Способ извлечения ароматических углеводородов

Авторы патента:

А. А. Гайле, Н. Ф. Грищенко, В. И. Котов, В. А. Проскур ков, М. Н. Пульцин, В. А. Рогозкин, Л. В. Семенов, Е. Е. Феофилов,

М. И. Якушккг Г. Т. Нестсрчук

C07C7/10 - экстракцией, т.е. очистка или разделение жидких углеводородов с помощью жидкостей

C07C15/02 - моноциклические углеводороды

(11 427915

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВНДНЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (51) М. Кл. С 07с 7/10

С 07с 15/02

С 10g 21/16

С 10g 21/18

С 10g 21/20 (22) Заявлено 05.06.72 (2i) 1793208 23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.05.74. Бюллетень ¹ 18

Государствекиый комитет

Соввта Министров СССР оо делам изсЕРетеиий и открытий (53) УДК 66.061.51 (088.8) Дата опубликов-í,èÿ описания 27.11.74 (72) Авторы изобретения

А. А. Гайле, Н. Ф. Грищенко, В. И. Котов, В. A. Проскуряков, М. Н. Пульцин, В, А. Рогозкин, Л. В. Семенов, Е. Е. Феофилов, 1. 1:ушк ;- Г Г P, ñò": -:.у-: (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ АРОМА 1 ИЧЕСКИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ

Х вЂ” О, S, NR(R вЂ” Н, СН, СеН,), У вЂ” СН ОН, СХ, NO>, NH, галоид, и= вЂ” -0

10 т= вЂ” 4

В качестве предлагаемых производных фурана можно использовать следующие (и подобные им) вещества.

Оксиэтилиро ванный фурфуриловый спирт (ОЭФС) СН вЂ” ". - П

СН - " СН - С-"" .и - 0 "

Цианэтилированный фурфуриловый спирт

25 (ЦЗФС) СН вЂ” СН

CH С- СЯ,ОСН,СН СХ

Изобретение относится к области нефтехимической технологии, в частности к способам извлечения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими путем жидкостной экстракции.

Известен способ извлечения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими с помощью производных фурана, например тетрагидрофурфурилового спирта.

Применяемый экстрагент имеет низкую селективность, используется только с добавками полярных веществ. Однако повышение селективности с помощью вспомогательных веществ (например, воды) резко снижает экстрагирующую способность растворителя и делает процесс неэффективным.

Кроме того, низкая температура кипения тетрагидрофурфурилового спирта (180 С) создает серьезные трудности при извлечении ароматических углеводородов из высококипящего сырья.

Цель изобретения вЂ” повышение эффективности процесса экстракции.

Согласно изобретению применяют в качестве растворителей для селективной экстракции ароматических углеводородов производные фурана общей формулы

F (СНеХ) и (СНе) У, гле F вЂ” фуран или тетрагидрофуран, 0 0 0 с so,ñí„

Н,Н "ОСН

427915

Цианэтилированпый полуформаль фурфурилового спирта (ЦЭПФ) Оксиэтилированный тетрагидрофурфурило вый спирт (ОЭТГФС) СН вЂ” СН; ч.

СН СН- СН ОЛДОС :.1 0Н

Цианэтилированный тетрагидрофурфуриловый спирт (ЦЭТГФС) СН С11

CH - CH вЂ” СН ОЫ Сп-, .Ж

Фурфуриламин (фд,) СН вЂ” СН и и

СН С С89Щ2

Бромистый тетрагидрофурфурил (БТГФ) СН вЂ” СН

CYi„СН вЂ” СН Ь .

Соединения данного класса могут быть легко получены на базе производных фурана и тетрагидрофурана.

В табл. 1 приводятся основные физико-химические константы указанных соединений.

Различие физико-химических свойств делает возможным применение производных фурана в разных технологических схемах при извлечении ароматических углеводородов из сырья с широкими пределами кипения.

Таблица 1

Физико-химические константы производных фурапа

Температура кипения, С (давлеиие, мм рт. ст.) Показатель преломления

Удельный вес

Растворитель

1,132

1,103

1,129

1,077

1,051

1,050

1,4838

1,781

1,4718

1,4570

1,4548

1,4906

214

146(20) 227

151(20) 141(680) 70(22) Опыты с использованием предлагаемых экстрагентов проводят при соотношении экстрагента и сырья 2: 1. Экстрагент отделяют от растворителя отгонкой с водяным паром.

Примеси растворителя извлекают из экстракОЭФС

ЦЭФС

ЦЭПФ

ОЭТГФС

ЦЭТГФС

ФЛ

БТГФ

СН вЂ” CH

СН С вЂ” СН..ОСН 0СН,СН,СИ

0/ та и рафината водной промывкой при комнатной температуре.

В табл. 2 представлены результаты опытов по однократному экстрагированию ароматических углеводородов предлагаемыми соединениями в сравнении с известными экстрагентами, применяемыми в промышленности (ди-и триэтиленгликолем-ТЭГ), сульфоланом, N-метилпирролидоном, тетрагидрофурфуриловым спиртом) .

Приведенные в табл. 2 данные показывают, что степень извлечения и коэффициент распределения ароматических углеводородов предлагаемых экстрагентов значительно превосходят аналогичные показатели известных растворителей, Так, цианэтилированный фурфуриловый спирт (ЦЭФС) по степени извлечения ароматических углеводородов более чем в 4 раза превосходят диэтиленгликоль и в 1,7 раза сульфолан, причем получаемый экстракт в случас использования ЦЭФС также значительно чище.

Кроме того, предлагаемые растворители обладают высокой экстрагирующей способностью по отношению к бензолу, ксилолу и высшим ароматическим углеводородам, а также высокой селективностью, в большинстве случаев обеспечивающей получение высококонцентрированного экстракта без применения вспомогательных веществ. Однако при необходимости селективность указанных соединений может быть повышена до любой желаемой степени введением полярных веществвЂ” моноэтиленгликоля (МЭГ), воды и т. д.

Благодаря высокой экстрагирующей способности предлагаемые экстрагенты можно использовать в качестве добавок для повышения эффективности растворителей, обладающих более низкой экстрагирующей способностью, таких как диэтиленгликоль, сульфолан и т. д, 5

Прим ер 1. В аппарат с мешалкой загружают 10 r сырья, содержащего 35 толуола и 65% гептана, и 20 г растворителя вЂ” цианэтилированного фурфурилового спирта (ЦЭФС), После перемешивания при 20 С в течение

10 мин и отстаивания в течение 30 мин получают 7,47 r верхнего слоя (фаза рафината) и 22,48 г нижнего слоя (фаза экстракта). Отгонкой с водяным паром из экстрактной фазы выделяют 3,14 г экстракта.

Промытый и высушенный над хлористым кальцием рафинат содержит 20,2% толуола, экстракт вЂ” 79,0 /о толуола.

Извлечение толуола составляет 62,6 о/о от теоретически возможного.

Пример 2. В аппарат с мешалкой загру.жают 50 г сырья, содержащего 35 /о толуола и 65О/о гептана, и 100 г растворителя вЂ” цианэтилированного полуформаля фурфурилового спирта (ЦЕПФ) . После перемешивания при

20 С в течение 10 мин и отстаивания в тече427915

Таблица 2

Экстракция ароматических углеводородов производными фурана

Содержание ароматических углеводородов, вес. „

ИзвлечеТемпеРастворитель

Сырье

К>ч, ние, вес. рат ура, Сырье Рафинат Экстракт

54,2

)

15,2 75,4

20,2

0,73

0,56

0,48

0,51

0,41

0,42

0,60

0,43

0,56

Бензол-гексан

Толуол-гептан

Ксилол-октан

Фракпия 62 вЂ” 140

Толуол-гептан

71,2

62,6

57,0

73,5

54,6

55,8

68>3

54,6

64,2

/9,0

84,4

76,3

77,3

71,9

64,0

74,3

69,2

22,0

33,4

21,2

22,1

17,5

22,1

19,7

Ксилол-октан !

Толуол-геитан

0,57

0,74

0,62

50,8

56,9

68,4

71,3

75,9

67,1

19,4

16,5

17,4

0,33

0,13

0,17

0,33

0,18

23,7

30,0

23,9

23,0

27,6

40,4

23,8

65,0

75,0

82,3

77,4

93,7

50,9

30,0 ние 30 мин получают 38,4 г верхнего слоя (фаза рафината) и 112,2 r нижнего слоя (фаза экстракта). Отгонкой с водяным паром выделяют 12,3 г экстракта. Промытый и высушенный над хлористым кальцием рафинат содержит 21,2 /о толуола, экстракт вЂ” 77,3% толуола.

Извлечение толуола составляет 54,6 от теоретически возможного.

Пр им ер 3. В аппарат с мешалкой загружают 50 г сырья, содержащего 35% толуола и 65% гсптана, и 100 г растворителя вЂ” оксиэтилированного фурфурилового спирта (ОЭФС). После перемешивания в течение

30 мин получают 37,0 г рафинатной фазы и

112,2 г экстрактной фазы. Отгонкой с водяным паром выделяют 133 г экстракта.

Промытый и высушенный над хлористым кальцием рафинат содержит 22,1% тoлуoла, экстракт вЂ” 71,90 толуола. Извлечение толуола составляет 55,8% от теоретически возможного.

Пример 4. В аппарат с мешалкой загружают 12,5 г сырья, содержащего 35% толуола и 65 /о гсптана, и 25,0 г растворителя, представляющего собой смесь цианэтилированного тетрагидрофурфурилового спирта (ЦЭТГФС) и 10% воды.

После перемешивания при 20 С в течение

10 мин и отстаивания в течение 30 мин получают 9,81 г рафинатной фазы и 27,74 г экn=0 вЂ” 4, m=1 вЂ” 4, ЦЭФС

ЦЭФС

ЦЭФГ

ЦЭФС

ЦЭПФ

ОЭФС фурфуриламIIн

ЦЭТГФС вЂ”, 10,„ воды

ЦЭТГФС -20 волы

МЭГ

ОЭТГФС

БТГФ

ЦЭТГФС+37,7",> сульфолана

О ЭТ Г ФС --, 10,, Н,О

ТЭГ 1-7",, воды

ТЭГ

Сульфолан-;1;, воды

N-метилпирролидон-.т20; воды страктной фазы. Отгонкой с водяным паром выделяют 3,26 г экстракта.

Промытый и высушенный над хлористым кальцием рафинат содержит 22,1% толуола, 5 экстракт вЂ” 74,3 в толуола.

Извлечение толуола составляет 54,6% от теоретически возможного.

Предмет изобретения

Способ извлечения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими путем жидкостной экстракции с использованием в качестве экстрагента производных фурана, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, применяют производные фурана общей формулы

F (СН Х) „(СН2) mY, 20 где F вЂ” фуран или тетрагидрофуран, Х О, S, NR (R Н> СНа> С На) >

У вЂ” CH ОН, CN, NO, NH, SO СН,>

25 0 ф

0 с

0 с 0СН Н сн,

Способ извлечения ароматических углеводородов

Способ выделения циклогексана // 422717

Способ выделения 2,4,4-триметилпентена-1 // 421681

Патент 421176 // 421176

Способ разделения смесей, содержащих изомеры ксилола и алкилбензолы1изобретение относится к способам разлтелени?.' смесей, содержащих изомеры ксилола и алкилбеизолы, путем селективной экстракции комплексом трехфтористого бора и фторигтого водорода в присутствии разбавителя.известен способ разделения смесей ароматических углеводородов cg, содержандих лг-ксилол и другие изомеры ксилола, заключающийся в том, что процесс экстракции ведут при молярном отнощении трехфтористого бора к фтористому водороду 0,02—0,12, молярном отнощении флегмы ,и-ксилола к смеси загружеиного разбавителя и флегмы .«-ксилола 0,3—!, молярно'м отношении всего иг-ксилола, загруженного в экстрактор, к трехфтористому бору (а) в 0,96—1,04 раза больщем .величины молярного отнощения чистого л(-ксилола к трехфтористому бору во фтористоводородном экстракте (рт). кроме того, часть экстракта подвергают изомеризации в смеси с растворителем и подают на стадию экстракции, из оставшейся части экстракта отделяют углеводородную смесь, которую подвергают ректификации с выделением мксилола.однако в известном способе процесс экстракции осуществляют при возврате па opouje- ние зиачительпых количеств экстрагнруемы.х углеводородов (то,3—1). это приводит к необходимости проводить регенерацию избы- 202530точного количества растворителя, понижает нроизводителыюсть экстрактора и увеличивает расход энергии.целью изобретения является устранение иеобходимост!! рзгенерированип избыточного количества растворителя и сокрап1,ение расхода энергии. для достижения этой цели предлагается процесс разделения смесей, содержащих изомеры ксплола и алкилбензолы, осуществлять при молярном отношении bfa/hf во фтористо-водородном экстракте 0,02—0,2, концентрации (т) ароматических углеводородов в углеводородной фазе на стадии удаления фтористоводородного экстракта из эк- ctipaktopa менее 0,3, температуре минус 20— плюс 30°с и флегмово.м числе менее 0,2.в качестве исходного сырья преимущественно используют смесь ароматических углеводородов, содержащих 6—9 атомов углерода, например осуществляют выделение .«-ксилола из смеси его с о-ксилолом, п-кси.толом и этилепбензолом пли выделение мезитилепа из c^iecи его с ароматическими углеводородами cg. молярное отнощение загрузки фтористого водорода к смеси ароматических углеводородов составляет преимущественно 1, 8—25, .мол5.*рное отношение трехфтористого бора к экстрагируемому продукту преимущественно 0,7—1,5, а молярное отношение // 416934

Изобретение относится к способам разлтелени?.' смесей, содержащих изомеры ксилола и алкилбеизолы, путем селективной экстракции комплексом трехфтористого бора и фторигтого водорода в присутствии разбавителя.Известен способ разделения смесей ароматических углеводородов Cg, содержандих лг-ксилол и другие изомеры ксилола, заключающийся в том, что процесс экстракции ведут при молярном отнощении трехфтористого бора к фтористому водороду 0,02—0,12, молярном отнощении флегмы ,и-ксилола к смеси загружеиного разбавителя и флегмы .«-ксилола 0,3—!, молярнО'М отношении всего иг-ксилола, загруженного в экстрактор, к трехфтористому бору (а) в 0,96—1,04 раза больщем .величины молярного отнощения чистого л(-ксилола к трехфтористому бору во фтористоводородном экстракте (Рт)