DE1545413C3

DE1545413C3 - Verfahren zur Flüssig-Flüssig-Extraktion aromatischer Kohlenwasserstoffe

Info

Publication number: DE1545413C3
Application number: DE1545413A
Authority: DE
Inventors: Donald Beddoes Evanston Ill. Broughton (V.St.A.)
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1965-10-21
Filing date: 1966-10-20
Publication date: 1974-12-19
Also published as: FI46733C; ES332483A1; SE330580B; NL152594B; US3435087A; GB1154602A; NL6614901A; BR6683889D0; AT273916B; DE1545413A1; YU31914B; DE1545413B2; BE688557A; YU197366A; FI46733B; FR1500517A

Description

R₁-CH CH- R₁

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R₂ - CH- ■■ CH- R₃

wobei R₁, R.„ R., und R₄, unabhängig voneinander, aus einem Wasserstoffatom, einer Alkylgruppe mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, einer Alkoxygruppe mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen oder einer Arylalkylgruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen bestehen, und als Rückführstrom einen Teil des Raffinats in einer Menge verwendet, daß die Beschickung mit dem Lösungsmittel unmischbar wird, und den anderen Teil des Lösungsmittels nach dem Herausfraktionieren des Extrakts aus dem Extrakt-Lösungsmittel-Gemisch mit der Extraktphase vor deren Eintritt in die Abstreifkolonne vermischt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel bis zu 20 Volumprozent Wasser enthält.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flüssig-Flüssig-Extraktion aromatischer Kohlenwasserstoffe aus einer mindestens 75% aromatische Kohlenwasserstoffe sowie nichtaromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Beschickung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Beim Extrahieren mit Lösungsmitteln vom Tetramethylensulfontyp tritt Mischbarkeit der Beschickung mit dem Lösungsmittel ein, wenn die Aromatenkonzentration der Beschickung über etwa 75 Gewichtsprozent liegt. Es wird dann unmöglich, das Lösungsmittel und die Kohlenwasserstoffbeschickung in einer Extraktionseinrichtung in Gegenstromberührung miteinander zu bringen und die angestrebte Trennung herbeizuführen.

Werden als Beschickung hydrierend behandelte Pyrolyseöle verwendet (wie das zunehmend geschieht), so wird bei der Hydrierbehandlung ein Teil der Aromaten hydriert und hierdurch eine beträchtliche Menge an Naphthenen erzeugt. Diese schwereren Naphthene sind in einem Lösungsmittel vom Tetramethylensulfontyp stärker löslich als die entsprechenden schweren Paraffine. Es ist daher erforderlich, die schweren Naphthene und schweren Paraffine durch leichtere Kohlenwasserstoffe zu verdrängen.

Es ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt (österreichische Patentschrift 205 483), bei C. welchem als Beschickung ein aromatisches Konzentrat mit mindestens 70 Gewichtsprozent Aromaten verwendet wird und die Beschickung vor ihrer Einführung in die Extraktionskolonne mit einem Verdünnungsmittel vermengt wird. Das Verdünnungsmittel besteht aus niedriger als die flüchtigste aromatische Komponente der Beschickung siedenden gesättigten Kohlenwasserstoffen, und ein Teil des Verdünnungsmittels wird als Raffinatstromkomponente aus der Extraktionskolonne entnommen, gegebenenfalls aus dem Raffinat wiedergewonnen und in den Prozeß zurückgeführt. Diese bekannte Arbeitsweise verwendet als Lösungsmittel für die Flüssig-Flüssig-Extraktion Alkohole, Phenole, Äther, Nitrile oder Ester, nicht aber Verbindungen vom Tetramethylensulfontyp. Die eben genannte Maßnahme dient nicht der Herbeiführung einer Unmischbarkeit der Beschickung mit dem Lösungsmittel, sondern der Erhöhung der Raffinatmenge und Verdünnung der in das Raffinat gehenden Verunreinigungen. Das Verdünnungsmittel wird in zu geringer Menge zugesetzt. -(~j um bei Verwendung eines Lösungsmittels vom Tetramethylensulfontyp in den Bereich der Unmischbarkeit mit einer Beschickung von höherer Aromatenkonzentration als 75°/o zu kommen. Nachteilig ist. daß eine Verdünnungsmittelquelle vorhanden sein muß, aus der das Verdünnungsmittel ständig zugesetzt werden kann, bzw. daß eine zusätzliche Anlage zur Wiedergewinnung des Verdünnungsmittels aus dem Raffinat erforderlich ist.

Es ist auch ein Verfahren zur selektiven Extraktion von leichten Kohlenwasserstoffölen mit vergleichsweise hohem Gehalt an Aromaten und Olefinen bekannt (deutsche Patentschrift 948 809), bei welchem die Ausgangsbeschickung vor der Extraktion mit Raffinat vermischt wird. Unter relativ hohem Gehalt an Aromaten und Olefinen wird dabei ein Gehalt in der Größenordnung von 45% Aromaten und Olefinen verstanden, die Zusetzung des Raffinats zur Beschickung erfolgt in Mengen des zweifachen bis zehnfachen des Raffinatvolumens. Mit dieser bekannten Maßnahme soll die Erscheinung der Teillöslichkeit von Raffinatbestandteilen in dem Extrakt und darauf beruhenden Herabsetzung der Raffinatausbeute kompensiert werden. Es wird jedoch die Löslichkeit von

Raffinat in dem Extrakt nicht verschlechtert oder gar beseitigt, sondern die an der Raffinatausbeute fehlenden, in der Extraktphase mitgerissenen Raffinatteile werden lediglich durch übergroße Mengen an der Beschickung zugesetztem Raffinat ersetzt. Auch verteuern die ein Mehrfaches der Menge des Raffinats betragenden Raffinatzusätze zur Beschickung die Anlagen- und Betriebskosten des Verfahrens.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem ohne nennenswerten zusätzlichen apparativen Aufwand auch bei Beschickungen hoher Aromatenkonzentrationen eine wirksame Extraktion möglich ist, ohne Quellen zusätzlicher Verdünnungsmittel od. dgl. erforderlich zu machen. Insbesondere soll eine hohe Reinheit des aromatischen Extrakts dadurch erreicht werden, daß die Verdrängung oder Rückwäsche mit einem Verdünnungsmittel von besonders geringem Aromatengehalt erfolgt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den Patentansprüchen. Durch die erfindungs-. gemäße spezifische Kombination aller Maßnahmen ') ergibt sich ein einfaches, wirkungsvolles und billiges Verfahren.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Durch Leitung 1 wird der Extraktionskolonne 2 Beschickung an einer im Mittelbereich gelegenen Stelle zugeführt. Vorzugsweise wird die Beschickung in einer Höhe gleich etwa '/3 der Gesamthöhe, gemessen vom Boden, eingeführt. Die Beschickung steht dann in den oberen zwei Dritteln der Extraktionskolonne mit dem Lösungsmittel in Berührung und Stoffaustausch, während die Extraphase im unteren Drittel mit dem von leichten Kohlenwasserstoffen gebildeten Verdrängungsmittel in Berührung und Stoffaustausch tritt. Durch Leitung 37 wird Raffinat zurückgeführt und mischt sich mit der Beschickung vor dem Eintritt in die Extraktionskolonne 2. Die Rückführung des Raffinats erfolgt in einer hinreichenden Menge, um die Beschickung unmischbar mit dem Lösungsmittel zu machen. Leitung 20 führt in den oberen Teil der Extraktionskolonne 2 armes Lösungsmittel ein, und dieses fließt unter Gegen-Stromberührung mit dem Gemisch Beschickung—Raffinat abwärts. Die Extraktionskolonne wird bei erhöhter Temperatur und einem hinreichenden Druck, um das Lösungsmittel und das Gemisch Beschickung— Raffinat in flüssiger Phase zu halten, betrieben.

Da das Lösungsmittel ein selektives Lösungsvermögen für die Aromaten aufweist und mit dem Gemisch aus Beschickung und zusätzlich zugeführtem Raffinat unmischbar ist, lösen sich die Aromaten bevorzugt in der Lösungsmittelphase. Beim Fluß des Lösungsmittels abwärts durch die oberen zwei Drittel der Extraktionskolonne nimmt demgemäß die Aromatenkonzentration in dem Lösungsmittel fortschreitend zu. In üblicher Weise wird das Lösungsmittel, wie es zunächst in die Extraktionskolonne eingeführt wird, als armes Lösungsmittel bezeichnet, während das Lösungsmittel, das gelöste Aromaten enthält, als reiches Lösungsmittel bezeichnet wird.

Die Raffinatphase wird durch Leitung 23 aus der Extraktionskolonne 2 abgezogen, und ein Teil davon wird mittels der Pumpe 36 durch die Leitung 37 zu der im Mittelbereich gelegenen Stelle der Extraktionskolonne zurückgeführt. Der verbleibende Anteil der Raffinatphase wird durch die Leitung 23 abgeführt und kann fraktioniert und/oder mit Wasser gewaschen werden, um geringe Mengen an gelöstem Lösungsmittel zu entfernen.

Die Extraktphase strömt in das untere Drittel der Extraktionskolonne, wo sie mit einem unmischbaren leichten Kohlenwasserstoffstrom, dem Verdrängungsmittel, in Berührung steht. Hierdurch werden in der Extraktphase anwesende nichtaromatische Komponenten der Beschickung aus der Extraktphase in das Verdrängungsmittel verdrängt. Dabei ist zu beachten, daß Lösungsmittel vomTetramethylensulfontyp einen gewissen Anteil an Nichtaromaten zusammen mit den Aromaten der Beschickung lösen, und der Zweck der Verdrängung (oder Rückwäsche) besteht darin, die schwereren nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe aus der Extraktphase zu verdrängen und durch die leichteren Kohlenwasserstoffe zu ersetzen. Das Verdrängungsmittel wird durch Leitung 11 an einer unten gelegenen Stelle der Extraktionskolonne 2 eingeführt.

Die Extraktphase wird vom unteren Teil der Extraktionskolonne 2 durch Leitung 3 abgezogen und zu der Abstreifkolonne 4 geleitet. In der Abstreifkolonne 4 können die nichtaromatischen Bestandteile der Extraktphase entfernt werden, da hier die Anwesenheit des Lösungsmittels einen geringeren Einfluß auf den Siedepunkt der in dem Lösungsmittel gelösten nichtaromatischen Verbindungen hat als auf die ebenfalls in dem Lösungsmittel gelösten aromatischen Verbindungen. Allgemein hat das Lösungsmittel die Neigung, den stärker löslichen aromatischen Bestandteil selbst bei Temperaturen beträchtlich über dem. normalen Siedepunkt der Aromaten allein in Lösung zu halten. Wenn jedoch Beschickungen breiterer Siedebereiche verarbeitet werden, führt das Abstreifen zu einer wirksamen Entfernung der leichteren Nichtaromaten über Kopf, es bestehen aber Schwierigkeiten bezüglich eines Überkopf austrags der schwereren Nichtaromaten ohne gleichzeitige Verdampfung der leichteren Aromaten. Sofern die schwereren Nichtaromaten nennenswerte Mengen an Naphthenen enthalten, wird diese Schwierigkeit noch verstärkt, da das Lösungsmittel allgemein dazu neigt, die Naphthene leichter in Lösung zu halten als die Paraffine. In Gegenwart von Tetramethylensulfon haben Benzol und C₉-Naphthene etwa die gleiche Flüchtigkeit, und es wird daher unmöglich, C_a-Naphthene in der Abstreifkolonne zu entfernen, ohne auch einige C₆-Aromaten auszutragen. Wenn die C₉-Naphthene in der Abstreifkolonne nicht entfernt werden, bleiben sie bei der nachfolgenden Abtrennung des Lösungsmittels aus der Extraktphase in dem Aromatenprodukt, und da ihre Siedepunkte sehr nah an den Siedepunkten der C₈-ArO-maten liegen, können sie nicht durch eine gewöhnliche Fraktionierung von den C₈-Aromaten getrennt werden. Dies führt natürlich zu einer geringen Reinheit der Cjj-Aromaten. Aus diesem Grunde werden die schwereren Nichtaromaten in der Verdrängungsstufe durch die leichteren nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe verdrängt, da diese in der Abstreifkolonne leicht verdampft werden können. Leichte Paraffine sind hinsichtlich einer Verdrängung schwerer Naphthene weniger wirksam als leichte Naphthene, und demgemäß wird vorzugsweise ein leichtes Verdrängungsmittel verwendet, das einen beträchtlichen Gehalt an Naphthenen, z.B. mindestens 5%>, aufweist. .

5 6

Bei Verwendung von gesättigtem Tetramethylen- Abstreifkolonne 4 vermischt. Hierdurch wird die

sulfon als Lösungsmittel beträgt das Verhältnis der Trennung von Aromaten und Nichtaromaten in der

Selektivität des Lösungsmittels für ein Naphthen im Abstreifkolonne weiter verbessert, da eine große Lö-

Vergleich zu einem Paraffin der gleichen Kohlen- sungsmittelmenge die Siedepunktsunterschiede zwi-

stoffzahl etwa 1,4 bis 1,0. Bei zunehmendem Mole- 5 sehen den Nichtaromaten und den Aromaten in der

kulargewicht der Naphthene nimmt die Selektivität Extraktphase weiter erhöht.

von gesättigtem Tetramethylensulfon für das Naph- Da in geringem Maße eine Zersetzung von Lö-

then um einen Faktor von etwa 1,2 je Kohlenstoff- sungsmittel und andere schlammbildende Reaktionen

atom ab. Ein leichtes naphthenhaltigesVerdrängungs- bei der Durchführung des Verfahrens eintreten kön-

mittel ist daher wirksam und sehr günstig zur Ver- io nen, ist es zweckmäßig, einen kleinen Nebenstrom

drängung der schwereren Nichtaromaten aus der von armem Lösungsmittel aus der Leitung 20 durch

Extraktphase. Leitung 21 abzuziehen und in einer nicht dargestell-

Die Abstreifkolonne wird bei erhöhten Tempera- ten Einrichtung zu regenerieren, um eine Ansammturen und mittleren Drücken (bezogen auf den Druck lung von Schlamm zu verhindern. Nach der Regenein der Extraktionskolonne) betrieben, um praktisch 15 ration, die vorzugsweise durch Fraktionierung des alle Nichtaromaten, einen Teil des Wassers und der Lösungsmittels erfolgt, wird das regenerierte Lö-Aromaten und eine kleine Menge des Lösungsmittels sungsmittel durch Leitung 22 in die Leitung 20 zuüber Kopf zu entfernen. Dieser Überkopfstrom wird rückgeführt.

von der Abstreifkolonne 4 durch Leitung 5 abgezo- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können als

gen und durch den Kühler 6 und Leitung 7 in das 20 Beschickungen entbutanisierte oder entpentanisierte

Abstreifaufnahmegefäß 8 geführt. Der Überkopf- Produkte aus Reformierreaktoren verarbeitet werden,

strom wird kondensiert und in dem Abstreiferauf- Eine andere Quelle für Beschickungen dieser Art

nahmegefäß 8 in zwei Phasen getrennt, d. h. eine sind Pyrolyseverfahren, die leichte Olefine als Haupt- C,

Wasser-Lösungsmittel-Phase und eine leichte Kohlen- produkt erzeugen. Bei diesen Pyrolyseverfahren fällt

wasserstoffphase. Die leichte Kohlenwasserstoffphase 25 als Nebenprodukt eine Flüssigkeit an, die reich an

wird aus dem Gefäß 8 durch Leitung 11 abgezogen Aromaten ist. Gewöhnlich ist es notwendig, diese

und zu der unten gelegenen Einführungsstelle der Pyrolyseflüssigkeiten einer Hydrierbehandlung zu

Extraktionskolonne 2 zurückgeführt. Die Wasser- unterwerfen, um Diolefine, Olefine usw. zu sättigen

Lösungsmittel-Phase setzt sich in dem Ansatz 9 ab und Verunreinigungen zu entfernen. Normalerweise

und wird von dort durch Leitung 10 zu einer nicht 30 wird auch ein kleiner Anteil der Aromaten in der

dargestellten Lösungsmittelrückgewinnungseinrich- Hydrierbehandlung zu Naphthenen umgesetzt. Um

tung geführt. was für eine Quelle es sich im Einzelfall auch han-

Ein Teil der Bodenfraktion der Abstreifkolonne delt, allgemein sind Einsatzmaterialien im Kohlenfließt über Leitung 38 durch den Wiedererhitzer 39 Stoffzahlbereich von etwa C_e bis etwa C₂₀ für das und zurück zur Abstreifkolonne 4. Der verbleibende, 35 Verfahren gemäß der Erfindung geeignet. Vorzugs-Aromaten und Lösungsmittel umfassende Boden- weise werden Einsatzmaterialien im C₆-C₁₀-Bereich anteil wird von der Abstreifkolonne 4 durch Leitung und besonders bevorzugt im C₆-C₈-Bereich ver-12 in die Fraktionierkolonne 14 zur Lösungsmittel- wendet,
rückgewinnung geleitet. Unter Lösungsmitteln vom Tetramethylensulfon-

Die Fraktionierkolonne 14 wird bei niederem 40 typ sind Lösungsmittel zu verstehen, die einen 5glied-Druck (bezogen auf den Druck in der Extraktions- rigen Ring aufweisen, bei dem ein Atom aus Schwekolonne) und erhöhten Temperaturen betrieben, um fei und die anderen vier aus Kohlenstoff bestehen das Lösungsmittel von den Aromaten abzutrennen. und zwei Sauerstoffatome an das Schwefelatom ge-Die Aromaten und eine kleine Menge an Wasser bunden sind. Diese Lösungsmittel haben die nach- (^ · werden als dampfförmiges Überkopfprodukt aus der 45 stehende allgemeine Strukturformel:
Fraktionierkolonne 14 abgezogen und fließen durch
Leitung 15 über den Kühler 16 in das Aufnahmegefäß 17. Der Überkopfstrom trennt sich in eine O O
Aromaten umfassende Kohlenwasserstoffphase und ^
eine wäßrige Phase. Die Aromaten werden durch 50 /
Leitung 18 abgezogen, wobei ein Teil davon als R₁ _ CH CH — R₄
Rückfluß zu der Fraktionierkolonne 14 zurückgeführt |

wird, während der verbleibende Anteil der Aroma- ^ -CH CH-R

ten durch Leitung 19 als Nettoprodukt abgeführt 2 3

wird. Üblicherweise wird dieses Produkt einer Reihe 55

von weiteren Fraktioniereinrichtungen zugeführt, um Hierin bedeuten R₁, R₂, R_:> und R₄, unabhängig

die einzelnen Aromaten als praktisch reine Produkte, voneinander, ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe

wie Benzol, Toluol, o-Xylol und Äthylbenzol, zu ge- mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe

winnen. mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen oder eine Arylalkyl-

Ein Teil des Bodenprodukts der Fraktionier- 60 gruppe mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen,
kolonne 14 wird durch Leitung 40 und den Wieder- Die Selektivität der Lösungsmittel vom Tetraerhitzer 41 geleitet, um der Kolonne 14 Wärme zuzu- methylensulfontyp für Aromaten kann durch Zugabe führen. Der restliche Bodenanteil, der aus armem von Wasser zum Lösungsmittel weiter verbessert Lösungsmittel besteht, wird durch Leitung 20 abge- werden. Diese Erhöhung der Selektivität wird erzogen. Ein Teil davon wird zu der oben gelegenen 65 reicht, ohne das Lösungsvermögen der Lösungsmittel-Einlaßstelle der Extraktionskolonne 2 zurückgeführt. phase für aromatische Kohlenwasserstoffe nennens-Der andere Teil wird durch Leitung 13 abgezweigt wert zu verringern. Die Anwesenheit von Wasser in und mit der Extraktphase vor deren Eintritt in die dem Lösungsmittel ergibt weiterhin ein verhält-

nismäßig flüchtiges Material, das in der Abstreifkolonne von dem reichen Lösungsmittel abdestilliert wird und eine Verdampfung der letzten Spuren von nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen aus dem reichen Lösungsmittelstrom durch Wasserdampfdestillation unterstützt. Das Lösungsmittel enthält vorzugsweise 0,5 bis20 Gewichtsprozent Wasser, besonders 5 bis 15%, je nach dem im Einzelfall verwendeten Tetramethylensulfon-Lösungsmititel und den Verfahrensbedingungen, bei denen die Extraktionskolonne und die Abstreifkolonne betrieben werden.

Geeignete Temperaturen für den Betrieb der Extraktionskolonne liegen im Bereich von 27 bis 204° C, vorzugsweise von 93 bis 150° C. Geeignete Drücke liegen im Bereich von Atmosphärendruck bis herauf zu 27,2 atü und vorzugsweise von 3,4 bis 10,2 atü. Weiter wird es bevorzugt, daß das Volumen des Verdrängungsmittels, das an der unten gelegenen Stelle in die Extraktionskolonne eingeführt wird, mindestens 10 Volumprozent, bezogen auf die die Extraktionskolonne verlassende Extraktphase, beträgt.

Die Abstreifkolonne wird bei mäßigen Drücken und hinreichend hohen Temperaturen betrieben, um alle leichten, aus der Verdrängung stammenden nichtaromatischen Bestandteile und eine geringe Menge der Aromaten, des Wassers und des Lösungsmittels über Kopf auszutreiben. Typische Drücke liegen zwischen Atmosphärendruck und 6,8 atü, im allgemeinen wird jedoch der Kopf der Abstreifkolonne vorzugsweise ein Druck von 0,7 bis 1,3 atü aufrechterhalten. Die Wiedererhitzertemperatur hängt von der Zusammensetzung der Beschickung und dem Lösungsmittel ab. Allgemein sind für eine C₆- bis C₉-Beschickung bei Verwendung von gesättigtem Tetramethylensulfon Bodentemperaturen von 135 bis 182° C geeignet.

Die Fraktionierkolonne für die Lösungsmittelrückgewinnung wird bei niederen Drücken und hinreichend hohen Temperaturen betrieben, um die aromatischen Kohlenwasserstoff e über Kopf auszutreiben und hierdurch einen aus armem Lösungsmittel bestehenden Bodenstrom zu erzeugen. Wiederum hängt die Wahl der Betriebsbedingungen im Einzelfall von der Beschickung und der Lösungsmittelzusammensetzung ab. Vorzugsweise wird am Kopf der Fraktionierkolonne ein Vakuum von 100 bis 400 mm Quecksilbersäule aufrechterhalten. Es müssen niedere Drücke angewendet werden, damit eine hinreichend tiefe Temperatur aufrechterhalten werden kann, um eine thermische Zersetzung des Lösungsmittels zu vermeiden. Vorzugsweise sollte die Temperatur im Wiedererhitzer unter 132° C gehalten werden, wenn gesättigtes Tetramethylensulf on als Lösungsmittel benutzt wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels weiter veranschaulicht.

Beispiel

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Ein hydrierend behandeltes Produkt aus der Äthylenpyrolyse, das vornehmlich im C₆-Siedebereich siedete, wurde als Beschickung verwendet. Die Beschikkung wurde durch die Leitung 1 zugeführt und an einer im Mittelbereich gelegenen Stelle in die Extraktionskolonne 2 in einer Menge von 75,9 Mol/h eingeführt, wobei diese Menge aus 61,2 Mol/h Benzol, 1,4 Mol/h Toluol und 13,3 Mol/h Nichtaromaten bestand. Die Aromatenkonzentration in der Beschikkung betrug 78 Gewichtsprozent. 85% der nichtaromatischen Fraktion bestanden aus Naphthenen.

Als Lösungsmittel wurde gesättigtes Tetramethylensulfon mit einem Gehalt von 5,2 Molprozent Wasser an der oben gelegenen Stelle in die Extraktionskolonne 2 in einer Menge von 81,2 Mol/h eingeführt. Ein leichtes Verdrängungsmittel, das 30 Molprozent Naphthene enthielt, wurde in die untere Einführungsstelle der Extraktionskolonne 2 in einer Menge von 78,4 Mol/h eingeleitet. Das Verdrängungsmittel enthielt 99 Molprozent C_G-Komponenten, und der Rest bestand überwiegend aus C₇-Komponenten. Durch die Leitung 23 wurden insgesamt 27,4 Mol/h Raffinatphase abgezogen, von denen 13,7 Mol/h durch die Leitung 37 und die Pumpe 36 zu der Leitung 1 zurückgeführt wurden. Die verbleibende Raffinatphase wurde aus der Extraktionskolonne 2 durch die Leitung 23 in einer Menge von 13,7 Mol/h (berechnet ohne Lösungsmittel) abgezogen; das Raffinat enthielt 0,3 Mol/h Benzol, 0,1 Mol/h Toluol und 13,3 Mol/h Nichtaromaten.

Das reiche Lösungsmittel wurde durch die Leitung 3 in einer Menge von 145,6 Mol/h aus der Extraktionskolonne 2 abgenommen und enthielt 41,0 Mol/h Benzol, 0,5 Mol/h Toluol, 23,3 Mol/h Nichtaromaten und 80,9 Mol/h nasses Lösungsmittel. In das reiche Lösungsmittel wurden weitere 470,4 Mol/h armes Lösungsmittel eingemischt und das sich ergebende Gemisch wurde in die Abstreifkolonne geleitet.

Aus der Abstreifkolonne 4 wurde ein Uberkopfstrom in einer Menge von 78,4 Mol/h in das Abstreiferaufnahmegefäß 8 abgezogen, und dieser enthielt 41,3 Mol Benzol, 0,6 Mol Toluol und 36,5 Mol Nichtaromaten. Weiterhin umfaßte dieser Überkopfstrom 8,3 Mol Wasser und 0,6 Mol Lösungsmittel. Das Überkopfprodukt wurde kondensiert, und die Kohlenwasserstoffphase wurde durch die Leitung 11 zu der unteren Einführungsstelle in die Extraktionskolonne 2 zurückgeführt. Ein Nettobodenstrom von 604,6 Mol/h wurde von der Abstreifkolonne 4 abgenommen und direkt in die Fraktionierkolonne geleitet. Aus dem Aufnahfnegefäß 17 wurde eine Überkopf-Kohlenwasserstoffphase durch die Leitung 19 in einer Menge von 62,2 Mol/h, die 60,9 Mol Benzol und 1,3 Mol Toluol enthielt, abgezogen.

Das in einer Menge von 542,4 Mol/h von der Fraktionierkolonne 14 durch die Leitung 20 abgezogene Bodenprodukt wurde nach Zumischung von 9,2 Mol/h gereinigtem Lösungsmittel, das durch die Leitung 22 zugeführt wurde, in zwei Ströme aufgeteilt. Der eine Strom wurde durch die Leitung 13 in einer Menge von 470,4 Mol/h in die Leitung 3 eingeführt; er stellt das arme Lösungsmittel dar, das nach den obigen Angaben in das aus der Extraktionskolonne 2 durch die Leitung 3 kommende reiche Lösungsmittel eingemischt wurde. Der Rest von 81,2 Mol/h floß weiter durch die Leitung 20 zum Kopf der Extraktionskolonne 2.

Als Extraktionskolonne wurde eine Drehscheibenkontakteinrichtung verwendet, und diese wurde bei einem Druck von 7,1 atü und einer Temperatur von 49° C gehalten. Die Abstreifkolonne wurde bei einem Kopfdruck von 0,2 atü, einer Kopftemperatur von HO⁰C und einer Temperatur von 160° C betrieben. In der Fraktionierkolonne wurden ein Kopfdruck von 375 mm Quecksilbersäule, eine Kopftem-

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peratur von 49° C und eine Temperatur von 160° C aufrechterhalten.

Bei einem Betrieb mit gleichen Materialien und unter gleichen Bedingungen, aber ohne Anwendung des Verdrängungsmittelstroms wies der durch die Leitung 19 abgezogene Produktstrom, d. h. das Aromatenprodukt, einen beträchtlichen Gehalt an Nichtaromaten auf. Bei einem Versuch, den Betrieb ohne

10

die Rückführung eines Teils der Raffinatphase zu dem Beschickungseinlaß durchzuführen, trat Mischbarkeit von Beschickung und Lösungsmittel ein, so daß die Beschickung nicht direkt in die Extraktionskolone eingeführt werden konnte und eine Anwendung des leichten Verdrängungsmittelstroms ohne Anordnung zusätzlicher Einrichtungen nicht möglich war.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Flüssig-Flüssig-Extraktion aromatischer Kohlenwasserstoffe aus einer mindestens 75°/o aromatische Kohlenwasserstoffe sowie nichtaromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Beschickung im Gegenstrom mit einem Lösungsmittel in einer senkrechten, langgestreckten Extraktionskolonne, wobei mit einem Rückführstrom aus dem Kopfstrom der Kolonne vermischte Beschickung in einen Mittelbereich der Kolonne eingeführt und als Kopfstrom ein Nichtaromaten enthaltendes Raffinat abgezogen wird, in das untere Ende der Kolonne ein in Gegenwart des Lösungsmittels niedriger als die extrahierten aromatischen Kohlenwasserstoffe siedendes, nichtaromatische Kohlenwasserstoffe enthaltendes Verdrängungsmittel in einer Menge eingeführt wird, daß die im Extrakt enthaltenen, aus der Beschickung stammenden nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe weitgehend oder vollständig verdrängt werden, und vom unteren Ende der Kolonne eine Extrakt, Lösungsmittel und Verdrängungsmittel enthaltende Extraktphase abgezogen, daraus das Verdrängungsmittel abgestreift und wenigstens ein Teil zu der Extraktionskolonne zurückgeführt, aus dem verbleibenden Extrakt-Lösungsmittel-Gemisch der Extrakt herausfraktioniert und ein Teil des verbleibenden Lösungsmittels zu der Extraktionskolonne zurück- und in deren oberes Ende eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittel vom Tetramethylensulfontyp der allgemeinen Formel