DE1269272B - Verfahren zur Gewinnung von Aromaten durch Extraktion und/oder Extraktivdestillation mit Loesungsmittelgemischen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

ClOg

Deutsche KL: 23 b-2/01

Nummer: 1269 272

Aktenzeichen: P 12 69 272.7-44

Anmeldetag: 29. September 1964

Auslegetag: 30. Mai 1968

Die Gewinnung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere von Benzol, Toluol und Xylol, aus Kohlenwasserstoff gemischen durch Flüssig-Flüssig-Extraktion mit selektiven Lösungsmitteln und/oder durch Extraktivdestillation wird seit mehreren Jahrzehnten technisch angewendet.

Aus der Tatsache, daß immer wieder neue Lösungsmittel für dieses Verfahren vorgeschlagen und patentiert werden, kann man schließen, daß das ideale Lösungsmittel für diesen Prozeß noch nicht gefunden wurde.

Neben reinen Lösungsmitteln werden häufig auch Lösungsmittelgemische vorgeschlagen. Weit verbreitet ist die Methode, dem Lösungsmittel bestimmte Anteile an Wasser zuzusetzen. Dieser Wasserzusatz bietet folgende Vorteile:

1. Die Selektivität des Lösungsmittels wird erhöht.

2. Die Abtrennung insbesondere der höheren Aromaten aus dem gewonnenen Extrakt ist auch bei kleinerer Siedepunktdifferenz zum Lösungsmittel gut möglich, weil die Aromaten azeotrop mit dem Wasser, d. h. unterhalb 100⁰C übergehen.

Verfahren zur Gewinnung von Aromaten
durch Extraktion und/oder Extraktivdestillation mit Lösungsmittelgemischen

Anmelder:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,

6000 Frankfurt, Reuterweg 32

Als Erfinder benannt:

Dr. Karl-Heinz Eisenlohr, 6079 Buchschlag;

Dr. Eckart Müller, 6000 Bergen Enkheim

3. Die Sumpftemperatur in der Destillationskolonne, welche die gewonnenen Aromaten vom Lösungsmittel trennt, wird erniedrigt, wodurch einerseits Hitzezersetzungen vermindert werden und andererseits die aufzuwendende Wärmeenergie für das Aufheizen des Lösungsmittels auf die Sumpftemperatur verringert wird.

4. Für die Flüssig-Flüssig-Extraktion kommt als weiterer Vorteil hinzu, daß das Zweiphasengebiet eine größere Existenzbreite hat, so daß höhere Aromatenkonzentrationen im Einsatzgemisch zulässig sind, ohne das Zweiphasengebiet zu verlassen.

Andererseits müssen beim Wasserzusatz folgende Nachteile in Kauf genommen werden:

1. Die Kapazität, d. h. die Beladefähigkeit des Lösungsmittels sinkt.

2. Das Wasser verdampft azeotrop mit den vom Lösungsmittel abzutrennenden Aromaten, wodurch die aufzuwendende Wärmeenergie beträchtlich erhöht wird.

3. In manchen Fällen bewirkt das Wasser unerwünschte chemische Reaktionen, besonders Hydrolysen.

Es sind auch eine Anzahl nicht wäßriger Lösungsmittelgemische für die Aromatenextraktion bekanntgeworden, wie Gemische aus SO₂, Äthylenglykol und Formamid oder aus einem »Primärlösungsmittel«, das Glykolderivate enthält und einem »Sekundärlösungsmittel«, wie Methanol, Äthanol und Aceton. Diese Lösungsmittelgemische haben jedoch den Nachteil, daß ein Teil des Lösungsmittels niedriger siedet als die zu gewinnenden Aromaten, während der andere Teil höher siedet. Dadurch entsteht ein hoher Aufwand an Investitions- und Betriebskosten für die Abtrennung der Aromaten vom Lösungsmittel, der die Vorteile dieser Kombination im allgemeinen nicht aufwiegt.

Weitere bekanntgewordene Vorschläge umfassen

z. B. die Kombinationen verschiedener Glykolderivate, Gemische von zwei Lösungsmitteln, von denen das erste eine oder zwei und das zweite zwei oder mehr Hydroxylgruppen im Molekül hat, oder Äthylenkarbonat mit Zusätzen von Glycerin, Formamid, Glykol, Ameisensäure, Pentaerythrit, Äthanolamin, Monochlorhydrin, Acetamid, Resorcin und/oder Hydrochinon als »Verdünnungsmittel«, oder Alkandinitril, Dimethylhydantoin, N-Alkylpyrrolidon, /3-Butyrolacton, Cyanäther von Diäthylenglykol oder mit Tri- oder Tetraäthylenglykolen oder Gemischen beliebiger dieser für Aromaten und bzw. oder Olefine selektiven Lösungsmittel.

Der Stand der Technik über die Einsatzmöglichkeiten von Lösungsmittelkombinationen zur Aromatenextraktion und Extraktivdestillation kann somit dahingehend zusammengefaßt werden, daß die Wirkung eines Wasserzusatzes zu einem Lösungsmittel qualitativ bekannt ist und daß einiges über die Eigenschaften verschiedener Kombinationen von Glykolderivaten bekannt ist. Nach welchen Gesichtspunkten

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sonst Lösungsmittel zusammengemischt werden können, damit sie gute Eigenschaften für die Aromatenextraktion und Extraktivdestillation geben, wird jedoch in der wissenschaftlichen und Patentliteratur nicht beschrieben.

Demgegenüber wurde nun gefunden, daß trotz der sehr großen Zahl der für diese Zwecke bekannten Lösungsmittel und trotz ihres chemisch sehr verschiedenartigen Aufbaus gewisse Gesetzmäßigkeiten vorliegen, deren Kenntnis es ermöglicht, aus der unübersehbar großen Zahl von möglichen Kombinationen diejenigen zu wählen, welche optimale Eigenschaften erwarten lassen.

Für ein selektives Lösungsmittel zur Gewinnung von Aromaten durch Extraktion und/oder durch Extraktivdestillation sind vor allem folgende physikalischen Eigenschaften erwünscht:

1. Hohe Selektivität,

2. hohe Kapazität,

3. hoher Aromatenbereich, d. h. Ausbildung eines Zweiphasensystems auch bei hoher Aromatenkonzentration — als Aromatenbereich eines Lösungsmittels ist nachstehend die höchste Aromatenkonzentration im Dreistoffsystem Benzol— n-Heptan—Lösungsmittel bezeichnet, bei der noch ein Zweiphasensystem vorliegt und bei dessen Überschreitung kein Zerfall in zwei Phasen mehr stattfindet —,

4. niedrige Löslichkeit des Lösungsmittels in der Kohlenwasserstoffphase,

5. niedrige Viskosität,

6. hohe Dichte,

40

35

7. Siedepunkt oberhalb des Siedebereiches der zu

gewinnenden Aromaten,

8. thermische und chemische Beständigkeit am Siedepunkt und

9. Schmelzpunkt unterhalb der Umgebungstemperatur.

Es wurde festgestellt, daß diese verschiedenen physikalischen Eigenschaften bei den einzelnen Lösungsmitteln nicht völlig regellos auftreten, sondern daß gewisse Gesetzmäßigkeiten zu beobachten sind, welche für die Wahl einer günstigen Lösungsmittelkombination von besonderer Bedeutung sind.

Von den genannten Eigenschaften ist besonders die dritte, der Aromatenbereich, als ordnendes Prinzip für die Einteilung der Lösungsmittel in bestimmte Gruppen geeignet. Ordnet man die Lösungsmittel nach steigendem Aromatenbereich, so kann man diese in drei Gruppen einteilen:

A. Lösungsmittel mit niedrigem Aromatenbereich,

B. Lösungsmittel mit hohem Aromatenbereich und

C. Lösungsmittel, die mit Aromaten nicht unbegrenzt

mischbar sind.

60

Als niedriger Aromatenbereich ist nachstehend ein solcher von weniger als 50 %, vorzugsweise weniger als 35% Aromaten im Maximum des Zweiphasengebietes bezeichnet.

In den F i g. 1 bis 6 sind Phasendiagramme des Systems Lösungsmittel—Benzol—Heptan bei Raumtemperatur für jeweils zwei Lösungsmittel der Gruppen A, B, C dargestellt.

A. Zwei typische Phasendiagramme für zwei Lösungsmittel (N-Methylpyrrolidon und Furfurol) der ersten Gruppe (niedriger Aromatenbereich) mit Angabe der Verteilungsgleichgewichte in dem System Lösungsmittel—Benzol—Heptan sind in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Die Lösungsmittel dieser Gruppe zeichnen sich durch hohe Kapazität, niedrige Selektivität und hohe Löslichkeit des Lösungsmittels in der Kohlenwasserstoffphase aus. Wegen ihrer geringen Selektivität werden die Lösungsmittel dieser ersten Gruppe üblicherweise nur mit Wasserzusatz verwendet, wobei die obenerwähnten Nachteile in Kauf genommen werden müssen.

Es wurde nun gefunden, daß die meisten Lösungsmittel dieser Gruppe zwei weitere wichtige und günstige Eigenschaften haben, nämlich niedrige Viskosität und thermische Stabilität beim Siedepunkt. Zu dieser Gruppe gehören besonders Verbindungen mit heterozyklischen Ringsystemen, wie z. B. Morpholin, N-Methylpyrrolidon, Furfurol, Ketodioxan, außerdem Dimethylformamid, Anilin, Äthylendiamin, Nitromethan, Äthylenglykolmonomethyläther, Diäthylenglykolmonomethyläther u. a., die alle einen Aromatenbereich unter 35% haben, sowie Diäthylentriamin, Triäthylentetramin, Tetraäthylenpentamin, Butyrolacton, Dimethylsulfoxyd mit einem Aromatenbereich zwischen 35 und 50 %·

B. Zur zweiten Gruppe, von der die beiden Vertreter Tetramethylensulfon und Äthylencarbonat in den F i g. 3 und 4 dargestellt sind, gehören die Lösungsmittel mit einem hohen Aromatenbereich, d. h. die Lösungsmittel mit einem Aromatenbereich von mindestens 50% im Maximum des Zweiphasensystems. Sie liegen damit an der Löslichkeitsgrenze mit Aromaten, z. B. so, daß sie mit Benzol in allen Verhältnissen mischbar mit Xylol, aber nicht mehr unbegrenzt mischbar sind.

Unter diesen Lösungsmitteln gibt es solche mit sehr hoher Selektivität bei guter Kapazität, welch letztere allerdings niedriger liegt als bei Lösungsmitteln der Gruppe A. Damit wären Verbindungen dieser Gruppe die idealen Lösungsmittel für die Aromatenextraktion, soweit nur Selektivität und Kapazität in Betracht gezogen werden, doch haben merkwürdigerweise ausnahmslos andere physikalische Eigenschaften dieser Stoffe so ungünstige Werte, daß diese als wesentliche Nachteile angesehen werden müssen. Vor allem haben die Vertreter dieser Gruppe alle die Nachteile, daß sie beim Siedepunkt nicht mehr stabil sind und - hohe Viskosität haben. Außerdem liegen ihre Schmelzpunkte teilweise oberhalb Normaltemperatur.

Zu dieser Gruppe gehören besonders Verbindungen mit doppelt gebundenem Sauerstoff und Dinitrile, wie z. B. Tetramethylensulf on, Äthylen- und Propylencarbonat, Oxy-, Thio- und Iminodipropionitril, Monomethylformamid und Tetraäthylenglykol.

C. Die Lösungsmittel der dritten Gruppe, von der die beiden Vertreter Diäthylenglykol und Propylenglykol in den F i g. 5 und 6 dargestellt sind, haben mit Aromaten eine Mischungslücke. Vorzugsweise werden als Vertreter dieser Gruppe

5 6

Stoffe verwendet, die weniger als 25 Gewichts- Hat man ein Einsatzgemisch, dessen nichtaroma-

prozent Benzol bei 20⁰C lösen. tischer Anteil hauptsächlich aus Paraffin besteht, oder

Ihre Kapazität ist geringer als die der Lösungs- verwendet man ein paraffinisches Gegenlösungsmittel, mittel der beiden anderen Gruppen. Ihre Selektivi- so kann der Anteil des Lösungsmittels der Gruppe A tat ist größer als die der ersten Gruppe und meist 5 um 5 bis 10% höher sein als vorstehend definiert. Hat kleiner als die der zweiten Gruppe. Sie haben fast ^der nichtaromatische Anteil des Einsatzproduktes alle hohe Viskosität und hohen Siedepunkt. Die hingegen einen hohen Gehalt an Olefinen und/oder thermische Stabilität beim Siedepunkt ist teil- Naphthenen, so wird es oft zweckmäßig sein, den weise gegeben. Diese Gruppe enthält meist ketten- Anteil des Lösungsmittels der Gruppe C um 5 bis förmige Verbindungen mit einer oder mehreren ^l0 lO°/o ^zu erhöhen.

Hydroxylgruppen, oft auch Verbindungen mit Diese Verhältnisse sind nachstehend an Hand der

Aminogruppen, wie z. B. Äthylenglykol, Di- F i g. 7 bis 11 am Beispiel des Lösungsmittelgemisches äthylenglykol, Propylenglykol, Mono-, Di-, Tri- Äthylenglykol—N-Methylpyrrolidon (in der weiteren äthanolamin, Glycerin, Cyclohexandimethanol, Beschreibung als Glykol und NMP abgekürzt) er-Digläthylenglykolamin, Formamid, Malondinitril 15 läutert. Aus der F i g. 7 ist ersichtlich, daß die Be- und Hydrazin. ladefähigkeit für Aromaten eines Gemisches aus einem

Lösungsmittel der Gruppe A (NMP) und einem

Es wurde nun gefunden, daß man durch Mischen Lösungsmittel der Gruppe C (Glykol) größer ist als eines Lösungsmittels, welches der ersten Gruppe (A) die Beladefähigkeit, die der Mischungsregel entspricht angehört, mit einem Lösungsmittel aus der dritten ao und durch die strichpunktierte Linie A-C dargestellt Gruppe (C) Gemische erhält, welche wesentlich bessere ist und sogar größer sein kann, im allgemeinen auch Eigenschaften haben, als nach der Mischungsregel zu größer ist als die Beladefähigkeit jedes einzelnen reinen erwarten gewesen wäre. Gegenstand der Erfindung ist Mischpartners. Im dargestellten Beispiel liegt die ein Verfahren zur Gewinnung von Aromaten aus maximale Beladefähigkeit bei einem Gemisch von Kohlenwasserstoffgemischen durch Extraktion und/ 25 55 % Glykol und 45 % NMP und beträgt 55 Ge- oder Extraktivdestillation mit Hilfe nichtwäßriger, wichtsprozent Benzol in der schweren Phase,
für Aromaten selektiver Lösungsmittelgemische, die Der Verlauf der Selektivität ist aus den Kurven der

oberhalb des Siedebereiches der zu gewinnenden F i g. 8 ersichtlich. Die Selektivität ist definiert als Aromaten sieden. Dieses Verfahren ist dadurch ge- das Verhältnis der Verteilungsfaktoren des Benzols kennzeichnet, daß ein Lösungsmittelgemisch verwen- 30 und Heptans im System Lösungsmittelgemisch— det wird, das mindestens ein Lösungsmittel (A) mit Benzol—Heptan bei 20⁰C.

einem Aromatenbereich im System Benzol—η-Hep- Der Verteilungsfaktor ist das Verhältnis der Kon-

tan—Lösungsmittel unter 50% und mindestens ein zentrationen der Bezugskomponente in der schweren Lösungsmittel (C) enthält, das mit Benzol nicht in und leichten Phase. Dort ist die Selektivität gegen die allen Verhältnissen mischbar ist. 35 Lösungsmittelzusammensetzungen aufgetragen, und

In solchen Gemischen ist die Selektivität in jedem zwar einmal für 10 % Benzol und einmal für 40% Falle höher, als nach der Mischungsregel zu erwarten Benzol in der leichten Phase. Beide Kurven laufen wäre, und oft sogar noch höher als die jeder der ein- durch ein Maximum, das bei 70 bis 80% Glykol liegt, zelnen Lösungsmittelkomponenten. Die Aufnahme- Das Maximum der Beladefähigkeit liegt also bei einer fähigkeit für Aromaten ist bei den Lösungsmitteln der 40 anderen Lösungsmittelzusammensetzung als das Maxi-Gruppe (A) begrenzt durch ihren niedrigen Aromaten- mum der Selektivität. Welche Lösungsmittelzusambereich, bei den Lösungsmitteln der Gruppe (C) mensetzung wirtschaftlich optimal ist, ist eine Frage durch ihr niedriges Lösevermögen für Aromaten. des richtigen Kompromisses zwischen optimaler Durch Kombination eines Lösungsmittels der Grup- Selektivität und optimaler Beladefähigkeit,
pe (A) mit einem Lösungsmittel der Gruppe (C) be- 45 In welcher Weise das Optimum zwischen Selektivität kommt man eine Aufnahmefähigkeit für Aromaten, und Kapazität gefunden werden kann, ist aus F i g. 9 die stets größer ist als die jeder der beiden Kompo- ersichtlich. Die Selektivität ist wie in F i g. 8 definiert, nenten und die der Komponente mit der besseren Als Maß für die Kapazität wird der Verteilungsfaktor Aufnahmefähigkeit oft noch um 50% und mehr über- des Benzols gewählt. Hier sind als Abszisse die Kapatrifft. 50 zitäten und als Ordinate die Selektivitäten für ver-

Eine unerwünschte Eigenschaft der Lösungsmittel schiedene Mischungsverhältnisse von NMP und aus der dritten Gruppe ist ihre hohe Viskosität. Auch Glykol aufgetragen. Die erhaltene Kurve ist vom in diesem Punkt wurde eine vorteilhafte Eigenschaft Aromatengehalt abhängig. Im dargestellten Diader Kombination gefunden, daß nämlich die Viskosität gramm wurde ein Aromatengehalt von 10% in der des Lösungsmittelgemisches stets niedriger liegt, als 55 leichten Phase zugrundegelegt, um das ganze System man nach der Mischungsregel berechnen würde. erfassen zu können. Man sieht, daß die Punkte der

Weiterhin wurde gefunden, daß das günstigste einzelnen Mischungen weit von der Verbindungs-Mischungsverhältnis für die verschiedenen Lösungs- geraden A-C der reinen Komponenten entfernt liegen, mittelgemische nach folgender Methode schnell ge- und zwar nach rechts oben hin, d. h. zu Werten von funden werden kann: 60 höherer Kapazität und höherer Selektivität. Man sieht,

Man vermißt das Dreistoffsystem Lösungs- daß der am weitesten nach rechts oben ragende und mittel A—Lösungsmittel C—Benzol, bestimmt damit wirtschaftlich optimale Bereich zwischen 50 die Löslichkeitsgrenzen und dann den kritischen und 60 % Glykol liegt.

Punkt, d. h. den Punkt, in welchem leichte und Dieser Wert von etwa 55 % Glykol wird auch

schwere Phasen einander gleich werden. Die Zu- 65 gefunden, wenn man — wie voranstehend dargestellt —· sammensetzung des Lösungsmittels in diesem das Dreistoffdiagramm der beiden Lösungsmittel mit Punkt ist die günstigste für die Aromatenextrak- Benzol vermißt und den kritischen Punkt bestimmt, tion bzw. Extraktivdestillation. F i g. 10 zeigt dieses Diagramm für das System NMP—

Glykol—Benzol. Im kritischen Punkt P beträgt das Verhältnis Glykol zu NMP 55:45.

Schließlich ist aus F i g. 11 noch ersichtlich, daß die Viskosität eines Gemisches von NMP und Glykol vor allem im mittleren Bereich nicht unerheblich tiefer liegt, als nach der Mischungsregel (Gerade A-C) zu erwarten wäre.

Weitere Lösungsmittelgemische optimaler Zusammensetzung sind folgende:

Lösungsmittelmischung
Komponenten

N-Methylpyrrolidon
Diäthanolamin

Anilin

Monoäthanolamin .

Butyrolacton

Cyclohexandimethanol

Phenol

Glykol

Anilin

Glykol

Phenol ,

Glycerin ,

N-Methylpyrrolidon ...
Cyclohexandimethanol .

Dimethylformamid

Cyclohexandimethanol.

Anilin

Cyclohexandimethanol .

Phenol

Cyclohexandimethanol .

Furfurol

Cyclohexandimetahnol .

Butyrolacton

Formamid

Dimethylsulfoxyd ..
Formamid

Butyrolacton

Malonnitril

N-Methylpyrrolidon
Malonnitril

Dimethylsulfoxyd .
Monoäthanolamin

Dimethylformamid
Malonnitril

Dimethylsulfoxyd .
Malonnitril

Dimethylformamid
Formamid

N-Methylpyrrolidon
Glycerin

Dimethylsulfoxyd ..
Glykol

Dimethylformamid .
Glycerin

N-Methylpyrrolidon
Formamid

Gewichtsprozent

35,55 64,45

52,1 47,9

36,56 63,44

38,5 61,5

57,0 43,0

50,7 49,3

28,4 71,6

26,78 73,22

44,29 55,71

34,5 65,5

46,4 53,6

64,92 35,08

77,78 22,22

28,24 71,76

21,2 78,8

47,2 52,8

23,4 76,6

35,1 64,9

60,8 39,2

58,99 41,01

62,3 37,7

74,24 25,76

64,24 35,76 Lösungsmittelmischung
Komponenten

Dimethylformamid .
Glykol

Dimethylformamid .
Monoäthanolamin .

N-Methylpyrrolidon
Diäthylenglykol

N-Methylpyrrolidon
Monoäthanolamin .

Butyrolacton

Glykol

Diäthylentriamin ...
Glykol

N-Methylpyrrolidon
Glykol

Anilin

Formamid

Furfurol

Monoäthanolamin

Furfurol

Formamid

Phenol

Monoäthanolamin

Phenol

Formamid

Gewichtsprozent

39,2

60,8

33,4

66,6

10,2

89,8

33,2

66,8

52,0

48,0

80,1

19,9

45,0

55,0

56,5

43,5

70,2

29,8

69,5

30,5

50,7

49,3

54,1

45,9

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich allgemein für die Gewinnung von Aromaten aus aromatenhaltigen Kohlenwasserstoffgemischen durch Extraktion und/oder Extraktivdestillation, d. h. auch für die Gewinnung von Extrakten, in denen der Aromatengehalt des Ausgangsgemisches nur angereichert ist. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aber darin, daß es sich auch für die Gewinnung hochreiner Aromaten eignet, wie sie in neuester Zeit als Ausgangsmaterial für chemische Synthesen steigende Bedeutung gewinnen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können ohne weiteres Aromaten gewonnen werden, deren Nichtaromatengehalt unter 0,1% ^UQd auch unter 0,01% liegt. Selbst noch höhere Reinheitsansprüche, z. B. Abwesenheit chromatographisch nachweisbarer Mengen an Nichtaromaten, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfüllt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nachstehend an Hand der Fig. 12 und zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Der Übersichtlichkeithalber sind die Zusammensetzungen der einzelnen Produktströme in Gewichtsprozent direkt in die Figur eingetragen.

Dabei bedeutet:
B = Benzol,
T = Toluol,
X = Xylol,

P = paraffinischer Kohlenwasserstoff, JV = Naphthene,

L = Lösungsmittel, bestehend aus 55 Gewichtsprozent Glykol und 45 Gewichtsprozent N-Methylpyrrolidon.

Da das verwendete Lösungsmittelgemisch weit oberhalb der zu gewinnenden Aromaten siedet,

Komponente	Siede- 75°C Siede- 75 bis	Gewichts prozent	Im folgenden ab gekürzt durch
Benzol		80	B
Nichtaromaten mit punkten unterhalb Nichtaromaten mit punkten zwischen 1050C	9 9	NA 75 NA 105
Methylcyclohexan ..	2	MCH

io

15

ändert es seine Zusammensetzung im Laufe des Verfahrensganges nicht, so daß eine Aufteilung in Glykol und NMP im Schema nicht notwendig ist.

Ausführungsbeispiel 1

1389 kg/h des Einsatzgemisches der angegebenen Zusammensetzung gelangen über die Leitung 1 in die zwölfte Stufe eines 24stufigen Gegenstromextraktors 2 (Mischer-Abscheider-Batterie), in dem es mit 7085 kg/h eines aus 55 Gewichtsprozent Glykol und 45 Gewichtsprozent NMP bestehenden Lösungsmittelgemisches extrahiert wird. Im Extraktor 2 fallen 8810 kg/h eines Extraktes der angegebenen Zusammensetzung an, die über Leitung 3 in die Vordestillationskolonne 4 geführt werden. Diese hat vierzig wirkliche Böden und wird mit einem Rückflußverhältnis von 2:1 betrieben. 725 kg/h des Kopfproduktes, das zu rund einem Drittel aus Aromaten, Rest hauptsächlich naphthenische Nichtaromaten, besteht, werden über Leitung 5 als Rückfluß in den Extraktor zurückgeführt. 389 kg/h eines aromatenfreien Raffinates werden dem Extraktor über Leitung 6 entnommen.

Als Sumpfprodukt fallen in der Kolonne 4 8085 kg/h eines Extraktes an, der ausschließlich aus Lösungsmittel und Aromaten besteht, während alle im Extrakt ursprünglich enthaltenen Nichtaromaten in der Kolonne 4 bereits über Kopf gegangen sind.

Der die Aromaten enthaltende Extrakt gelangt über Leitung 7 in den Lösungsmittelabstreifer 8. Dieser enthält zwanzig wirkliche Böden und wird mit einem Rückflußverhältnis von 0,5:1 betrieben. 1000 kg/h Reinaromaten der angegebenen Zusammensetzung werden aus Leitung 9 über Kopf entnommen. Das Sumpfprodukt, das praktisch aus reinem Lösungsmittel besteht, wird in einer Menge von 7085 kg/h über Leitung 10 in den Extraktor 2 zurückgeführt.

Das in Kolonne 8 gemeinsam über Kopf genommene Aromatengemisch wurde anschließend in bekannter Weise in Benzol, Toluol und Xylol zerlegt. Das gewonnene Benzol hatte einen Schmelzpunkt von 5,50⁰C, das Toluol hatte einen Berechnungsindex von «ο⁰ = 1,4967, und in der Xylolfraktion waren gaschromatographisch keine Nichtaromaten nachweisbar.

25

35

40

45

Ausführungsbeispiel 2

1000 kg/h des Benzolschnittes eines hydrierten Pyrolysebenzins mit folgender Zusammensetzung:

55

60

werden in eine Destillationskolonne mit 60 Böden auf den 30. Boden eingespeist. Auf dem 55. Boden der Kolonne werden 4500 kg/h eines Gemisches gleicher Gewichtsteile N-Methylpyrrolidon und Äthylenglykol (im folgenden NMP und Glykol genannt) zugeführt. Am Kopf der Destillationskolonne werden kg/h des Destillates abgenommen, das praktisch alle Nichtaromaten des Einsatzproduktes enthält. Das Destillat hat folgende Zusammensetzung:

B 25 Gewichtsprozent

NA 75 36 Gewichtsprozent

NA 105 36 Gewichtsprozent

MCH 8 Gewichtsprozent

Im Sumpf der Destillationskolonne wird so viel Wärme in Form von Heizdampf zugeführt, daß bei Entnahme der erwähnten 250 kg Destillat ein Rücklaufverhältnis von 8:1 im Kopf der Destillationskolonne eingehalten wird.

Am Sumpf der Destillationskolonne wird stündlich ein Gemisch aus 4500 kg Lösungsmittel (NMP/Glykol 1:1) und 750 kg Benzol abgezogen und in eine Abstreiferkolonne mit 40 Böden auf dem 20. Boden eingespeist. Am Kopf der Abstreiferkolonne werden als Destillat 750 kg Benzol abgenommen. Dieses Benzol hat einen Erstarrungspunkt von 5,50° C und enthält als Verunreinigung maximal 0,02 Gewichtsprozent Methylcyklohexan.

Am Sumpf der Abstreiferkolonne wird so viel Wärme in Form von Dampf zugeführt, daß bei Entnahme der vorher erwähnten 750 kg Destillat ein Rücklaufverhältnis von 0,5 :1 im Kopf der Abstreiferkolonne eingehalten wird.

Das im Sumpf der Abstreiferkolonne anfallende benzolfreie NMP/Glykol-Gemisch wird in einer Menge von 4500 kg/h abgezogen und wieder zur Destillationskolonne geführt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Aromaten aus Kohlenwasserstoff gemischen durch Extraktion und/ oder Extraktivdestillation mit Hilfe nichtwäßriger, für Aromaten selektiver Lösungsmittelgemische, die oberhalb des Siedebereiches der zu gewinnenden Aromaten sieden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lösungsmittelgemisch verwendet wird, das mindestens ein Lösungsmittel (A) mit einem Aromatenbereich im System Benzol— n-Heptan—Lösungsmittel unter 50% und mindestens ein Lösungsmittel (C) enthält, das mit Benzol nicht in allen Verhältnissen mischbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lösungsmittelgemisch verwendet wird, in dem das Lösungsmittel (A) mit dem Lösungsmittel (C) in einem solchen Verhältnis gemischt worden ist, wie es im kritischen Punkt des Dreistoffsystems Lösungsmittel (A) — Lösungsmittel (C) — Benzol vorliegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei hohem Paraffingehalt des Ausgangsgemisches ein Lösungsmittelgemisch verwendet wird, dessen Gehalt an der Komponente (C) bis zu 10 % niedriger liegt als nach Anspruch 2.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem hohen Gehalt des Nichtaromatenanteils an Naphthenen und/oder Olefinen ein Lösungsmittelgemisch verwendet wird, dessen Gehalt an der Komponente (C) bis zu 10% höher liegt als nach Anspruch 2.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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