DE1091681B

DE1091681B - Process for the recovery of solvents from a mixture with one or more hydrocarbons

Info

Publication number: DE1091681B
Application number: DEN15227A
Authority: DE
Inventors: Francis William Daniel
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1957-06-19
Filing date: 1958-06-18
Publication date: 1960-10-27

Description

Verfahren zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Gemisch mit einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus einem Gemisch mit einem oder mehreren Kohlenwasserstoffen, wobei der Siedepunkt aller Kohlenwasserstoffe höher ist als der Siedepunkt des Lösungsmittels und wobei man das Gemisch einer Schnellverdampfung bei etwa Atmosphärendruck unterwirft, das bei dieser Verdampfung anfallende Bodenprodukt erhitzt und dann einer Schnellverdampfung bei überatmosphärischem Druck unterwirft und das bei dieser letzten Verdampfung anfallende Bodenprodukt einer Schnellverdampfung bei unteratmosphärischem Druck unterwirft, während das Lösungsmittel bei allen Schnellverdampfungen als Kopffraktion gewonnen wird.Process for the recovery of solvents from a mixture with one or more hydrocarbons The invention relates to a method for the recovery of solvents from a mixture with one or more hydrocarbons, the boiling point of all hydrocarbons being higher than the boiling point of the solvent and subjecting the mixture to flash evaporation at about atmospheric pressure, the bottom product resulting from this evaporation is heated and then a flash evaporation subject to superatmospheric pressure and that with this last evaporation resulting bottom product from flash evaporation at subatmospheric pressure subject, while the solvent in all flash evaporation as the top fraction is won.

Die USA.-Patentschrift 2 186 298 beschreibt die Verwendung eines solchen Verfahrens für die Trennung eines selektiven Lösungsmittels für aromatische liohlenwasserstoffe von einem Kohlenwasserstofföl, das in dem Lösungsmittel gelöst ist, das bei höherer Temperatur siedet als das Lösungsmittel. Das Gemisch aus Öl und Lösungsmittel kann bei der Extraktion von Kohlenwasserstoffölen mit einem selektiven Lösungsmittel in einer Extraktionskolonne erhalten sein und entweder die sich bildende Extraktphase oder die Raffinatphase darstellen. Wenn das Öl vom Lösungsmittel abgetrennt ist, wird dieses gegebenenfalls nach Trocknen vollständig oder teilweise in die Extraktionskolonne zurückgeleitet. Dieses Verfahren kann für die Extraktion von Schmierölen aber auch für die Extraktion von leichteren Ölen, wie Gasöl oder schwere, katalytisch gespaltene Öle, angewendet werden. Es wurde nun gefunden. daß, insbesondere bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens für die Trennung eines Gemisches aus Lösungsmittel und solchen leichteren Kohlenwasserstoffölen, deren Siedebeginn z. B. im Bereich von 250 bis 300° C liegt, die leichtesten Kohlenwasserstoffe gewöhnlich zusammen mit dem Lösungsmittel abdestilleren, wenn man Öl und Lösungsmittel im Schnellverdampfer voneinander trennt. Wenn diese Kohlenwasserstoffe, insbesondere die aus Extrakt stammenden, nach der Kondensation zusammen finit dem Lösungsmittel zur Extraktionskolonne zurückgeleitet werden, üben sie einen ungünstigen Effekt auf die Wirksamkeit der Extraktion aus.U.S. Patent 2,186,298 describes the use of one Process for the separation of a selective solvent for aromatic hydrocarbons from a hydrocarbon oil dissolved in the solvent, which at higher Temperature boils as the solvent. The mixture of oil and solvent can in the extraction of hydrocarbon oils with a selective solvent be obtained in an extraction column and either the extract phase that is being formed or represent the raffinate phase. When the oil is separated from the solvent, this is optionally completely or partially into the extraction column after drying returned. This process can also be used for the extraction of lubricating oils for the extraction of lighter oils such as gas oil or heavy, catalytically cracked ones Oils. It has now been found. that, especially when using this known method for the separation of a mixture of solvent and such lighter hydrocarbon oils whose boiling point z. B. in the range of 250 to 300 ° C, the lightest hydrocarbons usually together with the solvent distill off when the oil and solvent are separated from one another in a high-speed evaporator. If these hydrocarbons, especially those derived from extract, after the Condensation together finely fed back to the extraction column with the solvent they have an adverse effect on the efficiency of the extraction.

Wenn man versucht, die gleichzeitige Verdampfung der leichtesten Kohlenwasserstoffe durch Einführung von Lösungsmittel als Rücklauf in den Kopf der Schnellverdampfer zu verhindern, wird mehr Lösungsmittel in den Bodenprodukten der Kessel gefunden. Das in dem Bodenprodukt des letzten Schnellverdampferkessels vorhandene Lösungsmittel muß noch von den Kohlenwasserstoffen getrennt werden, z. B. durch Abstreifen mit Dampf. Wenn noch viel Lösungsmittel im Bodenprodukt vorhanden ist, ist also viel Dampf erforderlich und auch viel Energie notwendig, um die große Menge Lösungsmittel zu trocknen, die als nasses Lösungsmittel beim Abstreifen mit Dampf erhalten wird.When trying to evaporate the lightest hydrocarbons at the same time by introducing solvent as reflux into the head of the flash evaporator To prevent this, more solvent is found in the bottom products of the boilers. The solvent present in the bottoms of the final flash kettle still has to be separated from the hydrocarbons, e.g. B. by stripping with Steam. So if there is still a lot of solvent in the bottom product, there is a lot Steam required and also a lot of energy required to handle the large amount of solvent to dry, which is obtained as a wet solvent by steam stripping.

Es wurde nun gefunden, daß reines oder praktisch reines Lösungsmittel ohne die obigen Nachteile gewonnen werden kann, indem man das Lösungsmittel in Form von Rückfluß in den Kopf der Schnellverdampferkessel einleitet und aus dem Kessel, in dem die Schnellverdampfung bei unteratmosphärischem Druck stattfindet, einen flüssigen Seitenstrom abzieht, und zwar an einer Stelle oberhalb der Zuführungsstelle, für die Beschickung dieses Kessels und diesen Seitenstrom zum untersten Teil desjenigen Kessels leitet, bei dem die Schnellverdampfung bei etwa Atmosphärendruck stattfindet.It has now been found that pure or practically pure solvent Without the above disadvantages can be obtained by putting the solvent in the form of reflux in the head of the high-speed evaporator kettle and out of the kettle, in which the flash evaporation takes place at subatmospheric pressure, a withdraws liquid side stream, namely at a point above the feed point, for feeding this boiler and this side stream to the lowest part of the one Kessel conducts, in which the flash evaporation takes place at around atmospheric pressure.

Wenn die Beschickung des Kessels, in dem die Schnellverdampfung bei unteratmosphärischem Druck stattfindet, so viel Lösungsmittel enthält, daß die Lösungsmittelmenge in dem Bodenprodukt trotz der erwähnten Kreislaufarbeit noch zu groß wäre, kann auch mit Vorteil aus dem Kessel, in dem die Schnellverdampfung bei überatmosphärischem Druck stattfindet, ein flüssiger Seitenstrom an einer Stelle oberhalb des Beschickungseinlasses für diesen Kessel abgezogen und zum untersten Teil desjenigen Kessels geleitet werden, in dem die Schnellverdampfung bei etwa atmosphärischem Druck stattfindet.When the charging of the boiler in which the flash evaporation occurs takes place under atmospheric pressure, contains so much solvent that the amount of solvent would still be too large in the soil product despite the mentioned cycle work also with advantage from the boiler, in which the rapid evaporation in superatmospheric conditions Pressure takes place, a liquid side stream at a point above the feed inlet deducted for this boiler and to the lowest part of that boiler in which the flash evaporation takes place at around atmospheric pressure.

Das- Verfahren nach der Erfindung kann auf Gemische aus Lösungsmittel. und Kohlenwasserstofföl angewendet werden, wie sie z. B. durch Extraktion von Erdöl-Kohlenwasserstoffen mit selektiven Lösungsmitteln, insbesondere mit selektiven Lösungsmitteln für aromatische Kohlenwasserstoffe, erhalten werden. Solche Lösungsmittel sind unter anderem Furfural, Phenol, Nitrobenzol und /3,ß-Dichloräthvläther.The method according to the invention can be applied to mixtures of solvents. and hydrocarbon oil are used, as they are e.g. B. by extraction of petroleum hydrocarbons with selective solvents, especially with selective solvents for aromatic Hydrocarbons. Such solvents include furfural, Phenol, nitrobenzene and / 3, ß-dichloro ether.

Der Siedepunkt des Lösungsmittels liegt vorzugsweise mindestens 25° C unter dem Siedebeginn des Kohlenwasserstofföls. Bei Verwendung von Furfural, Kp. 162° C, wird z. B. gewöhnlich dafür gesorgt, daß die zu extrahierenden Kohlenwasserstofföle oberhalb 200'= C sieden, während bei Verwendung von Phenol, Kp. 181° C, als selektivem Lösungsmittel der Siedebeginn des Öls bei etwa 220° C oder sogar noch höher liegt.The boiling point of the solvent is preferably at least 25 ° C below the initial boiling point of the hydrocarbon oil. When using furfural, Kp. 162 ° C, z. B. usually ensured that the hydrocarbon oils to be extracted boil above 200 '= C, while when using phenol, boiling point 181 ° C, as a selective Solvent the oil's initial boiling point is around 220 ° C or even higher.

Die Temperatur und der Druck in den verschiedenen Schnellverdampferkesseln sind vom zu trennenden Gemisch abhängig. Die Temperatur wird durch den Siedepunkt des Lösungsmittels, das die Behälter in Dampfform als Kopfprodukt verläßt, bestimmt. Die erste Schnellverdampfung findet im allgemeinen bei einem Druck von 0,9 bis 1,4 ata, die zweite bei einem Druck von 2 bis 4 ata und die dritte bei einem Druck von 0,05 bis 0,4 ata statt. Gewöhnlich sind in den Schnellverdampferkesseln oberhalb des Einlassens der Kessel eine Anzahl von Böden vorhanden, um eine gute Rektifizierung der Dampffraktion der Beschickung sicherzustellen.The temperature and pressure in the various flash boilers depend on the mixture to be separated. The temperature is determined by the boiling point of the solvent leaving the container in vapor form as the top product. The first flash generally takes place at a pressure of 0.9 to 1.4 ata, the second at a pressure of 2 to 4 ata and the third at a pressure of 0.05 to 0.4 ata instead. Usually are in the flash boilers above of admitting the kettle a number of trays are present to allow good rectification ensure the steam fraction of the feed.

Der flüssige Seitenstrom wird vorzugsweise aus den Kesseln von einem dieser Böden, insbesondere vom niedrigsten Boden oberhalb des Beschickungseinlasses abgezogen. In diesem Fall ist der Boden so gebaut, daß sich auf ihm Flüssigkeit ansammeln kann.The liquid side stream is preferably from the kettles of one of these trays, especially from the lowest tray above the feed inlet deducted. In this case the floor is built so that there is liquid on it can accumulate.

Die Erfindung wird nun des näheren durch das nachstehende Beispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert: Ein Gemisch aus Furfural und hauptsächlich aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie es als Extraktphase bei der Extraktion eines schweren katalytisch gespaltenen Öls, Kp. 250 bis 350° C, mit Furfural erhalten wird, und dessen Furfuralgehalt etwa 80 Gewichtsprozent beträgt, wird durch Leitung 1 in den Schnellverdampferkesse12 bei einer Temperatur von etwa 170° C eingeleitet. Das Gemisch wird in diesem Kessel, in dem der Druck etwa 1,25 at beträgt, schnell verdampft, wobei Böden vorhanden sind, um eine gute Rektifizierung sicherzustellen.The invention will now be further elucidated by the following example explained with reference to the drawing: A mixture of furfural and mainly aromatic hydrocarbons as it is used as an extract phase in the extraction of a heavy catalytically cracked oil, b.p. 250 to 350 ° C, obtained with furfural and the furfural content of which is about 80 percent by weight, is conducted by conduction 1 introduced into the high-speed evaporator kettle12 at a temperature of about 170 ° C. The mixture becomes fast in this vessel, in which the pressure is about 1.25 atm evaporates, with bottoms in place to ensure good rectification.

Furfural mit einem Kohlenwasserstoffgehalt <1/Q Gewichtsprozent wird aus dem Kessel 2 in Dampfform über die Leitung 3 abgezogen, während das Bodenprodukt aus Kohlenwasserstoffen (25 Gewichtsprozent) und dem restlichen Furfural (75 Gewichtsprozent) über Leitung 4 zum Ofen 5 geleitet wird, in dem man es auf eine Temperatur von etwa 225° C erhitzt. Das Gemisch wird dann aus diesem Ofen über die Leitung 6 in den Schnellverdampferkessel 7 geleitet, in dem ein Druck von etwa 3 at aufrechterhalten wird. Die dampfförmige Fraktion wird in dem Teil des Kessels 7 oberhalb ihres Beschickungseinlasses rektifiziert, welcher Teil mit Böden zur Begünstigung der Rektifizierung ausgerüstet ist. Über die Leitung 8 wird Furfural mit einem Kohlenwasserstoffgehalt <1;E Gewichtsprozent in Dampfform abgezogen. Der unterste Boden 9 des Rektifizierungsteils des Kessels 7 ist so gebaut, daß sich auf ihm Flüssigkeit ansammeln kann.Furfural with a hydrocarbon content <1 / Q percent by weight is withdrawn from the boiler 2 in vapor form via line 3, while the bottom product from hydrocarbons (25 percent by weight) and the remaining furfural (75 percent by weight) is passed via line 4 to the furnace 5, in which it is brought to a temperature of about Heated to 225 ° C. The mixture is then from this furnace via line 6 into the Fast evaporator boiler 7 passed, in which a pressure of about 3 at is maintained will. The vapor fraction is in the part of the vessel 7 above its feed inlet rectified, which part is equipped with floors to facilitate rectification is. Furfural with a hydrocarbon content of <1; E. Percent by weight deducted in vapor form. The lowest floor 9 of the rectification part the boiler 7 is constructed so that liquid can collect on it.

Diese Flüssigkeit mit einem Kohlenwasserstoffgehalt von 3 Gewichtsprozent wird über die Leitungen 10 und 11 zum Boden des Schnellverdampferkessels 2 geleitet. Die flüssige Fraktion der Beschickung des Kessels 7 bildet ein Bodenprodukt mit einem Kohlenwasserstoffgehalt von 57 Gewichtsprozent, das über die Leitung 12 zum Schnellverdampferkessel 13 geleitet wird, in dein ein Druck von etwa 0,1-1 at aufrechterhalten wird. Falls notwendig, wird die Temperatur dieser Fraktion in einem kleinen Erhitzer, der nicht gezeigt ist, auf die richtige Höhe von etwa 1801 C erhitzt. Die Dampffraktion wird in dem Teil des Kessels 13, der oberhalb des Beschickungseinlasses liegt und der mit Böden zur Beschleunigung der Rektifizierung ausgerüstet ist, rektifiziert. Furfuraldämpfe mit einem Kohlenwasserstoffgehalt <1/2 Gewichtsprozent werden über die Leitung 14 abgezogen. Der unterste Boden 15 des Rektifizierungsteils des Kessels 13 ist so gebaut, daß sich auf ihm Flüssigkeit ansammeln kann. Diese Flüssigkeit mit einem Kohlenwasserstoffgehalt von 5 Gewichtsprozent wird über Leitung 11 zum Boden des Schnellverdampferkessels 2 geleitet. Die flüssige Fraktion der Beschickung des Kessels 13 bildet ein Bodenprodukt mit einem Kohlenwasserstoffgehalt von 89 Gewichtsprozent, das über die Leitung 16 zum Abstreifer 17 geleitet wird, in dem das Furfural mit Dampf abgestreift wird, der über Leitung 18 in den Abstreifer 17 geleitet wird. Die furfuralfreien Kohlenwasserstoffe werden über Leitung 19 abgezogen, und das Furfural verläßt den Abstreifer über Leitung 20.This liquid with a hydrocarbon content of 3 percent by weight is passed via lines 10 and 11 to the bottom of the rapid evaporation boiler 2. The liquid fraction of the feed to the boiler 7 forms a bottom product with a hydrocarbon content of 57 percent by weight, which via line 12 to Flash evaporator kettle 13 is passed, in which a pressure of about 0.1-1 at is maintained will. If necessary, the temperature of this fraction is kept in a small heater, which is not shown, heated to the correct height of about 1801C. The steam fraction is in the part of the boiler 13 which is above the feed inlet and which is equipped with floors to accelerate the rectification, rectified. Furfural vapors with a hydrocarbon content of <1/2 percent by weight withdrawn via line 14. The lowest floor 15 of the rectification part of the Kessel 13 is built so that liquid can collect on it. This liquid with a hydrocarbon content of 5 percent by weight is via line 11 to The bottom of the flash boiler 2 passed. The liquid fraction of the feed of the boiler 13 forms a bottoms product with a hydrocarbon content of 89 Weight percent that is passed via line 16 to the scraper 17, in which the furfural is stripped off with steam, which is fed into the stripper 17 via line 18 is directed. The furfural-free hydrocarbons are withdrawn via line 19, and the furfural leaves the scraper via line 20.

Die Furfuraldämpfe, die die Kessel 2, 7 und 13 verlassen, sind praktisch trocken und können nach Kondensation zur Extraktionskolonne zurückgeleitet werden. Ein Teil des kondensierten Furfurals wird als Rücklauf in den Verdampferkessel über die Leitungen 21, 22 und 23 verwendet. Das Furfural, das den Abstreifer 17 über die Leitung 20 verläßt, soll zunächst getrocknet werden. Dies kann in bekannter Weise geschehen, z. B. nach dem Verfahren, wie es in der USA.-Patentschrift 2 186 298, wie oben angegeben, beschrieben ist.The furfural vapors exiting boilers 2, 7 and 13 are practical dry and can be returned to the extraction column after condensation. Part of the condensed furfural is used as a return into the evaporator boiler lines 21, 22 and 23 are used. The furfural that the scraper 17 over leaving the line 20 should first be dried. This can be known in Wise done, e.g. By the method described in U.S. Patent 2,186 298 as noted above.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A process for the recovery of solvents from a mixture of solvents with one or more hydrocarbons, all of which have a boiling point above the boiling point of the solvent, the mixture being subjected to flash evaporation at around atmospheric pressure, the bottom product resulting from this evaporation being heated and then is subjected to flash evaporation at superatmospheric pressure and the bottom product resulting from this last-mentioned evaporation is subjected to flash evaporation at subatmospheric pressure, while the solvent is obtained in all high-speed evaporation as a top fraction, characterized in that the solvent is refluxed into the top of the high-speed evaporator boiler (2, 7 and 13) introduced and a liquid side stream drawn off from the boiler (13) of the flash evaporation at subatmospheric pressure at a point above the liquid inlet of this boiler and to the bottom ren part of the boiler (2) of the flash evaporation is introduced at about atmospheric pressure and that, if necessary, a liquid side stream from the boiler (7) of the flash evaporation is drawn off at above atmospheric pressure at a point above the liquid outlet of this boiler and to the lower part of the boiler ( 2) the flash is run at around atmospheric pressure.

2. The method according to claim 1, characterized in that the liquid side stream from the tray immediately above the liquid inlet for this kettle the boiler is withdrawn.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that the first flash evaporation at a pressure of 0.9 to 1.4 ata, the second Rapid evaporation at a pressure of 2 to 4 ata and the third rapid evaporation takes place at a pressure of 0.05 to 0.4 ata.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that furfural is used as the solvent.

5. Procedure according to claim 1 to 4, characterized in that the in the bottom product of the boiler located solvents, in which the flash evaporation in subatmospheric Pressure taking place is removed from this bottom product by steam stripping will. References considered: U.S. Patent Nos. 2,115,401,2 312 912, 2163 303, 2186 298, 2139 240.