DD229988A1

DD229988A1 - Verfahren zur gewinnung von reinen aromatischen kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DD229988A1
Application number: DD27126284A
Authority: DD
Inventors: Juergen Fuhrmann; Walter Spielmann; Manfred Wittkopf; Uwe Langer; Juergen Klempin; Hermann Franke; Peter Puschmann; Guenter Marwitz; Ulrich Leschke; Detlef Dietrich; Siegfried Leichsenring
Original assignee: Petrolchemisches Kombinat
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1985-11-20

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Gewinnung von hochreinen Aromaten aus aromatischen Kohlenwasserstoffgemischen durch Fluessig-Fluessig-Extraktion in Kombination mit einer Extraktivdestillationskolonne. Ziel der Erfindung ist es, den Naphthengehalt im Zielprodukt herabzusetzen. Dies wird durch den Abzug eines Seitenstromes aus der Untersaeule der Extraktivdestillationskolonne, der kondensiert und in die Obersaeule des Extraktors geleitet wird, erreicht.

Description

Titel der Erfindung - 4 ~

Verfahren zur Gewinnung von reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen

C 07 C 7/10

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise von Benzen und Toluen, aus einem Kohlen— Wasserstoffgemisch aromatischer und nichtaromatischer Komponenten durch ITlüssig-Plüssig-Extraktion in Kombination mit einer Extraktivdestillation.

Charakteristik: der bekannten technischen Lösungen

Ss ist bekannt, daß man zur Gewinnung von reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Benzen, Toluen und Cg-Aromaten eine Kombination aus Flüssig-flüssig-extraktion mit nachgeschalteter -Extraktivdestillation anwendet. Die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahren wird vorrangig durch das zum Einsatz gelangende Lösungsmittel bzw, Lösungsmittelgemisch bestimmt. Für das Verfahren entscheidend sind dabei vor allem die Kapazität und Selektivität des Lösungsmittels. Dennoch müssen die Anforderungen an das Lösungsmittel immer als eine komplexe Größe gesehen werden, die insgesamt als erfüllbar gelten muß. . Ein allgemeiner Trend zeichnete sich in letzter Zeit dadurch aus, daß insbesondere Lösungsmittelkombinationen mit hoher Kapazität untersucht wurden und zum Einsatz gelangten. Abstriche an der Selektivität

des Lösungsmittelgemisch.es wurden durch, ein entsprechendes Betreiben der nachgeschalteten Extraktivdestillationskolonne weitgehend kompensiert, das heißt sie wirkten sich praktisch nicht im Sinne einer Qualitätsverschlechterung der erzeugten Reinaromaten aus«, Insgesamt gesehen konnten damit die spezifischen Auf-Wendungen pro t Eeinaromaten, wie z.B. das Verhältnis Lösungsmittel: Sinsat2produkt deutlich gesenkt werden. In gleicher Sichtung wirkte sich der Übergang von der Extraktion BTX-haltiger Einsatzprodukte auf BT-haltige Einsatzprodukte aus. Neben der Senkung spezifischer Kennziffern konnten Feuanlagen erheblich kleiner dimensioniert bzw. in vorhandenen Anlagen Kapazitätsreserveη geschaffen werden.

Dem Entwicklungstrend beim Einsatz neuer Lösungsmittel stand jedoch auch die Tatsache gegenüber, daß das Ein- · satzprodukt solcher Anlagen in zunehmendem Maße schwerabtrennbare, ungesättigte insbesondere olefinische Komponenten durch schärfere Pahrweise vorgeschalteter Reforminganlagen sowie auch höhere Gehalte an ebenfalls schwer abtrennbaren naphthenischen Komponenten bei Verarbeitung von Einsatzprodukten auf Basis Pyrolysebenzin enthielt.

Durch Einsatz von Bleicherderaffinationen und ITachhydrierreaktoren gelang es, die durch olefinische Komponenten auftretenden Qualitätsprobleme der Reinaromaten zu beseitigen. . Pur die naphthenischen Inhaltsstoffe wird mit diesem Verfahrensschritt keine Lösung des Problems erreicht.

Aus der DS-OS 2040025 ist bekannt, daß zur Beibehaltung der effektiven spezifischen Kennziffern z.B. Lösungsmittel: Einsatzprodukt zur Erreichung hoher Selektivitäten und damit hoher Reinheiten der aromatischen Finalprodukte das Lösungsmittel in der Pllissig-Plüssig-Extraktion einen höheren Wassergehalt aufweist, als das Losungs-

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mittel in der Extraktivdestillationskolonne. Nachteile ergeben sich bezüglich eines energetisch günstigen Betriebes durch den erforderlichen Wassergehalt .

F/ährend üblicherweise nur das Surapfprodukt des Extraktors in die nachfolgende Extraktivdestillationskolonne eingesetzt wird und das Kopfprodukt (Extraktrücklauf) zum Ssitrakt ο rsunipf zur Steuerung der Selektivität zurückgefahren wird, wird in der DE-OS 1264426 eine Kombination von Extraktion und Sxtraktivdestillation in der Art beschrieben, daß die Extraktion mit wesentlich weniger Lösungsmittel als zur Aufnahme der Aromaten erforderlich, betrieben wird. Die dabei anfallende, aromatenhaltige Raffinatphase wird einer Extraktivdestillation unterworfen, bei der das gleiche Lösungsmittel eingesetzt wird. Das Sumpfprodukt der Extraktivdestillation wird dann gemeinsam mit dem Extrakt der Plüssig-Flüssig-Extraktion einer Destillation zur Abtrennung des Lösungsmittels zugeführt. Diese Arbeitsweise ist insbesondere bei hohen Raffinatanteilen energetisch unvorteilhaft, da die gesamten Nichtaromaten über Kopf abgetrieben werden müssen. . .

Als Nachteil bisheriger Verfahrenskombinationen ist anzusehen, daß die Beibehaltung des erreichten Entwicklungsstandes zunehmend zu Schwierigkeiten bei der Einhaltung steigender Qualitätsanforderungen führt und daß darüber hinaus eine zielgerichtete, vorzugsweise auf einzelne Naphthene gerichtete Technologie zur Nichtaromatenabsepkung nicht zur Verfügung steht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Gewinnung von reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Benzen und Toluen, durch, gezielte Verringerung des Anteils an naphthenischen Nichtaromaten unter grundsätzlicher Beibehaltung einer aus Plüssig-Plüssig-Extraktion und Extraktivdestillation bestehenden, für das jeweilige Sinsatzprodukt zur Erreichung eines minimalen energetischen Aufwandes angepaßten technologischen Schaltung. .

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der ]?lüssig-Flüssig-Eztraktion/3xtraktivdestillation zur Gewinnung reher aromatischer Kohlenwasserstoffe technologisch so zu gestalten, daß der Anteil an naphthenischen Nichtaromaten im extrahierten Aromateηgemisch abgesenkt wird.

Erfindungsgemäß wird vom 5. - 15· Boden der Untersäule der Extrakt^destillationskolonne, gezählt vom Sumpf, ein dampfförmiger Strom abgezogen, kondensiert und in den Plüssig-ZLüssig-Extraktor, mindestens 3 Böden oberhalb der Zulaufstelle für das Einsatzprodukt und mindestens 5 Böden unterhalb der Zulaufstelle für das Lösungsmittel, zurückgeführt. In diesem Bodenzahlbereich erfolgt eine Anreicherung des gleichermaßen für die Benzen- und ToluenQualität wichtigen C^-Naphtheng Methylcyclohexan in der jeweiligen Dampfphase. Bei der Rückführung dieses Stromes in den Plüssig-Plüssig-Extraktor muß aber beachtet werden, daß das C₇-iTaphthen in das Eaffinat übergeht und keine zusätzlichen Aromatenausbeuteverluste auftreten.

Es wurde gefunden, daß der Anteil an JTaphthenen in den Reinaromaten Benzen und Toluen linear mit der Menge des zurückgeführten Stromes aus der Extraktivdestillation sinkt.

Dieses Verfahren zeichnet sich gegenüber bekannten Verfahren dadurch aus, daß ei-ne gezielte Verringerung des ilaphthengehaltes in den Eeinaromaten erfolgt, daß die Anpassung der vorhandenen technologischen Schaltung an das jeweilige Einsätzprodukt zur Einhaltung eines minimalen energetischen Aufwandes weitgehend erhalten bleibt, keine zusätzlichen Trennapparate erforderlich sind und eine Nachrüstung in bestehende Anlagen ohne größeren Investaufwand möglich ist. Damit wird eine Anpassung an den internationalen Trend zur Erhöhung der Seinheitsanforderungen an Benzen und Toluen, wie z.B. auch der Festlegungen für einzelne Komponenten, beispielsweise des Methylcyclohexans (MCH), erreicht.

AusfÖhrungsbeispiel

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der zunächst schematisch erläutert:

Durch die Leitung 1 gelangt das Sohlenwasserstoffgemisch, bestehend aus Aromaten und paraffinis eheη, naphthenischen und olefinischen rTi eh tar ο mat en in den Plüssig-Flüssig-Extraktor 2. Weiterhin werden das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch über Leitung und der Extraktrücklauf über Leitung 7 zugegeben. Die Aromaten und ein Teil der UTichtaroinaten gelangen als Extrakt gelöst im Lösungsmittel über Leitung 5 in die Extraktivdestillationskolonne 6.

Über Leitung 4 wird das arοmatenarme Eaffinat abgezogen. In der Extraktivdestillation 6 wird der Extraktrücklauf erzeugt, der über leitung 7 zum IPlüssig-Plüssig-Extraktor 2 geführt wird. Vom 8. Boden der Extrakt ivdestillation 6 wird ein dampfförmiger Strom 8 abgezogen, im Kondensator 10 kondensiert und 4 Böden oberhalb der der Einsatzprodukt zuführung 1 und 8 3ö'den unterhalb der Lösungsmittelzugabe 3 in den Plüssig-Plüssig-Sxtraktor zurückgef üxirt. Der stark nichtaro-.matenabgereicherte Extrakt gelangt über Leitung 9 zur Lösungsraittel-Aromaten—ITrennkolonne. Durch das folgende Zahlenbeispiel wird die Erfindung näher charakterisiert:

Ein Kohlenwasserstoffgemisch der Zusammensetzung Benzen 27,00 Ma.-^>

Toluen 14,60 Ma.-iS

η Or-Nicht aromaten 35,00 Ma.-'?? nC^-iJi.chtarornaten 21,00 Ma.-ro öCg-iSTichtaromaten 1 ,60 Ma.-?S cC™-Nichtaromaten

(als Methylcyclohexan ausgewiesen) 1,00 LIa.-ft wird in der Pllissig-Plüssig-Extraktion 2 extrahiert. Aus der nachgeschalteten Extraktivdestillation 6 wird ein Extraktrücklauf 7 zur Flüssig-flüssig-Extraktion mit folgender Zusammensetzung zurückgeführt: Benzen 31,5 Ma.-4

Toluen 4,8 Ma.-Φ

Elcht arοmat en 53,7 Ba.-$ davon Ilethjlcyclohexan

Das Verhältnis Ein sat z produkt Kohlenwasserstoff gemisch zu Extrakt rücklauf beträgt 0,44 __^

kg *

Im lösungsniittelfreien Aromat engemisch nach der Lösungsmittel-Aromaten-Trennkolonne stellt sich ein Gehalt an Methylcyclohexan von 570 ppm ein. Wird eine Menge von 800 kg als Seitenstrom 3 der Extraktrücklaufkolonne β entnommen und zum Plüssig-Flüssig-Sxtraktor 2 zurückgeführt, verringert sich der Anteil an Methylcyclohexan von 570 ppm auf 475 ppm.

Claims

Brfindungsansprach

Verfahren sur Gewinnung von reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen, vorzugsweise von Benzen und loluen aus Kohlenwasserstoffgemischen, die aromatischen Kohlenwasserstoffe sowie paraffinische, naphthenische und olefinische !Kohlenwasserstoffe enthalten, durch Flüssig—Plüssig-Sxtraktion mit nachgeschalteter Extraktivdestillation zur Erzeugung eines Sxtraktrücklaufes, gekennzeichnet dadurch, daß aus der Untersäule der Extraktivdestillationskolonne (6), vorzugsweise vom 5-15 Boden, ein dampfförmiger Seitenstrom (8) abgezogen, kondensiert und in die Obersäule des Plüssig-3?lussig-J3xtraktors (2), mindestens 3 Böden oberhalb des ProduktZulaufes (1) und mindestens 5 Böden unterhalb des Lösungsmittel— Zulaufes (3), zurückgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung