DE1165186B - Verfahren zum Abtrennen von Paraffinen und Aromaten aus Kohlenwasserstoffgemischen - Google Patents

Verfahren zum Abtrennen von Paraffinen und Aromaten aus Kohlenwasserstoffgemischen

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DE1165186B
DE1165186B DEE19711A DEE0019711A DE1165186B DE 1165186 B DE1165186 B DE 1165186B DE E19711 A DEE19711 A DE E19711A DE E0019711 A DEE0019711 A DE E0019711A DE 1165186 B DE1165186 B DE 1165186B
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aromatics
paraffins
zone
aromatic
extract phase
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Roger M Butler
John A Bichard
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ExxonMobil Technology and Engineering Co
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Exxon Research and Engineering Co
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G21/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents

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Description

  • Verfahren zum Abtrennen von Paraffinen und Aromaten aus Kohlenwasserstoffgemischen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Aromaten und Paraffinen aus Gemischen derselben durch Kombination einer extraktiven Destillation mit einer Extraktion unter Verwendung eines für Aromaten selektiven Lösungsmittels.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abtrennen von Paraffinen und Aromaten aus Kohlenwasserstoffgemischen besteht darin, daß das Kohlenwasserstoffgemisch in eine niedrig- und eine hochsiedende Fraktion zerlegt wird, die niedrigsiedende Fraktion in einer extraktiven Destillationszone mit einem verhältnismäßig hochsiedenden, für Aromaten selektiven Lösungsmittel in Berührung gebracht wird, die Extraktphase aus der extraktiven Destillationszone in einer Extraktionszone mit der hochsiedenden Fraktion behandelt und aus der Extraktionszone ein praktisch aromatenfreies Raffinat und eine aromatenhaltige zweite Extraktphase abgezogen werden.
  • Die Erfindung gestattet die Abtrennung praktisch reiner Paraffine und Aromaten aus einem Kohlenwasserstoffgemisch, das leichte Paraffine, wie C. - und C,- Paraffine, schwere Paraffine, leichte Aromaten, wie C.-Aromaten, und schwere Aromaten, wie C$- und C9 Aromaten, enthält, durch eine bisher unbekannte Kombination von Fraktionierung, extraktiver Destillation und Extraktion.
  • Die Abtrennung von Aromaten und Paraffinen aus Kohlenwasserstoffgemischen durch Extraktion in flüssiger oder gasförmiger Phase gestaltet sich immer schwieriger, je mehr der Siedebereich des Kohlenwasserstoffgemisches erweitert wird. Dies liegt daran, daß die relativen Löslichkeiten der niedrigsiedenden Paraffine, wie der CS und C.-Paraffine, und der schweren Aromaten, wie der C8- und C9-Aromaten, nicht mehr verschieden voneinander sind. Verwendet man z. B. Gemische von Diäthylenglykol und Wasser zum Extrahieren von Kohlenwasserstoffgemischen, aus Aromaten und Paraffinen, und wählt man dabei die Löslichkeitsbedingungen so, daß die schweren Aromaten vollständig extrahiert werden, so findet man, daß der Extrakt auch wesentliche Mengen an niedrigsiedenden Paraffinen enthält. Es ist daher erwünscht, die niedrigsiedenden Paraffine vor der in flüssiger oder gasförmiger Phase durchzuführenden Extraktion zu entfernen. Ein Verfahren, um dies zu erreichen, besteht darin, daß man die Kohlenwasserstoffbeschickung in einem Vorfraktionierturm derart fraktioniert, daß ein Teil der C5 und C.-Paraffine zusammen mit der geringstmöglichen Menge an Benzol über Kopf abgetrieben wird. Nun bildet aber Benzol mit C.-Paraffinen nichtideale Lösungen, und es ist daher praktisch unmöglich, das Übergehen von Benzol zusammen mit der CS bis C.-Fraktion zu verhindern. Ein solcher Vorfraktionierturm wird bei einem Schnittpunkt des Kopfproduktes von etwa 60 bis 71° C betrieben, wobei sich die Temperatur nach dem Verhältnis der Menge der über Kopf abzuziehenden C. -Paraffine zu der Menge des Benzols richtet, die zusammen mit der Kopffraktion verlorengehen darf. Der Bodenrückstand des Vorfraktionierturmes wird einer Extraktionszone zugeführt, wo er mit einem für Aromaten selektiven Lösungsmittel behandelt wird. Die Aromaten werden in der Extraktphase abgezogen, während die Paraffine im Raffinat verbleiben. Die wesentlichen Unzulänglichkeiten dieser Methode sind dreifacher Art. Erstens enthält die aus dem Vorfraktionierturm über Kopf abgezogene C5 bis C6- Fraktion $enzol, wodurch die Menge der in der Extraktionszone gewinnbaren Aromaten vermindert wird. Zweitens ist diese C5 bis C.-Fraktion, weil sie Benzol enthält, ohne weitere Behandlung ungeeignet als Beschickung für Isomerisierungs- oder Paraffinalkylierungsverfahren, die mit Aluminiumchlorid, Aluminiumbromid oder ähnlichen sauren Katalysatoren arbeiten. Drittens gehen erhebliche Mengen an C6-Paraffinen mit dem Raffinat verloren, und wenn diese aus dem Raffinat zwecks Verwendung zur Isomerisierung oder zur Paraffinalkylierung zurückgewonnen werden sollen, ist eine weitere Fraktionierung des Raffinats erforderlich.
  • Alle diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeschaltet. Gemäß der Erfindung wird die Kohlenwasserstoffbeschickung so fraktioniert, daß alle C.- Paraffinkohlenwasserstoffe daraus entfernt werden. Diese Cs Paraffinfraktion, die auch den größten Teil des Benzols und etwas von dem in der Beschickung enthaltenen Toluol enthält, wird einer extraktiven Destillationszone zugeführt, wo die Fraktion in der Dampfphase mit einem für Aromaten selektiven Lösungsmittel in Berührung gebracht wird. Das als Destillat aus der extraktiven Destillationszone übergehende Raffinat ist praktisch frei von Aromaten und eignet sich als Beschickung für die Isomerisierung oder die Paraffinalkylierung. Die Extraktphase, die das selektive Lösungsmittel und gelöste Aromäten enthält, wird einer Extraktionszone zugeführt, wo sie mit dem Bodenrückstand von der Fraktionierung der Kohlenwasserstoffbeschickung in Berührung kommt. Das selektive Lösungsmittel entzieht dem Bodenrückstand die darin enthaltenen Aromaten, so daß ein im wesentlichen paraffinisches Raffinat entsteht, welches nur wenig oder keine Cs und leichteren Paraffine enthält. Der Extrakt aus der Extraktionszone enthält praktisch alle aus der Kohlenwasserstoffbeschickung stammenden Aromaten, und diese können daraus auf an sich bekannte Weise abgetrennt werden. Erforderlichenfalls wird der Extraktionszone zusätzliches frisches Lösungsmittel zugeführt, um Benzol oder Toluol zu entfernen, welches durch Rückextraktion in das Raffinat übergegangen sein könnte.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß es die Gewinnung von praktisch aromatenfreien C;.,- und C.- Paraffinen gestattet, die sich für die Isomerisierung oder die Paraffinalkylierung eignen. Außerdem wird die Gewinnung von Aromaten aus dem Kohlenwasserstoffgemisch wesentlich erhöht, nicht nur, weil das Benzol über Kopf abgetrieben und zurückgewonnen wird, sondern auch, weil in der Extraktionszone unter schärferen Bedingungen gearbeitet werden kann und daher schwere Aromaten aus dem Beschickungsgemisch in größeren Mengen gewonnen werden. Die letztere Möglichkeit besteht deshalb, weil die niedrigsiedenden Paraffine mit 6 und weniger Kohlenstoffatomen im Molekül dem Beschickungsstrom vor der Extraktion entzogen worden sind.
  • Nach einem bekannten Verfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe wird eine hauptsächlich aus Naphthenen bestehende Kohlenwasserstofffraktion der katalytischen Hydroformierung unterworfen, wobei ein Produkt entsteht, welches die der naphthenischen Beschickung entsprechenden aromatischen Kohlenwasserstoffe enthält, aus diesem Produkt wird durch Destillation ein an Aromaten reiches Konzentrat hergestellt, und das letztere wird der extraktiven Destillation unterworfen, wobei als Extraktionsmittel aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet werden, die einen höheren Siedepunkt besitzen als die zu gewinnenden aromatischen Kohlenwasserstoffe.
  • Dieses bekannte Verfahren stellt sich weder die Aufgabe noch ist es imstande, Gemische aus Paraffinen und Aromaten von verhältnismäßig weitem Siedebereich derart zu zerlegen, daß eine saubere Trennung in leichtere Paraffine, schwerere Paraffine, leichtere Aromaten und schwerere Aromaten erzielt wird.
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, die ein vereinfachtes Fließbild des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt.
  • Eine Kohlenwasserstoffbeschickung, die Aromaten, einschließlich schwerer Aromaten, wie C9 und C9 Aromaten, sowie Paraffine einschließlich leichter Paraffine, wie Cs und niedere Paraffine, enthält, wird durch Leitung 1 der Destillationszone 4 zugeführt, aus der die C4 und leichteren Kohlenwasserstoffe über Kopf durch Leitung 2 abgezogen werden. Die Kohlenwasserstoffbeschickung kann z. B. das Produkt eines Reformierverfahrens sein. Andere aromatenreiche Benzine, wie über Kobaltmolybdatkatalysatoren hydrierte Spaltbenzine oder gewisse ungespaltene Benzine, eignen sich ebenfalls als Ausgangsgut. Der Bodenrückstand aus der Zone 4 wird über Leitung 3 in die Destillationszone 7 geleitet. Die Zone 7 arbeitet bei einer Kopftemperatur von etwa 82 bis 193° C, vorzugsweise von 82 bis 149° C, bei Drücken im Bereich von etwa 0 bis 10 atü, vorzugsweise von 0 bis 3,4 atü, so daß alle C:; und Cg Paraffinkohlenwasserstoffe über Kopf durch Leitung 5 abziehen. Diese Temperatur- und Druckbedingungen ergeben einen Schnittpunkt im Bereich von etwa 66 bis l10° C. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß das abdestillierende C5 und C6- Kohlenwasserstoffgemisch erhebliche Mengen an Benzol und etwas Toluol enthält. Die über Kopf aus der Destillationszone 7 abgezogenen Kohlenwasserstoffe werden in der Dampfphase in die extraktive Destillationszone 19 eingeleitet, wo sie mit einem für Aromaten selektiven Lösungsmittel, wie einem Gemisch aus Diäthylenglykol und Wasser, in Berührung kommen, welches der Zone 19 durch Leitung 18 zugeführt wird. Gegebenenfalls kann man dem von der Zone 7 abströmenden Kopfprodukt über Leitung 27 andere nichtolefinische Raffmerieströme zusetzen, die C5 und/oder C9 Paraffine enthalten.
  • Um in der extraktiven Destillationszone einen engen Kontakt zwischen der dampfförmigen C5 und C6 -Fraktion und der flüssigen Lösungsmittelphase zu erzielen, kann man sich verschiedener Mittel bedienen. Ein nach Art der gewöhnlichen Glockenboden-Fraktionierkolonnen gebauter Turm ist zu diesem Zweck geeignet. Ebenso eignen sich mit Füllkörpern aus Steingut, Glas usw. gefüllte Türme zur Gewährleistung eines ausreichenden Kontaktes zwischen Flüssigkeit und Dampfphase.
  • Die extraktive Destillationskolonne wird bei Temperaturen im Bereich von etwa 66 bis 260° C vorzugsweise von 66 bis 149° C, und bei Drücken im Bereich von etwa 0 bis 3,4 atü, vorzugsweise von 0 bis 1 atü, betrieben, wobei die jeweiligen Bedingungen sich nach dem selektiven Lösungsmittel richten. In der extraktiven Destillierkolonne herrscht ein Temperaturgefälle, und zwar entspricht die niedrigere Temperatur des Kopfproduktes dem Siedepunkt der C.- bis C.-Fraktion, oder sie liegt etwas höher, während die höhere Temperatur dem Siedepunkt des als Bodenrückstand abgezogenen Gemisches von Lösungsmittel und Aromaten entspricht. Insbesondere kann die Kopftemperatur der extraktiven Destillationskolonne im Bereich von etwa 66 bis 121° C, vorzugsweise bei etwa 71° C und die Bodentemperatur im Bereich von etwa 121 bis 260° C, vorzugsweise von etwa 121 bis 177° C, liegen. Wärmezufuhr, Zufuhrgeschwindigkeit des Lösungsmittels und Rückflußverhältnis werden in diesem extraktiven Destillationsturm so aufeinander eingestellt, daß man Produkte von der gewünschten Reinheit erhält. Verfahren, um die günstigste Kombination dieser Veränderlichen zu erzielen, sind dem Fachmann bekannt.
  • Das Kopfprodukt wird aus der extraktiven Destillationszone 19 durch Leitung 17 abgezogen und enthält praktisch aromatenfreie CS und C. - Paraffine. Der Kohlenwasserstoffstrom in der Leitung 17 eignet sich daher als Beschickung für ein Isomerisierungs- oder Paraffinalkylierungsverfahren. Die Extraktphase wird aus der Zone 19 über Leitung 11 abgezogen und enthält das Lösungsmittel und gelöste Aromaten.
  • Der Bodenrückstand aus Zone 7 gelangt über Leitung 6 in eine weitere Destillationszone 10, wo Polymere und diejenigen hochsiedenden Aromaten, die sich leicht von der Beschickung abtrennen lassen, abgesondert und durch Leitung 9 abgezogen werden. Das Kopfprodukt 8 aus der Destillationszone 10 enthält daher C7 und höhere Paraffine und diejenigen schweren Aromaten, wie CB und C9 Aromaten, die sich in der Destillationszone 10 nicht leicht von dem Kohlenwasserstoffrückstand trennen ließen. Die Verfahrensstufe der Abtrennung in der Zone 10 ist nicht obligatorisch; ihre Anwendung richtet sich vielmehr nach der Beschaffenheit des Beschickungsstromes. Das Kopfprodukt 8 aus der Zone 10 wird kondensiert und in die Extraktionszone 16 geleitet, wo es mit der Extraktphase aus der extraktiven Destillationszone 19 zusammentrifft. Die Extraktionszone wird im Temperaturbereich von etwa 38 bis 232° C, je nach der Natur des Lösungsmittels, betrieben. Die bevorzugten Arbeitstemperaturen liegen zwischen 149 und 204° C. Diese Extraktionszone wird so betrieben, daß die maximale Gewinnung der schweren Aromaten ermöglicht wird, zu deren Entfernung schärfere Arbeitsbedingungen erforderlich sind. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind in der Extraktionszone höhere Temperaturen zulässig, als man sie normalerweise für die Extraktion von Aromaten dieses Bereichs anwenden würde, weil die C5 und C.-Paraffine dem Beschickungsstrom bereits vor seinem Eintritt in diese Zone praktisch vollständig entzogen worden sind.
  • Die besondere Art, auf welche die Extraktion des Stromes 8 mit der aus der extraktiven Destillationszone stammenden Extraktphase durchgeführt wird, kann zwar im Rahmen der bekannten, mit zwei flüssigen Phasen arbeitenden Extraktionsverfahren abgeändert werden; die Abbildung stellt jedoch schematisch das Extraktionsverfahren dar, welches mit Gegenstrom in einer senkrechten Kammer arbeitet. Das Lösungsmittel und die gelösten Aromaten aus der Zone 19 werden durch Leitung 11 in den oberen Teil der Extraktionszone 16 eingeleitet und fließen abwärts in Berührung mit den aufwärts strömenden Kohlenwasserstoffen, die durch Leitung 8 zugeführt werden. Frisches Lösungsmittel kann der Extraktionszone oberhalb des Eintrittspunktes der Leitung 11 zugesetzt werden, um das aus dem Strom 11 durch das Raffinat etwa rückextrahierte Benzol oder Toluol zu entfernen. Das frische Lösungsmittel wird durch Leitung 13 zugeführt. Das Raffinat, welches C7 und höhere Paraffine enthält, ist praktisch frei von Aromaten und wird durch Leitung 12 abgezogen.
  • Die Extraktphase aus der Extraktionszone 16 wird durch Leitung 14 dem Schnelldistillationssturm 20 zugeführt, aus welchem ein Teil der Aromaten über Kopf durch Leitung 21 abgetrieben und im Kreislauf in die Extraktionszone 16 zurückgeleitet wird. Der restliche Strom gelangt über Leitung 22 in die Lösungsmittelrückgewinnungszone 24, wo die Aromaten auf an sich bekannte Weise von dem selektiven Lösungsmittel getrennt werden. Ein bevorzugtes bekanntes Verfahren zum Abtrennen der Aromaten von dem selektiven Lösungmittel besteht darin, daß die Extraktphase 14, wie in der Abbildung dargestellt, in zwei Stufen destilliert wird. Die Kopffraktionen 21 und 23 eignen sich zur Kreislaufführung in die Extraktionszone 16, da Paraffine, die etwa noch in dem Extraktstrom 14 verblieben sind, in den Zonen 20 und 24 gegenüber den Aromaten bevorzugt überdestillieren und daher in dem Strom in der Leitung 15 angereichert sind. Die Aromaten werden als Seitenstrom aus der Zone 24 gewonnen und enthalten eine wesentlich niedrigere Konzentration an Paraffinen als der Extraktstrom 14.
  • Die oben beschriebene Methode zur Herstellung des für die Extraktionszone bestimmten Kreislaufgutes 15 und zur Gewinnung des aromatischen Produktes 25 wird zwar bevorzugt, man kann jedoch auch nach anderen Methoden arbeiten. So können z. B. die (nicht als Lösungsmittel dienenden, falls man mit einem Kohlenwasserstofflösungsmittel arbeitet) Kohlenwasserstoffe aus dem Strom 14 durch einfaches Fraktionieren entfernt werden, und ein Teil derselben kann im Kreislauf in die Extraktionszone 16 zurückgeleitet werden. Der Rest stellt dann das aromatische Produkt dar. In diesem Falle wird das aromatische Produkt jedoch nicht so rein sein wie dasjenige, das nach der oben beschriebenen bevorzugten Methode gewonnen ist.
  • Jedenfalls wird das zurückgewonnene Lösungsmittel durch Leitung 26 im Kreislauf über Leitung 18 in die extraktive Destillationszone 19 und über Leitung 13 in die Extraktionszone 16 zurückgeleitet. Die gewonnenen Aromaten ziehen durch Leitung 25 ab und können nach Wunsch weiterverarbeitet werden.
  • Die Wirksamkeit der extraktiven Destillation in Kombination mit der Fraktionierung der Beschickung zwecks Entfernung aller C5 und C. - Paraffine wird durch den folgenden Versuch veranschaulicht. Ein aus einer von C, bis 90,5° C reichenden Reformatfraktion gewonnener Kohlenwasserstoffbeschickungsstrom, dessen Analyse in Tabelle A wiedergegeben ist, wurde auf 90,5 bis 93° C vorerhitzt, um eine gesättigte Dampfbeschickung zu liefern, und wurde einem von einem Vakuummantel umgebenen, 25,4 mm weiten Turm zugeführt.
    Tabelle A
    Analyse der Beschickung
    Gewichts Volum-
    prozent - I prozent
    Isobutan .................... 0,1 0,1
    n-Butan ..................... 0,4 0,5
    Isopentan ................... 1,7 2,0
    n-Pentan .................... 1,3 1,5
    2,2-Dimethylbutan ........... 0,9 1,0
    2-Methylpentan
    und 2,3-Dimethylbutan ..... 9,5 10,5
    3-Methylpentan .............. 6,5 7,1
    n-Hexan ..................... 18,2 20,1
    Benzol ...................... 27,7 23,0
    Naphthene und C?-I--Kohlen-
    wasserstoffe ............... 33,7 34,2
    100,0 I 100,0
    Der Turm war mit einer Zufuhrleitung für die Beschickung in seinem Bodenteil, einem Einlaß für das Lösungsmittel im oberen Teil, einem Verdampfer, einem selbsttätigen Rückflußregler und einer Leitung zum Abziehen des Kopfproduktes ausgetattet. Das für Aromaten selektive Lösungsmittel strömte abwärts im Gegenstrom zu der dampfförmigen Beschickung. Das selektive Lösungsmittel war ein Gemisch von Diäthylenglykol und Wasser mit einem Wassergehalt von 0,13 Gewichtsprozent, einem Siedepunkt von 238° C und einem spezifischen Gewicht (15,56° C/15,56° C) von 1,115. Das Bodenprodukt, bestehend aus dem selektiven Lösungsmittel und den gelösten Aromaten, konnte nach Wunsch aus dem Verdampfer abgezogen werden. In Tabelle B sind die Arbeitsbedingungen, Zufuhrgeschwindigkeiten und Ergebnisse dieser Versuche angegeben.
    Tabelle B
    Entzug von Aromaten durch extraktive Destillation
    Versuch Nr.
    1 I 2 I 3 I 4 5 I 6
    Arbeitsbedingungen
    Rückflußverhältnis ...................... 2 2 2 2 2 2
    Verhältnis Lösungsmittel zu Beschickung,
    VOUVol. ............................. 0 0 0 0 9,5 8,3
    Verdampfertemperatur, ° C .............. 78 68 84 88 135 163
    Periodendauer, Stunden .................. 2,0 1,5 2,0 2,0 2,5 2,0
    Gewicht der Kohlenwasserstoffbeschickung, g 603 378 610 611 269 246
    Gewicht der Lösungsmittelbeschickung, g . . 0 0 0 0 3877 3119
    Bodenprodukt
    Gesamtgewicht (Lösungsmittel -I- Kohlen-
    wasserstoffe), g ........................ 373 235 268 215 4011 3197
    Gewichtsprozent Kohlenwasserstoffe ....... 100 100 100 100 2,64 1,93
    Gewichtsprozent C.- und C. -Paraffine in den
    Kohlenwasserstoffen ................... - - - - 0,0 -
    Kopfprodukt
    Gewicht, g .............................. 233 145 342 379 135 168
    Volumprozent der Kohlenwasserstoffbeschik-
    kung ................................. 37,7 38,2 57,7 68,6 62,2 75,8
    Volumprozent Benzol .................... 22 22 23 23 1 5
    Tabelle B (Fortsetzung)
    7 Versuch Nr.
    1 8 9 10- 11-
    Arbeitsbedingungen
    Rückflußverhältnis ...................... 2 3 3 1 1
    Verhältnis Lösungsmittel zu Beschickung,
    Vol./Vol. ............................. 9,7 9,1 9,0 8,8 13,1
    Verdampfertemperatur, ° C .............. 190 135 121 117 138
    Periodendauer, Stunden .................. 3,0 3,0 2,0 1,0 2,5
    Gewicht der Kohlenwasserstoffbeschickung, g 318 329 222 112 200
    Gewicht der Lösungsmittelbeschickung, g .. 4684 4590 3038 1498 4006
    * Bei diesen Versuchen hatte das Diäthylenglykol-Lösungsmittel ein spezifisches Gewicht (15,560C/15,56'C) von 1,117,
    einen Siedepunkt von 240,3° C und einen Wassergehalt von 0,10 Gewichtsprozent.
    Tabelle B (Fortsetzung)
    Versuch Nr.
    7 18 I9I10*I11*
    Bodenprodukt
    Gesamtgewicht (Lösungsmittel + Kohlen-
    wasserstoffe), g ........................ 4779 4746 3160 1534 4103
    Gewichtsprozent Kohlenwasserstoffe ....... 1,68 2,60 3,01 2,97 2,44
    Gewichtsprozent C5 und C. -Paraffine in den
    Kohlenwasserstoffeh ................... - - 1,4 - 2,2
    Kopfprodukt
    Gewicht, g .............................. 223 173 100 46 89
    Volumprozent der Kohlenwasserstoffbeschik-
    kung ................................. 77,7 64,3 57,7 59,9 53,8
    Volumprozent Benzol .................... 7 5 2,8 0,9 0,9
    * Bei diesen Versuchen hatte das Diäthylenglykol-Lösungsmittel ein spezifisches Gewicht (15,56° C/15,56° C) von 1,117,
    einen Siedepunkt von 240,3° C und einen Wassergehalt von 0,10 Gewichtsprozent.
    Aus einem Vergleich der Versuche 5 A bis 5 D mit allen anderen Versuchen der Tabelle B geht hervor, daß die extraktive Destillation die Menge an Benzol, die in dem Kopfprodukt verlorengehen würde, erheblich vermindert. Bemerkenswert ist auch, daß das Bodenprodukt, welches einer Extraktionszone zugeführt wird, weniger als 3 % derjenigen C5 und CE Paraffinkohlenwasserstoffe enthält, die der extraktiven Destillationszone zugeführt wurden, und daher praktisch frei von Paraffinen ist, die die Anwendung scharfer Arbeitsbedingungen in der Extraktionszone hindern könnten. Alles Benzol, welches nicht in dem Kopfprodukt erscheint, löst sich in dem selektiven Lösungsmittel und wird ein Teil des Bodenproduktes, welches, wie oben beschrieben, der Extraktionszone zugeführt wird.
  • Bei jeder extraktiven Destillation muß das Verhältnis von Lösungsmittel zu Beschickung, welches die besten Ergebnisse liefert, und auch das günstigste Rückflußverhältnis bei diesem Verhältnis von Lösungsmittel zu Beschickung durch Versuch bestimmt werden, wie es dem Fachmann geläufig ist. So wurde z. B. bestimmt, daß das Verhältnis von Lösungsmittel zu Beschickung für den extraktiven Destillationsturm bei Anwendung eines Gemisches von Diäthylenglykol und Wasser im Bereich von 1 bis 20, vorzugsweise von 2 bis 10, liegt. Arbeitet man z. B. mit einem Verhältnis von Lösungsmittel zu Beschickung von 9, so soll das Rückflußverhältnis im Bereich von 3 bis 1, vorzugsweise bei 2, liegen. Derartige Bestimmungen der günstigsten Bedingungen für die extraktive Destillation liegen im Bereich des Fachkönnens des Sachverständigen und bilden keinen Teil der Erfindung. In der extraktiven Destillationszone kann man unter nur geringer Erhöhung der Betriebskosten mit verhältnismäßig hohen Verhältnissen von Lösungsmittel zu Beschickung arbeiten, da der Lösungsmittelbedarf für die Extraktionszone normalerweise bedeutend höher ist als derjenige für die extraktive Destillationszone. Die Erfindung wurde zwar oben an Hand der Verwendung eines Gemisches von Diäthylenglykol und Wasser als Lösungsmittel beschrieben; man kann jedoch, wie es dem Fachmann geläufig ist, auch viele andere Lösungmittel zu dem gleichen Zweck verwenden. Besondere Beispiele für solche Lösungsmittel sind Butanol, Isobutanol, Pentanol, Hexanol, Glykol, Glycerin, Diäthylenglykol, Dipropylenglykol, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Polyäthylenglykol (Molekulargewicht 200 bis 400), Alkyläther von Äthylen- und Diäthylenglykol, wie der Methyl-, Äthyl-, Propyl- und Butyläther von Äthylenglykol und von Diäthylenglykol, die Dimethyl-, Diäthyl-, Dipropyl- und Dibutyläther von Diäthylglykol und gemischte Dialkyläther, wie die Methyläthyldiäther, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Benzaldehyd, Zimmtaldehyd, Salicylaldehyd, p-Methoxybenzaldehyd, Phenol, Furfurol, Mono-, Di- und Trinitrophenol, Xylol, Kresol, Nitrokresol, Guajakol, Eugenol, Isoeugenol, Piperonal (3,4-Methylendioxybenzaldehyd), Acetophenon, Benzophenon, Formamid, Dimethyl- und Diäthylformamid, Sulfolan und flüssige Substitutionsprodukte von Sulfolan, wie 3-Methylsulfolan und 2,4-Disulfolan.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann als Teil eines größeren Systems durchgeführt werden, wobei das Beschickungsgut zunächst einer Reformieranlage zugeleitet und das Produkt dieser Anlage der Destillationszone 4 zugeführt werden kann. Die zurückgewonnenen Butane und C5 und C.- Paraffinkohlenwasserstoffe können miteinander vereinigt und einem Isomerisierungs- und/oder Paraffinalkylierungsverfahren zugeleitet werden, in welchem Isoparaffine erzeugt werden, die sich als Benzinbestandteile eignen. Die Menge der für solche Verfahren zur Verfügung stehenden aromatenfreien Paraffine kann erhöht werden, indem man der Beschickung für die extraktive Destillationszone andere nichtolefinische Raffinerieströme zusetzt. Die zurückgewonnenen Aromaten können Fraktionier- und Reinigungsverfahren zugeführt werden, wobei Benzol, Toluol und Xylol getrennt und nach Wunsch verwendet werden können. Ferner kann das ganze gewonnene Raffinat oder eine hochsiedende Fraktion desselben aus der Extraktionszone im Kreislauf in die Reformieranlage zurückgeleitet werden.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Abtrennen von Paraffinen und Aromaten aus Kohlenwasserstoffgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstoffgemisch in eine niedrig- und eine hochsiedende Fraktion zerlegt wird, die niedrigsiedende Fraktion in einer extraktiven Destillationszone mit einem verhältnismäßig hochsiedenden, für Aromaten selektiven Lösungsmittel in Berührung gebracht wird, die Extraktphase aus der extraktiven Destillationszone in einer Extraktionszone mit der hochsiedenden Fraktion behandelt und aus der Extraktionszone ein praktisch aromatenfreies Raffinat und eine aromatenhaltige zweite Extraktphase abgezogen werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein CS bis C9 Paraffine und Cs bis C9 Aromaten enthaltendes Kohlenwasserstoffgemisch mit einem Schnittpunkt von etwa 66 bis 110° C unter Abtreibung aller C"-und C6-Paraffine fraktioniert wird, die C.- und C6-Paraffine in der Dampfphase im Gegenstrom mit einem flüssigen, für Aromaten selektiven Lösungsmittel in einer extraktiven Destillationszone behandelt werden, aus der extraktiven Destillationszone ein dampfförmiges Raffinat und eine flüssige Extraktphase abgezogen werden, die flüssige Extraktphase in einer Extraktionszone im Gegenstrom mit den bei der fraktionierten Destillation als Rückstand anfallenden Kohlenwasserstoffen behandelt wird, aus der Extraktionszone ein praktisch aromatenfreies Raffinat und eine aromatenhaltige zweite Extraktphase abgezogen werden und aus der zweiten Extraktphase die darin enthaltenen Aromaten gewonnen werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine niedrigsiedende, CS und C.-Paraffine enthaltende, aus dem Kohlenwasserstoffgemisch gewonnene Fraktion verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstrombehandlung der Extraktphase mit der bei der Kohlenwasserstoffdestillation gewonnenen Bodenfraktion in der Extraktionszone bei einer Temperatur im Bereich von etwa 38 bis 232° C erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als für Aromaten selektives Lösungsmittel ein Gemisch von Diäthylenglykol und Wasser verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Extraktionszone frisches, für Aromaten selektives Lösungsmittel zugeführt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Extraktionszone frisches, für Aromaten selektives Lösungsmittel im Gegenstrom mit den bei der Destillation als Bodenrückstand anfallenden Kohlenwasserstoffen in Berührung gebracht wird, wobei das frische Lösungsmittel in die Extraktionszone an einer in bezug auf die Strömung der Extraktphase stromaufwärts gelegenen Stelle eingeführt wird. B. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die extraktive Destillationszone bei einer Temperatur im Bereich von etwa 66 bis 260° C betrieben wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 793151.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB793151A (en) * 1955-08-25 1958-04-09 Exxon Research Engineering Co Recovery of aromatic hydrocarbons

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