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Séparation d'impuretés de bas point d'ébullition d'avec des hydrocarbures.
Certains mélanges d'hydrocarbures, par exemple ceux récupérés à partir du gaz de houille, du goudron, des huiles de pétrole et ceux obtenus par raffinage catalytique de fractions hydrocarbonées, contiennent des impuretés de bas point dbulli- tion qui doivent être séparées avant de pouvoir isoler les prin- cipaux constituants du mélange d'une pureté satisfaisante par- distillation fractionnée par lots ou en continu.
On sait que de telles impuretés de bas point d'é- bullition,qui souvent ne se condensent pas totalement dans des condenseurs refroidis par circulation d'eau, peuvent être sépa- rées par un procédé de rectification en continu en utilisant de la vapeur d'eau en circuit fermé ou de la vapeur vive pour
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le chauffage. Ces fractions de bas point d'abullition, partica- lièrement dans le cas de benzènes bruts et de fractions déri- vées du goudron de houille contiennent souvent du bisuliare de carbone et des hydrocarbures non saturés dont les concentra- tions doivent être rédi ites à un très faible niveau.
Par consé- quent, le réglage de l'appareil de fractionnement doit être très précis et ceci est difficile en raison de la gamme d'ébullition étendue des hydrocarbures présents et de la présence de substan- ces non condensables.
On sait aussi que, dans le cas de benzène brut récupéré à partir de gaz de houille, les i:npuretés de bas point d'ébulli- tion peuvent être séparées avec de la vapeur d'eau vive dans une colonne de remplissage :.unie en tête d'un condenseur partiel que l'on règle de manière à maintenir une terpérature de sortie de 38-40 C. Quoiqu'un tel dispositif permette une bonne récupé- ration de benzène étêté ne contenant qu'une petite quantité d'impuretés de bas point d'ébullition, le réglage du condenseur partiel est très délicat et le fractionnement obtenu est peu efficace.
On a découvert que les impuretés de bas point d'ébullition peuvent être efficacement'; séparées des fractions hydrocarbonées par un nouveau procédé, avec un appareil simple de conception nouvelle.
Suivant un de ses aspects, la présente invention procure un procédé de séparation d'impuretés de bas point d'ébullition d'avec des mélanges d'hydrocarbures obtenus par distillation de houille, d'huiles de pétrole et par raffinage catalytique de fractions d'hydrocarbures, lequel procédé consiste à faire pas- ser le liquide brut dans un dispositif vertical de séparation en contre-courant avec de la vapeur d'eau ou des vapeurs d'hy- drocarbures à une température inférieure au point d'ébullition de l'hydrocarbure à purifier et supérieure à celui des impuretés
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¯ crrer et. = iL:; 1,lre ,':,55r1' les v;,jei;r5 ;;
Ea1 til..t CL. dispo- 'til' de S\;:J1.rtl,.. en co='trt!-C,lr:r.t i,WF'C dl'- ;'F,:1.1 c"n:r 'me c lo;.r.e de rectificatit'n se trouvant eu-decsus et c )ü.,.:l1nlCi.Hmt é,vec le dispositif de r.0p:.:rl!ticn et finalement :. corderser les v&'er' ;r"da1. ou après s 1e 'Jf1Sf.1..:e da:.s la cojOrine rectifica- trlce et ?: recuelllir l'::y(;rocsrb.re ;:11rlfi.: et l'eau du dispo- sitif de s;e:3air.tioi: et les 1::j>uretés de bas point d'ébnllition de la colonne de rectification.
L'eau qui est amenée dans la colonne de rectification peut
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être cow.:od(;Jen t introduite 1 un débit qui est plus que suffisant pour condenser tous les hydrocarbures requis dans le produit sé- paré. Il est souhaitable et commode de faire recirculer l'eau.
Les vapeurs qui s'élèvent de cette colonne de rectification peuvent contenir presque toutes les impuretés sous =or:ne très concentrée et elles peuvent être refroidies afin de récupérer les fractions condensables.
En variante, on peut régler la température et la circulation de l'eau dans la colonne de rectification de manière séparer les impuretés de bas point d'ébullition en deux fractions. Une fraction sort au som..et de l'appareil sous for.,e de vapeurs et contient presque toute: les impuretés non condensables tandis que les substances :':oins volatil#?, condensables peuvent être
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scpc..r es sous forme de vapeurs JU de licuide co.r.::e courant laté- ral de la colonne de rectification.Si- l'on désire avoir un pro- duit liquide, on emploie un dispositif de décantation à un en- droit approprié.
L'invention peut être appliquée au traitement des vapeurs qui se dégagent d'une usine de récupération du benzène en employant soit du carbone actif soit l'action de lavage d'huile en circu- lation.
On sait qu'on peut opérer des changements chimiques dans des mélanges d'hydrocarbures en faisant passer le vidange de vapeurs ou de liquides sur des matières solides catalytique:ent @
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actives à haute température et haute pression.
De telles opéra- tions de raffinage catalytique sont bien connues dans l'industrie du pétrole comme, par exemple, dans la conversion de mélanges paraffiniques en mélanges aromatiques et aussi dans la désulfu- ration de fractions contenant beaucoup de soufre dans une atmos- phère réductrice, comme dans les divers procédés d'hydro-désul- furation.L'hydro-désulfuration a été aussi appliquée dans , l'industrie du benzène aux mélanges fortement aromatiques con- tenant des composés de soufre et des composés non saturés et l'on sait que ces derniers et aussi les composés contenant du soufre sont convertis par hydrogénation destructive en substances paraffiniques de bas point d'ébullition.
Nous avons découvert que l'invention peut être appliquée avec succès aux mélanges d'hydrocarbures catalytiquement raffinés afin de séparer les hy- drocarbures de bas point d'ébullition qui sont souvent difficiles à condenser.
On peut faire circuler de diverses façons l'eau employée dans la colonne de rectification comme c'est représenté sur les Figs.
1-3 des dessins annexés.
Sur la Fig.l, on fait passer la charge d'alimentation conte- nant les impuretés de bas point d'ébullition au sommet d'un dis- positif de séparation I par une conduite 1. On fait passer de la vapeur d'eau dans le dispositif de séparation I via la conduite 3 en contre-courant du mélange d'hydrocarbures descendait et les impuretés de bas point d'ébullition sont presque complètement sé- parées et se dégagent avec la vapeur du dispositif de séparation par une conduite 10.
Le mélange d'hydrocarbures et d'eau sort par une conduite 2 dans un décanteur A. On peut placer, si on le désire, un refroi- disseur dans la conduite 2 afin d'améliorer l'efficacité de la dé- cantatation. Du décanteur A, le produit hydrocarboné purifié est séparé par une conduite 4 tandis que l'eau sort par une conduite 5.
Une partie de l'eau est évacuée par une conduite 11 tandis que
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le reste passe par la conduite 12 dans un échangeur de chaleur
B puis au sonnet de la colonne de rectification II à un débit et à une température réglés. On fait circuler l'eau à un débit supérieur à celui requis pour condenser la vapeur d'eau injec- tée dans le dispositif I tandis que l'on régle la température à un niveau tel que les impuretés de bas point d'ébullition sortent au sommet de la colonne II sous forme de vapeurs par une conduite 6. Ces vapeurs peuvent être refroidies si c'est néces- saire dans le condenseur C de telle sorte que le liquide est séparé par la conduite 8 tandisque les gaz non condensables sortent par une conduite 7.
Le; reflux de la colonne II descend dans le dispositif de séparation I par une conduite 9.
En variante, comme c'est représenté sur la Fig.2,la charge d'alimentation entre par la conduite 1 au sommet du dispositif de séparation I et descend à contre-courant de la vapeur d'eau injectée par la conduite 10. Les impuretés de bas point d'ébul- lition sont séparées dans ce dispositif et montent sous forme de vapeurs. La matière purifiée sort par la conduite 2 et le refroidisseur B, qui peut être supprimé si on le désire, dans le décanteur A où les hydrocarbures sont séparés de l'eau et sortent par la conduite 3, l'eau étant évacuée par la conduite 4. Les vapeurs sortant du dispositif de séparation I passent par une conduite 11 dans le dispositif II où la condensation et la rectification des vapeurs se font par circulation d'eau à une température réglée.
Les impuretés de bas point d'ébullition sortent par une conduite 6 dans un refroidisseur E et de là dans la conduite 8 . tandis que les gaz non condensables sortent par une conduite 9. Le mélange d'eau et d'hydrocarbures sortant à la base du dispositif II par une conduite 12 est séparé dans un décanteur D. Les hydrocarbures redescendent dans le dispositif I par une conduite 7 tandis que l'eau est remise en circulation dans un refroidisseur C et une conduite 5 et ramenée au sonnet du dispositif II.
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Le mode opératoire représenté sur la Fig. 2 se prête à un réglage aisé. On règle la circulation de l'eau (à la main ou
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automatiqueuent) de telle sorte que la température de l'eau quittant le décanteur n est nettement inférieure à la températu- re d'ébullition des vapeurs quittant le dispositif I : la tempé- rature de l'eau passant au sonnet du dispositif est réglée (à la main ou automatiquement) de façon que la température de sor- tie des vapeurs au sonnet soit égale à la température de conden- sation du mélange des impuretés de bas point d'ébullition que l'on désire séparer.
On crée ainsi une barrière de température dans le dispositif II de façon à assurer la condensation com- plète de tous les hydrocarbures de point d'ébullition supérieur qui doivent être récupérés comme produit de base taudis que les impuretés de bas point d'ébullition sortent à l'état non conden- sé sous forme de vapeurs. Dans les conditions opératoires, les vapeurs sortant du dispositif I par la conduite 11 doivent con- tenir de la vapeur d'eau puisqu'il s'est formé des mélanges à point d'ébullition constant.
Cette vapeur d'eau est condensée dans le dispositif II et assure une purge constante de l'eau de recirculation passant par la conduite 5 et le décanteur.D. Un niveau constant étant maintenu dans le décanteur D dans les conditions d'équilibre, l'excès d'eau condensée dans le disposi- tif II déplacera un volume égal du décanteur avec le reflux d'hy- drocarbure par la conduite 7..
L'invention- peut être aussi mise en oeuvre comme c'est
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rc;:c:tt Jr les Figs. 1 ou rais avec; ufi point (1t su u L 1 r a e intermédiaire d'un courant latéral dans le dispositif II et un ajustement de la température de l'eau de recirculation afin d'as- surer la condensation de la fraction requise.
Suivant une autre variante de l'invention, ce mélange hydro- carboné brut est alimenté au sonnet d'un dispositif de -:ise en contact et descend en contre-courant des vapeurs produites à la base par n'importe quel moyen conventionnel de chauffage.
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L'invention n'est donc pas limitée à l'emploi de va¯leur d'eau
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vive co.:::e .-,milieu de chauffage et, de fait, 1-le. #¯oi c'u': c:1é.uf- f are er. circuit fer:A avec le procédé exécute co:: .e c'est re- présente sur la Fig. 2 présente des avantages dans certains cas
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puisque le produit b;;W rocarbor:# étêté, sec peut être sépare par la conduite 2 et le décanteur A n'est plus nécessaire.
On peut exécuter l'invention, en variante, comme c'est re- présenté sur les Figs. 1 ou 2 mais avec un dispositif supplé- mentaire de sise en contact où de l'eau froide circule pour condenser les impuretés de bas point d'ébullition .-oins volatiles.
Cette modification de l'invention est illustrée sur la Fig.3 où l'eau circulant dans la conduite 12 de la Fig.l ou la conduite 5 de la Fig. 2 passe par une conduite 12 possédant un refroidis- seur C1 au sonnet d'un dispositif supplémentaire indiqué par III de façon que cette eau soit à une température inférieure à celle de l'eau circulant dans le dispositif II. Les impuretés de bas point d'ébullition condensées dans le dispositif III sont séparées du décanteur E.
La façon de procéder représentée sur la Fig. 2 a comme avant,-- ges que (a) on évite la décantation du produit purifié de grands volumes d'eau , (b) on simplifie considérablement l'appli- cation du réglage automatique, (c) l'eau de recirculation comme l'eau de condensation reste claire puisqu'elle est purgée con-
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ti:ruel7.e^ t par la vapeur d'eau co::-.deY'1se 'le .::::: du dispositif I, (d) on évite la recirculation des sa7-rs et .attires goudron- n(.>1)s,:;8 (iii i-smosi ttf TT fia. 11" ni s!.)±)!'1"ti.f T et (p) r\!"'. sl"-"lifie le système de refroidissement du produit hydrocarboné purifié et de l'eau de recirculation.
L'invention est décrite ci-après en prenant le cas spécifi- que de la séparation de H2S, CS2, d'hydrocarbures de bas point d'ébullition et d'autres impuretés de bas point d'ébullition du benzène brut en employant l'installation représentée sur la Fig.2.
Le benzène brat d'une usine à gaz contenant 2,5% en poids
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d'imparetés de bas point ':l'ébullition (y co -pris 0,6% on polds de CS2) est introduit par la conduite 1 1 un débit de 1.000 par- tifs par eure et à une température de 20 C. On introduite de @ la vapeur d'eau par la corduite 10 à un débit de 270 parties par heure tandis que l'on fait recirculer l'oau dans lapartie su- périeure du dispositif II à un débit de 12. 000 parties par heure et à une température réglée de 44 C.
Les vapeurs sortent du sommet du dispositif II à un débit de 28 parties à l'heure tandis que la température de sortie des vapeurs reste à 39-41 C.
La teneur en CS2 du benzène purifié, étêté sortant du décan- teur A est seulement de 0,00005% en poids.
Dans un autre cas, avec la mené matière première, on intro- duit l'eau recirculée au mène débit, avec une température ré- glée de 42 C et une température de sortie des vapeurs de 39,5-40,5 il. 26 parties de vapeurs sortent du dispositif II pour 1000 parties de matière première tandis que la teneur en CS2 du benzène étêté séparé par la conduite 3 est seule:.lent de 0,00005% en poids. La consommation de vapeur d'eau est de 200 parties pour 1000 parties de benzène brut.
Pendant le cours de ces expériences, on observe particulière- ment que le débit d- 'coulèrent de l'eau de recirculation n'est pas critique au-dessus d'un certain minimum, de telle sorte que la température de l'eau sortant du décanteur D est nettement inférieure à la température des vapeurs dans la conduite 11.
Dans l'exemple suivant, on applique l'invention à la sépara- tion d'hydrocarbures de bas point d'ébullition d'un mélange de benzène brut raffiné catalytiquement. Le benzène brut hydroraffi- né a la composition suivante :
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<tb> %
<tb>
<tb> Ethane <SEP> 0,034
<tb>
<tb> Butanes <SEP> 0,303
<tb>
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Pn t 0)9à7
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<tb> Hexanes <SEP> 1,281
<tb>
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Cyclohexane et diméthylpentanes 0,312
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<tb> Benzène <SEP> 66,000
<tb>
<tb> Toluène <SEP> 14,400
<tb>
<tb>
<tb> Xylène <SEP> 16,683
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100,000
<tb>
On introduit du benzéne hydroraffiné de composition ci-dessus par la conduite 1 (Fig.2) au débit de 1000 parties par heure.
à une température de 20 C, et on introduit de la vapeur d'eau par la conduite 10 tandis que l'on fait recirculer l'eau dans la partie supérieure du dispositif II à une température réglée de 47 C.
Des vapeurs sortent du sommet 'du dispositif II à raison de 27 parties par heure, la température de sortie étant de 43 C.
Les vapeurs ont la composition suivante :
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<tb>
<tb>
<tb> Ethane <SEP> 0,8
<tb>
<tb> Butanes <SEP> 10,6
<tb>
<tb> Pentanes <SEP> 28,4
<tb>
<tb> Hexanes <SEP> 49,2
<tb>
<tb> Diméthylpentanes <SEP> et <SEP> cyclohexane <SEP> 0,3
<tb>
<tb> Benzène <SEP> 10,7
<tb>
<tb> 100,0
<tb>
L'effluent du bas de la colonne I contient seulement des traces de pentanes et de substances de bas point d'ébullition, ensemble avec 0,33% d'hexanes et 0,3% de diméthylpentanes et de cyclohexane.Cette séparation nécessite seulement une consom- ) mation de 96,02 kcal.
par litre de charge d'alimentation et le
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benzène purifié est ensuite fractionné dans une colonne con- tinue afin d'obtenir un distillat paraffinique convenant comme benzène pour moteurs, ensemble avec un benzène soutiré latérale- .sent contenant moins de 0,2% de paraffines.
L'invention comprend non seulement le procédé mais aussi l'appareil pour exécuter l'invention, le procédé et l'appareil étant tous deux susceptibles de variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de séparation d'impuretés de bas point d'ébul- lition d'avec des mélanges d'hydrocarbures obtenus par distil- lation de houille, d'huiles de pétrole et par raffinage cata- lytique de fractions d'hydrocarbures, caractérisé en ce que l'on fait passer le liquide brut dans un dispositif vertical de séparation en contre-courant avec de la vapeur d'eau et des vapeurs d'hydrocarbures à une température inférieure au point d'ébullition de l'hydrocarbure à purifier et supérieure à celui des mimpuretés à séparer ;
on fait passer les vapeurs sortant du dispositif de séparation en contre-courant avec de l'eau dans une colonne de rectification se trouvant au-dessus et com- muniquant avec le dispositif de séparation, et on condense fi- nalement les vapeurs pendant ou après le passage dans la colonne rectificatrice et on recueille l'hydrocarbure purifié et l'eau du dispositif de séparation et les impuretés de bas point d'é- bullition de la colonne de rectification.
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Separation of low boiling point impurities from hydrocarbons.
Certain mixtures of hydrocarbons, for example those recovered from coal gas, tar, petroleum oils and those obtained by catalytic refining of hydrocarbon fractions, contain low boiling impurities which must be separated before they can be used. isolate the main constituents of the mixture of satisfactory purity by batch or continuous fractional distillation.
It is known that such low boiling point impurities, which often do not fully condense in condensers cooled by circulating water, can be separated by a continuous rectification process using hot steam. 'closed circuit water or live steam for
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heating. These low boiling fractions, especially in the case of crude benzenes and coal tar derivative fractions often contain carbon bisuliare and unsaturated hydrocarbons, the concentrations of which must be reduced to a low. very low level.
Therefore, the control of the fractionator must be very precise and this is difficult due to the wide boiling range of the hydrocarbons present and the presence of non-condensable substances.
It is also known that, in the case of crude benzene recovered from coal gas, the low boiling point impurities can be separated with living water vapor in a united packing column:. at the head of a partial condenser which is adjusted so as to maintain an outlet temperature of 38-40 C. Although such a device allows good recovery of topped benzene containing only a small quantity of impurities low boiling point, the adjustment of the partial condenser is very delicate and the fractionation obtained is inefficient.
It has been found that low boiling point impurities can be effectively '; separated from the hydrocarbon fractions by a new process, with a simple apparatus of new design.
According to one of its aspects, the present invention provides a process for the separation of low-boiling impurities from mixtures of hydrocarbons obtained by the distillation of hard coal, petroleum oils and by catalytic refining of fractions of petroleum. hydrocarbons, which process comprises passing the crude liquid through a vertical separation device in countercurrent with water vapor or hydrocarbon vapors at a temperature below the boiling point of the oil. hydrocarbon to be purified and greater than that of impurities
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¯ create and. = iL :; 1, lre, ':, 55r1' les v;, jei; r5 ;;
Ea1 til..t CL. S \ ;: J1.rtl, .. en co = 'trt! -C, lr: rt i, WF'C dl'-;' F,: 1.1 c "n: r 'me c lo; .re rectificatit'n being eu-decsus and c) ü.,.: l1nlCi.Hmté, with the r.0p device:.: rl! ticn and finally:. corderser v &'er'; r "da1. or after s 1e 'Jf1Sf.1 ..: e da: .s the rectifying cojOrine and?: collectlir l' :: y (; rocsrb.re;: 11rlfi .: and water from the s device ; e: 3air.tioi: and the 1 :: j> ureties of low boiling point of the rectification column.
The water which is fed to the rectification column can
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To be cow.:od(;; I do not introduce a flow rate which is more than sufficient to condense all the required hydrocarbons in the separated product. It is desirable and convenient to recirculate the water.
The vapors which rise from this rectification column can contain almost all the impurities under = gold: not very concentrated and they can be cooled in order to recover the condensable fractions.
Alternatively, the temperature and the flow of water in the rectification column can be controlled so as to separate the low boiling impurities into two fractions. A fraction comes out at the top and of the apparatus under for., E of vapors and contains almost all: the non-condensable impurities while the substances: ': volatile # ?, condensables can be
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scpc..r es in the form of liquid vapor JU co.r.:e side stream of the rectification column. If it is desired to have a liquid product, a settling device with one appropriate place.
The invention can be applied to the treatment of vapors which emanate from a benzene recovery plant by employing either activated carbon or the washing action of circulating oil.
It is known that chemical changes can be effected in hydrocarbon mixtures by passing the drain of vapors or liquids over solids catalytic: ent @
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active at high temperature and high pressure.
Such catalytic refining operations are well known in the petroleum industry as, for example, in the conversion of paraffinic mixtures to aromatic mixtures and also in the desulfurization of fractions containing a lot of sulfur in a reducing atmosphere. , as in the various hydro-desulphurization processes. Hydro-desulphurization has also been applied in the benzene industry to strongly aromatic mixtures containing sulfur compounds and unsaturated compounds and is knows that these and also sulfur-containing compounds are converted by destructive hydrogenation to low boiling paraffinic substances.
We have found that the invention can be successfully applied to mixtures of catalytically refined hydrocarbons in order to separate low boiling point hydrocarbons which are often difficult to condense.
The water employed in the rectification column can be circulated in various ways as shown in Figs.
1-3 of the accompanying drawings.
In Fig. 1, the feedstock containing the low boiling impurities is passed to the top of a separation device I through line 1. Steam is passed through. in the separation device I via line 3 in countercurrent flow the hydrocarbon mixture descended and the low boiling impurities are almost completely separated and with the vapor escape from the separation device via line 10.
The mixture of hydrocarbons and water exits through line 2 into settling tank A. If desired, a cooler can be placed in line 2 in order to improve the efficiency of the decantation. From decanter A, the purified hydrocarbon product is separated through a pipe 4 while the water leaves through a pipe 5.
Part of the water is evacuated through a pipe 11 while
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the rest goes through line 12 in a heat exchanger
B then to the sonnet of the rectification column II at a controlled flow rate and temperature. The water is circulated at a rate greater than that required to condense the water vapor injected into device I while the temperature is regulated to a level such that low boiling impurities exit at the outlet. top of column II in the form of vapors through line 6. These vapors can be cooled if necessary in condenser C so that the liquid is separated through line 8 while the non-condensable gases exit through a driving 7.
The; reflux from column II goes down to separation device I via line 9.
As a variant, as shown in FIG. 2, the feedstock enters via line 1 at the top of the separation device I and descends against the current of the water vapor injected via line 10. The Low boiling point impurities are separated in this device and rise as vapors. The purified material leaves through line 2 and cooler B, which can be removed if desired, into settling tank A where the hydrocarbons are separated from the water and exit through line 3, the water being discharged through line 4. The vapors leaving the separation device I pass through a pipe 11 in the device II where the condensation and the rectification of the vapors are carried out by circulating water at a controlled temperature.
Low boiling impurities exit through line 6 into cooler E and from there into line 8. while the non-condensable gases exit through a pipe 9. The mixture of water and hydrocarbons leaving the base of the device II through a pipe 12 is separated in a settling tank D. The hydrocarbons go back down into the device I through a pipe 7 while the water is recirculated in a cooler C and a line 5 and returned to the sonnet of the device II.
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The operating mode shown in FIG. 2 lends itself to easy adjustment. The water circulation is regulated (by hand or
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automatically) so that the temperature of the water leaving the settling tank n is significantly lower than the boiling temperature of the vapors leaving the device I: the temperature of the water passing through the sonnet of the device is set ( manually or automatically) so that the outlet temperature of the vapors at the sonnet is equal to the condensation temperature of the mixture of the low boiling impurities which it is desired to separate.
A temperature barrier is thus created in the device II so as to ensure the complete condensation of all the higher boiling point hydrocarbons which must be recovered as feedstock so that the low boiling point impurities come out at the uncondensed state in the form of vapors. Under the operating conditions, the vapors leaving device I through line 11 must contain water vapor since constant boiling point mixtures have formed.
This water vapor is condensed in device II and ensures a constant purge of the recirculating water passing through line 5 and the settling tank. A constant level being maintained in the settling tank D under equilibrium conditions, the excess water condensed in the device II will displace an equal volume of the settling tank with the hydrocarbon reflux through line 7. ..
The invention can also be implemented as is
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rc;: c: tt Jr Figs. 1 or rais with; ufi point (1t su u L 1 r a e intermediate a side stream in device II and an adjustment of the temperature of the recirculating water in order to ensure the condensation of the required fraction.
According to another variant of the invention, this crude hydrocarbon mixture is fed to the sonnet of a device for -: ise in contact and descends against the current of the vapors produced at the base by any conventional heating means. .
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The invention is therefore not limited to the use of water value
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long live co.:::e .-, heating medium and, indeed, 1-le. # ¯oi c'u ': c: 1é.uf- f are er. iron circuit: A with the process carried out co :: .e it is represented in fig. 2 has advantages in some cases
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since the product b ;; W rocarbor: # headed, dry can be separated through line 2 and settling tank A is no longer necessary.
The invention can alternatively be carried out as shown in Figs. 1 or 2 but with an additional contacting device where cold water is circulated to condense low boiling impurities.
This modification of the invention is illustrated in Fig.3 where the water flowing in the pipe 12 of Fig.l or the pipe 5 of Fig. 2 passes through a pipe 12 having a cooler C1 at the sonnet of an additional device indicated by III so that this water is at a temperature lower than that of the water circulating in the device II. The low boiling point impurities condensed in device III are separated from decanter E.
The procedure shown in FIG. 2 a as before, - ges that (a) the decantation of the purified product of large volumes of water is avoided, (b) the application of the automatic adjustment is considerably simplified, (c) the recirculation water as the condensed water remains clear since it is drained immediately.
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ti: ruel7.e ^ t by the water vapor co :: -. deY'1se 'the. ::::: of the device I, (d) the recirculation of the sa7-rs and tar. (.> 1) s,:; 8 (iii i-smosi ttf TT fia. 11 "ni s!.) ±)! '1" ti.f T and (p) r \! "'. Sl" - " Lifies the cooling system for the purified hydrocarbon product and the recirculating water.
The invention is hereinafter described taking the specific case of the separation of H2S, CS2, low boiling point hydrocarbons and other low boiling impurities from crude benzene by employing. installation shown in Fig. 2.
Benzene brat from a gas plant containing 2.5% by weight
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low point impurities: boiling (including 0.6% on polds of CS2) is introduced through line 11 at a flow rate of 1,000 parts per eure and at a temperature of 20 C. steam is introduced through line 10 at a rate of 270 parts per hour while the water is recirculated in the upper part of device II at a rate of 12,000 parts per hour and at a set temperature of 44 C.
Vapors exit the top of Device II at a rate of 28 parts per hour while the vapor outlet temperature remains at 39-41 C.
The CS2 content of the purified, topped benzene exiting decanter A is only 0.00005% by weight.
In another case, with the raw material, the recirculated water is introduced at the main flow, with a set temperature of 42 ° C and a vapor outlet temperature of 39.5-40.5 µl. 26 parts of vapors come out of device II per 1000 parts of raw material while the CS2 content of the topped benzene separated through line 3 is alone: slow 0.00005% by weight. The consumption of water vapor is 200 parts per 1000 parts of raw benzene.
During the course of these experiments, it is particularly observed that the flow rate of recirculating water is not critical above a certain minimum, so that the temperature of the outgoing water of the decanter D is significantly lower than the temperature of the vapors in line 11.
In the following example, the invention is applied to the separation of low boiling point hydrocarbons from a mixture of catalytically refined crude benzene. Hydrorefined crude benzene has the following composition:
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<tb>%
<tb>
<tb> Ethane <SEP> 0.034
<tb>
<tb> Butanes <SEP> 0.303
<tb>
EMI9.2
Pn t 0) 9 to 7
EMI9.3
<tb> Hexanes <SEP> 1,281
<tb>
EMI9.4
Cyclohexane and dimethylpentanes 0.312
EMI9.5
<tb> Benzene <SEP> 66,000
<tb>
<tb> Toluene <SEP> 14,400
<tb>
<tb>
<tb> Xylene <SEP> 16.683
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100,000
<tb>
Hydrorefined benzene of the above composition is introduced through line 1 (FIG. 2) at a rate of 1000 parts per hour.
at a temperature of 20 ° C., and water vapor is introduced through line 10 while the water is recirculated in the upper part of device II at a set temperature of 47 ° C.
Vapors exit the top of device II at a rate of 27 parts per hour, the outlet temperature being 43 C.
The vapors have the following composition:
EMI9.6
<tb>
<tb>
<tb> Ethane <SEP> 0.8
<tb>
<tb> Butanes <SEP> 10.6
<tb>
<tb> Pentanes <SEP> 28.4
<tb>
<tb> Hexanes <SEP> 49.2
<tb>
<tb> Dimethylpentanes <SEP> and <SEP> cyclohexane <SEP> 0.3
<tb>
<tb> Benzene <SEP> 10.7
<tb>
<tb> 100.0
<tb>
The effluent from the bottom of column I contains only traces of pentanes and low boiling substances, together with 0.33% hexanes and 0.3% dimethylpentanes and cyclohexane. This separation requires only one consumption of 96.02 kcal.
per liter of feedstock and the
<Desc / Clms Page number 10>
Purified benzene is then fractionated in a continuous column in order to obtain a paraffinic distillate suitable as benzene for engines, together with a side-withdrawn benzene containing less than 0.2% paraffins.
The invention includes not only the method but also the apparatus for carrying out the invention, both the method and the apparatus being subject to variations and modifications not falling outside the scope of the invention.
CLAIMS.
1.- Process for the separation of low-boiling point impurities from mixtures of hydrocarbons obtained by distillation of coal, petroleum oils and by catalytic refining of hydrocarbon fractions, characterized in that the crude liquid is passed through a vertical separation device in countercurrent with water vapor and hydrocarbon vapors at a temperature below the boiling point of the hydrocarbon to be purified and greater than that of the impurities to be separated;
the vapors exiting the separation device are passed countercurrently with water through a rectification column located above and communicating with the separation device, and the vapors are finally condensed during or after passing through the rectifier column and collecting the purified hydrocarbon and water from the separator and the low boiling impurities from the rectifying column.