BE513051A - - Google Patents

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BE513051A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D11/00Solvent extraction
    • B01D11/04Solvent extraction of solutions which are liquid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G21/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
    • C10G21/02Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents with two or more solvents, which are introduced or withdrawn separately
    • C10G21/04Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents with two or more solvents, which are introduced or withdrawn separately by introducing simultaneously at least two immiscible solvents counter-current to each other

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Description


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  PROCEDE POUR LA SEPARATION DE MELANGES DE COMPOSES ORGANIQUES. 



   La présente invention concerne un procédé pour la séparation d'un mélange de composés organiques avec l'aide d'un solvant sélectif dans le but de séparer et de récupérer un composé organique spécifique ou un mélan- ge de composés présentant la caractéristique d'avoir une polarité relativement plus grande ou une solubilité plus grande dans le solvant sélectif que les autres composés présents dans le mélange.

   Dans une de ses applications plus spécifiques, le procédé suivant la présente invention sert à effectuer la sé- paration d'une espèce particulière d'hydrocarbure aromatique, tel que le ben- zène et/ou le toluène, d'autres classes d'hydrocarbures tels que ceux conte- nus dans un distillat de pétrole, et le procédé fait usage d'un solvant pou- vant être indéfiniment remis en circuit, permettant d'obtenir le produit hy- drocarboné désiré à l'état très pur et en effectuant la séparation pratique- ment complète de la matière première introduite dans le procédé. 



   Un mélange de composés organiques est séparable par le présent procédé lorsqu'il renferme plusieurs composés, ou classes de composés, de so- lubilité différente dans un solvant sélectif qui peut être un liquide à un seul constituant d'un solvant primaire essentiellement pur ayant un point d'é- bullition plus élevé que l'extrait à produire par le procédé, ou qui peut être formé de deux constituants, notamment un mélange normalement liquide du sol- vant primaire et d'un solvant secondaire ayant un point d'ébullition inférieur à celui du solvant primaire et étant pratiquement insoluble dans le produit raffiné qui doit être produit par le présent procédé mais soluble dans le sol- vant primaire.

   Le composé, ou classe de composés, pour lequel le solvant sélec- tif a la plus grande solubilité sera mentionné ci-après sous la dénomination "constituant classe A" du mélange qui doit être séparé ; la partie restante du mélange sera mentionnée ci-après sous la dénomination "constituant classe B", 

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 c'est-à-dire le constituant pour lequel le solvant sélectif a une solubilité moindre que pour le constituant classe A. 



   La présente invention concerne un perfectionnement du type de procédé de séparation dans lequel un mélange de composés organiques est intro- duit dans une zone d'extraction en un point intermédiaire de celle-ci et y est mis en contact à contre courant avec le solvant sélectif, une phase de produit raffiné contenant pratiquement tout le constituant classe B est enle- vé de celle des extrémités de la zone d'extraction où le solvant est intro- duit dans ladite zône, une phase "extrait" comprenant le constituant classe A dissous dans le solvant sélectif est enlevé à l'autre extrémité de la zône d'extraction et le constituant classe A extrait est ensuite récupéré par dis- tillation fractionnée de la !hase "extrait". 



   Suivant   lalrésente   invention, la phase extrait est pratiquement débarrassée, avant son enlèvement de la zône d'extraction, du constituant clas- se B résiduaire du mélange alimenté dans la zône d'extraction en introduisant un composé classe B qui est plus volatil que le constituant classe B du mélan- ge dans la zone d'extraction en un point plus rapproché du point   où   on enlève la phase "extrait" que du point d'admission dudit mélange, et en déplaçant le constituant classe B résiduaire par le composé classe B plus volatil à l'inté- rieur de la zone d'extraction dans la phase produit raffiné, et en séparant le composé classe B plus volatil contenu dans la hase extrait résultante par dis- tillation fractionnée de celle-ci après qu'il a été enlevé de la zône d'extrac- tion.

   D'une manière générale, le composé classe B volatil ainsi employé suivant la présente invention a une solubilité moindre et une volatilité plus grande que le constituant classe A qui est soluble d'une manière préférentielle dans le solvant sélectif. 



   Suivant un mode de réalisation préféré du présent procédé, la phase extrait dans laquelle le constituant classe B résiduaire a été apprécia- blement déplacé par le composé classe B plus volatil, est introduite de la zô- ne d'extraction dans la partie supérieure d'une   zône   de distillation fraction- née, pratiquement tout le composé classe B volatil est évaporé de la phase ex- trait dans la zone de distillation et est enlevé sous forme de courant de va- peur de la partie supérieure de cette zône et est retourné à la zône d'ex- traction en un point à proximité du point où la phase extrait est enlevée de la zône,

   le constituant classe A pratiquement débarrassé aussi bien du con- stituant classe B et du constituant classe B plus volatil que du solvant sé- lectif est enlevé sous forme d'un courant latéral de la zone de distillation et le résidu de la distillation comprenant le solvant est enlevé de la partie inférieure de la zône de distillation et est retourné à la zône d'extraction pour y être utilisé à nouveau. 



   Quand l'extraction se fait avec un solvant sélectif constitué par un mélange à deux constituants de solvants primaire et secondaire du gen- re mentionné ci-dessus, et que le solvant secondaire a la propriété de distil- ler au moins en partie avec le composé classe B volatil mais est pratiquement immiscible avec celui-ci, un mode de réalisation plus spécifique et particuliè- rement avantageux de la présente invention comprend la condensation du courant de vapeur sortant de la partie supérieure de la zône de distillation fraction- née et sa séparation en un premier distillat liquide contenant le composé clas- se B volatil et en un second distillat liquide constitué essentiellement par le solvant secondaire,

   le retour du premier   distillât liquide   à la zone d'ex- traction en un point situé à proximité du point où on enlève la phase extrait de cette zone, le retour du résidu de distillation qui contient le solvant pri- maire à une concentration plus élevée que la concentration du solvant primaire dans le solvant sélectif employé dans la zone d'extraction, de la partie infé- rieure de la   zône   de distillation fractionnée à la zone d'extraction,

   et le retour du solvant primaire entraîné dans la phase de produit raffiné obtenue dans la zone d'extraction au traitement d'extraction en mettant d'abord en contact un courant dudit second distillat à contre-courant avec la phase de produit raffiné dans le circuit de celui-ci au-delà du point d'introduction du résidu de distillation dans la zone d'extraction et en mélangeant ensuite ce courant de second distillat avec le résidu de distillation à l'intérieur de la 

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 zone d'extraction pour former ainsi le solvant sélectif à deux constituants. 



  De plus, quand le solvant secondaire a la propriété de distiller au moins en partie avec le constituant classe A et est pratiquement non-miscible avec ce- lui-ci, il est désirable et avantageux qu'un courant latérale comprenant le constituant classe A extrait et une partie du solvant secondaire introduite dans la   zône   de distillation fractionnée soient enlevés de cette zone et en- suite séparés en un distillat liquide consistant essentiellement en consti- tuant classe A ou produit extrait du procédé et en un second   distillât liquide   consistant essentiellement en le solvant secondaire, un courant de ce second distillat étant alors introduit à la partie inférieure de la zone de distil- lation pour chasser le constituant classe A résiduaire du résidu de distilla- tion qui s'y trouve. 



   Dans son application à la séparation de mélanges d'hydrocarbu- res, l'invention convient particulièrement bien pour séparer et récupérer des hydrocarbures aromatiques d'un mélange d'hydrocarbures contenant des hydro- carbures aromatiques et non-aromatiques. Un mode de réalisation préféré d'une telle application de l'invention comprend l'extraction du mélange d'hydrocar- bures dans une zone d'extraction en phase liquide à contre-courant avec un sol- vant sélectif ayant une solubilité sélective particulièrement élevée pour le constituant aromatique et qui consiste en une solution aqueuse de glycol oxy- diéthylène contenant de 5 à 15 % environ en poids d'eau (solvant secondaire), le constituant glycol diéthylène (solvant primaire )

   de ce solvant sélectif étant introduit à la partie supérieure de la zone d'extraction pour former une phase solvant-extrait s'écoulant en direction descendante, le mélange d'hy- drocarbures étant introduit en une partie intermédiaire de la zone d'extrac- tion à une température de 100  à   1500C.   environ et à pression supra-atmosphéri- que suffisante pour maintenir une phase substantiellement liquide dans la zone d'extraction et pour former une phase de produit raffiné comprenant le consti- tuant hydrocarbure non-aromatique (constituant classe B), et une phase d'ex- trait liquide comprenant essentiellement du solvant et le constituant hydrocar- bure aromatique (constituant classe A), l'introduction d'une fraction d'hydro- carbure non-aromatique plus volatil que le constituant non-aromatique du mélan- ge d'hydrocarbures,

   à la partie inférieure de la colonne d'extraction en quan- tité suffisante pour déplacer les hydrocarbures non-aromatiques qui forment des azéotropes avec le constituant hydrocarbure aromatique du mélange, l'en- lèvement de la phase de produit raffiné de la partie supérieure de la colonne d'extraction et de la phase d'extrait de la partie inférieure de la colonne, l'introduction de la phase d'extrait à la température mentionnée ci-dessus et à la pression atmosphérique dans la partie supérieure d'une zône de distilla- tion fractionnée, la séparation d'une fraction de vapeur comprenant les hydro- carbures non-aromatiques volatils dissous dans la phase d'extrait, l'intro- duction de la fraction de vapeur résultante à la partie inférieure de la zône d'extraction pour s'y mélanger avec le courant solvant-extrait s'écoulant en direction descendante,

   la séparation d'une fraction à point d'ébullition plus élevé dans la zone de distillation fractionnée et consistant essentiellement en eau et en le dit constituant hydrocarbure aromatique, la récupération sé- parée de l'eau et du constituant hydrocarbure aromatique et l'introduction de l'eau dans la colonne d'extraction en contact avec la phase de produit raffi- né effluent au-dessus du point auquel le glycol diéthylène est introduit dans cette colonne pour former ainsi un courant de solvant sélectif s'écoulant en direction descendante en contact à contre-courant avec la phase de produit raf- finé. 



   Le procédé suivant la présente invention se caractérise plus par- ticulièrement par son économie et par la grande flexibilité d'opération pour donner soit un produit de grande pureté   à   un taux de travail continu relative- ment bas ou bien un taux de production plus élevé d'un produit séparé de moin- dre pureté. L'économie particulière d'opération réalisée par la méthode de sé- paration préférée de la présente invention est le résultat du travail aussi bien de la colonne d'extraction et de la distillation extractive que de la co- lonne d'enlèvement du solvant d'une manière isothermique.

   Excepté pour la pe- tite quantité de chaleur requise pour vaporiser les matériaux volatils rési- 

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 duaires dissous dans la phase d'extrait pendant l'enlèvement et la récupéra- tion du produit, le procédé peut être réalisé d'une manière pratiquement adiabatique, ce qui constitue un facteur particulièrement important pour l'application commerciale du procédé.

   La grosse demande industrielle pour ma- tières premières de grande pureté dans la synthèse des produits, tels que par exemple le toluène   "de   nitration" d'une pureté de 98 à 99+% ou du benzène pra- tiquement pur a été satisfaite par le présent procédé de séparation qui four- nit une technique spéciale de re-circulation suivant laquelle le procédé est rendu plus sélectif pour la récupération des espèces d'hydrocarbure préférées sous forme de produit. 



   Des mélanges de composés organiques convenant comme matières premières pour le présent procédé de séparation contiennent au moins un con- stituant qui est relativement plus polaire que d'autres constituants du mélan- ge. Ainsi, le phénol et/ou le thiophène contenant les groupements polaires -OH et -SH respectivement peuvent être séparés d'hydrocarbures tels que le benzène.Le benzène est relativement plus polaire qu'un hydrocarbure   paraffini-   que ou naphtenique et peut, être extrait lui-même de ses mélanges avec ces hy- drocarbures. D'une manière analogue, les mercaptans et les sulphures d'alkyle qui contiennent le sulfhydryle relativement polaire (-SH) peuvent être séparés des fractions hydrocarbonées.

   Les composés contenant les groupements nono-carbo- xyliques, mono-nitro, mono-amino, mono-sulfo, mono-hydroxyle, et autres groupe- ments électronégatifs peuvent être récupérés d'hydrocarbures ou de composés bi-substitués symétriques dans lesquels il n'y a aucun déplacement électromé- rique à cause d'un équilibre des forces électriques à l'intérieur de la molé- cule. La présence de liaisons non-saturées entre les atomes de carbone ou en- tre le carbone et l'oxygène ou autres éléments donne lieu à une polarisation, à moins que le déplacement électromérique ne soit équilibré par une tendance au déplacement dans la direction opposée.

   Ainsi, les mono-oléfines, et plus   particulièrement les cyclo-oléfines, sont séparables des paraffines ; hy-   drocarbures aromatiques sont séparables des oléfines; et les hydrocarbures aromatiques polycycliques sont séparables-des hydrocarbures aromatiques mono- nucléaires. Dans chaque cas spécifié dans la présente spécification, le con- stituant qui est séparable des constituants restants dans le mélange d'alimen- tation est désigné comme composé de miscibilitérelativement plus grande avec le solvant sélectif ou ayant une solubilité plus grande dans le solvant sé- lectif, tandis que le résidu non-extrait comprend des éléments de polarité moindre et par conséquent de solubilité moindre dans le solvant sélectif que le composé extrait.

   Dans le cas de mélanges d'hydrocarbures comprenant des constituants de différentes classes de structure, la solubilité des consti- tuants dans les solvants sélectifs présents décroît dans l'ordre général sui- vant : aromatique, cyclo-oléfinique, naphténique, composés oléfiniques de chaî- ne latérale contenant moins de 8 atomes de carbone par molécule, oléfiniques aliphatiques, y compris les oléfiniques de chaîne latérale contenant plus de 7 atomes de carbone par molécule, et les hydrocarbures paraffiniques aliphati- ques. Ainsi, tout élément ou classe individuelle à la partie antérieure des séries peut d'une manière générale être séparé de tout élément ou classe qui suit dans la série, en utilisant le solvant sélectif et le mode d'extraction suivant l'invention.

   Dans toute classe individuelle d'hydrocarbures, la solu- bilité dans le solvant décroit en général avec une augmentation du poids molé- culaire du composé, excepté que les aromatiques polycycliques sont en général plus solubles dans le solvant qu'un hydrocarbure de la série du benzène, la solubilité des aromatiques substitués mono- et poly-alkyle étant moindre que celle des analogues non substitués. La matière première dans le présent procé- dé de séparation peut consister également en un mélange d'une ou plusieurs classes de structures d'hydrocarbures, le constituant qui doit être séparé ayant une miscibilité préférentielle ou sélective dans le solvant par rapport aux autres constituants du mélange.

   Une caractéristique générale des présents solvants sélectifs est qu'ils sont en général plus miscibles avec les hydro- carbures dits "non saturés", y compris les types de non saturation aussi bien aromatiques qu'oléfiniques, quoique dans le cas des hydrocarbures oléfiniques, les chaînes droites à poids moléculaire relativement élevé de ce type conte- nant plus de 7 atomes de carbone environ par molécule soient d'une manière ca- 

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 ractéristique plus paraffiniques dans leur propriété concernant leur solubi- lité dans le solvant sélectif présent qu'oléfiniques.

   Les hydrocarbures olé- finiques de poids moléculaire plus bas contenant moins de 8 atomes de carbone environ par molécule, les chaînes latérales, et les cyco-oléfines sont d'autre part des hydrocarbures typiquement non saturés et sont extraits d'une manière sélective par le présent solvant des hydrocarbures aliphatiques contenus dans la matière première. 



   Des mélanges typiques d'hydrocarbures pouvant être utilisés com- me matière première dans le présent procédé comprennent des fractions de dis- tillat de naphtes craqués catalytiquement, des fractions de points d'ébulli- tion spécifiques de distillat de pétrole naturel ou "straight   run",   et plus particulièrement certaines naphtes reformés ou hydroformés relativement ri- ches en hydrocarbures aromatiques et conviennent particulièrement bien comme source de benzène et toluène extraits.

   On doit insister sur le fait que, quoi- que le procédé soit applicable à l'extraction simultanée de plus d'un type ou classe d'hydrocarbure de matières premières contenant plus d'une espèce d'hy- drocarbures qui sont extraits d'une manière relativement plus facile, par exem- ple les oléfines aromatiques et les cyclo-oléfines, le procédé s'adapte parti- culièrement bien à l'extraction individuelle d'un seul type d'hydrocarbure, tel que le constituant aromatique d'un mélange d'hydrocarbures, en réglant les conditions de l'opération pour qu'elles soient les plus avantageuses pour l'ex- traction de la classe particulière d'hydrocarbure désirée. 



   L'une des applications les plus importantes et utiles de la pré- sente méthode de séparation, offrant les moyens de traiter un mélange de con- stituants difficilement séparables en ses constituants individuels par les mé- thodes ordinaires de séparation, par exemple par distillation fractionnée, est la séparation d'un mélange azéotropique d'hydrocarbures tels qu'une fraction   C6 d'un distillat de pétrole contenant des isomères du benzène, de l'hexane et de l'heptane ou un mélange toluène-heptane-octane. Ces azéotropes bouent à des   températures comprises entre des limites très grandes et contiennent des pro- portions variables du constituant hydrocarbure aromatique.

   Au moyen de la pré- sente méthode de séparation, un concentré aromatique représentant pratiquement tous les constituants aromatiques du mélange initial d'hydrocarbures et d'une pureté dépassant 95 % pourra être récupéré comme produit primaire du présent procédé de séparation, quoiqu'on puisse séparer un produit d'une telle pureté par d'autres moyens tels qu'une distillation fractionnée mais seulement à des frais élevés ou par des procédés de séparation compliqués.

   Quoique une faible quantité d'hydrocarbures de produit raffiné en mélange avec l'hydrocarbure ex- trait désiré devant être récupéré de la matière première accompagne en général l'extrait, on peut contrôler sa proportion dans le produit final pour la main- tenir à une faible valeur, et lorsque le procédé est réalisé d'après un mode d'exécution préféré, on peut rendre la proportion de contaminant dans le pro- duit récupéré pratiquement négligeable et obtenir ainsi un produit d'une pu- reté très voisine de 100 % d'un hydrocarbure déterminé, par exemple d'un hy- drocarbure aromatique. 



   Le solvant sélectif utilisé dans le procédé de séparation sui- vant l'invention peut consister en un liquide ayant un seul constituant d'un solvant primaire essentiellement pur ou bien en un mélange normalement liquide de deux constituants, l'un des constituants, dénommé solvant primaire, ayant une miscibilité sélective avec un composé organique du mélange de matière pre- mière qui est soluble d'une manière préférentielle dans le solvant, et l'au- tre constituant, dénommé solvant secondaire, ayant un point d'ébullition infé- rieur à celui du solvant primaire et étant pratiquement non-miscible avec la phase de produit raffiné produite dans le procédé d'extraction mais miscible en toutes proportions avec le solvant primaire.

   Quoique la présence du sol- vant secondaire dans le mélange sélectif utilisé dans le présent procédé ait une tendance à réduire la capacité de dissolution du solvant sélectif pour les composés extraits qu'on désire récupérer de la matière première et ait par conséquent une tendance à réduire le volume de matière première pouvant être extrait dans une colonne de dimensions données, le solvant secondaire a pour effet d'augmenter la sélectivité du mélange de solvants en réduisant la solu- 

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 bilité des composés de produits raffiné dans la phase d'extrait pendant l'ex- traction, plus particulièrement quand on désire que le produit final soit un seul composé individuel aussi débarrassé d'une contamination de produit raf- finé que possible.

   En maintenant le rapport entre solvant et matière première alimentée dans la phase d'extraction du procédé à un niveau élevé suivant un mode préféré de travail, on peut obtenir un rendement relativement élevé et on peut réaliser l'objectif désiré de récupérer un produit qui soit très con- centré en un seul constituant et pratiquement débarrassé d'autres contaminants. 



   La présence du solvant secondaire à point d'ébullition inférieur à celui du solvant primaire dans le mélange de solvant sélectif permet d'ef- fectuer la distillation extractive ou phase d'enlèvement du solvant à une tem- pérature plus basse d'une manière correspondante en son absence et permet de récupérer tous, ou pratiquement tous les composés qui sont dissous dans la pha- se d'extrait par une opération d'évaporation. Ainsi, dans l'extraction d'un hydrocarbure aromatique à solvant formé d'un seul constituant il se forme une phase d'extrait contenant l'hydrocarbure aromatique dissous.

   Pendant la distil- lation extractive subséquente, quoique une proportion assez grande de l'hydro- carbure aromatique puisse être normalement évaporée dela phase d'extrait et enlevée de la colonne de distillation sous forme de fraction de distillat la- téral, le résidu de solvant qui s'accumule dans la section de   re-bouillonne-   ment de la colonne de distillation contient en général une quantité faible mais bien déterminée d'hydrocarbure aromatique retenu.

   L'incorporation du sol- vant secondaire à point d'ébullition inférieur dans le mélange de solvant que l'on préfère employer comme solvant sélectif dans le procédé suivant l'inven- tion augmente la pression de vapeur du constituant aromatique dans la phase d'extrait et permet le fonctionnement de la colonne de distillation extrac- tive ou du dispositif d'enlèvement du solvant à une température plus basse correspondant au point d'ébullition du solvant secondaire afin d'effectuer l'é- vaporation complète et l'enlèvement du constituant aromatique hors du résidu de solvant, en évitant ainsi les températures excessives normalement requises pour évaporer le constituant aromatique dissous du résidu d'extrait dans la section de re-ébullition du dispositif d'enlèvement de solvant. 



   Une disposition particulièrement désirable de l'unité d'enlè- vement du solvant suivant la présente invention consiste à enlever le solvant secondaire sous forme de dérivation de l'unité d'enlèvement du solvant et de le faire recirculer de manière continue sous forme de courant vers la section de re-ébullition où il réduira la pression partielle de l'hydrocarbure aromati- que dissous dans la phase d'extrait, en enlevant ainsi d'une manière continue et complète l'hydrocarbure aromatique de la phase d'extrait à une température en-dessous de la température de décomposition du solvant primaire. 



   Des composés pouvant être utilisés comme constituant primaire du solvant sélectif sont choisis du groupe général caractérisé d'une manière générale comme composés organiques contenant de l'oxygène miscibles d'une ma- nière sélective avec des composés ayant la plus grande polarité du mélange de matière première et avec les hydrocarbures à l'avant des séries décrites ci- dessus. Des solvants primaires particulièrement avantageux sont les alcools aliphatiques et cycliques, les glycols et les éthers de glycol (dénommés éga- lement glycols polyalcylènes) ainsi que les esters de glycol et les éther- esters de glycol.

   Les glycols d'alcylène et les glycols polyoxy-polyalcylènes qui sont une classe particulièrement efficace de solvants sélectifs compren- nent les glycols bi-, tri-, et tetra-oxy-éthylène, plus particulièrement le glycol oxy-diéthylène, les glycols mono-, di-, et tri-oxy-propylène et les glycols m ono-, di-, et tri-oxy-butylène;

   certains éthers de glycol, tels que les séries cellosolve de composés (définis comme formule de structure comme étant les éthers alcyle du glycol éthylène), y compris le méthyl-, éthyle-, propyle, et le   butylcellosolve;   les carbitols(définis comme formule de struc- ture comme étant les éthers alcyle du glycol diéthylène), tels que les méthyle-, éthyle-propyle-, et   butyle-carbitols;   les esters de glycol et de polyoxyalcy- lène glycol d'acides organiques à poids moléculaire bas tels que les acétates et les propionates; les alcools aliphatiques, tels que le propanol, l'isopro- panol, le n-butanol, le   tert-butanol,     etc. ;   certaines alcools cycliques, tels 

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 que le cyclopentanol, le cyclohexanol, le cycloheptanol, etc.;

   et d'autres composés organiques contenant de l'oxygène tels que le phénol, le résorcinol, le pyrocatechol, etc.; divers phénols alcylés, tels que les crésols ortho-, méta-, et para-, le thynol, etc.; les esters d'acides organiques, et plus particulièrement les esters d'acides gras d'alcools aliphatiques et plus par- ticulièrement les esters d'acides organiques à poids moléculaire relativement bas, tels que les acétates, propionates, butyrates, et valarates, et autres solvants de la classe générale décrite ci-dessus et qui sont généralement con- nus dans la technique.

   Les glycols polyoxyalcylènes préférés ont les formules empiriques suivantes: 
HO (CnH2nO)xH, où n a une valeur de 2 à 5 inclusivement et x a une valeur de 2 à 15 quand n est égal à 2, de 2 à 13 quand n est égal à 3, de 2 à 12 quand n est égal à   4   et de 2 à 10 quand n est égal à 5. Le constituant primaire du présent mélange de solvant sélectif est un composé qui nécessairement lorsqu'il est utilisé dans le présent procédé d'extraction par solvant doit avoir un point d'ébulli- tion relativement élevé, dépassant au moins le point d'ébullition du composé extrait, et de -)référence au-dessus de   150 C.   environ. 



   Le solvant secondaire qui peut être utilisé de manière faculta- tive en mélange avec le solvant primaire pour réduire la miscibilité de celui- ci avec les composés raffinés présents dans la matière première initiale en augmentant ainsi la sélectivité du mélange solvant pour le constituant extrait récupéré en premier lieu dans le présent procédé, est un composé qui de pré- férence est pratiquement non-miscible avec, ou insoluble dans les constituants de la matière première.

   Son insolubilité dans la matière première et sa solubi- lité dans le solvant primaire permettent la remise en circuit du solvant se- condaire à la partie supérieure de la colonne d'extraction et de l'y mélanger avec la phase de produit raffiné effluent pour enlever la quantité normale- ment faible de solvant primaire qui tend à se dissoudre dans le produit raffi- né à mesure que celui-ci s'écoule à contre-courant à travers le solvant dans la colonne d'extraction en phase liquide.

   En général, les solvants secondaires ont cette caractéristique commune d'avoir un nombre suffisant de groupements polaires par molécule et un rapport suffisamment élevé entre groupements po- laires et méthylène ou groupements méthylidène par molécule pour rendre le composé partiellement miscible seulement ou de préférence pratiquement non- miscible avec la partie raffinée de la matière première.

   Normalement les com- posés liquides ayant les propriétés ci-dessus et ayant de préférence un point d'ébullition substantiellement inférieur au point d'ébullition du solvant pri- maire sont des substances telles que l'eau, le furan, le furfural, l'alcool furfurylique, les cyanures et les nitriles alcylés de poids moléculaire bas, tels que l'isocyanure d'éthyle, les hydrocarbures perfluoro, tel que le per- fluoropentane, les hydrocarbures mixtes substitués perhalo-, les acides, les alcools, et analogues, tels que le   1,2-bi-chloro-1,2-tetrafluoroéthane,   l'aci- de perfluoroacétique et autres. L'un des solvants secondaires préférés utilisés en mélange avec les solvants primaires est l'eau, présente dans les'solvants sélectifs mixtes en quantités suffisantes pour donner des mélanges contenant de 5 à environ 75 % d'eau.

   En mélange avec le glycol   oxy-diéthylène,   la pro- portion d'eau est de 5 à 35 % environ et de préférence de 5 à 15 % environ en poids du mélange. Pour les glycols oxypolypropylène, la proportion d'eau dans le solvant sélectif mixte est de 8 à   50 %   environ, et de préférence de 10 à   40 %   environ en poids du mélange. A mesure que la longueur de chaîne du grou- pe alcylène dans les glycols oxy-polyalcylène augmente, leur sélectivité di- minue et les hydrocarbures ainsi que d'autres composés organiques deviennent plus solubles dans le solvant.

   Il devient ainsi essentiel d'augmenter la pro- portion de solvant secondaire tel que l'eau, dans le mélange solvant (jusque environ 75 % en poids du mélange) afin d'augmenter la sélectivité du solvant à mesure que le solvant primaire devient moins sélectif. 



   D'autres modes de réalisation de l'invention et une corrélation des principes sur lesquels est basée le présent procédé de séparation sont dé-   dans le   dessin schématique ci-joint qui représente le circuit typique 

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 suivant un mode de réalisation préféré de l'invention pour la séparation d'un mélange de composés organiques classe A et classe B, ce circuit étant pour des raisons de simplicité décrit en se reportant à une fraction de pétrole de concentration relativement élevée en hydrocarbures aromatiques, tels que le produit d'un procédé hydroformateur de naphte.

   Le diagramme est décrit sur la base de la récupération d'un produit comprenant un concentré de benzène conte- nant au moins 95 % de benzène, et dans ce but un solvant particulièrement ap- proprié est un mélange d'eau et de glycol oxy-diéthylène contenant de préfé- rence de 5 à 15 % environ en poids d'eau. Quand le produit qu'on désire obte- nir dans le procédé est un hydrocarbure aromatique spécifique devant être ré- cupéréà l'état pratiquement pur, on choisit une fraction appropriée du dis- tillat de pétrole initial qui bout entre des limites telles que les hydrocar- bures aromatiques à points d'ébullition supérieurs et inférieurs à celui du produit désiré, soient éliminés.

   Ainsi pour le benzène, le distillat de pé- trole, normalement liquide, est une fraction de point d'ébullition inférieur à 110 C.,   c'est-à-dire   une température un peu inférieure au point d'ébulli- tion du toluène, et de préférence à la limite supérieure de température d'é- bullition des azéotropes du benzène dans la fraction, ce qui dans le cas d'une fraction de pétrole hydroformée contenant des homologues de la paraffine en mélange avec le benzène, est d'environ 79 à 80 . Il est très avantageux d'u- tiliser une matière première débutanisée, et de préférence une dérivation de la fraction de gazoline ayant un point d'ébullition de 40) 80 C. environ. 



  Quand le procédé a pour but d'enlever tous les constituants aromatiques d'une fraction liquide donnée d'hydrocarbures, tel qu'un   distillat   de gazoline hydro- formé, ou d'enlever les constituants renfermant du soufre d'une fraction de pé- trole par exemple, on peut introduire toute la fraction dans le processus si on le désire. 



   En se reportant au diagramme de circuit ci-joint, une fraction de distillat de pétrole contenant du benzène à point d'ébullition de 40 à 80 C. environ est'introduite dans une colonne de fractionnement 1 par une con- duite 2, et la matière première est fractionnée grosso modo dans cette colonne en une vapeur qui quitte la partie supérieure de la colonne 1 sous forme de fraction légère consistant principalement en hydrocarbures C5, tels que les isomères du pentane et le cyclopentane. La vapeur est enlevée de la colonne par la conduite 3, est condensée, et est évacuée du procédé pour être stockée ou pour être utilisée d'une autre manière.

   Une fraction intermédiaire consis- tant en azéotropes du pentane avec des hexanes de chaîne latérale ainsi que des oléfines correspondantes C5 et C6, s'il y en a, et de naphtène est enle- vée de la colonne 1 par la conduite 4 qui peut être connectée à un réchauf- feur et à un appareil de fractionnement de dérivation, non montré, afin de sé-   parer une fraction de paraffine C6 et de naphtène plus choisie, si on le désire. La dérivation intermédiaire enlevée de la colonne 1 par la conduite 4   est dirigée de préférence dans les phases subséquentes du procédé comme dé- crit ci-après, mais elle peut également être retournée à la colonne sous forme de reflux ou bien retirée du circuit en partie ou entièrement.

   Une fraction de   "bottoms"   consistant en benzène, azéotropes du benzène et des hydrocarbures paraffiniques, naphténiques, et oléfiniques à point d'ébullition supérieur, s'il y en a, est enlevée de la colonne de fractionnement 1 par la conduite 5 et est introduite comme matière première (contenant du benzène) dans le pro- cédé d'extraction par solvant suivant l'invention. La matière première envo- yée dans le circuit par la conduite 5 passe dans un échangeur de chaleur 6 con- tenant un serpentin de chauffage d'une capacité suffisante pour augmenter la température de la matière première jusqu'à un niveau de 100  à   150 C.   environ, de préférence de 125  à   140 C   environ.

   La fraction est maintenue en phase li- quide à la température ci-dessus par compression à une pression   supra-atmosphé-   rique, la fraction étant pompée du réchauffeur 6 par la conduite 7, au moyen de la pompe 8 et étant comprimée à une pression de 5 à 25 atmosphères environ de préférence, mais des pressions plus élevées peuvent également être emplo- yées sans nuire au fonctionnement du procédé. 



   La matière première liquide à la pression indiquée ci-dessus est transférée par la conduite 9 dans la colonne d'extraction par solvant liquide 

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 10 et de préférence y est introduite en un point intermédiaire entre la par- tie supérieure et la partie inférieure de la colonne, en un point entre les lumières de sortie d'extrait et d'effluent¯de produits raffinés respective- ment afin de prévoir le contact entre le circuit à contre-courant de la pa- raffine volatile et de l'extrait, comme décrit ci-après.

   Le mélange de ben- zène èt autres hydrocarbures introduits comme matière première dans la co- lonne d'extraction par solvant 10 est mis en contact à contre-courant dans la colonne avec une solution aqueuse de glycol oxy-diéthylène contenant 5 à 15 % environ en poids d'eau, le glycol étant introduit dans la colonne par la ca- nalisation 11 approximativement à la--partie supérieure de la colonne.

   La co- lonne d'extraction 10 est un arrangement approprié d'installation d'extraction liquide-liquide de type usuel destiné à mettre en contact intime et à mélanger deux liquides qui sont non-miscibles entre eux au moins partiellement, par un écoulement à contre-courant dans la colonne et celle-ci peut être constituée par une tour à remplissages contenant un remplissage à grande surface de con- tact, par exemple des selles Berl ou analogues, ou bien elle pourra être une colonne d'extraction à plateaux barboteurs de construction et fabrication bien connues. 



   Les hydrocarbures de matière première ont à leur point d'admis- sion dans la colonne d'extraction 10 une densité beaucoup plus petite que cel- le de la solution aqueuse de glycol oxy-diéthylène admise à la partie supé- rieure de la colonne.10 et a par conséquent une tendance à percoler vers le haut à travers le courant de solvant-extrait de poids spécifique plus grand, s'écoulant en direction descendante quand les deux liquides pratiquement non- miscibles sont introduits aux points spécifiés de la colonne 10.

   A cause de la solubilité sélective du constituant benzène par rapport aux autres hydrocarbu- res de la matière première dans la solution aqueuse de glycol diéthylène, le benzène a une tendance à se dissoudre dans la phase solvant, en laissant une phase constituée pratiquement par de l'hydrocarbure, à teneur relativement fai- ble en benzène et consistant surtout en paraffines présentes dans la matière première.

   Quoique le constituant benzène soit soluble de préférence dans le solvant et que ce dernier renferme assez d'eau pour rejeter de manière sélec- tive les constituants paraffiniques, naphténiques et oléfiniques (s'il y en a) présents dans la matière première, une faible quantité de ces derniers hydro- carbures tend également à se dissoudre dans le solvant sélectif, et l'ex- trait résultant comprenant d'une manière prédominante du solvant, du benzène, et une petite quantité d'hydrocarbures paraffiniques, naphténiques, ou oléfini- ques dépendant de la composition initiale de la matière première, descend par la gravité dans la colonne 10 à l'encontre d'un courant d'hydrocarbure de type raffiné vers la partie inférieure de la colonne 10.

   A cause de la solu- bilité sélective du constituant benzène dans le solvant sélectif, le benzène restant dans la phase hydrocarbure qui circule vers le haut a une tendance à passer dans le solvant et à y déplacer les hydrocarbures paraffiniques et au- tres hydrocarbures raffinés dissous dans le solvant. Le produit raffiné par conséquent devient progressivement plus riche en paraffines aliphatiques et en oléfines et s'appauvrit relativement en benzène ainsi qu'en d'autres hy- drocarbures qui tendent à se dissoudre dans l'extrayant à mesure que le pro- duit raffiné s'élève dans la colonne en contact à contre-courant avec l'extra- yant aqueux de glycol. 



   Le produit hydrocarboné raffiné comprenant des hydrocarbures pra- tiquement insolubles dans le solvant contient également une plus petite quan- tité de solvant dissous, laquelle quoique faible dans le sens absolu, repré- sente une perte appréciable dans les opérations à grande échelle si elle est continuellement enlevée du circuit et si elle n'est pas récupérée du produit raffiné effluent.

   Afin d'effectuer cette récupération, l'eau requise dans le système pour hydrater le solvant primaire jusqu'à sa composition sélective, en quantité suffisante pour donner un solvant sélectif contenant de 5 à 35 % en poids d'eau, et de préférence de 5 à 15   %' en   poids d'eau, est introduite dans la colonne d'extraction en un point situé au-dessus du point d'entrée du sol- vant   déshydraté,'tel   que la phase de produit raffiné s'élevant dans la, colonne est lavée par l'eau juste avant l'enlèvement du produit raffiné du système et au-delà du point auquel le produit raffiné vient en contact en dernier lieu 

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 avec le solvant introduit dans le système.

   L'eau ainsi introduite dans le circuit dissout rapidement le glycol diéthylène présent dans les   hydrocarbu-   res raffinés et récupère ainsi le solvant primaire qui sera employé dans le traitement d'extraction. 



   L'eau introduite dans ce but dans le circuit est alimentée dans la colonne 10 par la canalisation 12 contenant une soupape 13, s'unit au sol- vant déshydraté glycol diéthylène introduit par la canalisation 11 et se mé- lange à lui pour former le solvant sélectif suivant le procédé, Des moyens préférentiels d'introduction de l'eau dans la colonne 10 consistent en une tête d'arrosage telle que   14   qui distribue le courant d'eau sous forme de gouttelettes finement divisées dans le produit raffiné auquel l'eau se mélange d'une manière intime. Le produit raffiné lavé à l'eau dont le solvant primaire a été enlevé d'une manièrepratiquement complète est enlevé de la colonne d'ex- traction 10 par la canalisation 15 et est enlevé du circuit pour être envoyé au stockage, ou vers d'autres utilisations. 



   Le solvant primaire (glycol oxy-diéthylène) entre dans la colon- ne d'extraction 10 sous une forme pratiquement anhydre comme résidu de "bot- toms" à haut point d'ébullition du dispositif d'enlèvement de solvant, qui se- ra décrit ci-après en détail, et dissout une quantité suffisante de l'eau in- troduite à la partie supérieure de la colonne d'extraction pour augmenter sa teneur en eau jusqu'à la teneur critique essentielle pour une extraction sé- lective efficiente du constituant benzène de la matière première de 5 à 35 % environ en poids, et de préférence de 5 à 15 % environ en poids, du solvant sélectif. La teneur en eau du solvant est maintenue à ce niveau en contrôlant le taux de re-circulation de l'eau introduite dans la partie supérieure de la colonne, la quantité étant pratiquement constante dans un système de sépara- tion donné. 



   Le taux d'écoulement du solvant sélectif dans la colonne d'ex- traction par rapport au taux d'alimentation de la matière première dépend d'un certain nombre d'autres facteurs existant dans le système et de la pureté dé- sirée du produit final. Ainsi, une matière première contenant une concentra- tion relativement basse du constituant à récupérer, tel que le benzène, per- mettra un taux de chargement de solvant plus bas, quoique ce taux puisse être maintenu à une valeur élevée même lorsque la matière première a une basse concentration du constituant désiré afin de récupérer pratiquement l'entière- té de ce constituant de la matière première ou de la récupérer dans un état de pureté très grand.

   Le taux de chargement de la matière première peut également être maintenu à une valeur plus basse lorsque la sélectivité du solvant est augmentée par l'incorporation d'une plus grande proportion de solvant secon- daire, comme dans le cas de l'eau dans une solution aqueuse de glycol oxy- diéthylène. En général, le rapport entre le solvant sélectif et la matière première alimentée dans la colonne d'extraction par solvant peut varier depuis environ 0,5 à 1 jusque environ 10 à 1 proportions en volume suivant les fac- teurs variables mmtionnésci-dessus. 



   A la partie inférieure de la colonne d'extraction, en-dessous du point où la matière première pénètre dans la colonne, le solvant ou phase ex- trait devient progressivement plus riche.en benzène dans son avancement en di- rection descendante et progressivement plus pauvre en constituants paraffini- ques et naphténiques de basse volatilité qui sont dissous en faibles quantités par le solvant des hydrocarbures   alimentés.   Quoique ces constituants d'hydro- carbures paraffiniques, naphténiques et oléfiniques soient dissous avec le benzène dans le solvant ou dans la phase extrait en petites quantités par rap- port au volume total d'extrait,

   leur quantité lorsqu'elle est basée sur le vo- lume du benzène dans l'extrait est suffisante pour contaminer le produit ben- zène récupéré et en former un produit moins désirable et moins précieux au point de vue économique. De plus, puisque ces contaminants ont des points d'é- bullition entre des limites correspondant aux limites des points d'ébullition des azéotropes du benzène pendant l'opération d'enlèvement du solvant, ils sont normalement inséparables du produit par une simple distillation fractionnelle. 



  Suivant l'un des traits caractéristiques de la présente méthode de travail, une fraction paraffinique plus volatile est mise en contact à contre-courant avec 

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 l'extrait qui descend présent dans la partie inférieure de la colonne d'ex- traction 10 et y est introduit de préférence en un point très rapproché de la lumière de sortie de l'extrait, en général à la partie la plus basse de la colonne.

   La fraction paraffinique volatile peut être dérivée du produit de pétrole initial soumis au fractionnement dans la colonne 1, sous la forme d'une fraction de distillat à point d'ébullition inférieur à celui des con- stituants hydrocarbonés capables de former des azéotropes avec le benzène, par exemple la fraction intermédiaire enlevée de la colonne 1 par la canali- sation   4.   Alternativement, la fraction paraffinique peut être constituée par des hydrocarbures paraffiniques volatils circulant d'une manière continue dans le système par le fait qu'ils sont dissous dans la phase extrait à la partie inférieure de la colonne d'extraction 10, sont distillés de la phase extrait dans la colonne d'enlèvement de solvant 21, et sont remis en circuit dans la colonne d'extraction 10, comme décrit ci-après.

   Une autre opération alterna- tive comprend la combinaison de la fraction de re-circulation de paraffine légère de la colonne d'enlèvement de solvant 21 avec la paraffine légère ex- traite latéralement de la colonne 1, les hydrocarbures combinés de paraffine légère étant introduits au fonds de la colonne d'extraction 10. Dans toutes ces alternatives, la fraction de paraffine volatile déplace de la phase   ex-   trait dans la colonne d'extraction 10 les paraffines, naphtènes et oléfines plus lourdes ou moins volatiles formatrices d'azéotropes.

   Cette réalisation de la présente invention constitue une amélioration appréciable par rapport aux méthodes connues de circulation; le contact de l'extrait circulant à con- tre-courant avec la fraction d'hydrocarbure paraffinique léger établit un transfert désirable en phase liquide des paraffines légères dans l'extrait ainsi qu'un déplacement simultané des paraffines moins volatiles, formatri- ces d'azéotropes de l'extrait dans la phase de produit raffiné.

   Ainsi, les hydrocarbures de paraffine lourde qui inévitablement se dissolvent dans le solvant en quantité limitée mais appréciable pendant l'opération d'extrac- tion par solvant et qui réapparaissent normalement comme contaminant (géné- ralement en quantités de 5 à 15 % environ en poids) du produit benzène comme résultat de leur tendance inhérente de former des azéotropes, sont déplacés de la phase extrait dans la zone d'extraction vers la phase de produit raf- finé ; les paraffines légères sont facilement séparables par distillation du produit benzène dans la phase d'enlèvement du solvant, puisque leurs points d'ébullition sont suffisamment en-dessous du point d'ébullition du benzène de sorte qu'ils ne forment pas des azéotropes avec le constituant benzène de l'extrait.

   Le produit benzène final récupéré du procédé peut par conséquent grâce à l'expédient très simple indiqué ci-dessus, être du benzène pratique- ment pur et peut contenir jusque 99+% de l'aromatique désiré suivant le taux de re-circulation du courant paraffinique volatil dans la colonne d'extrac- tion 10. Les constituants non-aromatiques, moins volatils, tels que les paraf- fines formatrices d'azéotropes, déplacés de la phase extrait sont enlevés du circuit par inclusion dans le produit raffiné effluent qui est retiré d'une manière permanente du circuit par la -canalisation 15. 



   Il est évident que plus le courant de paraffine volatile au fond de la colonne 10 sera grand, et plus la proportion des dites paraffines par rapport aux hydrocarbures paraffiniques moins volatils.sera grande, plus la pureté du produit benzène finalement récupéré par le procédé sera grande. 



  Ainsi par exemple, quand la phase extrait contient des hydrocarbures dans la proportion de 70 mole pour cent de benzène et 30 mole pour cent d'hydrocar- bures paraffiniques de basse volatilité au point d'entrée des hydrocarbures formant matière première dans la colonne d'extraction et quand on désire ob- tenir un produit benzène pur à 90 %, 14 plaques théoriques seront requises en- dessous du point d'entrée de.la matière première quand le volume des hydrocar- bures paraffiniques plus volatils introduits à la partie inférieure de la co- lonne d'extraction et mis en contact avec l'extrait est égal au volume d'hy- drocarbures dans la phase extrait.

   D'autre part, le nombre de plaques   théori-   ques requises pour produire un produit benzène final contenant 98 % de ben- zène est réduit à 4 quand on utilise deux proportions en volume d'hydrocar- bures paraffiniques plus volatils pour un volume d'hydrocarbures dissous dans la phase extrait. Le nombre.de plaques théoriques requises est réduit davanta- 

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 ge et la pureté du produit benzène récupéré est augmentée davantage si on augmente davantage le volume de parffine volatile mis en contact à contre- courant avec la phase extrait dans la partie de la colonne d'extraction qui se trouve en-dessous du point d'introduction des hydrocarbures formant ma- tière première. 



   En se reportant à nouveau au dessin schématique ci-joint du circuit, la fraction paraffinique plus volatile récupérée comme dérivation latérale de la colonne de fractionnement 1 et ayant un point d'ébullition en- dessous de 80 C. environ lorsque le procédé est utilisé pour récupérer du benzène comme produit final, peut contenir divers isomères de l'hexane, tels que le 2,2-diméthyle-butane, 2,3-diméthyle-butane, 2-méthylpentane, 3-méthyl- pentane, des naphtènes tels que le cyclopentane, le méthylcyclobutane, et peut de plus contenir divers isomères oléfiniques à points d'ébullition de 40  à 65 C. environ.

   La fraction de dérivation de produits paraffiniques plus vo- latils enlevés par la canalisation 4 passe dans le réchauffeur 16 et compres- seur 17 pour augmenter la température et la pression de cette fraction paraf-., finique jusqu'aux conditions d'extraction existant dans la colonne d'extrac- tion 10, soit en général à des températures de 90  à 250 C. environ (et de pré- férence de 100  à 150 C. environ) et à des pressions supra-atmosphériques de 5 à 35 atmosphères environ et est ensuite transférée par la canalisation 18 à la partie inférieure de la colonne d'extraction 10   où   les paraffines volatiles sont mises en contact à contre-courant avec l'extrait descendant avant que celui-ci ne soit enlevé de la colonne 10 par la canalisation 19.

   La phase ex- trait consistant en premier lieu en solvant aqueux oxy-diéthylène qui contient le benzène à l'état dissous et une petite quantité par rapport à la quantité de benzène contenue dans la phase extrait, d'hydrocarbures paraffiniques vo- latils qui sont présents parce qu'ils ont déplacé les paraffines moins vola- tiles, formatrices d'azéotropes et autres hydrocarbures non-aromatiques de la matière première, est transférée par la canalisation 19 contenant la soupape 20 à la partie supérieure de la colonne d'enlèvement de solvant 21.

   Cette co- lonne est construite de préférence pour travailler à la même température pra- tiquement que la colonne d'extraction par solvant 10, mais à une pression un peu plus basse, suffisante pour évaporer les constituants de l'extrait plus volatils que le solvant glycol diéthylène, et de préférence à une pression substantiellement égale à la pression atmosphérique. Les vapeurs légères sé- parées par flash-distillation de l'extrait liquide introduit   à   la partie su- périeure de la colonne d'enlèvement 21 sont enlevées par la canalisation de vapeur 22. Les vapeurs comprennent essentiellement les hydrocarbures paraffi- niques volatils introduits dans la colonne d'extraction 10 par la canalisa- tion 4 et dissoutes dans la phase extrait comme décrit ci-dessus.

   Dans la mé- thode préférée de fonctionnement de la colonne 21, le solvant est remis en circuit par la canalisation 23 et la soupape 24 à la partie supérieure de la colonne 21 au-dessus du point auquel la phase extrait est introduite dans la colonne, mais même en l'absence d'une telle recirculation du solvant, la pré- sence du solvant dans la phase extrait de la canalisation 19 diminue la vola- tilité du constituant aromatique dissous à celle du constituant paraffinique léger qui est également présent dans l'extrait et réduit ainsi   au minimum   la proportion d'hydrocarbure aromatique ayant une tendance à s'évaporer dans la fraction de vapeur soumise à flash-distillation du solvant et pénétrant dans la canalisation 22. 



   Le courant de vapeur enlevé de la colonne 21 par la canalisa- tion 22 peut être refroidi partiellement dans l'échangeur de chaleur 25 afin de condenser la vapeur d'eau présente dans ce courant. Le courant refroidi partiellement est introduit par la canalisation 26 dans l'appareil de frac- tionnement de dérivation latérale 27 dans lequel la fraction d'hydrocarbure paraffinique se sépare à l'état de vapeur d'un condensat liquide consistant surtout en eau. La vapeur est enlevée de l'appareil de fractionnement 27 par la canalisation 28. Le condensat aqueux est enlevé de l'appareil de fraction- nement 27 par la canalisation 29 qui s'unit à la canalisation 30.

   Suivant un arrangement alternatif, la vapeur séparée par flash-distillation de la co- lonne 21 par la canalisation 22 peut se condenser entièrement dans l'échan- geur de chaleur 25 et le condensat résultant peut s'écouler dans un récipient 

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 de sédimentation non montré, dans lequel la couche d'hydrocarbure liquéfié contenant la paraffine volatile est séparée par décantation du condensat aqueux et retirée du sédimentateur par la conduite 28.

   La vapeur enlevée de l'appareil de fractionnement 27 comprend l'hydrocarbure paraffinique plus vo- latil que le benzène dans l'extrait et est avantageusement retournée à la co- lonne d'extraction 10 par la canalisation 28, contenant un compresseur 31 qui liquéfie la fraction paraffinique volatile et augmente la pression des hydro- carbures   jusqu'à.la   pression de travail dans la colonne 10. La fraction sor- tant du compresseur 31 par la canalisation 32 dans la canalisation 4 est mé- langée avec la dérivation de paraffine volatile séparée par fractionnement de la matière première initiale reformée, comme dit ci-dessus.

   Les paraffines volatiles mélangées ainsi introduites dans l'échangeur de chaleur 16 et compri- mé au moyen de la pompe 17 sont introduites à la partie inférieure de la colon- ne 10 sous les conditions opératoires désirées mentionnées ci-dessus. Le volu- me de fraction paraffinique introduit dans la colonne 10 est de préférence aussi grand que possible pour obtenir le déplacement quantitatif le plus grand possible dans la colonne 10 des paraffines moins volatiles dissoutes dans l'ex- trait et produire ainsi un produit benzène final de plus grande pureté. Dans certains cas il est cependant préférable d'obtenir une alimentation plus gran- de de matière première et un taux de production du produit récupéré plus éle- vé sur la base volumétrique lorsque par exemple une plus grande tolérance est permise pour contaminants paraffiniques dans le produit benzène.

   La charge du volume liquide dans la colonne 10 peut être réduite dans de tels cas en rédui- sant le volume de paraffine volatile introduit pour déplacer de l'extrait les paraffines moins volatiles, formatrices d'azéotropes. Pendant le fonctionne- ment du procédé, l'alimentation du courant latéral paraffinique volatil de la colonne 1 par la canalisation 4 peut être supprimée et le circuit de paraf- fine légère récupérée de la colonne 21 peut être utilisé comme seule source de paraffines volatiles pour le déplacement dans la colonne 10.

   Alternativement, le circuit de paraffine volatile de la colonne 21 à la colonne 10 peut être supprimé et la seule source de ces paraffines introduite à la partie   inférieu=   re de la colonne 10 peut être la fraction latérale récupérée de la colonne de fractionnement 1 par la conduite 4, comme décrit ci-dessus. 



   L'introduction de l'extrait récupéré de la colonne 10 dans la colonne 21 à pression supra-atmosphérique et à température considérablement au- dessus des points d'ébullition des composants volatils présents dans la. phase extrait, permet de faire travailler la colonne 21 d'une manière isothermique et pratiquement adiabatique quand l'écartement entre les points d'ébullition des solvants primaire et secondaire est suffisant pour obtenir une "flash- distillation" des composants les plus volatils de l'extrait sans évaporation appréciable du constituant du solvant à point d'ébullition élevé pour les hy- drocarbures aromatiques dénommés ici "solvant primaire".

   La réduction de la pression de la phase extrait quand elle passe dans la colonne 21 par la cana- lisation 19 est de préférence suffisante pour obtenir seulement l'évaporation désirée des constituants légers et pour permettre leur séparation grosso modo en une vapeur paraffinique volatile pouvant contenir de faibles quantités d'eau, en une dérivation intermédiaire d'un point d'ébullition un peu plus élevé com- prenant du benzène et de l'eau,

   et en un résidu de distillation à point d'ébul- lition élevé pratiquement débarrassé de composant volatil et comprenant le sol- vant primaire déshydraté de glycol   oxy-diéthylène.   La fraction intermédiaire récupérée de la colonne 21 est enlevée comme dérivation liquide à travers la canalisation 33 qui comprend l'échangeur de chaleur 34 dans lequel la fraction liquide intermédiaire est convertie en vapeur et est renvoyée dans l'appareil de fractionnement latéral 35 pour la séparation d'une vapeur de benzène pra- tiquement pur enlevée de l'appareil de fractionnement 35 par la canalisation 36,

   d'un condensat liquide d'eau enlevé de l'appareil de fractionnement 35 par la canalisation   37.   La fraction de vapeur de benzène enlevée de l'appareil de fractionnement 35 par la canalisation 36 passe dans l'échangeur de chaleur 38 et y est condensée; le condensat liquide est transféré par la canalisation 39 dans le récipient 40 pour stockage ou pour d'autres utilisations. Le benzène ainsi récupéré consiste en benzène pratiquement pur débarrassé des impuretés paraffiniques et autres impuretés hydrocarbonées quand la colonne 10 travaille avec un taux d'alimentation de paraffine volatile suffisamment élevé. 

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   Puisque l'eau et le benzène sont pratiquement non-miscibles en phase liquide, la fraction liquide intermédiaire enlevée de la colonne 21 par la canalisation 33 peut être évacuée directement dans un récipient à liquide, dans lequel la phase résultante qui est surtout de l'eau, se sépare de la pha-   se constituée surtout par du benzène ; phases sont retirées séparément com-   me phases inférieure et supérieure respectivement, la phase eau inférieure étant saturée de benzène et la phase supérieure consistant en benzène humide. 



  Ce dernier produit peut ensuite être séché si on le désire, par exemple par fractionnement pour séparer un azéotrope eau-benzène d'un produit benzène sec. 



  La ou les phases aqueuses séparées peuvent ensuite être dirigées vers la cana- lisation 37 comme expliqué ci-dessus. 



   Lorsque la colonne 21 fonctionne suivant le mode de travail pré- féré et dans les conditions préférées de température et pression mentionnées ci-dessus, le résidu d'extrait qui s'accumule à la partie inférieure de la co- lonne 21 est en général pratiquement débarrassé des composants plus volatils, tels que l'eau et les paraffines légères, présentes dans la phase extrait en- levée de la colonne 10.

   Cependant, à cause de la tendance du solvant de rete- nir les hydrocarbures aromatiques qui y sont dissous plus particulièrement à mesure que le solvant glycol oxy-diéthylène se déshydrate dans la partie infé- rieure de la colonne et que la solubilité des hydrocarbures aromatiques dans le solvant tend à augmenter à mesure que l'extrait perd de l'eau par évapora- tion, il devient de plus en plus difficile d'enlever les dernières traces de benzène du solvant. Afin de récupérer le benzène dissous du résidu d'extrait, celui-ci est chauffé par exemple au moyen d'un serpentin de chauffage   41   logé au fond de la colonne 21.

   Le serpentin   41   peut contenir un fluide de chauffage circulant à haute température, chauffé dans   l'échangeur de   chaleur 42 à des tem- pératures supérieures au point d'ébullition du constituant le moins volatil de l'extrait qui bout en-dessous du solvant glycol oxy-diéthylène. Cependant, dans le cas de certains solvants tels que le présent glycol oxy-diéthylène, la dernière trace de benzène dissous résiduaire est enlevée par simple fraction- nement du résidu d'extrait dans la colonne 21 seulement lorsqu'on le chauffe à des températures extrêmement élevées au-dessus de la température de stabili- té thermique pour ce solvant.

   Afin de réduire la température requise dans le réchauffeur pour évaporer les dernières traces d'hydrocarbure extrait (ben- zène dissous) du solvant, on introduit un liquide volatil ou un liquide vapo- risé dans le réchauffeur de la colonne 21 où la vapeur ajoutée exerce sa pro- pre pression partielle pour réduire la pression de vapeur du constituant benzénique résiduaire présent dans les   "bottoms"   de l'extrait. Une vapeur pré- férée dans ce but pour cette opération est la vapeur d'eau, de préférence l'eau vaporisée récupérée sous forme d'un résidu liquide des appareils de fractionnement 27 et 35.

   Le distillat d'eau enlevé de l'appareil de fraction- nement 27 par la canalisation 29 qui rejoint la canalisation 30 peut être re- mis en circuit partiellement ou entièrement par transfert par la canalisa- tion 30, soupape 43 et canalisation 44 qui rejoint la canalisation 37, celle- ci à son tour rejoignant la canalisation 46 qui conduit au réchauffeur de la colonne 21.

   Le condensat d'eau de l'appareil de fractionnement 27 peut être réuni au condensat d'eau de l'appareil de fractionnement 35 et les deux cou- rants peuvent être combinés en joignant la canalisation 44 à la canalisation 37 et en réglant les soupapes 43 et 45 d'une manière appropriée; les courants aqueux combinés peuvent être pompés au moyen d'une pompe 47 reliant la canali- sation 46 avec l'échangeur 48, peuvent y être vaporisés et la vapeur résul- tante, de préférence à une température de 100  à 150 C. peut être envoyée par la canalisation 49 dans le réchauffeur de la colonne 21.

   La vapeur d'eau résultante mise en contact avec le résidu d'extrait dans le réchauffeur de la 'colonne 21 réduit la pression de la vapeur du résidu benzénique dissous pré- sent dans l'extrait et accompagne la fraction intermédiaire benzène-eau enle- vée de la colonne 21 par la canalisation 33 et séparée dans l'appareil de fractionnement 35.

   Alternativement la vapeur paraffinique volatile enlevée de l'appareil de fractionnement 27 par la canalisation 28 peut être utilisée comme vapeur de nettoyage de l'extrait en dirigeant les vapeurs paraffiniques de la canalisation 28 dans la canalisation 46 contenant la soupape 50 et après avoir été chauffées à une température de 100  à   150 C.   environ et comprimées 

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 dans la pompe 47 jusqu'à la pression de travail de la colonne 21 sont intro- duites au fond de cette colonne par son réchauffeur d'une manière similairé à l'introduction de ladite vapeur d'eau dans le réchauffeur. 



   Le résidu d'extrait comprenant le solvant primaire déshydraté de glycol   oxy-diétbylène   dont on a enlevé d'une manière pratiquement complète le constituant benzénique volatil est retiré de la colonne 21 par la canalisation 51 contenant la soupape 52 et est remis en circuit à la pression régnant dans la colonne d'extraction 10 au moyen de la pompe 53 vers la partie supérieure de la colonne 10 où la canalisation 51 rejoint la canalisation 11 d'alimenta- tion de solvant. Une partie déterminée du solvant glycol oxy-diéthylène remis en circuit peut être dirigée de la canalisation 51 dans la canalisation 23, à travers la soupape 24 et ensuite alimentée à la partie supérieure de la colon- ne 21 afin de fournir le solvant extrayant dans ladite colonne en plus grande quantité que celle fournie parla phase extrait de la canalisation 19. 



   Le solvant re-circulé dans la colonne 10 est hydraté à nouveau jusqu'à la concentration critique d'eau requise pour l'extraction sélective par solvant d'aromatiques d'une matière première mixte d'hydrocarbures aroma- tiques suivant le présent procédé au moyen de l'eau introduite par la canali- sation 12 à la partie supérieure de la colonne 10 et cette quantité d'eau re- quise pour augmenter la teneur en eau du solvant sélectif jusqu'au niveau cri- tique approprié endéans les limites de 5 à 35 % environ de concentration est obtenue en renvoyant de manière continue dans le circuit au moins la partie requise du condensat liquide d'eau enlevé de la colonne de nettoyage du sol- vant dans l'appareil de fractionnement 27 et 35 par la canalisation 30 conte- nant la soupape 54 et la pompe 55 dans la canalisation d'alimentation 12,

   la pompe 55 augmentant la pression de l'eau remise en circuit jusqu'au niveau au- quel travaille la colonne 10. Pour le cas où de l'eau se perd du système, on peut compenser la perte en introduisant de l'eau du stockage dans le système par la canalisation 12. Quoique la re-circulation de l'eau ne soit pas néces- sairement essentielle pour le fonctionnement du procédé, une re-circulation continue d'une quantité constante d'eau est particulièrement avantageuse quand tout le système est en équilibre et fournit un moyen approprié pour l'élimina- tion de variations dans la qualité du solvant sélectif. 



   Quoique l'opération du procédé tel que décrit ci-dessus en se re- portant au schéma ci-joint utilise une solution aqueuse de glycol diéthylène comme solvant sélectif, il est évident qu'un mode de séparation pratique,-quoi- que moins sélectif et moins efficace et producteur d'un produit benzène moins concentré, pourra être obtenu en utilisant un solvant ne consistant qu'en un seul constituant primaire, tel que le glycol oxy-diéthylène débarrassé du con- stituant secondaire, tel que l'eau mentionné ci-dessus.

   Pour une telle opéra- tion, on doit supprimer du schéma ci-joint la canalisation d'alimentation d'eau 12, les appareils de fractionnement de dérivation 2, 7 et 35, les canalisa- tions de remise en circuit de l'eau 37 et 30 et le dispositif de nettoyage de benzène comprenant des canalisations   46,   pompe 47, réchauffeur 48 et canali- sation 49, quoique cette dernière disposition d'appareil puisse être mainte- nue pour remettre en circuit la paraffine volatile dans le réchauffeur de la colonne 21, comme montré dans le circuit alternatif.

   L'enlèvement de l'eau du solvant sélectif entraînerait cependant le fonctionnement de la colonne 21 à une température plus élevée et/ou à une pression plus basse ou bien la re- circulation d'un résidu d'extrait de la partie inférieure de la colonne 21 par la canalisation 51 renfermant une plus grande proportion de benzène. 



   L'invention sera illustrée quand à divers. modes de réalisation dans les exemples ci-joints, lesquels cependant ne doivent pas être interprêtés comme restreignant la portée de l'invention. 



  EXEMPLE I. 



   On prévoit un système d'extraction par solvant sélectif compre- nant l'arrangement préféré d'appareil décrit en relation avec le dessin sché- matique ci-joint pour récupérer le benzène d'une fraction de gazoline   "straight   run" hydroformée. Le hydroformate est soumis à la distillation fractionnée pour 

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 séparer une fraction ayant des points d'ébullition depuis environ 40  jusque environ 81 C., et le dernier distillat est encore fractionné en une fraction paraffinique légère à point d'ébullition depuis 40  jusque environ 65 C., et une fraction de matière première d'alimentation à point d'ébullition depuis environ 65  jusque environ 81 C. cette dernière fraction contenant des paraf- fines isomériques à C6 et C7 et environ 36 % de benzène.

   Cette fraction de matière première d'alimentation est introduite en phase liquide à une pres- sion d'environ 13,3 atmosphères et à une température de   130 C.   au point mi- lieu d'une colonne d'extraction à solvant sélectif au taux de 113 litres par heureo La colonne est constituée par un tube vertical à remplissages de sel- les Berl, à travers lequel la fraction d'hydrocarbure en phase liquide intro- duite dans la colonne s'écoule au taux maximum indiqué ci-dessus.

   Le solvant primaire consistant en glycol oxy-diéthylène est introduit au taux de 682 li- tres par heure dans la colonne en un point situé en-dessous de la lumière d'ad-   mission d'eau à la partie supérieure de la colonne ; est alimentée dans   la colonne à un taux de 121 litres par heure à travers une tête d'arrosage et enlève le solvant glycol oxy-diéthylène qui tend à se dissoudre dans la pha- se de produit raffiné, de prédominance paraffinique, qui est enlevé de la par- tie supérieure de la colonne.

   L'eau s'écoule vers le bas à travers le remplis- sage et se dissout dans le solvant-primaire pour-former une solution aqueuse de glycol oxy-diéthylène contenant environ 15 % d'eauo La fraction paraffini- que volatile à point d'ébullition compris entre   40    et environ 65 C., séparée du produit initial reformé est introduite dans la colonne de fractionnement à une température de 130 C. et à une pression d'environ 13,3 atmosphères au fond de la colonne d'extraction en un point adjacent de la lumière d'échappement de la phase "extrait" formée dans la colonne et est percolée vers le haut à travers le remplissage en sens contraire du courant de phase "extrait" qui s'écoule vers le bas.

   La phase "extrait" qui quitte le colonne d'extraction consiste essentiellement en solvant sélectif renfermant du benzène dissous et une faible quantité (ne dépassant¯pas environ 10 % en poids du benzène conte- nu dans la phase extrait) de la fraction volatile d'hydrocarbure paraffini- que ; elle est enlevée du fond de la colonne d'extraction de solvant à une tem- pérature de   130 G.   et une pression de 13,3 atmosphère et est transférée à une colonne de fractionnement à plateaux barboteurs travaillant à la pression at- mosphérique, la phase "extrait" étant alimentée dans la colonne en un point situé environ deux plateaux depuis la partie supérieure de la colonne.

   Une sec- tion de re-ébullition est contenue à la partie inférieure de la colonne de fractionnement qui maintient les "bottoms" liquides à haut point d'ébullition s'accumulant à la partie inférieure de la colonne à une température d'environ 130  à 140  C. Une fraction de vapeurs légères est immédiatement distillée par "flash-distillation" de cette colonne de fractionnement et passe dans un échangeur de chaleur qui refroidit la vapeur jusqu'à environ 80 C.;

   la vapeur refroidie qui en résulte passe dans une colonne de fractionnement de dériva- tion contenant.un condenseur supérieur travaillant à environ 70 C., ce qui permet à la fraction paraffinée légère'de traverser le condenseur, mais liqué- .fie les constituants à point d'ébullition supérieur à celui de la fraction pa-   raffinique   légère, y compris l'eau qui est enlevée sous forme liquide au fond de la colonne de fractionnement de dérivation. 



   Une fraction à points d'ébullition intermédiaires enlevée de la colonne d'enlèvement de solvant sous forme liquide, est vaporisée dans un pe- tit réchauffeur et la vapeur résultante passe dans une colonne de fractionne- ment de dérivation dont on récupère sous forme de vapeur un azéotrope benzène- eau à point d'ébullition d'environ 69-70 C. et contenant environ 91 % benzène, qui est condensée sous forme liquide en une fraction qui se sépare en une cou- che d'eau contenant une petite quantité de benzène dissous et en une couche de benzène contenant environ 99 % de benzène. La récupération totale de ben- zène représente environ 93 % du benzène présent dans la matière première ini- tiale.

   Le courant aqueux récupéré de la colonne de dérivation se sépare en deux courants, dont l'un, à un taux de 121 litres par heure, est re-circulé vers la lumière d'admission d'eau de la colonne d'extraction de solvant et dont l'autre, à une pression supra-atmosphérique de 0,7 atmosphères et à une température de   140 C.   est re-introduit dans la section de re-ébullition de la 

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 colonne d'enlèvement de solvant à un taux de 37,9 litres par heure pour enle- ver le benzène dissous dans le solvant glycol oxy-éthylène qui s'accumule normalement à la section inférieure de la colonne.

   Le solvant glycol oxy- diéthylène déshydraté est enlevé du fond de la colonne d'enlèvement de solvant à un taux de 682 litres par heure et est re-introduit dans le circuit vers la lumière d'admission de solvant de la colonne d'extraction de solvant où il se combine avec l'eau re-introduite dans le circuit pour former le solvant sé-   lectif.   



   Dans une opération similaire au processus décrit ci-dessus pour la récupération de benzène d'une fraction de gazoline "straight   run"   hydrofor- mée, excepté que la fraction paraffinique volatile qui bout de   40    à 65 C. n'est pas introduite dans le fond de la colonne d'extraction de solvant, le procédé a un rendement en produit benzénique contenant environ 85 % en poids de benzène. La vapeur sortant de la colonne d'enlèvement de solvant est un azéotrope benzène-hexane-heptane qui est remis en circuit au fond de la colon- ne d'extraction de solvant mais qui est appréciablement moins efficace pour déplacer les hydrocarbures paraffiniques du mélange d'alimentation de la phase "extrait" que l'opération décrite ci-dessus.

   La fraction intermédiaire récupé- rée de la colonne d'enlèvement de solvant et consistant enpremier lieu en ben- zène est également contaminée avec les paraffines qui forment des mélanges à point d'ébullition constant lors de la distillation du produit benzénique pri- maire. 



  EXEMPLE II. 



   On réalise une opération similaire à celle de l'exemple I pour récupérer du toluène d'une matière première qui est constituée par la fraction qui bout depuis environ 103  jusque environ   110 C.,   séparée de la fraction de gazoline "straight rune' hydroformée indiquée dans l'exemple I. Une fraction ¯paraffinique volatile qui bout entre environ   81 -et   environ   100 C.   se sépare également de la matière première hydroformée et est utilisée comme fraction paraffinique volatile introduite dans la colonne d'extraction de solvant pour le déplacement des paraffines moins volatiles qui mènent à la formation d'a- zéotropes, de l'extrait de toluène dans la colonne d'extraction. 



   Le produit toluénique récupéré de l'extrait eau-glycol oxy- éthylène est constitué pratiquement par du toluène pur et le produit récupéré représente environ 90 % du toluène contenu'dans le produit initial de re-for- mation de gazoline "straight run". 



  EXEMPLE III 
L'installation d'extraction de solvant utilisée dans l'exemple I peut être utilisée dans le but spécifique de l'enlèvement de composés renfer- mant du soufre consistant en mercaptans, thiols, sulfides et bi-sulfides d'un mélange d'hydrocarbures de pétroles, tel qu'une fraction de gazoline qui peut contenir des hydrocarbures aromatiques en plus de constituants hydrocarbonés de polarité moindre.

   Les composés renfermant   du-.soufre   qui sont les consti- tuants de la plus haute polarité du mélange, peuvent être récupérés dans une concentration pratiquement dépourvue d'hydrocarbures, y compris les consti- tuants aromatiques, quoique ceux-ci soient également relativement polaires par rapport aux constituants paraffiniques, naphténiques et oléfiniques pré- sents dans la fraction de gazolineo Afin d'effectuer la séparation sélective indiquée des constituants renfermant dusoufre du mélange d'hydrocarbures, on utilise un solvant consistant en une solution aqueuse de glycol oxy-diéthy- lène contenant 30 % en poids d'eau comme le solvant sélectif, qui à cause de sa plus grande teneur en eau,

   exerce une plus grande sélectivité pour les con- stituants de plus grande polarité et rejette les constituants de polarité intermédiaire et inférieure, tels que les hydrocarbures aromatiques, ce qui demande un solvant contenant une plus grande proportion du premier consti- tuant de solvant pour effectuer une extraction sélective d'autres types d'hy- drocarbures. 



   Une fraction du produit de gazoline à point d'ébullition entre 

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 environ 80  et environ 225 C., séparée d'une matière première consistant en pétrole à haute teneur en soufre et contenant   0,95 %   de soufre, 35 % d'hydro- carbures paraffiniques, 15 % d'hydrocarbures naphténiques, 36 % d'hydrocarbu- res oléfiniques et   14 %   d'hydrocarbures aromatiques est introduite à un taux d'écoulement de 682 litres par heure dans la colonne d'extraction de solvant utilisée dans l'exemple I ci-dessus, à environ le point milieu de la colonne et à une température de   110 C.   et une pression   supra-atmosphérique   de 10,2 atmosphères.

   Cette fraction de gazoline est mise en contact dans la colonne avec un solvant s'écoulant en direction descendante et consistant en la solu- tion aqueuse de glycol   oxy-diéthylène   mentionnée ci-dessus. Le glycol oxy- diéthylène (anhydre) est introduit à raison de 113 litres par heure dans la lumière d'admission du solvant primaire environ 10 centimètres en-dessous de la lumière d'admission d'eau, tandis que de l'eau est introduite à raison de 37,9 litres par heure à travers une pomme d'arrosage dans la section supérieure de la colonne où elle entre en contact à contre-courant avec le courant de produit raffiné qui doit être enlevé de la partie supérieure de la colonne. 



   La phase "extrait" passant vers le fond de la colonne est com- posée en premier lieu de solvant, mais contient également une grande propor- tion des composés à soufre de la gazoline de départ, avec une petite propor- tion de composés aromatiques dont les points d'ébullition se trouvent au- dessus de ceux des azéotropes du benzène,   c'est-à-dire   au-dessus d'environ 80 C.

   Afin de libérer la phase "extrait" de constituants aromatiques à point d'ébullition supérieur à environ 80 C., ce qui normalement aurait comme ten- dance la formation d'aséotropes avec les composés de soufre contenus dans la fraction de gazoline et qui ont également des points d'ébullition supérieurs à environ 80 C., une fraction légère (point d'ébullition entre environ 65  et 80 C.) du produit gazoline initial, cette fraction légère consistant en azéotropes du benzène et contenant environ 36 % en poids de benzène, étant introduite à raison d'environ 208 litres par heure au fond de la colonne d'ex- traction du solvant et est mise en contact à contre-courant avec l'extrait présent au fond de la colonne.

   Le benzène contenu dans cette dernière frac- tion tend à déplacer sélectivement de l'extrait des hydrocarbures aromati- ques à poids moléculaire plus élevé, qui normalement(s'ils ne sont pas dépla- cés avec les aromatiques moléculaires) forment des azéotropes avec les compo- sés de soufre à points d'ébullition approximativement les mêmes que les aro- matiques à poids moléculaire plus grand dans la fraction de gazoline. 



   L'extrait résultant passe dans une colonne d'enlèvement du solvant travaillant à la pression atmosphérique où le benzène et autres hy- drocarbures légers dissous dans l'extrait, ainsi qu'une partie de l'eau con- tenue dans le solvant, sont distillés par "flash-distillation" de la phase ex- trait et sont ensuite condensés et séparés en fractions séparées   d'hydrocarbu-     res et eau ; phase d'hydrocarbues séparés est re-introduite dans le cir-   cuit au fond de la colonne d'extraction de solvant. Une fraction intermédiaire comprenant des composés de soufre et eau est enlevée de la colonne, distillée dans une colonne de dérivation et les composés de soufre résultants et l'eau sont séparés.

   Cette eau est remise en circuit à raison de 56,5 litres par heu- re dans le réchauffeur de la colonne d'enlèvement du solvant, pour effectuer une distillation par la vapeur d'eau des composés de soufre de   l'extrait.   Le solvant déshydraté enlevé au fond de la colonne d'enlèvement du solvant est remis dans le circuit vers la lumière d'admission de solvant primaire près de la tête de la colonne d'extraction de solvant. 



   Le courant d'hydrocarbure raffiné enlevé de la tête de la colon- ne d'extraction de solvant est pratiquement dépourvu de composés de soufre et satisfait aux conditions des spécifications pour gazoline "désulfurée". Ce produit raffiné représentant la fraction de gazoline à point d'ébullition re- lativement élevé traité dans le processus de désulfuration décrit ci-dessus peut être combiné avec les produits d'extrémité à point d'ébullition plus bas de la fraction de gazoline initiale pour former un produit de gazoline ayant la proportion désirée de constituants à bas point d'ébullition pour satisfai- re aux spécifications des pressions de vapeur pour gazoline.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS ET RESUME.
    1. Procédé pour la séparation d'un mélange de composés 'organi- ques avec l'aide d'un solvant sélectif ayant une plus. grande solubilité pour l'une des classes de composés contenus dans le mélange et qui seront désignés ci-après sous le nom de "constituant classe A", que pour une autre classe de composés contenus dans le mélange et qui seront désignés ci-après sous le nom de "constituant classe B", dans lequel le mélange est introduit dans la zône d'extraction en un point intermédiaire de celle-ci, et est mis en contact à contre-courant avec ledit solvant sélectif, une phase de produit raffiné con- tenant pratiquement tout le constituant classe B est enlevée à l'extrémité de la zone d'extraction où ledit solvant est introduit dans ladite zône,
    une pha- se d'extrait comprenant le constituant classe A dissous dans ledit solvant sé- lectif est enlevée à l'autre extrémité de ladite zone d'extraction et le consti- tuant classe A extrait est ensuite séparé pour distillation fractionnée de la phase "extrait", le dit procédé étant caractérisé en ce que la phase extrait est pratiquement débarrassée avant son enlèvement de ladite zone d'extraction, du constituant classe B résiduaire dudit mélange en introduisant un composé classe B plus volatil que le constituant classe B dudit mélange dans ladite zone d'extraction en un point plus proche du point où on enlève ladite phase extrait que du point d'introduction dudit mélange, ledit constituant classe B résiduaire étant séparé par ledit constituant plus volatil dans la zone d'ex- traction de la phase du produit raffiné qui s'y trouve,
    et le composé plus vo- latil contenu dans la phase d'extrait résultante est séparé par distillation fractionnée de cet extrait lorsqu'il est enlevé de la zône d'extractiono 2. Procédé selon 1 , caractérisé en ce que la phase "extrait" dont le constituant classe B résiduaire a été substantiellement séparé par ,le composé classe B plus volatil est introduit dans la zone d'extraction à la par- tie supérieure d'une zone de distillation fractionnée, pratiquement tout le composé volatil classe B est évaporé de la phase extrait dans la zone de dis- tillation et est enlevé sous forme de courant de vapeur à la partie supérieure 'de celle-ci et est retourné à la zone d'extraction en un point à proximité du point où la phase extrait est enlevée de cette zône,
    le constituant classe A pratiquement débarrassé aussi bien du constituant classe B que du constituant classe B plus volatil, ainsi que du solvant sélectif étant enlevé sous forme de courant de dérivation de la zône de distillation, et le résidu de distilla- tion comprenant le solvant étant enlevé à la partie inférieure de la zone de distillation et étant retourné à la zône d'extraction.
    3. Procédé selon 2 , caractérisé en ce que l'extraction est ef- fectuée avec un solvant sélectif 'qui est un mélange d'un solvant primaire et d'un solvant secondaire, ledit solvant primaire étant soluble dans ledit sol- vant secondaire et ayant une volatilité inférieure à celle dudit solvant secon- daire et du constituant classe A, et ledit solvant secondaire distillant au moins en partie avec le constituant volatil classe B mais étant pratiquement non-miscible avec celui-ci, le courant de vapeur sortant de la partie supé- rieure de la zone de distillation.
    fractionnée étant condensé et séparé en un premier distillat liquide contenant le constituant volatil classe B et en un second distillat liquide qui est constitué essentiellement par ledit solvant secondaire, ledit premier distillat liquide étant retourné à la zone d'extrac- tion en un point situé à proximité du point où la phase "extrait" est enlevée de cette zône, le résidu de distillation ayant une concentration plus élevée en solvant primaire que celle du solvant sélectif employé dans la zone d'ex- traction, étant retourné de la partie inférieure de la zone de distillation fractionnée à la zone d'extraction,
    et le solvant primaire entraîné dans la phase produit raffiné dans la zone d'extraction étant retourné au traitement d'extraction en mettant d'abord en 'contact un courant dudit second distillat à contre-courant de la phase produit'raffiné dans le circuit d'écoulement de celui-ci au-delà du point d'introduction dudit résidu de distillation dans la zône d'extraction et en mélangeant ensuite ledit -courant de seconde distilla- <Desc/Clms Page number 20> tion avec ledit résidu de distillation à l'intérieur de ladite zone d'extrac- tion.
    4. Procédé selon 2 , caractérisé en ce que l'extraction est ef- fectuée avec un solvant sélectif qui est un mélange d'un solvant primaire et d'un solvant secondaire, ledit solvant primaire étant soluble dans ledit sol- vant secondaire et ayant une volatilité inférieure à celle dudit solvant secon- daire et du constituant classe A, et ledit solvant secondaire distillant au moins en partie avec ledit constituant classe A mais étant pratiquement non- miscible avec celui-ci,
    un courant de dérivation comprenant ledit constituant classe A et une partie du solvant secondaire introduite dans la zone de distil- lation fractionnée par l'alimentation de la phase extrait dans celle-ci étant enlevés de ladite zone de distillation et étant ensuite séparés en un distil- lat liquide consistant essentiellement en constituant classe A et en un second distillat liquide consistant essentiellement en solvant secondaire, et le con- stituant classe A résiduaire étant chassé du résidu de distillation en intro- duisant un courant du second distillat séparé dans la partie inférieure de la zone de distillation.
    5. Procédé selon 3 , caractérisé en ce que l'extraction est ef- fectuée dans une zône d'extraction allongée dans le sens vertical, la phase "produit raffiné" est enlevée à la partie supérieure de la zône d'extraction et la phase "extrait" à la partie inférieure de cette zône, un courant du se- cond distillat est introduit dans la zône d'extraction en un point à proximi- té du point où le produit raffiné est enlevé de cette zone, et le courant de solvant enlevé de la partie inférieure de la zône de distillation fractionnée est introduit dans la zone d'extraction en un point situé verticalement entre les points d'introduction dudit courant de second distillat et du mélange à séparer.
    6. - Procédé selon 3 ou 4 , caractérisé en ce que le second distillat séparé du courant de vapeur enlevé de la partie supérieure de la zone de distillation fractionnée est mélangé avec le second distillat séparé dudit courant latéral de dérivation de la zone de distillation fractionnée et une partie du courant mélangé de second distillat est dirigée vers la zône d'extraction tandis que la partie restante est dirigée vers la partie infé- rieure de la zone de distillation fractionnée.
    7. Procédé selon 1 , caractérisé en ce que le solvant sélectif est constitué essentiellement pendant qu'il est utilisé dans la zone d'extrac- tion, en un mélange de solvant primaire et de solvant secondaire, ledit sol- vant primaire étant un composé organique contenant de l'oxygène combiné, d'un point d'ébullition supérieur à celui du mélange d'alimentation traité, et ayant une solubilité préférentielle pour le constituant classe A dudit mélan- ge d'alimentation, et ledit solvant secondaire étant soluble dans ledit sol- vant primaire mais pratiquement insoluble dans le constituant classe A et dans le constituant classe B dudit mélange d'alimentation et ayant un point d'ébul- lition inférieur audit solvant-primaire.
    8. Procédé selon 7 , caractérisé en ce que le solvant primaire est un glycol oxycycloalcylène.
    9. Procédé selon 8 , caractérisé en ce que le solvant primaire est un glycol oxy-diéthylène, le solvant secondaire est de l'eau, et celui-ci est employé dans le traitement d'extraction en quantité depuis 5 jusque 35 % en poids du solvant sélectif.
    10. Procédé selon 3 , caractérisé en ce que le solvant sélectif dans la zone d'extraction renferme de 5 à 15 % en poids d'eau comme solvant secondaire dissous dans du glycol oxy-diéthylène comme solvant primaire, et le solvant sélectif est employé comme extrayant pour les hydrocarbures aromatiques d'un mélange d'hydrocarbures à point d'ébullition inférieur au glycol oxy- diéthylène et contenant les hydrocarbures aromatiques comme constituant classe A tandis que les autres hydrocarbures du dit mélange d'hydrocarbures ont une solubilité inférieure à celle du constituant classe A dans le glycol oxy- diéthylène. <Desc/Clms Page number 21>
    11. Procédé selon la , caractérisé en ce que le traitement d'extraction et le déplacement du constituant classe A résiduaire de la phase se font dans la zone d'extraction à une température comprise entre 1000 et 150 C. et à pression supra-atmosphérique comprise entre 5 et 20 atmosphères, et le composé volatil classe B utilisé pour déplacer ledit constituant rési- duaire classe B est distillé de la phase extrait dans la zone de distillation fractionnée à une pression appréciablement plus basse que celle maintenue dans la zone d'extraction.
    12. Procédé selon 11 , caractérisé en ce que le mélange d'hy- drocarbures devant être séparé est une fraction de naphte contenant des hydro- carbures benzéniques comme constituant classe A, et le composé volatil classe B employé pour déplacer le constituant résiduaire classe B de la phase extrait est une fraction d'hydrocarbure paraffinique qui bout en-dessous des hydrocar- bures benzéniques dans la zone de distillation fractionnée et ne forme pas des azéotropes avec lesdits hydrocarbures benzéniques.
    13. Procédé pour la séparation de composés organiques, substan- tiellement tel que décrit en se reportant aux dessins ci-joints. en annexe 1 dessin.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2838582A (en) * 1954-12-31 1958-06-10 Universal Oil Prod Co Hydrocarbon conversion process
US2894047A (en) * 1955-07-01 1959-07-07 Universal Oil Prod Co Solvent extraction process for treatment of highly aromatic feed stocks

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