Способ выделения ксилола Советский патент 1982 года по МПК C07C7/08 

1

Изобретение относится к способу вьщеления ксилола из продуктов каталитического риформинга и пиролиза, в частности из фракций ароматических углеводородов Сд.

, Фракция нефтяного ксилола применяется для выделения из нее индивидуальных ароматических углеводородов Со таких как этилбензол, изомеры ксилола и должна содержать не менее 99,5% основного вещества CUIlrjВ настоящее время ксилол выделяется из продуктов риформинга и пиролиза азеотррпной и экстрактивной перегонкой или экстракцией 1 .

Выделение ксилола из продуктов пиролиза (после гидроочйстки) является весьма затруднительным, так как этилбензол, содержится в этих продуктах к количестве 25-45%,.поэтому часть этилбензола необходимо отделить от других углеводородов Cg, таких как м- и п-ксилолов, температуры кипения которых отличаются незначительно. Кроме того, парафиновые и нафтеновые углеводороды, содержащиеся в этих продуктах, с ксилолами образуют азеотропные смеси f2 и fЗ.

Известен способ вьщеления кйилола из углеводородной фракции, состоящий из ароматических и неароматичеких углеводородов, с применением смешанного растворителя и промывного агента 4j. В качестве селективно10то смешанного растворителя используют смесь, состоящую из 75-86% N-метилпирролидонаи 15-25 об.% воды, а в качестве противоточного промывного агента - жидкую углеводородную

15 фракцию, содержащую пропан, бутан или пентан.

Недостатком данного способа является сложность применяемой техноло20 . гии, потери, связанные с летучестью промывного агента и низкая степень извлечения целевого продукта, обычно не превьпчающая 74%. Извлечение ароматических углеводородов из смесей с парафиновыми и/или нафтеновыми углеводородами пу тем экстракции и/или экстрактивной ректи4 1кации осуществляется с использованием в «качестве селектив- . ного растворителя смесей следующего состава, вес. %: капролактам 50, во да 13 к N -метилпирролидон 35 или N-метилкапролактам А4, этиленгликоль 45, Е-капролактам 1.1 5. Недостатком известного cnoc6 da я ляется его невысокая эффектив- . ность, причиной чему служат цедостаточно высокие экстрагирунявде пока затели комбинаций растворителей. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаем му результату является способ выдел ния ксилола из смеси углеводородов путем экстрактивной ректификации в присутствии смешанного растворителя - диэтиленгликоля, содержащего 5-10% синтетических жирных кислот Су- . При соотношении растворителя и сырья 4-8:1, применение известного способа позволяет достичь 82-83% степени извлечения целевого продукта. Недостатками известного способа ляется большой расход растворителя, доходящий до 80% от веса сырья, кор розийность синтетических жирных кис лот и недостаточно высокая селектив ность применяемого смешанного растворителя. Целью изобретения является повьпп ние степени вьщеления целевого продукта и сокращение расхода раствори теля. Поставленная цель достигается сп собом выделения ксилола из смеси угл водородов путем зкстрактивной ректи фикации в присутствии смешанного ра ворителя - смеси диметилацетамида И полизтиленгликольсебацината, при следующем соотношении компонентов, вес. %: Полизтиленгликольсебацинат5-15Диметилацетамид Остальное при весовом соотношении смешанного растворителя и исходной смеси 1,22 S 1 ,1. Отличительными признаками являютс использование смешанного растворителя состава, указанного вьш1е, и проведение процесса при весойом соотношении смешанного растворителя и исходной смеси 1,2-2,5:. Да,нньш способ осуществляют следуклцим образом-. Исходное сырье-гидроочищенную фракцию ароматических углеводородов Cg вводят в питательную часть колонны экстрактивной ректификации, имеющей 25-30 теоретических тарелок. Данную колонну эксплуатируют при температуре вррха 130°С и низа , при атмосферном давлении. В верхнюю часть колонны подают смешанный растворитель . В виде дистиллята из колонны выводят фракцию, состоящую из бензола, толуола, зтилбензола и неароматических углеводородов, которые после охлаждения в дефлегматоре, частично возвращаются в данную колонну на ороше-..ние, а частично выводятся. С низа колонны экстрактивной ректификации в виде куба отводят смесь нефтяного ксилола и растворителя в следующую колониу, имеющую 20 теоретических тарелок. Данная колонна работает при температуре верха 140С, низа и атмосферном давлении. Из этой колонны в виде дистиллята отводят нефтяной ксилол, который после охлаждения в дефлегматоре частично возвращается на орошение, а избыток выводится из системы с чистотой 99,6-99,8%. С низа ректификационной колонны отводят регенерированный разделяклций агент, который после охлаждения в дефлегматоре до температуры 123-130 С циркулирует в .системе. Исходное сырье - гидроочищанную фракцию ароматических углеводородов Cg и полученные продукты анализируют методом газожидкостной хроматографии ГЖХ с использованием хроматографа ХЛ-4Ч В качестве неподвижной фазы применяют ПЭГА (полиэтиленгликолеадипипинат,нанесенный на инзенский кирпич ТНД-ГС-М. Скорость газа-носителя (водорода) - 90 мл/мин. Анализ про- . водят при температуре термостата колонок . I Пример 1. Гидроочшценную фракцию ароматических углеводородов Cg, следз нцего состава, % Неароматические углеводороды2,3 Бензол0,1 Толуол2,8 Этилбензол44,5 Мета-, пара-ксилолы19,5 Орто-ксилол30,8 подвергают экстрактивной ректификации на лабораторной колонке с 25-30 теоретическими тарелками при следую щих условиях работы колонны экстрак тивной ректификации: Температура верха . 150°С Температура куба 760 мм.рт. Давление Состав растворителя: 95% диметилацетамида (ДМАЛ), 5% полиэтилентликольсебацината (ЙЭГсеб-) , весовое соотношение растворителя и ис. ходной смеси 1,2:1. При проведении опыта берут гидро очищенную фракцию ароматических углеводородов Cg 246 г (45,4%)и раст веритель, состоящий из 95% диметилацетамида и 5% полиэтиленгликольсебацината 295 г (54,6%). Получают дистиллят 108.2 г (20,T нефтяной ксилол, чистотой 99,6% 136,8 г (25%), регенерированный рас воритель 290 г (53,6%).Потери 6,0 г (1,1%). По полученным данным находят , ч степень извлечения нефтяного ксилола от потенциала составляет 99,3%. I П р и м е р 2. Опыт проводят в т же условиях, что и опыт примера 1, той лишь разницей, что в нем экстра тивную ректификацию проводят с применением растворителя, состоящего из 90% диметилацетамида и 10% полиэтиленгликольсебацината, при весовом соотношении растворителя и исходной смеси 2:1. При проведении опыта берут гидроочищенную фракцию ароматических углеводородов CQ 295 г (33,3%) и растворитель, Ьостоящий из 90% диметилацетамида и 10% полиэтиленгликольсебацината 590,5 г (66,7%). Получают дистиллат 132 г (1,9%) нефтяной ксилол, чист&той 99,7% 162,8 г (18,4%), регенерированный растворитель 585,5 г (66,2%). Потери 5,2 г (0,5%). По полученным данным находят, чт степень извлечения нефтяного ксилол от потенциала составляет 99,6%. П р и м е р 3. Опыт проводят ана логично примеру 1 с той лишь разниц что в нем экстрактивную ректификацию проводят с использованием раст1ЗО с 56 ворителя, состоящегб из 85% диметилацетамида (ДММА) и 15% полиэтиленгликольсебацината (ПЭГсеб.) при весовом соотношении растворителя и исходной смеси 2,5:1. При проведении опыта берут гидрочищенную фракцию ароматических углеводородов Cg 253 i {28,.6%) и растворитель, состоящий из 85% диметилацетамида и 15% полиэтиленгликольсебацината 632,5 г (71,4%). Получают дистиллат 113,2 г (12,8%), нефтяной ксилол.чистотой 99,8% 138 г (15,6%), регенерированный растворитель 631,6 г (71,3%). Потери 2,7 г (0,3%). По полученным данным находят, что . степень извлечения нефтяного ксилола от потенциала составляет 99,75%. П р и м е р 4. Диметилацетамид применяют в качестве растворителя для выделения стирола из жидких продуктов пиролиза, поэтому поставлен опыт аналогично опыту примера 1, с той лишь разницей, что в нем с целью выявления положительного эффекта .второго компонента растворителя экстрактивную ректификацию проводят с применением чистого диметилацетамида без добавки второго растворителя, при весовом соотношении растворителя и исходной смеси 2,5:1. При проведении опыта берут гидроочищенную фракцию ароматических углеводородов Cg 621 г (28,5%) и растворитель - диметилацетамид 652,5 г (71,5%). Получают дистиллат 115 г (12,6%), нефтяной ксилол, чистотой 99,2% 136 г (14,9%), регенерированный растворитель 647,8 г (70,9%).Потери 14,7 г (1,6%) . По полученным данным находят, что степень извлечения нефтяного ксилола от потенциала составляет 99,0%. В таблице приводятся сопоставительные данные предлагаемого способа с прототипом. Как показывают данные таблицы, добавление к диметилацетамиду 515% полиэтиленгликольсебацината позволяет увеличить степень извлечения целевого продукта с 79,0-83,5% до 99,3-99,75%. При этом одновременно сокращается расход растворителя на единицу перерабатываемой фракции с 8:1 до. I ,2-2,5:1т.е. в 3,26,7 раза..

диэтиленгликолЫ5%синтетическихжирных кислот8:1

отип

диэтиленгликоль+

I0% синтетических

жирных кислот8:1

95%диметилацетамид+ 5%полиэтиленгликоль-, себацинат1,2:1

лагае90%диметилацетамидспособ / +10%полиэтиленгликольсебацинат 2:1

85% диметилацетамид+ 15%полиэтиленгликольсебацинат2,3:1

Формула изобретения Способ вьщеления ксилола из смеси углеводородов путем экстрактивной ректификации в присутствии сме-з шаниого растворителя, отличающийся тем, что, с целью повышения степени вьщеления и сокращения расхода растворителя, в качестве последнего используют смесь диметилацетиламида и полиэтиленгликольсебацината при следз щем соотношении коЬ1понентовj вес. %: По л и э тил е иг л ик о л ьсебацинат5-15

Диметилацетамид , Осталь,, ноё

и процесс проводят при весовом соотношении смешанного растворителя и исходной смеси l,2-2j5:l.

79,0

83,5,

99,3

99,6

99,75

Источники информации, принятые во в шмание при экспертизе

1. Сулимов А. Д. Производство, ароматических углеводородов из нефтяного сырья. М., Химия, 1975. . 2. Хорсли Л, Таблицы азеотропных смесей. М., Издатинлит, J95I, с. 290

3.Огородников С. К, Лестева Т.М Коган В. Б..Азеотропные смеси. Справочник под ред. В. Б. Когана, Л., Химия, 1971, с. 848.

4.Патент США, № 3433849, кл. 260-674, опубл. 1969.

5.Патент СССР, № 464126, кл.С 07 С 7/08, 1975.

6.Авторское свидетельство СССР № 569351, кл. С 07 С 7/10, 1977 (прототип).