CS273945B1 - Method of pyrolytic petrol's benzene fraction treatment - Google Patents

Method of pyrolytic petrol's benzene fraction treatment Download PDF

Info

Publication number
CS273945B1
CS273945B1 CS294289A CS294289A CS273945B1 CS 273945 B1 CS273945 B1 CS 273945B1 CS 294289 A CS294289 A CS 294289A CS 294289 A CS294289 A CS 294289A CS 273945 B1 CS273945 B1 CS 273945B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
benzene
fraction
throughput
pyrolysis gasoline
weight
Prior art date
Application number
CS294289A
Other languages
English (en)
Other versions
CS294289A1 (en
Inventor
Frantisek Franek
Simon Hermansky
Zdenek Jaron
Milan Novotny
Bohumir Talas
Original Assignee
Frantisek Franek
Simon Hermansky
Zdenek Jaron
Milan Novotny
Bohumir Talas
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 Frantisek Franek, Simon Hermansky, Zdenek Jaron, Milan Novotny, Bohumir Talas filed Critical Frantisek Franek
Priority to CS294289A priority Critical patent/CS273945B1/cs
Publication of CS294289A1 publication Critical patent/CS294289A1/cs
Publication of CS273945B1 publication Critical patent/CS273945B1/cs

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Vynález řeší způsob zpracování benzenové frakce pyrolýzního benzinu s obsahem 7θ až 84 % hmot. benzenu, 15 až 23 % hmot. alkanů a cykloalkanů, z toho 2 až 5 % hmot. n-heptanu a 0,5 až 2 % hmot. metylcyklohexanu, a 0,1 až 1 % hmot. toluenu na benzen o čistotě nejméně 99,8 % hmot., nearomatickou frakci a lakařský toluen a využitím zařízení pro hydrogenační rafinaci a následné rektifikačni zpracování koksárenského benzolu.
Benzenové frakce pyrolýzního benzinu naznačeného složení jsou petrochemického původu, většinou již prošly předhydrogenačním zpracováním, takže obsah síry se pohybuje obvykle v rozmezí 30 až 100 ppm a bromové číslo zpravidla nepřesahuje hodnotu 0,1 g/ /100 ml, S přihlénutím k množství a složení není další petrochemické zpracování těchto frakcí většinou atraktivní, takže se dosud využívaly nejčastěji jako nepříliš vhodná součást pohonných hmot. Vysoký obsah benzenu ve frakci uvedeného typu však vedl ke snaze o její efektivnější zhodnocení, v této souvislosti se jako velmi výhodné jevilo využití jednotek pro zpracování koksárenského benzolu, jejichž kapacita se z nemalé části uvolnila v důsledku prohlubujícího se poklesu zdrojů koksárenských surovin. Separátní zpracování benzenové frakce pyrolýzního benzinu technologickým postupem používaným pro koksárenský benzol však není technicky možné. V hydrogenační rafinaci totiž s ohledem na nízký obsah hydrogenovatelných látek není možno udržet takový teplotní režim reaktorů, aby hydrogenace probíhala do požadovaného stupně, a zvýšený zbytkový obsah síry i nenasycených alifatických a alicyklických látek neumožní vyrobit kvalitní čistý benzen. Benzenová frakce pyrolýzního benzinu navíc ani není rektifikačně zpracovatelná s využitím technologického postupu pro destilaci rafinátu získaného hydrogenační rafinaci koksárenského benzolu. Proto se přistoupilo ke zpracování benzenové frakce pyrolýzního benzinu ve směsi s koksárenským benzolem. Provozní využití tohoto způsobu zhodnocení benzenové frakce pyrolýzního benzinu však záhy ukázalo jeho závažné nedostatky, Koksárenský benzol má totiž odlišné složení, po hydrogenační rafinaci obsahuje 2 az 4 % hmot. nearomátů, 65 až 70 % hmot. benzenu, 13 až 17 % hmot. toluenu, 5 až 7 % hmot. izomerů xylenu a 5 až 7 % hmot. vyšších aromátů, zejména alkylbenzenů. Benzenová frakce pyrolýzního benzinu tedy obsahuje cca desetinásobek nearomatických uhlovodíků, naopak obsah toluenu je cca patnáctinásobně nižší a uhlovodíky nad Ογ zcela chybějí. Při rektifikačním zpracování rafinátu získaného hydrogenační rafinací koksárenského benzolu, a jak se zjistilo, stejně tak při zpracování rafinátu získaného hydrogenační rafinaci směsi koksárenského benzolu a benzenové frakce pyrolýzního benzinu, se v benzenové předkolone rozdělí rafinát na benzenový řez, odtahovaný z její hlavy, a těžší frakci, odtahovanou z její paty a obsahující především C? až homogy benzenu. Zatímco z těžší frakce se vícestupňovou frakčni destilací získá zejména toluen, xylen a solventní nafta, benzenový řez se azeotropickou destilací a acetonem dělí na čistý benzen a nearomatickou frakci. Do benzenového řezu však přecházejí, vzhledem ke značnému obsahu toluenu a vyšších homologů benzenu v rafinátu z koksárenského benzolu, mimo benzen také nearomatické uhlovodíky, a to včetně uhlovodíků Cy, jako je zejména n-heptan,a také metylcyklohexan. Právě vysoký obsah nearomátů, zejména n-heptanu a metylcyklohexanu s vyšším bodem varu než má benzen, v benzenové frakci pyrolýzního benzinu způsobuje při zpracování směsi koksárenského benzolu a benzenové frakce pyrolýzního benzinu snížení účinnosti azeotropické destilace s acetonem natolik, že se v žádoucí míře neoddělí nearomáty, v čistém benzenu vzroste několikanásobně obsah nearomátů, zejména n-heptanu a metylcyklohexanu, a zhorší se tak výrazně kvalita tohoto výrobku. Provozní ověření ukázalo, že směs koksárenského benzolu a benzenové frakce pyrolýzního benzinu zpracovatelná azeotropickou destilací, aniž by byla neúnosně zhoršena kvalita vyráběného benzenu, může obsahovat nejvýše 4,5 % hmot. nearomatických látek až Cy, což v praxi znamená, že je možno zpracovávat koksárenský benzol ve směsi nejvýše a 7 až 12 % hmot. benzenové frakce pyrolýzního benzinu, a to podle obsahu nearomatických složek, zejména nearomátů Cy. Přitom celkové prosazení této suroviny v destilaci musí
CS 273945 Bl být nižší, než 75 % optimálního prosazení při separátním zpracování koksárenského benzolu. Přes uvedená omezení přináší snížená účinnost destilačních pochodů při zpracování směsi koksárenského benzolu a benzenové frakce pyrolýzního benzinu nejen značné provozní potíže, zejména při řízení azeotropické destilace, ale především nižší výtěžnost benzenu ze zpracovaného koksárenského benzolu o 0,7 až 0,8 % hmot., navíc není většinou možno dosáhnout prvního etupně jakosti vyráběného Čistého benzenu vzhledem k více než dvojnásobnému obsahu nearomátů, hlavně n-heptanu, a k hodnotě bodu krystalizace, pohybující se nejvýše v rozmezí 5,36 až 5,38 °C. Ukazuje se, že k dosažení požadované kvality benzenu, tj. zejména jeho bodu krystalizace s hodnotou nejméně 5,40 °C by bylo nutno snížit množství benzenové frakce pyrolýzního benzinu, přidávané ke koksárenskému benzolu, až k hranici 4 % hmot. Z uvedených skutečností vyplývá, že i při trvá lóm zpracování směsi benzenové frakce pyrolýzního benzinu v uvedeném rozsahu s koksárenským benzolem by bylo zpracovatelné jen omezené množství benzenové frakce pyrolyzního benzinu, navíc za cenu snížené výtěžnosti benzenu, zvýšených jednicových nákladů na zpracování, snížení kapacity výrobního zařízení, provozních potíží, snížení kvality hlavního výrobku a v neposlední řadě za cenu zhoršených ekologických podmínek výroby.
Za normálních podmínek provozu hydrogenaění rafinace koksárenského benzolu se totiž sirovodík, vzniklý hydrogenací přítomných sirných látek, s velkou účinností z koncového plynu vypírá a zpracovává se dále na čistou kyselinu sírovou. Při zpracování směsi koksárenského benzolu s benzenovou frakcí pyrolýzního benzinu však obsah síry vlivem sníženého prosazení a značně sníženého obsahu síry v benzenové frakci pyrolýzního benzinu vesměs kleeá natolik, že zpracování sirovodíku na kyselinu sírovou není možno úspěšně provozovat. Proto nezbývá, než spalovat odpadající sirovodík společně s koncovým plynem, takže vznikající oxid siřičitý znečišťuje ovzduší.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob zpracování benzenové frakce pyrolýzního benzinu podle vynálezu. Jeho podstatou je, že se benzenová frakce pyrolýzního benzinu katalyticky hydrogenuje separátně s prosazením 85 až 95 % hmot., vztaženo na průměrné prosazení koksárenského benzolu rafinační částí zařízení. Vodík se do cirkulačního okruhu rafinace přivádí před odpařovák a předehřívá pec, dávkování vodného kondenzátu se provádí v množství do 0,25 % hmot., vztaženo na prosazenou benzenovou frakci pyrolýzního benzinu. Získaný rafinát se opět separátně kontinuální rektifikací s prosazením 45 až 50 % hmot., vztaženo na průměrné prosazení rafinátu z koksárenského benzolu destilačni částí zařízení, dělí v benzenové předkoloně při .refluxním poměru 10 až 12 na lehčí benzenový řez a těžší n-heptanovou frakci. V přímé návaznosti se benzenový řez kontinuální azeotropickou destilací s acetonem dělí v benzenové koloně na nearomatický předkap a benzen o čistotě nejméně 99,8 % hmot. Těžší n-heptanová frakce, které je podstatně méně, se shromažňuje v jímadle a dělí Be dále diskontinuálně frakční destilací v toluenové koloně na toluenovou a nearomatickou frakci. Úpravy technologického procesu podle vynálezu v rafinaci spočívají vedle sníženého prosazení o 5 až 15 %, především v tom, že se čerstvý vodík na rozdíl od zpracování koksárenského benzolu přivádí do cirkulačního okruhu již před odpařovák a předehřívací pec, takže ee ohřívá na reakčni teplotu společně s odpařovanou benzenovou frakcí pyrolýzního benzinu, a že dávkování vodného kondenzátu do cirkulačního okruhu je omezeno proti zpracování koksárenského benzolu nejméně o 75 %, popřípadě je odstaveno úplně. Zatímco při zpracování koksárenského benzolu se exothermní metanizační reakce vodíku s oxidy uhlíku, přítomnými v cirkulačním okruhu, vysokým dávkováním vodného kondenzátu inhibuje, při zpracování benzenové frakce pyrolýzního benzinu podle vynálezu se radikálním omezením, popřípadě u frakcí zvláště chudých na hydrogenovatelné látky až úplným odstavením dávkování vodného kondenzátu se metanizační reakce naopak promotuje. Popsané technologické změny umožňují v hydrogenačních reaktorech udržovat potřebný teplotní režim i při separovaném zpracování benzenové frakce pyrolýzního benzinu. Zcela zásadní úpravy technologického režimu jsou uplatněny při provozování destilačni části jednotky. Rafinát ze se3
CS 273945 Bl parátního zpracování benzenová frakce pyrolyzního benzinu se zpracovává s prosazením o 50 až 55 % nižším a s vyšším refluxním poměrem, než rafinát ze separátního zpracování koksárenského benzolu. Také destilační mechanismus je zcela odlišný. Při destilaci rafinátu ze zpracování surového benzolu se z hlavy benzenové předkolony odtahují spolu s benzenem všechny přítomné nearomáty do C? a z paty zejména homology benzenu od Ογ,
Při destilaci rafinátu ze zpracování benzenové frakce pyrolyzního benzinu se destilace vede tak, že se z hlavy benzenové předkolony odtahuje benzen ve směsi s nearomatickými uhlovodíky do Cg, zatímco nearomatické uhlovodíky C?, zejména n-heptan a metylcyklohexan se odtahují z paty kolony ve směsi s toluenem. V benzenové koloně se potom azeotropickou destilací a acetonem oddělí od benzenu lehčí nearomatické uhlovodíky jako předkap a v toluenové koloně se od toluenu oddělují Ογ nearomatické uhlovodíky. Kolony pro zpracování homologů benzenu od Οθ jsou při zpracování rafinátu z benzenové frakce pyrolyzního benzinu mimo provoz. Součástí úprav je vybudování alternativních potrubních rozvodů a doplnění nebo úprava eystému měření a regulace tak, aby bylo možno operativně přejíždět ze separátního zpracování koksárenského benzolu na separátní zpracování benzenové frakce pyrolyzního benzinu.
Při separátním zpracováni benzenová frakce pyrolýzniho benzinu na zařízeni pro hydrogenační a rektifikační zpracováni koksárenského benzolu dochází ve srovnáni se zpracováním benzenové frakce pyrolýzniho benzinu ve směsi β koksárenakým benzolem k výrazným přínosům ve výtěžnosti a kvalitě výrobků, zejména čistého benzenu, ke sníženi celkové energetické náročnosti výroby na daném výrobním zařízeni, k přínosům vyplývájícím ze zvýSené kapacity výrobního zařízení i k přínosů· ekologickým. V provozní praxi to znamená, že zatímco dosud by bylo nutno trvale zpracovávat směs koksárenského benzolu a benzenové frakce pyrolýzniho benzinu β uvedenými nevýhodami, využiti vynálezu přináší možnost zpracovávat separátně benzenovou frakci pyrolýzniho benzinu po dobu cca jedná pětiny fondu pracovní doby výrobního zařízeni, zatímco zbylý fond pracovní doby je k dispozici pro zpracování koksárenského benzolu s prosazením o 25 až 40 % vyšším, než je možno použít při jeho zpracováni ve směsi ® benzenovou frakci pyrolýzniho benzinu. V celoroční bilanci to potom znamená zvýšeni kapacity zařízeni o 12 až 24 % a odpovídající sníženi jednicových nákladů na zpracováni. Vyšší účinnost azeotroplcké destilace přináší trvale, tj. při separátním zpracováni koksárenského benzolu i separátním zpracováni benzenové frakce pyrolýzniho benzinu, vysokou kvalitu čisného benzenu a zvýšeni jeho úhrnné výtěžnosti o cca 0,5 % hmot. Po celou dobu separátního zpracování koksárenského benzolu se sirovodík, odpadající z hydrogenace, ekologicky výhodně využije k výrobě čisté kyseliny sírové.
Praktické provedeni způsobu využití zařízeni pro hydrogenační rafinaci a následnou relctifikaci koksárenského benzolu ke zpracování benzenové frakce pyrolýzniho benzinu podle vynálezu je patrno z následujících příkladů.
Příklad 1
Benzenová frakce pyrolýzniho benzinu o složení 76,8 % hmot. benzenu, 22,3 % hmot. nearomatických látek, z toho 4,9 % hmot n-heptanu a 1,9 % hmot. metylcyklohexanu, a 1,0 % hmot. toluenu byla separátně zpracovávána na zařízení pro hydrogenační rafinaci koksárenského benzolu s prosazením 20 t.h“\ Přívod čerstvého vodíku byl zaveden do cirkulačního okruhu před vstup do šestistupňového odpařováku, který byl provozován s uzavřeným nástřikem vody na deflegmátor i s uzavřenou recirkulační reakční směsí z horní do dolní části. Uzavřen byl také nástřik kondenzátu do cirkulačního okruhu, Hydrogenace byla provedena na kobaltmolybdenovém katalyzátoru za tlaku 4,4 MIS a při teplotě 346 °C na vstupu a 369 °C na výstupu. Vzniklý rafinát byl kontinuálně rektifikován na benzenové předkoloně s nástřikem 10 t.h-^ a s refluxním poměrem 12. Lehčí benzenový řez, odtahovaný z hlavy benzenové předkolony, byl dále kontinuálně zpracováván azeotropickou destilací a acetonem na nearomatickou frakci (předkap) a na čistý benCS 273945 Bl zen. Těžší n-heptanová frakce, odtahovaná z paty benzenové předkolony, byla shromažďována v jímadle a následně diskontinuálně rektifikována na nearomatickou frakci, která byla přidána k nearomatické frakci z benzenové části destilace, a na lakařský toluen. Při uvedeném zpracování bylo získáno 71,2 % hmot. čistého benzenu, 22,9 % hmot. nearomatické frakce a 1,0 % hmot. lakařského toluenu. Hlavní frakce, tj. čistý benzen, měla následující kvalitativní parametry:
Obsah benzenu 99,81 % hmot.
Obsah nearomátů 0,19 % hmot.
Bod krystalizace 5,40 °C
Specifická hmotnost při 20 °C 878 kg . m“3
Obsah síry 1,2 ppm
Příklad 2
Na hydrogenačním zařízeni s úpravou zapojení a etechnologie podle příkladu 1 byla s dávkováním 30 kg . hod“^ vodného kondenzátu do cirkulačního okruhu a s nástřikem 21 t.h“^· zpracovávána benzenová frakce pyrolýzního benzinu s obsahem 79,6 % hmot. benzenu, 19,9 % hmot, nearomatických látek, z toho 3,2 % hmot. n-heptanu a 1,3 % hmot. metylcyklohexanu, a 0,5 % hmot. toluenu, Hydrogenace byla provedena na kobaltmolybdenovém katalyzátoru za tlaku 4,3 MPa a při teplotách 345 °C na vstupu a 368 °C na výstupu. Vzniklý rafinát byl kontinuálně rektifikován na benzenové předkoloně s nástřikem 10,5 t.h”l a b refluxním poměrem 11, dále stejným postupem jako v příkladě 1. Bylo získáno 74,2 % hmot. čiBtého benzenu, 20,4 % hmot. nearomatické frakce a 0,5 % hmot lakařského toluenu, přičemž čistý benzen vykazoval následující vlastnosti:
Obsah benzenu
Obsah nearomátů
Bod kryetalizace
Specifická hmotnost při 20 °C Obsah aíry
99,82 % hmot. 0,18 % hmot. 5,41 °C
879 kg . m3 1,2 ppm
Příklad 3
Postupem podle příkladu 1 byla na hydrogenačním zařízení zpracována s dávkováním 48 kg , h”l vodného kondenzátu do cirkulačního okruhu a s nástřikem 22 t.h“^ benzenová frakce pyrolýzního benzinu s obsahem 83,2 % hmot. benzenu, 16,6 % hmot. nearomatických látek, z toho 2,3 % hmot. n-heptanu a 0,7 % hmot, metylcyklohexanu, a 0,2 % hmot. toluenu. Hydrogenace probíhala na kobaltmolybdenovém katalyzátoru za tlaku 4,2 MPa a teplotách 348 °C na vstupu a 365 °C na výstupu. Při rektifikačním zpracování vzniklého rafinátu postupem podle příkladu 1, přičemž v benzenové předkoloně byl nástřik udržován na 11 t.h“^ a refluxní poměr 10, bylo získáno 78,0 % hmot. čistého benzenu,
16,9 % hmot. nearomatické frakce a 0,5 % hmot. lakařského toluenu. Kvalitativní ukazatele čistého benzenu byly následující:
Obsah benzenu @ 99,83 % hmot.
Obsah nearomátů 0,17 % hmot.
Bod krystalizace 5,42 °C
Specifická hmotnost při 20 °C 880 kg . m”3
Obsah síry 1,1 ppm

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    Způsob zpracování benzenové frakce pyrolyzního benzínu s obsahem 76 až 84 % hmot. benzenu, 15 až 23 % hmot. alkanů a cykloalkanň až C?, z toho 2 až 5 % hmot. n-heptanu a 0,5 až 2 % hmot. metylcyklohexanu, a 0,1 až Ú„l% hmot. toluenu na benzen o čistotě nejméně 99,8 % hmot., nearomatickou frakci a lakařský toluen s využitím zařízení pro hydrogenační rafinaci a následné rektifikaění zpracování koksárenského benzolu, vyznačující se tím, že se benzenová frakce pyrolyzního benzinu separátně s prosazením 85 až 95 % hmot., vztaženo na průměrné prosazení koksárenského benzolu, katalyticky hydrogenuje vodíkem, který je do cirkulačního okruhu přiváděn před odpařovák a předehřívací pec, s dávkováním vodného kondenzátu do cirkulačního okruhu v množství do 0,25 % hmot., vztaženo na prosazenou benzenovou frakci pyrolyzního benzinu, potom se získaný rafinát separátně kontinuální rektifikací s prosazením 45 až 50 % hmot., vztaženo na průměrné prosazení rafinátu z koksárenského benzolu, dělí při refluxním poměru 10 až 12 v benzenové předkoloně na lehčí benzenový řez a těžší n-heptanovou frakci.
CS294289A 1989-05-17 1989-05-17 Method of pyrolytic petrol's benzene fraction treatment CS273945B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS294289A CS273945B1 (en) 1989-05-17 1989-05-17 Method of pyrolytic petrol's benzene fraction treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS294289A CS273945B1 (en) 1989-05-17 1989-05-17 Method of pyrolytic petrol's benzene fraction treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS294289A1 CS294289A1 (en) 1990-08-14
CS273945B1 true CS273945B1 (en) 1991-04-11

Family

ID=5368052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS294289A CS273945B1 (en) 1989-05-17 1989-05-17 Method of pyrolytic petrol's benzene fraction treatment

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS273945B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS294289A1 (en) 1990-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3992465A (en) Process for manufacturing and separating from petroleum cuts aromatic hydrocarbons of high purity
US7531704B2 (en) Isomerization of benzene-containing feedstocks
DE3246134A1 (de) Verfahren zur entfernung von polymere bildenden verunreinigungen aus einer naphthafraktion
SA99200615B1 (ar) عملية للعلاج التزامني وتكسير تيارات هيدروكربون النافثا naphtha الخفيفية
EA017890B1 (ru) Способ снижения содержания серы в углеводородном потоке (варианты)
EP1995297A1 (en) Isomerization of Benzene-containing feedstocks
DE2635388A1 (de) Kohleverfluessigungsverfahren
US3580837A (en) Hydrorefining of coke-forming hydrocarbon distillates
US3023158A (en) Increasing the yield of gasoline boiling range product from heavy petroleum stocks
DE1770575A1 (de) Verfahren zum Hydrieren von Kohlenwasserstoffen
US20080286173A1 (en) Isomerization of Benzene-Containing Feedstocks
US3496095A (en) Process for upgrading steam cracked fractions
US4070408A (en) Aromatics extraction and distillation process
CA1110666A (en) Process for producing high purity benzene
DE1278052B (de) Verfahren zur hydrierenden Behandlung von Kohlenwasserstoffen im Benzinsiedebereich
US2951886A (en) Recovery and purification of benzene
CS273945B1 (en) Method of pyrolytic petrol's benzene fraction treatment
DE2620854B2 (de) Verfahren zur Trennung eines Reaktionsproduktgemisches, das Wasserstoff, gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe enthält
DE2043184B2 (de) Verfahren zur Verringerung des Schwefelgehalts von schweren Kohlenwasserstoffölen
US20080286172A1 (en) Isomerization of Benzene-Containing Feedstocks
US3260765A (en) Treatment of alkyl-substituted aromatic compounds
DE2229844A1 (de) Verfahren zur selektiven hydrierung von naphthalinen
US3691061A (en) Cracking of solvent extracted gas oil without added hydrogen
US3498907A (en) Pyrolysis gasoline hydrogenation
US2939836A (en) Destructive hydrogenation of heavy cycle oils