CS195662B2 - Způsob regenerace aromatických uhlovodíků - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu regenerace aromatických uhlovodíků ze směsí, které uvedené uhlovodíky obsahují.

Podrobněji se vynález týká způsobu regenerace aromatických Uhlovodíků, obsahujících 6 až 9 atomů uhlíku, zvláště benzenu, toluenu, xylenu a aromatických uhlovodíků ze smě^;sí, uvedené uhlovodíky obsahujících, přičemž získané uhlovodíky dosahují čistoty, požadované pro petrochemické účely.

Podstatou výše uvedeného .postupu je extrakce, a/nebo extraktivní destilace rozpouštědla, tvořeného směsí, obsahující toorfolin, přičemž zbylá část směsi je tvořena jedním nebo· více rozpouštědly, obsahujícími metel (jinými též vodu.

Podrobněji' se postup podle Vynálezu provádí extrakcí a/nebo extraktivní destilací směsi morfolinu v přítomnosti jednoho nebo více rozpouštědel, mezi nimiž je možno- jmenovat aeetoniťril, furíural, anilin, dimethylformamid, dimethylacetemld, N-^:methy,lpyrrplidon, j8-methoxýprt>plonlťril, sulfolan, glykoly, jako diethylenglykol, dipropylemglykol, trieťhylenglykol., tetraethylenglykol, popřípadě směsi uvedených 'rozpouštědel, dimeíhylSulfoxid a jiná rozpouštědla, mezi nimiž mají >pro účelly podle vynálezu zvláštní význam oxidované sloučeniny morfolinu.

Jako oxidované sloučeniny morfolinu sě mohou s výhodou používat všechny sloučeniny imorifollnu, mající na morf ohňovém kruhu poutanou skupinu, obsahující kyslík.

Mezi uvedenými Sloučeninami, mohou být zvláště jmenovány, např.:

N-formyl-morfolin,

2- formy.l-morfoli.n,

3- f or myl-mor folin, morf olin-aceton a podobně.

Jak bylo dříve uvedeno,' jednou ze složek směsi rozpouštědel může být rovněž voda, samozřejmě kromě morfolinu.

Zvláštní význam ve způsobu podle vynálezu mají směsi morfolin-voda., mořfolin-N-foramyl morfolin (kterou budeme v dalším popise označoýat jako formyl-morfolin] a morf olin-f ormylmorfolin-voda, ačkoliv směsi morfolinu s jedním nebo více z uvedených rozpouštědel mají vždy značný význam.

Velmi dobrým rozpouštědlem, vykazujícím vynikající selektivní vlastnosti jsou směsi morfolin-formylimorfolfn, morfolin-voda a mo rf olin-f o rmylmorfolin- voda.

Uvedené vlastnosti mohou být případně dále zlepšeny přídavkem jednoho nebo více z Uvedených rozpouštědel v rozdílných množstvích.

195BB2 je nutno zdůraznit fakt, že v důsledku! toho, že morfolin je značně stabilní a inertnísloučenina, může být .míšen s vodou bez nebezpečí koroze, .a rozkladu. Kromě toho je známo·, že morfolin vykazuje dobré vlastnosti jako inhibitor koroze v korozi vních podmínkách.

Velhni vysoká selektivita směsi rozpouštědel umožňuje snadné získání produktů o vysoké čistotě.

Jinou důležitou vlastností způsobu dle vynálezu je fakt, že při použití výše uvedených směsí rozpouštědel může kolona a zvláště vařák pracovat při nízkých teplotách. Kromě toho utoožňuje velká rozpouštěcí schopnost udržovat nízké .poměry rozpouštědla/ /uhlovodíku i v případě, kdy se provádí vysoká regenerace aromatických uhlovodíků.

Uvedené vlastnosti umožňují nižší 'spotřebu celkového množství páry a kromě toho potlačuji ,·· nebezpečí degradace použitých rozpouštědel.

Další výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že je možno použít páru o nízkém tlaku, čímž se zároveň snižují celkové náklady výroby.

Ve směsích rozpouštědel, používaných ve způsobu podle vynálezu, je morfolin vždy přítomen v koncentracích vyšších než 0,5 váhových % a do 99 váhových %. Voda může být v uvedených směsích obsažena v koncentracích, pohybujících se v rozmezích od 1 do 3'5 %, a s výhodou imeži 1 a 20 %, přičemž doplněk do 100 % celé směsi je tvořen jedním nebo více z ostatních uvedených rozpouštědel.

Ve zvláštním případě použití oxidovaných sloučenin .morfolinu, konkrétně formyl-morfolipu se koncentrace může pohybovat oďl do 98,5 váhových % a s výhodou mezi1 a 50 váhovými %. .

Způsob regenerace- .aromatických uhlovodíků, obsahujících 6 až 9 atomů uhlíku, extrakcí, a/neboi extraktivní destilací směsi, uvedené uhlovodíky obsahujících, podle vynálezu, se vyznačuje tím, že extraktivní činidlo je stoěs, tvořená 1 až 15 váhovýlml % morfolinu, 70 až 95 váhovými % jednoho inebo více kyslífcatých derivátů morfolinu ze iskupiny, tvořené N-formyl-morfolinem, 2-formyl-morfolinem, 3-formyl-morfolinem a zbylou část tvoří voda, přičemž množství rozpouštědla činí dvou- až šestinásobné knnožství' ve srovnání se staěsí přiváděných 'uhlovodíků.'

Způsob podle vynálezu se s výhodou vyznačuje tím, že voda může být přítomna v extr akčních směsích, a/nebo ve směsích 'extraktivní destilace v koncentracích, pohybujících se v rozmezích od 1 do 35 váhových’ % celkové směsi, popřípadě od 1 do 20 váhových °/o.

i Mezi kyslíkatými deriváty morfolinu, které mohou být přítomny v extrakčních směsích a/nebo ve směsích extraktivní destilace se s výhodou použije N-formyllmorf olinu v koncentracích, pohybujících se v rozmezí od 1 do 98,5 '% a s výhodou od 1 do 50 °/o. i Postup regenerace může být v závislosti na různých možných způsobech prováděn ve třech hlavních stupních:

1. Zahuštění nearomatických uhlovodíků tak, aby se dosáhlo proudu, neobsahujícího aromatické uhlovodíky.

¹ 2. Přečištění aromatických uhlovodíků, rozpuštěných v rozpouštědle tak, aby se eliminovaly ostatní složky.

• 3. Regenerace aromatických uhlovodíků z rozpouštědla.

Jako neomezující příklad praktického provedení můžeme považovat zařízení, uvedené na obr. 1, pomocí kterého je možno provádět regeneraci aromatických uhlovodíků způsobem podle vynálezu ve třech stupních, popsaných výše.

První stupeň a část druhého je realizována extrakcí kapaliny kapalinou, přičemž extr akční postupy (produkce rafinátu, neobsahující aromatické uhlovodíky a částečné přečištění extraktu) jsou prováděny v pouze jediném zařízení 1.

Náplň 2 vstupuje asi polovině výšky kolony; rozpouštědlo 3 je přiváděno, k vrcholu extraklčinlí -kolony. Rrafinát 4, obsahující určité množství rozpouštědla, je odváděn s vrcholu extrakční kolony a přiváděn do kolony. 17 mokrého čištění k regeneraci rozpouštědla účinkem vody 5, čímž se získá přečištěný rafinát 19.

Extrakt 6, tvořený rozpouštědlem, obsa- , bujícím aromatické uhlovodíky, je odváděn ze dna extrakční kolony 1;

reflux 7, tvořený směsí .nasycených a aromatických uhlovodíků, přicházejících z kolony 8 extraktivní destilace a částí vody, přicházející z kolony 17 mokrého čištění, je přiváděn ke dnu kolony 1.

Uvedený reflux slouží ke , změně složení nasycených uhlovodíků, přítomných v proudu rozpouštědla, tekoucího směrem . dolů podél kolony, čímž dochází k odstranění těžších uhlovodíků, které by bylo obtížné odstranit v následující extraktivní destilaci.

- Voda má analogický účinek, nepoť značně snižuje rozpustnost těžších nasycených uhlovodíků v rozpouštědle, tekoucím směrem dolů podél kolony.

Extrakt, získaný ze dna extrakční kolony a tvořený směsí vodného rozpouštědla, aromatických uhlovodíků a relativně lehkých' nasycených uhlovodíků je přiváděn k vrcholku kolony 8 .extraktivní destilace.

V uvedené koloně se v důsledku přítomnosti rozpouštědla, které zvyšuje těkavost nearomatických uhlovodíků, provádí oddělení lehkých nasycených uhlovodíků od aromatických uhlovodíků destilací.

Tato kolona pracuje bez vnějšího refluxu a při átmosférickélin tlaku, přičemž je náplň předehřívána účinkem značného množství tepla rozpouštědla, opouštějícího dno kolony regenerace aromatických uhlovodíků 10.

Produkt z hlavy .kolony 11, tvořený uhlovodíky a malým množstvím. vody, je kondenzován ve dvou rozdílných termálních hladinách;

malá frakce 12 (asi 10 %) je kondenzována při vyšší teplotě a přiváděna do extrakční kolony společně s náplní;

zbylá část 13 je přiváděna ke dnu extrakční .kolony ve formě refluxu 7;

uvedeným způsobem se získá dodatečné odstranění nejtěžších nearomatických uhlovodíků a dosáhne se požadované čistoty.

Miálé množství vody, která kondenzuje společně s uhlovodíkem, není odstraňováno a je recyklizováno společně s uvedenýlm uhlovodíkem do extrakční kolony 1.

Produkt z paty-kolony 14 extraktivní destilace je tvořen .rozpouštědlem a: čistými aromatickými uhlovodíky a je veden do kolony 10 za účelem-.regenerace aromatických uhlovodíků. . '

Do kolony regenerace aromatických uhlovodíků je náplň,'přiváděna, v místě hěkoilik pater ..pod horním; patrem. Nejvyšší patra sloužík odstranění, rozpouštědla, obsaženého, v plynné’fázi a umožňují eliminaci rozpouštědla z produktu z hlavy kolony 16.

V důsledku toho, že produkt z hlavy kolony je tvořen.vodou .5 a aromatickými uhlovodíky 18, je rovrjěž voda takové čistoty, že může být použita k praní rafinátu bez požadavku ina další úpravu. . '

Teplota paty kolony závisí na složení použitých směsí’ rozpouštědel a na tlaku. Při obvykle používaných směsí formyilmoirffolinu a vody je teplota paty vytěsňované kolony 10' udržována v takových hodnotách, aby bylo možno použít páru o- nízkém tlaku, při práci s chladičem při atmosférickém tlaku.

Rozpouštědlo 9, opouštějící dno kolony, neobsahuje aromatické uhlovodíky. Může být následně ochlazeno, nejprve výměnou tepla s vodou, opouštějící horní část kolony, čímž se současně vyrobí pára 15, která je zaváděna k patě této kolony a následně pomocí rozpouštědla 6, opouštějícího extrakční kolonu a tepelnou výměnou s chladicí vodou na· pracovní teplotu extrakční kolony 1.

Staiěisi .rozpouštědel, odpovídající požadavkům předkládaného vynálezu, mohou být úspěšně použity pro jiné postupy, přičemž může být použito rozdílných modifikací složení uvedených směsí.

. Následující příklady provedení slouží k dokreslení způsobu podle vynálezu, aniž by jej nějakým; způsobem omezovaly. Příklad

Při použití zařízení, uvedeného na přiloženém obr. '2, byla uměilá směs uhlovodíků 13 přiváděna do kolony 1 .extrakce kapaliny kapalinou v dávce 1 kg/h; složení náplně bylo následující:

benzen: 50 hmotových % toluen: 10 hmotových % n-heptan: 40 hmotových % . Výroba byla prováděna při následujících podmínkách:

počet pater: teplota (konstantní pro celou kolonu): průtoková rychlost rozpouštědla:

Složení rozpouštědla:

morfolin:

.formy-morfolin:

: voda:

místnosti K ikg/hódlnu hmotových % hmotových % hmotových ^,o/o

S vrcholu extrakční kolony 1 byl odebírán rafinát o následujícím složení: ' ' benzen . '. . . 0,002 kg/hod toluen 0,034 kg/hod mořfůlin-formylmorf.olih 0,01 kg/hod . . 0,416 kg/hod

Rozpouštědlo,. opouštějící' dno·, extrakční kolony' 1, bylo po ohřátí přiváděno ke 30. patru kolony extraktivní destilace 8 při teplotě 80 °C. Kolona pracovala bez.' vnějšího refluxu, přičemž tlak v hlavě kolony odpovídal atmosférickému tlaku. .

Destilát byl kondenzován ve dvou stupních. Kondenzát .prvního stupně, jehož množství odpovídalo· přibližně 10 hmotovým % celkóvého množství (0,036 kg/hod), vykazoval následující složení:

benzen 0,015 kg/hod toluen 0,005 kg/hod .n-heptan 0,016 kg/hod

Tento destilát byl .recyklován společně s náplní. Zbylá část (90 hmotových %), odpovídající 0,3214 kg/hod, a vykazující následující složení:

benzen 0,185· kg/hod toluen 0,005 kg/hod n-heptan 0,134 kg/hod byla přiváděna ve formě refluxu ke dnu extrakční kolony 1.

Rozpouštědlo, opouštějící dno kolony 8 extraktivní destilace, bylo následně přiváděno ke 25. patru kolony 6 separace aromatických uhlovodíků, mající 40 pater a pracující v hlavě kolony při atmosférickém tlaku.

Páry v 'horní části byly zcela kondenzovány a odděleny do dvou fází. Uhlovodíková fáze 7 (aromatický extrakt), opouštějící separátor, vykazovala následující složení:

benzen: 0,498 kg/hod toluen: 0,096 kg/hod

5BB 2

Obsah nearamatických uhlovodíků v toluenu, získaném konvenční frakcionácí z aromatického extraktu, byl nižší než 200 pipm.

Bod tání benzenu byl vyšší než 5,45 °C.

Vodná .fáze, získaná dekantací kondenzátu par, opouštějících hlavu vyitěsňovací kolony (0,1 kg/hod); byla rozdělena do dvou čálstí:

— proud 9 (0,03 kg/hod) byl vedein ve formě refluxu ke 40. patru vytěsňovaní kolony,

—. ptouid 10 (0,07 kg/hod) byl veden k praní ráfinátu do kolony 11, kde byl extrakcí kapaliny, kapalinou extrahován veškerý imorfolin a formyl-morfolin, rozpuštěný v uhlovodíkové fázi.

Vadný roztok 12, vycházející z kolony li, byl následně přiváděn ve formě vodného refluxu ke dnu kolony 1 extrakce aromatických uhlovodíků.

Rozpouštědlo, opouštějící patu vytěsňovací kolony 6, bylo před přivedením k 60. patru kolony extrakce aromatických uhlovodíků ochlazeno na teplotu místnosti vodou.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob regenerace aromatických uhlovodíků, obsahujících 6 .až 9 atomů uhlíku, extrakcí a/nebo extraktivní destilací směsí, uvedené uhlovodíky obsahujících, vyznačený tím, že extraktivní činidlo· je směs, tvo‘řená 1 až 15 váhovými % morfoíinu, 70 až 95 váhovými % jednoho inebo více kyslíkatých derivátů morf olinu. ze skupiny, tvořené N-fortmy.I-tfnorfolinem, 2-farmyl-motfoIlniem,

   3-formyl-morfolinem a zbylou část tvoří voda,. přičemž množství rozpouštědla činí dvou až šestinásobné množství ve srovnání se směsí přiváděných uhlovodíků. ,
2. 2. Způsob regenerace aromatických uhloVYNALEZU vodíků podle bodu 1, vyznačený tím, že voda může. být přítomna v extrakčních směsích a/nebo ve směsích .extraktivní destilace v koncentracích, pohybujících se z rozmezí od 1 do 35 hmotnostních % celkové směsi, s výhodou od 1 do 20 hmotnostních procent.
3. 3. Způsob regenerace aromatických uhlovodíků podle bodu 1, vyznačený tím·, že mezi kyslíkatými deriváty morf olinu, které mohou být přítomny v extrakčních směsích a/ /nebo směsích .extraktivní destilace, áe s výhodou použije N-formyl-morfolinu v koncentracích, pohybujících se v rozmezí od 1 do

   98,5 % a s výhodou od 1 do 50 °/o.