CS231230B1 - Způsob výroby toluenu vysoké čistoty - Google Patents

Způsob výroby toluenu vysoké čistoty Download PDF

Info

Publication number
CS231230B1
CS231230B1 CS827607A CS760782A CS231230B1 CS 231230 B1 CS231230 B1 CS 231230B1 CS 827607 A CS827607 A CS 827607A CS 760782 A CS760782 A CS 760782A CS 231230 B1 CS231230 B1 CS 231230B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
toluene
benzene
aromatics
distillate
high purity
Prior art date
Application number
CS827607A
Other languages
English (en)
Other versions
CS760782A1 (en
Inventor
Milan Navara
Jan Zelenka
Jiri Svoboda
Milan Vitvar
Pert Pokorny
Karel Vanek
Original Assignee
Milan Navara
Jan Zelenka
Jiri Svoboda
Milan Vitvar
Pert Pokorny
Karel Vanek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Milan Navara, Jan Zelenka, Jiri Svoboda, Milan Vitvar, Pert Pokorny, Karel Vanek filed Critical Milan Navara
Priority to CS827607A priority Critical patent/CS231230B1/cs
Publication of CS760782A1 publication Critical patent/CS760782A1/cs
Publication of CS231230B1 publication Critical patent/CS231230B1/cs

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Vynález se týká způsobu výroby toluenu z aromatických ropných nebo dehtových frakcí hydrodealkylací při tlaku 4,0 až 6,5 MPa za přítomnosti vodíkového plynu a katalyzátoru obsahujícího kysličník chromítý na alumině a následující rektifikaci, při němž hydrgdealkylace probíhá při teplotě 615 až 630 C, při mol. poměru vodíku k aromatickým uhlovodíkům 5 až 15,s hmotnostním zatížením katalyzátoru 0,1 až 0,45 t/t.h, potom se , z aromatického zbytku rektifikaoe produktu, při které se získává jako destilát benzen, se na dalěím rektifikačním stupni oddělí zbytek benzenu a destilační zbytek se zpracuje další destilací na toluen a xylenový koncentrát.

Description

Vynález se týká způsobu výroby toluenu vysoké čistoty min. 99,0 % hm. ze surovin obsahujících C, Cg aromáty, např. pyrolýzního benzinu, postupem katalytické hydrodealkylace Ογ až Cg aromátů při tlaku 4,0 - 6,5 MPa na katalyzátoru jehož aktivní složkou je kysličník chromitý na alumině.
Dosavadní způsoby výroby toleenu vycházejí z aromatických koncentrátů obsahujících zpravidla 20 - ÓO % hm. nearomátů, z kterých se získávají koncentráty s vysokým obsahem aromátů extrakcí a následným destilačním zpracováním, nebo ze speciálních toluenových koncentrátů připravených reformováním parafinických nebo parafinicko-nafténických frakcí, z kterých se toluen získává reaktifikací.
Nyní byl nalezen způsob výroby toluenu vysoké čistoty ze surovin obsahujících Cg - Cg aromáty, jako jsou pyrolýzní benziny vznikající pyrolýzou uhlovodíkových surovin, nebo částečná hydrogenované destiláty dehtových surovin, nebo produkty reformování benzínových frakcí apod., vedle hlavního výrobku, kterým je benzen vysoké čistoty obsahující min. 99,92 % hm. benzenu.
Efektivním využitím surovin obsahujících Cg - Cg aromáty, např. pyrolýzního benzinu jenž vzniká jako vedlejší produkt při výrobě etylenu pyrolýzou plynných uhlovodíků, např. etanu a LPG, a kapalných uhlovodíků, např. benzinu, petroleje, plynového oleje apod., při teplotách 740 - 860 °C, je výroba benzenu vysoké čistoty min. 99,92 % hm. z aromatické, tzv. BTX frakce (benzen, toluen, xylénové frakce).
Tato frakce se připravuje rektifikačně z pyrolýzního benzinu hydrogenovaného do 1. stupně, např. na katalyzátoru, jehož aktivní složkou je palladium na alumině při tlaku 3-6 MPa, teplotě 50 - 200 °C za přítomnosti vodíkového plynu a má např. toto složení:
Cg nearomáty % hm. 1,0
Cg - Cg nearomáty 22,6
benzen 37,0
toluen 20,4
xyleny 7,8
etylbenzen 9,2
styren 0,3
Cg aromáty 1,7
z toho olefiny \ 15,0
obsah síry 0,018
dlenové číslo 1,0
Způsob výroby benzenu vysoké čistoty z BTX frakce je založen ha třech typech reakcí, jež probíhají při teplotách 570 - 650 °C, tlaku 4,0 - 6,5 MPa na chromovém katalyzátoru za přítomnosti vodíkového okružního plynu. V tomto systému probíhá jednak hydrodeeulfurace eirných sloučenin, obsažených v surovině, za vzniku sirovodíku, dále hydrokrakování Cg až Cg nearomátů za vzniku směsi lehkých uhlovodíků Cj - C^, v níž převládá metan a etan a konečně hydrodealkylace toluenu, Cg aromátů, případně Cg aromátů. Hydrodesulfurace a hydrokrakování nearomátů probíhá významně již při teplotách nižěích než 500 °C, hydrodealkylace aromátů vyžaduje teploty až 640 °C, aby bylo dosaženo dostatečné konverse a požadované čistoty benzenu. Všechny uvedené reakce jsou spojené s hydrogenací a jsou exotermní.
Benzen vysoké čistoty se získává z reakčního produktu rektifikací. Nejdříve se z reakční směsi oddělí nearomáty aa stabilizační koloně a aromatický zbytek, jenž obsahuje převážně benzen a část toluenu e. Οθ aromátů ae po průchodu reaktory a aktivní hlinkou, v nichž ee odstraní stopová množství olefinů, nastřikuje do benzenové kolony, kde ae při atmosférickém tlaku získává benzen vysoké čistoty jako hlavový produkt a destilační zbytek, obsahující mimo benzenu vyšSí aromáty, se vrací zpět do nástřiku reakční části.
Způsob výroby toluenu vysoké čistoty min. 99,0 % hmot. podle vynálezu spočívá v efektivním využití hydrodealkylace aromatická frakce určené pro výrobu benzenu vysoké čistoty a v rektifikačním rozdělení zbytku benzenové kolony ne dalších rektifikačaích kolonách. Způsob výroby toluenu vysoké čistoty z aromatických frakcí, jako jaou např. pyrolýzaí benziny vznikající pyrolýzeu uhlovedíkevých surovin při 760 až 860 °C následně hydrogeaevaaó nebo ve směsi s hydrogenovanými destiláty dehtových surovin nebo produkty reformování benzinových frakcí a pod. hydrodealkylací při tlaku 4,0 až 6,5 ®Ba, ze přítomnosti vodíkového okružního plynu na katalyzátoru obsahujícím kysličník chromitý ae aluminš a následující rektifikací spočívá podle vynálezu v tom, že hydrodealkylace probíhá při výstupní teplotě 625 až 640 °C, výhodně 6S5 až 630 °C, při mol. poměru vodíku k aromatickým uhlovodíkům 5 až 15, výhodně 7,5 až 10, hmotnostním zatížení katalyzátorů 0,1 až 0,45 t/t'.hs poměru okružního plynu k nástřiku 1 000 - 2 500 mjj/t, načež se z aromatického zbytku rektifikace produktu, při níž se získává jako destilát benzen vyaaké čistoty, se na dalším rektifikačním stupni oddělí jako destilát benzen, který se zpracuje samostatně, nebo se vrací zpět do procesu dealkylace, zatímco zbytek se dělí aa toluenovém destilačním stupni, jehož destilátem je toluen vysoké čistoty a zbytkem xylenový koncentrát. Ten se buS vrací do procesu dealkylace, nebo se rozdělí v delším stupni na destilát, jímž je směs xylenu a etylbenzenu a zbytek, který se použij® jako součást paliv, příp. ee vrací jako surovina zpět do procesu alkylace.
Výtěžky toluenu lze ovlivnit změnou reakčních podmínek při hydrodealkylací, sejména změnou teploty, poměru okružního plynu k nástřiku a času zdržení, kterými lze řídit stupeň konverze toluenu a vyšších aromátů,, tak aby bylo dosaženo požadovaných výtěžků benzenu a toluenu.
Kinetiku hydrodealkylace toluenu a vyšších aromátů lze popsat rovnicí, která mé po integraci tvar:
-In “Ao σΗ >°>5 H2 kde je Cjt - konečná koncentrace aromatického uhlovodíku v kmol/m^
CAo ~ počáteční koncentrace aromatického uhlovodíku v kmol/m^ - střední koncentrace H2 v kmol/m^
- reakční doba v s k - rychlostní konstanta
Teplotní závislost rychlostní konstanty .k je popsána Arrheniovou rovnicí k = kQ . exp (-E/RT) kde je kQ - frekvenční faktor
E - aktivační energie v kJ/kmol
R - plynová konstanta v kJ/kmol. K
T - absolutní teplota v K
Hodnota aktivační energie hydrodealkylace toluenu je stejná jako hydrodealkylace vyšších aromátů. Kinetika hydredealkylace jednotlivých aromátů se liší pause hedaetau frekvame ního faktoru, která roste s molekulovou hmotou aromátů. Rychlost hydrodealkylace roste te231230 dy s rostoucí molekulovou hmotou aromátů. Relativní rychlost hydrodealkylace vyšších aromátů vzhledem k toluenu je pro etylbenzen 2, xyleny 2,7 a Cg aromáty 3,7.V reakčnírn systému probíhají vedle hydrodealkylačních reakčí částečně i reakce kondenzační a alkylační. Dochází v malé míře ke vzniku bi a tricyklických aromátů a dále difenylu. V případě, že jsou tyto vyšší aromáty recyklovány do nástřiku,ustaví se rovnováha těchto uhlovodíků a jejich koncentrace již dále nestoupá.
Jednotky pro výrobu benzenu hydrodealkylací vyšších aromátů bývají navrženy tak, aby stupeň konverze toluenu byl 65 - 75 %, přičemž stupeň konverze Cg aromátů je vyšší. Tomu odpovídá i zastoupení jednotlivých aromátů ve vratných aromátech čerpaných do nástřiku reakční části, v nichž převládá toluen. Složení vratných aromátů v případě, že jsou zaváděny zpět do nástřiku je např.:
benzen toluen xyleny etylbenzen
Cg aromáty naftalen difenyl % hm.
1,5 - 5
- 85
- 5
- 15
- 1,5
0,5 - 2,5
0,3 - 2,0
Snížením horní hranice reakčních teplot pod 640 °C, výhodně na 615 - 630 °C nebo zvětšením molárního poměru vodíku k aromátům výhodně 7,5 : 1 až 10 i 1 nebo zvětšením poměru okružního plynu k nástřiku či prostorové rychlostí, se zvýší množství toluenu. Uvedenými zásahy je možné řídit poměr vyráběného benzenu a toluenu tak, aby byl optimální pro výrobu jak benzenu, tak toluenu. Předností způsobu výroby toluenu podle vynálezu je výrobek, který proti běžné kvalitě dosahuje čistoty až 99,8 % hmot. a vyšší.
Účinek vynálezu je zřejný z následujícího příkladu:
BTX frakce získaná z pyrolýzního benzínu hydrogenovanóho do 1. stupně se nastřikuje do jednotky hydrodealkylace. Reakční produkt se podrobí rektifikaci. Ne stabilizační koloně se z reakční směsi oddělí při tlaku 0,7 MPa a teplotě na hlavě 145 °C - 150 °C nearomáty a aromatický zbytek obsahující převážně benzen, část toluenu, Οθ aromátů, příp. Cg aromátů se v reaktoreeh s aktivní hlinkou zbaví stopových množství olefinů. Takto upravený produkt se nastřikuje do benzenové kolony. Hlavovým produktem této kolony je benzen vysoké čistoty.
Destilační zbytek obsahující mimo benzenu toluen a vyšší aromáty se čerpá do zásobní nádrže jako toluenový koncentrát. Toluenový koncentrát se periodicky nastřikuje ze zásobní nádrže na rektifikační kolonu. Jejím destilátem je benzen, který se použije pro výrobu etylbenzenu. Destilační zbytek se nastřikuje na toluenovou kolonu, jejímž destilátem je toluen vysoké čistoty obsahující 99,0 % hmot. toluenu. Zbytek toluenové kolony se nastřikuje na xylenovou kolonu. Destilátem je aromatická frakce obsahující xyleny « etylbenzen. Destilační zbytek se použije jako komponenta motorové nafty.
Tabulka 1 Provoz reakční části dealkylace
Provoz bez výroby s výrobou toluenu toluenu
Tlak MPa 5,3 5,3
Výstupní teplota reaktoru °c 625 625
T na reaktorech °c 83,0 80,5
Poměr Hg/aromáty 7,5 8,0
Poměr okružního plynu k nástřiku ffllP/t 1 820 2 200
Hmotnostní zatížení katalyzátoru t/t.h 0,35 0,29
Spotřeba Hg vztažené na BTX frakci kmol/t 19,8 18,7
Výtěžek benzenu vztažený na BTX
frakci % hmot 66,4 58,3
Výtěžek toluenu vztaženo na BTX
frakci % hmot 0,0 9,6
Množství a složeni BTX frakce
Množství t/h 29,3 29,3
Složení % hmot.
- benzen 36,7 36,7
- toluen 19,8 19,8
- xyleny 8,7 8,7
- etylbenzen 9,8 9,8
Zbytek benzenové kolony
Množství zbytku t/h 5,46 3,64
z toho vratné aromáty t/h 5,46 o.o
Složení % hmot.
- benzen 3,5 4Ě 0
- toluen 81,7 77,0
- xyleny f 5 4,1
- etylbenzen 10,0 14,0
- CQ aromáty, naftalen, difenyl 2,3 0,9
Nástřik dealkylace
Množství t/h 34,76 29,3
Složení % hmot
- benzen 31,5 36,7
- toluen 29,5 19,8
- xyleny 7,7 8,7
- etylbenzen 9,8 9,8
- C6“C6 nearomáty 21,’ 25,0
-C aromáty, naftalen, difenyl 9 0,4 -
Tabulka 2 Rektifikace vratných aromátů
Nástřik Benzenová kolona t/h 8,0
Tlak kPa 100,0
Teplota hlavy °C 80
spodku 128
Refluxní poměr 10
231230 6
Množství destilátu t/h 0,32 zbytku 7,68
Toluenová kolona
Tlak kPa 100,0
Teplota hlavy °C 110 spodku 152
Refluxní poměr 3
Množství destilátu t/h 6,16 zbytku 1,52
Xylenová kolona
Tlak kře př. 100,0
Teplota hlavy °C 1.37 spodku 170
Refluxní poměr 8
Množství destilátu t/h 1,45 zbytku 0,07
Vzhledem k tomu, že rektifikace vratných aromátů je provozována periodicky, neodpovídá nástřik rektifikace aromátů (8t/h) produkci vratných aromátů (3,64 t/h).

Claims (1)

  1. Způsob výroby toluenu vysoké čistoty z aromatických frakci, jako jsou pyrolýzní benziny vznikající pyrolýzou uhlovodíkových surovin při 780° až 860 °C následně hydrogenované nebo hydrogenované destiláty dehtových surovin nebo produkty reformování benzinových frakcí, hydrodealkylací při tlaku 4,0 až 6,5 MPa, za přítomnosti vodíkového plynu na katalyzátoru obsahujícím kysličník chromítý na elumině a následující rektifikací, vyznačený tím, že hydrodealkylace probíhá při výstupní teplotě 615 až 630 °C, při mol. poměru vodíku k aromatickým uhlovodíkům 5 až 15,s hmotnostním zatížením katalyzátoru 0,10 až 0,45 t/t.h a poměru okružního plynu k nástřiku 1 000 až 2 500 mn^/t, načež se z aromatického zbytku rektifikace produktu, při niž se získává jako destilát benzen vysoké čistoty, na dalším rektifikačním stupni oddělí při atmosférickém tlaku a teplotě na hlavě 80 °C jsiko destilát benzen, který se zpracuje samostatně nebo se vrací zpět do procesu dealkylace, zatímco zbytek se dělí na toluenovém destilačním stupni při atmosférickém tlaku a teplotě na hlavě 110 °C, jehož destilátem je toluen vysoké čistoty a zbytkem xylenový koncentrát.
CS827607A 1982-10-27 1982-10-27 Způsob výroby toluenu vysoké čistoty CS231230B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS827607A CS231230B1 (cs) 1982-10-27 1982-10-27 Způsob výroby toluenu vysoké čistoty

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS827607A CS231230B1 (cs) 1982-10-27 1982-10-27 Způsob výroby toluenu vysoké čistoty

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS760782A1 CS760782A1 (en) 1984-01-16
CS231230B1 true CS231230B1 (cs) 1984-10-15

Family

ID=5425554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS827607A CS231230B1 (cs) 1982-10-27 1982-10-27 Způsob výroby toluenu vysoké čistoty

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS231230B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS760782A1 (en) 1984-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3842138A (en) Method of cracking hydrocarbons under hydrogen pressure for the production of olefins
KR100710542B1 (ko) 탄화수소 원료 혼합물로부터 경질 올레핀계 탄화수소의증산방법
CN102227490B (zh) 由经流化床催化裂化的烃混合物制备清洁燃料和芳香族化合物的方法
US5894076A (en) Process for alkylation of benzene
EP0884103B1 (en) Catalyst based on high-silica zeolite and bismuth and its use for the conversion of aromatic hydrocarbons
CN101570698A (zh) 一种石脑油的催化转化方法
US5053573A (en) Reduction of benzene content of reformate by reaction with cycle oils
EP3100784A1 (en) Catalyst and method for aromatization of c3-c4 gases, light hydrocarbon fractions and aliphatic alcohols, as well as mixtures thereof
KR102454266B1 (ko) 고비점 탄화수소 공급원료를 보다 저비점의 탄화수소 생성물로 전환하는 방법
US3786107A (en) Method of producing alkyl aromatics
CN103772123B (zh) 增产btx芳烃的方法
US2730557A (en) Production of alkyl aromatic hydrocarbons
CA1140065A (en) Process for selective hydrogenation of dienes in pyrolysis gasoline
CS231230B1 (cs) Způsob výroby toluenu vysoké čistoty
US11267769B2 (en) Catalytic hydrodearylation of heavy aromatic streams containing dissolved hydrogen with fractionation
US3857685A (en) Synthetic natural gas production using a plug-flow reactor
KR101133369B1 (ko) 유동층 접촉 분해 유분으로부터 청정 석유제품 및 방향족제품을 제조하는 방법
RU2052490C1 (ru) Способ получения низших олефинов и бензола
US3388055A (en) Catalytic hydrogenation of unsaturated hydrocarbons
US2967823A (en) Process for the reformation of gasoline hydrocarbons with a metallic nickel catalyst
CS223126B1 (cs) Způsob výroby benzenu vysoké čistbty
RU2291892C1 (ru) Способ получения бензола
US2670320A (en) Conversion of hydrocarbons with a hf catalyst, the reforming of the gasoline fraction and the regeneration of the hf with hydrogen from the reforming zone
US3487120A (en) Benzene production
US3294857A (en) Process for producing high-pure aromatic hydrocarbons