CS208575B1 - Method of isolation of aromatic hydrocarbons - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁSOCIALISTICKÁREPUBLIKA( 19 )

POPIS VYNÁLEZU

K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 208 575 (11) (Bl)

(61) (23) Výstavná priorita (22) Přihlášené 07 08 79 (21) pv 5415 - 79 (51) Int. Cl? C 07 C 7/09//C 07 C 15/00

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY

A OBJEVY (40) Zveřejněné 31 10 80(45) Vydané Q1 12 g3 (75)

Autor vynálezu JAROŠEK KAROL ing., NOVÁKY, P0G0RIEL0V KONSTANTÍN ing., PRIEVIDZA,

NOVÁK FRANTIŠEK ing., NOVÁKY, BENZÍR ŠTEFAN ing., KRÁt BOHUMIL ing.CSc.,a ŠURÍKOVÁ JANA ing., PRIEVIDZA (54) Spósob izolácie aromatických uhTovodíkov 1

Vynález sa týká spósobu izolácie aromatických uhTovodíkov zo zmesi alifatickýcha aromatických uhTovodíkov v pyroplyne, využitím deliaceho účinku zložitýoh azeotropnýchzmesi zriedenýoh pyroplynom pri postupnom oohladzovanl a kondenzáoil uvedených zložiekv plynnom stave. Výsledkom, predstavujúcim predmet vynálezu, je izoláoia frakoie aromatickýchuhTovodíkov, navzájem oddělitelných jednoduchou destiláciou.

Aromatické uhlOvodíky, predovšetkým benzén a toluén sa vyrábajú jednak priantymoddeTovanlm z ropy alebo úpravou jej jednotlivých frakci! (cca 80 % vo svete vyrobenéhomnožstva) alebo vznikájú pri výrobě koksu z uhlia (cca 15 í vyrobeného množstva) a pripyrolýze niektorých ropnýoh frakci! ako vedTajšl výrobok. Při výrobě benzénu, resp. dalších aromatických uhTovodíkov z ropnéj suroviny,základným problémem izolácie je popři vyčistění od sirnyoh zlúčenln oddeTovanie od ali-fatiokých uhTovodíkov. Alifatické uhTovodíky predstavujú vo v&čšine dělených zmesiširokú paletu zlúčenln s róznym bodom varu, často veltai blízkým žiadaným aromatickýmuhTovodikom. Z tohto důvodu nie je možné ioh vydělit’ z uhTovodlkovej zmesi jednoduchoudestiláoiou. V súčasnosti sa používájú nasledovné metody v priemyselnej praxi: - extrakoia rozpúštfedlom (procesy Edeleanu, Sulfone, UDEX, DMSO atá.) 208 575 2

208 S7S - adsorbcia (procesy Hypersorptlon, Cyclio Adaorption, Arosorb atá,) - extrakčná destiláoia (procesy Distapex, Morphllane atá,) - azeotropická destiláoia (viaoeré systémy za použitia najmS acetonu a metanolu) - kryátalizáoia (proces Newton), Výběr a účinnost’ jednotlivých metod sú závislé na pomere alifatických a aroma-tických uhlovodíkov, a tiež na množetváoh ioh jednotlivých zložiek, Všetky tieto metodysú náročné na investičné a prevádzkové náklady dané ioh zložitosťou.

Jedným zo zdrojov získávánia aromatických uhlovodíkov sú aj pyrolýzy uhlovodíkov,kde aromatická, resp. aromaticko-alifatioká frakoia (pyrobenzín) odpadá z pyrolýzyako bočný produkt. Čím sú podmienky pyrolýzy tvrdšie, t.j. vyššie teploty, tým je obsaharomátov v pyrobenzíne vySSi, Při vysokoteplotnýoh pyrolýzaoh na výrobu aoetylénua etylénu sa obsah aromatickej frakoie v pyrobenzíne pohybuje v rozmedzí 7θ až 9θ % váh,Spracovanie takéhoto pyrobenzínu je v zásadě možné dvorná spůsobmi: - vydelenie benzénu ako najvhodnejšej zložky vyášie uvedenými spůsobmi - použitie pyrobenzínu na úpravu motorových benzínov (zvyšovanie oktánového čísla),

Pyrobenzín sa odděluje z pyroplynu ohladením vodnými nepriamymi príp. priaraymlchladičmi v intervale 20 až 200 °C, V procese HTP sa získává po frakoionáoii olejovnepriamym a priamym ohladením vodou pri spáde teplůt 80 až 40 °C spolu s vodnou fázounajprv pri normálnom tlaku a následné pri komprimovaní pyroplynu na 1,5 MPa.

Pyrobenzín sa od vody oddaluje v děkantéroch a čiastočné sa vracia do frakcionáoieolejov, resp, na primárné ohladenle pyroplynu pri teplotách nad 600 °C, Spůsob manipu-láoie s kondenzátem pyroplynu poukazuje na různý poměr obsahu aromatiokýoh a alifa-tických uhlovodíkov v pyrobenzíne v beztlakej (9:1 v prospeoh aromátov) a v tlakovéjkondenzáoii (7:1).

Spůsob izoláole aromatiokýoh uhlovodíkov, podstatné jednoduohší a málo náročnýna zariadenie a energie představuje vynález, podlá ktorého sa izolujú aromatickéuhlovodíky z pyroplynu s obsahom zmesi alifatických a aromatiokýoh uhlovodíkov,s výhodou alifatiokej frakoie s počtem uhlíkov v molekule 5 až 8 a aromatickej frakcies počtom uhlíkov v molekule 5 až 8 tak, že sa oddelujú kvapalné podiely z pyroplynunajprv postupným znižovaním teploty v rozmedzí od 100 do 10 °C pri konštantnom tlaku0,1 až 0,11 MPa a potom postupným zvyšováním tlaku od 0,1 MPa do 2,0 MPa pri konštantnejteplote 20 až 60 °C, Zvlášť dobré výsledky sa dosiahnú, ak postupné oddělováni© pre-bieha najprv znižovaním teploty od 80 do 40 °C a potom pri zvyšovaní tlaku od Ó,11 MPado 1,5 MPa pri konštantnej teplote 40 °C, Frakoia sa najvyšším obsahom aromátov, najmábenzénu, toluénu a xylénu o teplote 60 až 100 °C, s výhodou 65 až 85 sa zo systémuvyděluje a je áalej schopná rozdelenia jednoduohou destiláciou. Ostatné frakoiesa známým spůsobom apraoovávajú a pyroplynom.

Kondenzácia jednotlivýoh zložiek pyrobenzínu neprebieha iba v závislosti na hodevaru zložiek, ale sa tvoria zložité azeotropioké systémy, ktoré prenášajú alifatioké uhlovodíky do zóny kondenzácie při nižáej teplota a vyžšom tlaku a kondenzáeia aroma-tických uhlovodíkov ea sústreáuje prl teplotáoh 50 až 80 °C. Pri izolácii frakci! pritýchto teplotách sa podařilo zvýšit' obsah aromatiokýoh uhlovodíkov až nad 95 váh.,čo dovoluje použit’ na ioh rozdestilovanie (benzén a vyššie aromáty) jednoduchá desti-láciu. Pri takejto izolácii benzánu odpadajú zložité deliace systémy na izoláciuaromatiokýoh od alifatických uhlovodíkov. Sálej uvedené příklady ilustrujú, ale nevyčerpávajú možnosti použitia. Přiklad 1.

Do parciálnej kondenzácie priohádza pyroplyn o teplote 85 °C, tlaku 1,03 MPa o nasledovnom zloženi: vodík 11 * mol metán 4 % mol CO 5 £ mol co2 5 1» mol C2H2 3,5 * mol C2H4 3,5 £ mol Cg-C^ frakcia 1 $ mol * C--C» frakcia 5 3 4 % mol aromáty C^-C^ 35 % mol voda 28 o/ p mol sirne zlúčeniny 50 ppm Nízkotlaká parciálna kondenzáeia sa uskutečňuje v 4 stupňooh postupným chladeníms nasledovným obsahem aromátov vo vykondenzovanom pyrobenzine: stupeň - 72 °C - 97 1,060 MPa s tupeň - 65 °C - 96,5 * 1,045 MPa stupeň - 55 °c - 91 % 1,030 MPa stupeň - 4o °c - 85 % L,015 MPa

Tlaková parciálna kondenzáeia prebieha rovnako v 4 stupňoch, priSotn kompresiouv príslušnom stupni sa zmes ohřeje na 60 °C a ochladenim opat' na 40 °C vypadává kon-denzát s nasledovným obsahom aromátov v kondenzáte: stupeň - 40 °C - 0,3 MPa - 80 s tupeň - 40 °C - 0,7 MPa - 70 % stupeň - 40 °c - 1,15 MPa - 55 % stupeň - 40 °c - 1,6 MPa - 40 %

Ako piaty stupeň tlakovej parciálněJ kondenzácie sláži chladenie priamou vodouo teplote 4 °C: 5. stupeň - 8°C - 1,6 MPa - 30 %

Pri manipuláoii s 2 dekantérmi sa spájajú kondenzáty zvlášť z nízkotlakej a vyso-kotlaké j kondenzácie, pričom uhlovodíková fáza (pyrobenzin) z nízkotlakej časti máobsah 93 % aromátov a z vysoktlakej časti 77 % aromátov. Pyrobenzin z nízkotlakejčasti sa čiastočné vraoia do frakoionácie olejov a sčasti doplňuje pyrobenzin z vyso-kotlakej časti, ktorý slúži na primárné ohladenie pyroplynu. Pyrobenzin sa zo systémuodoberá zvyčajne z nízkotlakej časti (max. 93 $ aromátov), v množstvo cca 0,1 t/tpyrolýznej suroviny (v případe pyrolyzovania bežnýoh parafin!okých benzínov). V tomto případe nie Je pyrobenzin vhodný na priame spracovanie na benzén a mčže

Claims (2)

1. 208 57S 4 sa spraoovať iba ako přídavek do motorovýoh benzinov, resp. vyššieuvedenými složitýmipostupmi je potřebné oddělovat’ z nebo alifatické uhlovodíky. Přiklad 2. Pri podmiankaoh a vlastnostlach pyroplynu ako v příklade 1., odttehovaním frakoiez 1. a 2. stupňa nízkotlakéj parol&lnej kondenzáoie a oddělením vodnéj fézy ea získávápožadovaná čistota minim. 96 # aromátov, spraoovatelná na výrobu teohniokého benzénu,príp. toluénu bez dodatočnýoh nákladov na prevádzkovo náročné oddelovanie alifatickýchpodielov. Ostatné frakoie pyrobenzínu sa vraoajú ako v příklade 1. Příklad 3. Pyroplyn o parametrooh ako v příklade 1. vstupuje do spodku frakoionátoras bočnými cliladiacimi okruhmi a s nastavitelným odberom pyrobenzínu z rdznyoh etáži. V tomto případe sa zvýši účinnost’ oddelovania uhlovodíkov v nízkotlakej časti o rekti-fikačný efekt frakoionátora, čo pri h bočnýoh okruhoch sa prejaví následovně: 1. bočný okruh 72 °C 99,5 % aromátov 2. bočný okruh 65 °c 98 t aromátov 3. bočný okruh 55 °c 88 % aromátov 4. bočný okruh 40 °c 82 % aromátov Tlak frakoionátora sa uvažuje 1 00a 1, 05 MPa. Na základe tepldt a analýz vo frakcionátore sa odoberá optimálna frakcia (t.j. 1, príp. 2. bočný okruh) s obsahom 99,5 % aromatic-kých uhlovodíkov, ktorá je sohopná spracovanía na aromáty vyššej čistoty. Vysokotlakáparciálna kondenzácia je ako v příklade 1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Spdsob izolácie aromatických uhlovodíkov z pyroplynu obsahujúoeho zmes alifatiokýoha aromatických uhlovodíkov s výhodou alifatická frakoiu s počtom uhlíkov v molekule5 až 8 a aromatiokú frakciu s počtom uhlíkov v molekule 5 až 8, vyznačujúoi sa tým,že sa oddelujú kvapalné podiely z pyroplynu najprv postupným snižováním teploty v rozmedzí od 100 do 10 °C pri konštantnom tlaku 0,1 až 0,11 MPa a potom postupnýmzvyšováním tlaku od 0,1 MPa do 2,0 MPa pri konštantnej teplete 20 až 60 °C,
2. 2. Spdsob podlá bodu 1, vyznačujúoi sa tým, že oddelovanie prebieha najprv snižovánímteploty od 80 do 40 °C a potom pri zvyšovaní tlaku od 0,11 MPa do 1,5 MPa prikonštantnej teplote ř40 °C. Vytiskly Moravské tiskařské závody,provoz 12, Leninova 21, Olomouc Cena: 2,40 Kčs