечения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими углеводородами, и может быть использовано в нефтепереработке для извлечения токсичных ароматических углеводородов из отходов промышленности. Цель - повышение степени извлечения ароматических углеводородов. Способ осно-; ван на экстрактивной ректификации с использованием в качестве разделяющего агента .смеси 1,3-димeтил-5,5-ди- этил-2,4,6-тpиoкcoгeкcaгидpoпиpими- динa с 10-30 мас.% 1,3,5,5-тeтpaмe- тшI-2,4 ,6-триоксогексапиримидина.По сравнению с известным способом при извлечении аренов кз катализата ри- форминга с пределами кипения 35-85 с предлагаемый спосо позволяет повысить степень извлечения аренов с 90,6 мас.% до 92,7 мас.%. 1 табл. W С

растворяющиеся в воде.Термическую ста-г ю Соотношение экстрагента к сырью 1:1. бильность полученных соединений оп-Отбирают рафинат в количестве 19,9 г,

Гределяют по изменению вязкости пос- I ле длительного нагревания. При нагре- I вании 1,3-димeтил- 5,5-диэтил-2,4,6- : -триоксогексагидропиримидина, содержащего 30 мас.% 1,2,5,5.-тeтpaмeтил- -2,4,6-триоксогексагидропиримидина, в течение 300 ч при 150°С вязкость экстрагента практически не изменяется, что доказьшает отсутствие продук- тов термического разложения. Таким образом, экстрагенты обладают прием- I лемым для экстрактивной ректификации комплексом физико-химических характеристик.

Пример 1. В куб лабораторной ректификационной колонны, эффективность которой составляет 20 теоретических тарелок (по методу Мак-Ке

ба и Тиле), загружают 44,6 г углево- загружают 46,6 г углеводороддородной смеси, содержащей 49 ,8 мае,% бензола и 50,2 мас.% гексана. Ректификационную колонну выводят на режим, параметры режима: температура верха колонны 78,8°С, низа 93 С при 1020 ГПа, флегмовое число 10-12.После выхода на режим в верхнюю часть колонны подают экстрагент, который содержит 10 мас.% ТМГП и 90 мас.% ТАГП и нагрет до 75 С. Соотношение экстрагента к сьфью 1:1 по объему. Затем отбирают рафинат в количестве 22,0 г, содержащий по данным анализа методом ГЖХ (динонилфталат - в качестве неподвижной фазы) чистый гексан. Экстракт, перенесенньй из куба, перегоняют при атмосферной давлении и выделяют 22,4 г углеводородной части, которая содержит 99,0 мас.% бензола (по данным ГЖХ).

Состав куба ректификационной колонны, мас.%: толуол 33,2; экстрагент 66,6; гексан остальное.

Степень извлечения ароматического углеводорода 99,1 мас.%. Потери по 1 атериальному балансу процесса экстрактивной реактификации 0,5 мас.%.

Пример 2.В условиях осуществления способа, согласно приме35

ной фракции, содержащей 61,7 мас.% аренов. После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстрагент, содержащий 30 мае. ТМГП и 70 мас.% ТАГП. Соотношение экстрагента к сьфью 1:1, Одновременно отбирают рафинат в количестве 17,0 г, не содержащий аренов.Состав куба ректификационной колонны,мас.%: д- арены 35j8; экстрагент 62,4-, гексан остальное. Из содержимого куба колонны отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 28,1 г.

По результатам анализа содержани.е аренов в экстракте 95,5 мас.%. Степень извлечения аренов 93,0 мас.%. Потери 3,2 мас.%.

В таблице представлены данные для результатов вьщеления ароматических углеводородов из.смеси с неароматическими методом экстрактивной ректификации с использованием различных экстрагентов.

Пример 4. В условиях осуществления способа согласно примеру 1 проводят экстрактивную ректифика- 191Ю фракции катализата риформинга 35-85°С, содержание бензола по ГОСТ 2.706.2-74 49,8 мас.%. В куб

45

50

55

20 25

который по результатам анализа методом ГЖХ представляет чистый гептан. Состав куба ректификационной колон- 15 ны, мас.%: толуол 35; экстрагент 64,5i гексан остальное. Из содержимого куба отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 24,8 г..

По результатам анализа содержание толуола в экстракте 98,3 мас.%. Степень извлечения ароматического углеводорода 98,4 мас.%. Потери по материальному балансу 0,7 мас.%.

Пример З.В условиях осуществления способа согласно примеру 1 проводят экстрактивную ректификацию фракции катализата риформинга 62-105°С, В куб ректификационной ко5

ной фракции, содержащей 61,7 мас.% аренов. После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстрагент, содержащий 30 мае.% ТМГП и 70 мас.% ТАГП. Соотношение экстрагента к сьфью 1:1, Одновремен но отбирают рафинат в количестве 17,0 г, не содержащий аренов.Состав куба ректификационной колонны,мас.%: - арены 35j8; экстрагент 62,4-, гексан остальное. Из содержимого куба колонны отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 28,1 г.

По результатам анализа содержани.е аренов в экстракте 95,5 мас.%. Степень извлечения аренов 93,0 мас.%. Потери 3,2 мас.%.

В таблице представлены данные для результатов вьщеления ароматических углеводородов из.смеси с неароматическими методом экстрактивной ректификации с использованием различных экстрагентов.

Пример 4. В условиях осуществления способа согласно примеру 1 проводят экстрактивную ректифика- 191Ю фракции катализата риформинга 35-85°С, содержание бензола по ГОСТ 2.706.2-74 49,8 мас.%. В куб

5

0

5

ректификационной колонны загружают 45,8 г углеводородной фракции, сорт. ношение экстрагента к сырью 1:1 .После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстрагент, содержащий 30 мас.% ТМП1 и 70 мас.% ТАГП.

Одновременно отбирают рафинат в кешичестве 22,9 г, не содержащий аренов. Из содержимого куба колонны отгоняют углеводородную часть,масса которой составляет 22,0 г.

По результатам анализа содержание бензола в экстрагенте 96,0 мас. Степень извлечения бензола 92,.7 мас. Потери 1,1 мас.%. Из материального баланса концентрация бензола в кубе колонны 30,8 мас.%, экстрагента 67,6 мас.%, неароматические углеводороды остальное.

Пример 5. В условиях осуществления способа согласно примеру 1 проводят экстрактивную ректификацию фракции катализата риформин- га 35-85 С, содержание бензола по ГОСТ 2.706.2-74 49,8 мас.%. В куб ректифик1ационной колонны загружают 44,6 г углеводородной фракции. Соотношение экстрагента к сьфью 1:1.После выхода колонны на режим ректификации в верхнюю часть подают экстра- гент N-формилморфолин,содержащий 0,5 мас.% воды. Одновременно отбирают рафинат в количестве 20,0 г,содержащей по данным ГЖХ 5 мас.% бен

. Нефтяные сульфсгксиды (НСО), содержащие 27,5 мас.% диметилформа- мйда (ДМФА) (известньй) 1,З-Лиметил-5,5-диэтил- -2,4-триоксогексагидро- пиримидин (ТАГП),содержащий 1,3,5,5-тeтpaмeтил- -2 ,4 , б-триоксогексагид- ропиримидин (ТМИТ) 30

зола. Из содержимого куба капо}Гны отгоняют углеводородную часть, масса которой составляет 24,3 г. g По результатам анализа содержание бензола в экстракте 89,5 мас.%. Степень извлечения бензола 90 мас.%. Потери 1,4 мас.%. Из материального баланса концентрация бензола в кубе

10 колонны 29,1 мас.%,экстрагента

64,8 мас.%, неароматические углеводороды остальное.

Как следует из сравнения данных примеров 4 и 5, использование в ка15 честве разделяющего агента 1,3,5,5- -тетраалкильных производных 2,4,6- -триоксогексагидропиримидина позволяет на одинаковом техническом сьфье достигнуть лучших показателей разде20 ления по сравнению с известным экст- рагентом - N-формилморфолином.

Формула изобретения

5 Способ вьзделения ароматических

углеводородов из смесей с неаромати- .ческими углеводор одами путем экстрак тинной ректификации в присутствии разделякицего агента, отличаю0 щи и с я тем, что, с целью повышения степени извлечения ароматических углеводородов, в качестве разделяющего агента используют смесь 1,3-диметил-5, 5-диэтил-2,4,6-триок-

5 согексагидропиримидина с 10-30 мае. X 1,3,5,5-тетраметил-2,4,6-т риоксогек- сагидропиримидина.

1:195,1 90,6

1:195,5 93,0

одная смесь мас.%:

55,5

44,5

55,0

45,0

57

43

49,8

50,2 риформинга содержание мас.% 49,8

ДМФА 25

НСО (известный) остальное 1:1

ТМГП 20

ТАГП остальное1 1

ДМФА 30

НСО (известный) остальное1:1

ТМГП 10

ТАГП остальное1: 1

ТМГП 30

ТАГП остальное1:1

Вода 0,5

N-Формилморфолин остальное 1 :1

96,6 98,4 99,1 99,1

96,0 92,7 89,5 90