Способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей Советский патент 1982 года по МПК C07C7/10 

1

Изобретение относится к химии нефти, а конкретно к способу выделения ароматических углеводородов из средних фракций нефти.

Выделение ароматических углеводородов из нефти представляет интерес при производстве углеводородных растворителей, деароматизированных керосинов, сырья для получения ароматических концентратов. Эти продукты могут быть использованы в качестве сырья в процессах гидродеалкилирования, производства активной сажи и т. п.

Известен способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими, путем жидкостной экстракции или экстрактивной перегон кой в присутствии селективного водосодержащего растворителя, например N-формилморфолина, с получением рафината и экстракта, направляемого в отгонную колонну, в верхнюю и нижнюю часть которой вводят воду с последую(ДИМ отбором азеотропной смеси ароматических углеводородов с водой и водосодержащего растворителя из верхней и нижней частей колонны. Воду подают 60-100 к количеству воды, содержащейся в азеотропной смеси 1.

Недостатком этого способа являются его ограниченные возможности (выделение лишь низкокипящих ароматических углеводородов - бензол толуол),

10 что связано с использованием в способе процесса экстрактивной ректификации. Кроме того, способ характеризуется сложностью аппаратурного оформления и материалоемкостью про15цесса, невозможностью достаточно полного выделения ароматических углеводородов, большими потерями растворителя.

Наиболее близким к изобретению

20 по технической сущности является способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей экстракцией селективным растворителем М,И-диметилимидазолидоном. Этот экстрагент имеет высокие TepMVi4ecкие и гидролитическую стабильности, обладает умеренной токсичностью, не корродирует углеродистую сталь. Указанный способ предпочтительно предназначен для выделения ароматических углеводородов из катализаторов риформинга (фракция 62-105 С). При экстракции этой фракции (62lOS Cj степень извлечения бензола 99 а по суммарной ароматике 97 Однако данный способ не позволяе выделять ароматические углеводороды из средних фракций нефти, выкипающих в области температуры кипения растворителя, характеризуется недостаточно высокой избирательностью растворителя, селективностью и степенью извлечения. Целью изобретения является повышение селективности процесса выделения ароматических углеводородов из высококипящих углеводородов средних фракций нефти. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения ароматических углеводородов из угле водородных смесей экстракцией селективным растворителем Ы,М-диметилимидазолидон, они используют Н,К-диметилимидазолидон, содержащий З-Юмас воды, с последующей регенерацией растворителя с реэкстракцией Н-геп таном. Степень извлечения ароматических углеводородов с использованием N,N -диметилимидазолидона, содержащего воду, достигает 98,9 мас.%. Способ проверен экспериментально на искусственном сырье, содержащем |тридекан и ct -метилнафталин, методом одноступенчатой экстракции N,N-диметилимидазолидоном, содержащим 3-10 весД воды, при и реэкстракцией н -гептаном при 20°С. Пример 1. Из треугольных диаграмм, полученных при , для систем, содержащих d-метилнафталин тридекан, М,М-диметилимидазолидон и N,N-димeтилимидaзoлидoн, обводненный (10 нас Л воды), установлена возможность использования обводненного N,N-диметилимидазолидона с получением экстракта, содержащего ароматических углеводородов. Растворимость N,N-диметилимидазолидона в тридекане (рафинате) при обводнении снижается с 6, до 1,9 мас.-, а растворимость тридекана в безвод- j ном и обводненном М,М-диметилимидазолидоне с 5,05 до 0,5 мас.%. Пример 2. В делительную воронку, снабженную рубашкой, загружают ,0863 г N,N-димeтилимидaзoлидoнa и 2,1036 г сырья,содержащего 50 мас. тридекана и 50 мас. ot-метилнафталина. Смесь термостатируют при 0°С 30 мин при интенсивном перемешивании. После отстаивания отделяют экстрактную и рафинатную фазы. Масса экстрактной фазы 5,3783 г. Масса экстрактной фазы 0,860б г. Составы обеих фаз анализируют хроматографически. П-ример 3. В качестве растворителя используют N,N-димeтилимидазолидон, содержащий 5 мае.% воды С,0521 г); Сырье (2/0253 г), условия опыта и методика, как в примере 2. Получают экстрактную фазу (5,05бЗ г) и рафинатрую фазу (1,0211 г). Пример Ц, Керосино-газойлевую фракцию Краснодарской нефти (190-320С) подвергают одноступенчатой экстракции N,N-диметилимидазолидоном, содержащим 10 мас. воды, при . Пример 5. Фракцию (190ЗбО С) Тюменской нефти подвергают ступенчатой экстракции М,ы-диметилимидазолидоном, содержащим 3 мас. воды, при 35С. Пример 6.В делительную воронку, снабженную рубашкой, загружают 0,0711 г н-гептана (растворитель) и 2,3370 г смеси (сырье) 35,1 мас. cL -метилнафталина и б ,9 масД N,N-диметилимидазолидона. Одноступенчатую экстракцию проводят при 20С по методике, описанной в примере 2. Получают 6,ООбО г экстрактной и 1, г рафинатной фазы. П р и м е р 7. Экстрактный раствор, полученный в примере 5 подвергают одноступенчатой экстракции И -гептаном в соотношении 1: мас.| доли при 25°С. Получают экстрагент и (64,75 г) и рафинатный (10,25 г) растворы. Пример 8. Из полученных треугольных диаграмм для систем, содержащих oL-метилнафталин, н -гептан и К,М-диметилимидазолидон, безводный, с содержанием воды 10 мае.; находят растворимость обводненного М,М-диметилимидазолидона в н-гептане

4,62 мае.

а и -гептана в обводненном N,N-диметилимидазолидоне

1,87 мае Д.

Результаты опытов представлены в таблице.

Использование обводненного М,Я-диметилимидазолидона позволяет значительно повысить селективность процесса, которая характеризуется коэффициентом разделения с для безводного М,М-диметилимидазолидона до 116,9 для М,М-диметилимидазолидона, содержащего 10 мас.% воды.

Варьируя составом растворителя (до- i бавка мас.%), кратностью растворителя, сырьем можно достичь степень извлечения суммарной ароматики из средних фракций нефти более 98% при концентрации ароматических углево дородов в рафинате менее 2%. Выделение ароматических углеводородов, из экстрактных растворов, содержащих Н,Н-диметилимидазолидон, со степенью извлечения выше 75% и коэффициентом разделения более 8, при одноступенчатой экстракции может быть осуществлено Н -гептаном.

I .«

ft

о

1Л

м

u е

о ел со о

in

м

го

ъ о

о 00

00

in

в о«

«

01

% «0

о ш

о

ГЦ

ю

а

Ot ve

м

а

гм

о о

(А VO

.О

гч

.ггю PJ

«

м

ffl

ч

о

ш

00

о

ъ

ш

O

Г

о

1Л

rf в

0}

cx

О)

CO

г

гч со

«л

tn

|Л N

o

1Л

VO

«

n ич

e

.

Sn

5

CM

4

o%

p %e CO

П9t13 112

Формула изобретения с последующей регенерацией раствориСпособ выделения ароматическихИсточники информации,

углеводородов из углеводородных принятые во внимание при экспертизе смесей экстракцией селективным раст- s 1. Авторское свидетельство СССР ворителем М,Н-диметилкмидазолидоном, f 700053, кл. С О С 7/10, опублик. отличающийся тем, что, 1979с целью .повышения селективности про- 2. Авторское свидетельство СССР цесса, используют Н,М-диметилимидазо.- № 58399, кл. С 07 С 7/10, опублик. лидон, содержащий З-Ю масД воды, to 1977 (прототип). теля реэкстракцией н-гептаном.