СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ Советский патент 1972 года по МПК C07C15/02 C07C7/10 

Изобретение относится к способу выделения ароматических углеводородов из смесей, содержащих неароматические углеводороды.

Известен способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическимн, заключающийся в том, что ис.ходную смесь подвергают экстракции селективным растворителем, в качестве которого используют формилморфолин с добавками воды и пентана или бутана. Однако указанный растворитель вызывает значительную коррозию аппаратуры.

Для устранения этого недостатка предлагается в качестве растворителя применять N-замещенный е-капролактам, например, N-pцианэтнл - е - капролакта.м, N - метил-е-капролактам, или его смесь с вспомогательным растворителем. В качестве последнего желательно использовать воду в количестве до 40 об. % или гликоли в количестве до 70 об. %.

Исходным сырьем для предлагаемого способа могут быть фракции риформинг-бензина, фракции пироконденсата, бензинов прямой перегонки, крекинг-бензина, фракции жидкого продукта коксования бурого или каменного угля и т. д.

Чтобы избежать излищней нагрузки экстракционной аппаратуры, углеводородную смесь ограничивают в диапазоне кипения желаемых ароматических продуктов перед их использованием. Самой простой формой проведения экстракции является общепринятая жидкостная экстракция в экстракционных колоннах, однако вместо колонны может быть установлен ряд смесителей с расположенными

между ними разделительными сосудами, которые работают в противотоке.

Применение указанных растворителей согласно изобретению не ограничивается только одной определенной технологией, они пригодны для всех известных способов экстракции и/или экстрактивной дистилляции.

Экстракцию растворителями проводят при нормальной или при относительно повыщенной температуре. Эффективность экстракции

увеличивается вследствие рециркуляции части чистых ароматических углеводородов, получающихся в ироцессе, в результате чего улучшается чистота выделяемых смесей ароматических углеводородов. Для улучшения результауглеводородов, не смешивающийся с растворителем и малорастворимый или нерастворимый в нем, нанример, флегму, состоящую из ароматических и неароматических углеводо-родов. Полученные экстракты, состоящие из смеси растворителя и ароматического углеводорода, разделяют дистилляцией, нричем растворитель постоянно возвращают на стадию экстракции. Полученную смесь ароматических углеводородов разделяют дальнейшей дистилляцией иа чистые индивидуальные ароматические углеводороды. Рафииат, состоящий из иеароматических углеводородов носле удаления растворителя нромывкой нанравляют в сборник. Предлагаемые растворители отличаются высокой термической стабильностью, а также высокой химической устойчивостью в нрисутствии воды или гликоля. Следует отметить их незначительное коррозионное воздействие. В табл. 1 приведена величина коррозии котельной стали (С 15) после 28-диевиого воздействия смеси N-метил-е-капролактама и воПример 2. Смесь бензола и гексана, согласно примеру 1, встряхивают с четырехкратным объемом смеси, состоящей из 60% N - метил - е - капролактама и 40% гликоля при комнатной температуре. Результаты опыта приведены в табл.3. Таблица 3 Пример 3. Смесь бензола и н-гексана, согласно примеру 1, встряхивают с четырехкратным объемом смеси, состоящей из ё5% N - этил - 8 - капролактама и 35% воды, при комиатной температуре. Результаты опыта приведены в табл.4. Таблица 4

Высокие температуры кипения растворителей позволяют разделять указаиные растворители и ароматические углеводороды обычной дистилляцией. Растворители имеют также высокую селективность по отношению к ароматическим углеводородам.

Пример 1. Смесь, состоящую из 50 об. % бензола и 50 об. % к-гексана интенсивно смешивают с четырехкратным количеством смеси, состоящей из 75% N-метил-е-капролактама и 25% воды, при комнатной температуре. После 30 мин обработки смесь разделяют отстаиванием. Результаты опытов приведены в табл.2.

Таблица 2

Пример 5. Б экстракционной колонне обычной конструкции экстрагируют углеводородную смесь с диапазоном кипения 60- 95°С, состоящую из 58,7% бензола, 4,1% толуола, а также 37,2% парафиновых и нафтеновых неароматическихуглеводородов, смесью растворителей, состоящей из 70 об. % N - метил - 8 - капролактама и 30 об. % воды. Исходную смесь вводят приблизительно в середину колонны, в верхнюю часть колонны подают растворитель приблизительно в четырехкратном объеме, который движется в

противотоке со смесью углеводородов и обогащается при этом ароматпческпмп углеводородами. Несколько выше .места выхода экстрактной подают флегму из ароматически.к углеводородов, состоящую из свободной от пеароматических углеводородов смеси толуола и бензола, в количестве, равном количеству нс.ходиой смеси.

Растворитель, насыщенный ароматическими углеводородами, поступает в отиариую колоииу, в которой аро.матические углеводороды вместе с частью воды отгоияют от N - метил - е - каиролакта.ма. Скоиденсированную в результате о.члаждеиия смесь ароматпчески.х углеводородов и воды разделяют в отделителе. Смесь аро.матических углеводородов прн это.м получают чистотой выше 99%, часть ее разделяют далее па бепзол п толуол последующей дистилляцией, а часть возвращают в экстрактор в качестве флегмы.

К растворителю, свободному от аро.матических углеводородов, добавляют воду и снова устанавливают первоначальное соотношение их, н смесь направляют в экстракционную колонну. Неароматические углеводороды, в значительной степени освобожденные от ароматических углеводородов, вводят в верхнюю часть колонны как рафинат. Рафинат содержит лишь 2% ароматических углеводородов и небольшое количество (примерно 1%) растворителя. 1 -Л1етил-е-канролактам выделяют иромывкой водой в иротивотоке в маленькой экстракциоиной колонне и присоединяют к растворителю, возвращае.мому в колонну.

Н р и м е р 6. Аналогично иримеру 5 исходную смесь экстрагируют 3,5-кратны.м

объемом смеси, состоящей из 55 об. % N-метил - 8 - капролактама и 45 об. % гликоля, при этом образуется рафинат, свободный от ароматических углеводородов. Экстракт, содержащий еще иеароматических углеводородов, подают в дистилляциопную колонну. Кубовый продукт иосле дистилляции ие содержит неароматических углеводородов и его разделяют в следующей колонне на смесь толуола и бензола (продукт верха коЛ01П1Ы) п па свободную от ароматических углеводородов смесь растворителей (кубовый остаток). Растворитель поступает обратно в экстракционную аппаратуру, смесь бензола и толуола разделяют на чистые индивидуальные углеводороды носледующей дистилляцией.

Но иредлагаемО Му способу из исходной смеси практически можно выделить в виде чистых продуктов все аро.матические углеводороды.

Предмет изобретения

2.Способ по п. 1, отличающийся те.м, что в качестве вспомогательного растворителя используют воду в количестве до 40 об. % или гликоли до 70 об. %.