SU1205755A3

SU1205755A3 - Способ извлечени чистого бензола из углеводородных смесей

Info

Publication number: SU1205755A3
Application number: SU823475641A
Authority: SU
Inventors: Пройссер Герхард; Шульце Мартин; Эммрих Герд; Шнайдер Ханс-Кристоф
Original assignee: Крупп-Копперс Гмбх (Фирма)
Priority date: 1981-09-05
Filing date: 1982-08-13
Publication date: 1986-01-15
Also published as: ES8304902A1; JPH0251407B2; IN158839B; JPS5855435A; UA6080A1; ES514924A0; ATE13175T1; EP0073945B1; DE3135319A1; EP0073945A1; AU8797982A; AU563585B2; DE3263677D1; US4586986A; MX161980A; CA1184145A

Description

«

Изобретение относитс к способу извлечени чистого бензола из углеводородных смесей, содержащих нар ду с ароматическиьп углеводородами любое большое количество неаромати- ческих углеводородов, путем экстрактивной ректификации в присутствии N-формилморфолина в качестве селективного растворител . Данное изобретение может найти применение в неф- техимической промьплленности.

Цель изобретени - снижение энергозатрат путем использовани теплосодержани полученных при предварительном разделении исходного сырь паров дистилл та дл обогрева колонн экстрактивной ре1 ;тификации и исходного сырь . 1

На чертеже изображена схема, со-

гласно которой осуществл ют предлагаемый способ.

Представленна на чертеже технологическа схема содержит только необходимые дл по снени способа устройства, в то врем как прочие дополнительные устройства, например вентили и насосы не предста.вленьь В представленной технологической схеме колонна 1 предварительной перегон ки работает при повышенном давлении. Служащую в качестве исходного сырь углеводородную смесь, содержащую ароматические углеводороды, подают через трубопровод 2 и теплообменники 3 и 4 и при необходимости 5 в сред- нюю часть, снабженной тарелками колонны 1 дл предварительной перегонки . В оснрвании этой колонны находитс циркул ционный кип тильник-нэ-гре- ватель 6, трубчатую систему которого можно нагревать паром высокого давлени или через (не показана) , Парообразный головной продукт предварительной перегонки по трубопроводу 7 отвод т из головной части колон ны 1 предварительной перегонки. В данном случае поток пара в трубопроводе 7 раздел ют на два парциальных потока.Больший парциальный поток по трубопроводу 8 подают в трубчатую систему циркул ционного кип тильника нагревател 9, в котором теплоту пар используют дл нагрева отгонной ко--. лонны 10. Одновременно парциальньш поток паров из трубопровода 8 через трубопровод 11 поступает к трубчатой системе циркул ционного кип тильника нагревател 12, который служит дл

5 0

5

,р

5 0 5

0

552

нагрева колонны 13 дл экстрактивной перегонки.

Одновременно меньшую часть парциального потока паров головного продукта из трубопровода 7 через трубопровод 14 подают в трубчатую систему косвенного теплообменника 3, в котором теплоту паров используют дл подогрева исходного продукта. Образук дие- с после теплообменников 3 и циркул ционных кип тильников нагревателей 9 и 12 конденсаты, как представлено в технологической схеме, попадают в магистральный трубопровод 15, кото- рьй ведет к сборнику 16, в котором собираютс конденсированный головной продукт из колонны 1 дл предварительной перегонки. По трубопро- Е5ОДУ 17 его отвод т из сборника 16 к головной части колонны 1 дл предварительной перегонки в качестве флеп-а. При этом флегмовое число и число тарелок в колонне 1 предварительной перегонки выбирают из расчета , чтобы количество паров головного продукта бьшо достаточным дл обогрева колонн на последующей стг1дии экстрактивной дистилл ции. Основное количество полученного головного продукта по трубопроводу 18 в виде питани ввод т в среднюю часть , снабженной тарелками колонны 13 дл экстрактивной перегонки.

В колонне 13 дл экстрактивной дистилл ции и в .принадлежащей к ней отгонной колонне 10, перегонку ведут под давлением, которое ниже рабочего давлени колонны 1 дл предварительной перегонки. В остальном стадию экстрактивной дистилл ции осуществл ют по известньм принципам экстрактивной перегонки. Это означает , что неароматические углеводороды из исходного продукта вывод т по трубопроводу 19 через головную часть колонны 13 дл экстрактивной перегонки в то врем , как содержащий ароматические углеводороды экстракт вывод т из куба этой колонны по трубопроводу 20 и подают в отгонную колонну 10. Получающиес в виде экстракта ароматические углеводороды путем дистилл ции в колонне 10 отдел ют от содержащегос в экстракте селективного растворител . Указанный растворитель по трубопроводу 21 отвод т из куба отгонной колонны 10 и снова подают в головную часть колонны 13 дл экстрактивной перегонки , в то врем как одновременно полученные ароматические углеводороды отвод т из отгонной колонны 10 в виде головного продукта по трубопро воду 22. .

По трубопроводу 23 в колонну 13 можно подавать свежий растворитель в циркулирующий растворитель.

Продукт, уход щий из нижней час- ти колонны 1 дл предварительной перегонки , вьтод т по трубопроводу 24 и через теплообменник 4 подают в сборник 25, из которого данный продукт по трубопроводу 25 отвод т дл дальнейшего применени . В теплообменнике 4 дл подогрева исходного сьфь , поступающего по трубопроводу 2, используют-теплоту продукта,уход щего с нижней части колонны 1 пре варительной перегонки.

В технологической схеме также предусмотрены теплообменники 27 и 28 дл использовани тепла кубового продукта отгонной колонны 10 (раст- ворител ) дл обогрева колонн 13 и 10. Растворитель, пройд теплообменники 27 и 28, по линии 29 поступает на верх колонны 1.3 экстрактивной дитилл ции .

Пример 1. Этот пример иллюстрирует получение чистого бензол из рафинированного под давлением коксового бензола. Исходный продукт согласно технологической схеме, покзанной на чертеже, подвергают предврительной перегонке и получагацийс при этом головной продукт обрабатывют путем экстрактивной перегонки с помощью N-формилморфолина в качеств селективного растворител .

Исходный продукт имеет следующий состав, мас.%:

Углеводороды С 0,04

Углеводороды С, 0,78

Метилциклопентан 0,20

Изо-углеводороды

Су0,12

Циклогексан 0,35

Нормальные углеводороды Cj +

+диметилциклопентан 0,16

Метилциклогексан 0,25

Бензол75,30

Парафиновые

углеводороды Cg 0,07

Диметилциклогек- сан0,48

Толуол

Ароматические углеводороды С

8

В части А опыта исходный продукт подвергают предварительной перегонке при нормальном давлении (давление в головной части колонны максимально 1,1 атм), причем получающийс головной продукт ввод т в последовательно (дополнительно) подключенную колонну 13 дл экстрактивной дистилл ции, котора работает под давлением 1,98- атм. В этом случае нет св зи теплоты между предварительной перегонкой и стадией экстрактивной дистилл ции . Получающийс в виде головного продукта отгонкой колонны (1,98 атм) чистый бензол содержит 100 м.д. (миллионных долей) толуола и 350 м.д. неароматических углеводородов в качестве примесей. Выход бензола составл ет при этом 99,8%. Общий расход теплоты способа составл ет при этом

Предварительна перегонка

Стади экстракции

Общий расход теплоты

1440 кДж/кг бензола

920 кДж/кг бензола

2360 кДж/кг

бензола В части В опыта в случае такого

же исходного продукта, предварительную перегонку осуществл ют при следующих услови х:

Давление в головной части колонны Температура головной части колонны

Температура отстойника Флегмовое число

16,8 атм

209 С

28Гс 1:3,2

Рабочие услови в стадии экстрактивной дистилл ции по сравнению с частью опыта А изменились только незначительно вследствие того, что из-за высокого содержани метилцик- логексана в головном продукте предварительной перегонки незначительно повьшаетс дол используемого при экстрактивной перегонке растворител . Чистота и выход полученного бензола при этом соответствуют резуль-.

5 1

татам, представлен 1ым в части А, Согласно изобретению, однако пары головного продукта предварительной перегонки используют дл нагрева колонны 13 экстрактивной дистилл ,- ции и отгонной колонны 10, Причем тепловой баланс процесса следующий:

Предварительна перегонка 1270 кДж/кг бензола, стади экстрактивной дистилл ции 982 кДж/кг бензо- ла. По сравнению с предварительной перегонкой при нормальном давлении (часть А) необходимое количество тепла (расход тепла) при предварительной перегонке при повьппенном давлении (часть В), несмотр на несколько повышенное флегмовое число, ниже, так как при используемом давлении теплота испарени примерно на 30% ниже, в случае предлагаемого согласно изобретени способа работы нет необходимости вносить необходимое количество тепла на стадии экстрактивной дистилл ции в форме отдельной энергии (предпочтительно па- ра). Это необходимое количество тепла , напротив, полностью покрываетс за счет теплосодержани паров головного продукта предварительной перегонки . Температуры паров головного продукта 209°С при этом совершенно достаточно. Фактически обычно дл нагрева стадии экстракции требуетс только 80-90% количества паров головного продукта. Остальное количест во можно использовать дл предварительного подогрева исходного продукта в теплообменнике 3.

Общий расход тепла дл части В поэтому в целом может удовлетвор тьс только с помощью 1270 кДж/кг бензола Сравнение части А с частью В дает, что дл части В необходимо только

1270-100 ,„

- 54л необходимого количества тепла части А. Достигаема экономи , энергии составл ет таким образом 46%.

Пример 2. Этот пример иллюстрирует получение чистого бензола из полностью гидрированного пиролиз- ного бензина. Исходный продукт име- е:т следую1Ций состав, мас,%:

Углеводороды Cj

Углеводороды

Метилциклопентан Углеводороды

изостроени С/

55®

Циклогексан 2,05 Нормальные углеводороды ди- метилциклопентан 2,59 Метилциклогексан 1,05 Бензол60,30

Парафиновые углеводороды Cg 0,99 Диметилциклогек- сан0,96

Толуол23,97

Ароматические углеводороды Cg 0,20

Опыт осуществл ют как в примере Дл части А предварительную пергонку провод т при нормальном давлении . При этом расход тепла следущий;

1290 кДж/кг бензола

1000 кДж/кг бензола

2290 кДж/кг бензола

10 15 --О 25 О

0

252°С

5

Полученный чистый бензол при этом содержзлт еще 100 м,д, толуола и 400 м,д, неароматических углеводо- родов в качестве примесей, В части В предварительную перегонку осуществл ют при следующих услови х:

Давление в головной части

колонны16,8 атм

Температура головной части колонны

Температура отстойника Флегмовое число 1:3,6 Расход тепла при этом имеет следующие значени : Предварительна перегонка1420 кДж/кг

бензола

Стади экстрактивной дистилл ции1290 кДж/кг

бензола

Здесь также расход тепла в стадии экстракции полностью покрываетс теплосодержанием паров головного продукта предварительной перегонки, j то дл необходимого количества тепнению с частью А получаетс следующий расчет:

1420-100

229б

тавл ет таким образом 38%. Данные материального и теплового баланса к примерам 1 и 2 приведены в табл.1 5 и 2.

it о ц а Да вые итврна 1ького и теплового баланса к (Грнхерг t, Ч1сгь В

62%

Расход тепла, кг/ч

;Темпе- атура,

Неаро- н«ти- ческие углеводороды , кшицие

ДО

, нас.2

Бензол , иас.Х

Высо- кок п ще неаро- натн- ческ е углеводороды , мас.Х

Толуол , мас.Х

СГ

арокат1гчесхие

углеодороди ,

иас.Х

И-формшиорфолив ,

мас.Х

Остаток теши твп- ооб- Mcnmt- «. Дж/хг

toooo

модн- иого сырь ч

10000 32424 26740 10161 5684 32424 2280 24704 7720 190 38510 31000 75)0 2280 ЗТООО

12 209 209 209 209 209 181 209 80 80 157 192 50 281 80

1,90 2,46 2,4« 2,46 2,46 2,46

75,30 97,54 97,54 97,54 97,54 97,54

2,46 2,46 94,0

0,03

97,54 97,54 6,0 15,81 1,0 99,96

1,0

0,55 20,05

2,4 88,0

2,4

О,ОТ 88,0

2,20

9,6

99,0

99,00

0.586

2,204

7,342

2,46 2,46 94,0

0,03

97,54 97,54 6,0 15,81 1,0 99,96

1,0

2,4 88,0

2,4

О,ОТ 88,0

9,6

99,0

99,00

0.586

2,204

7,342

IS

8,960 7,389 2,808 1,571 45691227

1,571 0,586 2,204 9,528 4,582 2,808 3,861 3,481

Данные матеркального и теплового баланса к примеру 2, часть В

Расход тепла, кг/ч 100000 32784 27887 17457 4897 25657 2883 25637 7127 1153 37974 32000 5974 2883 32000

Температура ,

С

60 209 209 209 209 209 120 209 80 80 168 192 50 252 80

11,07 15,53 15,53 15,53 15,53 15,53

60,20 84,47 84,47 84,47 84,47 84,47

Продолжение табл.1

17

18

19

20

22

24

29

28

Таблица 2

15,53 15,53 96,00,03

84.47 84,47 4,0 16,57 1,0 99,961,0

Обоав аенне

потока

по техиологич«с-

кой

схеме

Продолжение таРл.2

29

23,97

0,20

U.78 84,52

и,7в

0,01 84.52

0,70

83,43 99,0

99,0

0,906

9,060 7,706 4,823 ,354

12 .

27

28

,354 0,906 2,035 6,483 2,883 4,823 3,000 4,503

0,906

2,035

7,503

27

28

./

8

17

/4

;/

J.

3

19 .29 . /

2

J 25

27

I

g

:

/и

Т

H) ()

Составитель Г.Гул ева Редактор Ю,Середа Техред 3.Палий Корректор 0.Лугова

Заказ 8548/61 Тираж 379.Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

Claims

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЧИСТОГО БЕНЗОЛА ИЗ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ, содержащих ароматические углеводороды и высокое количество неароматических углеводородов, путем экстрактивной дистилляции в присутствии N-формилморфолина в качестве селективного растворителя, проводимой в колонне экстрактивной дистилляции и отгонной колонне при давлении 1,98 атм, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, исходную углеводородную смесь предварительно разделяют путем дистилляции при давлении

16,8 атм и температуре верха колонны предварительной дистилляции 209⁹С, пары полученного при этом головного продукта перед подачей на стадию экстрактивной дистилляции в количестве 80-90 мае.% используют для обогрева колонн на стадии экстрактивной дистилляции путем косвенного теплообмена с полной конденсацией головного продукта, остальное количество паров головного продукта используют для предварительного подогрева исходного сырья путем косвенного теплообмена с полной конденсацией головного продукта, причем флегмовое число и число тарелок в колонне предварительной дистилляции выбирают из расчёта, чтобы количество паров головного продукта было достаточным для обогрева колонн на стадии экстрактивной дистилляции.

,1205755