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Verfahren zur Abtrennung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus gemischten
Kohlenwasserstoffbeschickungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Abtrennung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus gemischten Kohlen wasserstoffbeschickungen,
die diese zusammen mit nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffen enthalten. Sie bezieht
sich insbesondere auf ein Verfahren zur Abtrennung von Benzol, Toluol und Xylolen
aus Beschickungsmischungen, die diese aromatischen Kohlenwasserstoffe enthalten,
und sie. betrifft ganz besondere die Herstellung von Benzol in hoher Reinheit.
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Es ist bekannt, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol Toluol
und Xylole aus den diese enthaltenden Kohlenwasserstoffmischungen abzutrennen.Nach
den bekannten Verfahren wird eine aromatenhaltige Beschickung in eine Lösungsmittelextraktionszone..
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eingeführt, in welcher sie im Gegenstrom mit einem Extraltionslösungsmittel,
wie Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Propylengly-' koh Dipropylenglykol oder andere,
höher molekulare(flykole und Polyglykole, in Berührung gebracht wird. Vom Boden
der Extraktionszone wird eine Extraktphase entfernt, die aus den im Extraktionslösungsmittel
gelösten Aromaten beateht. Über Kopf wird dine im wesentliche nicht-aromatieohe
Raffinatphase entfernt
Dieses Raffinat wird zur Entfernung von jeglichem
mitgeführtem Extraktionslösungsmittel mit Wasser gewaschen, und die nichtaromatischen
Kohlenwasserstoffe werden als Überkopfprodukt gewonnen. Die Extraktphase wird in
einer Dentillationskolonne unter Verwendung von rischdampf zum Abstrippen der Aromaten
vom Lösungsmittel destilliert. Die Aromaten und der Wasserdampf werden über Kopf
entfernt, kondensiert und in eine Wasserschicht und eine aromatische Schicht getrennt.Das
Wasser wird entfernt, gegebenenfalls erneut zu Wasserdampf erhi neut im Verfahren
verwendet. Ein Teil der Aromaten
| tzt und er- |
| wtKEtc/cK |
| wird zur - |
Destillations- oder Extraktionszone
während der Rest als Produkt entfernt werden kann. In vielen Fällen enthält das
vom Boden der Destillationszone entfernte Extraktionslösungsmittel etwas Wasser,
das vor der Rückführung des Lösungsmittels zur Extraktionszone entfernt werden muß.
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Das soeben beschriebene Lösungsmittetraktionsverfahren hat verschiedene
Grenzen. Die Kapazität des Extraktionslösungsmittels zur Absorption der aromatischen
Kohlenwasserstoffe ist gewöhnlich aufgrund der Anwesenheit von Wasser im Extraktionslösungsmittel
gering. Diese vermInderte Kapazität macht die Verwendung großer Mengen an Extraktionslösungsmittel
für eine wirksame und quantitative Extraktion der Aromaten von nicht-aromatischen
Kohlenwasserstoffen notwendig. Daher ist die Anlage zur Handhabung derartig großer
Mengen an Extraktionslösungsmittel notwendigerweise groß und teuer. Bei Verwendung
niedrig siedender Extraktionslösungsmittel haben sowohl das Lösungsmittel als auch
das darin enthaltene Wasser hohe latente VerdampfungswSrmen.Daher wird die Wasserenthrnu.ng
vom Lösungsmittel ein kostspieliger
Arbeitsgang, da große Mengen Wärme in der Destillation angewendet
werden müssen. Werden dagegen hoch siedende Lösungsmittel verwendet, so sind neben
hohen Anforderungen bezüglich der Wärme auch hohe Destillationstemperaturen zur
wirksamen Wasserentferung vom Extraktionslösungsmittel notwendig. Die Anwendung
solchboher Temperaturen kann eine thermische und/oder oxydative Zersetzung des Lösungsmittels,
insbesondere in Anwesenheit von Luft, bewirken. Dies vermindert selbstverständlich
die Wirksamkeit des Verfahrens. Weiterhin sieden;die bisher verwendeten Extraktionslösungsmittel
sehr oft bei oder in der Nähe der Siedepunkte der aromatischen, abzutrennenden Kohlenwasserstoffe.
Dies erfordert kostspielige und komplizierte Destillations- und Gewinnungsverfahren
und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung des Extraktiönslösuhgsmittels. Diese bekannten
Verfahren umfassen auch ein Waschen der Kohlenwasserstoffprodukte mit Wasser und
benötigen daher eine anschließende Destillation des Wassers von den Kohlenwasserstoffen.
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Es wurde nun gefunden, daß man erfindungsgemäß Benzol in hoher Reinheit
und Toluol und Xylole in relativ hoher Reinheit von deren Mischungen mit nicht-aromatischen
Kohlenwasserstoffen in einer Weise abtrennen kann, die die Schwierigkeiten' der
meisten bekannten Verfahren zur Gewinnung dieser Materialien umgeht.
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Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, Benzol in hoher Reinheizt
um etwa 99,99 % oder sogar 100 % zu erhalten. Außerdem können auch Toluol und Xylole
in relativ hoher Reinheit um etwa 95 % oder sogar mehr gewonnen werden. Die in der
vorliegenden Erfindung verwendet Bezeichnang xylole bezieht sich auf die verschiedenen
Formen von tylolen d.h. o-, m- und p-Xylole und auf Xthylbenzol.
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Im erfindungsgemäßen Verfahren wird ganz allgemein eine gemiachte
Kohlenwasserstoffbeschickung, die Benzol, Toluol und Xylole enthält, in einer Extraktionszone
(im folgenden als primärer Extraktor bezeichnet) mit einem Lösungsmittel in Berührung
gebracht, das selektiv nur die aromatische Fraktion der'Beschikkung lösen kann.
Dieses Lösungsmittel wird im folgenden als'primäres Lösungsmittel bezeichnet und
nocht eingetender beschriebenO Der Extrakt aus dem primären Extraktor (im folgenden
als primärer Extrakt bezeichnet), der aus den im primären Lösungsmittel gelösten
Aromaten besteht, wird in einem sekundären Extraktor mit einem zweiten, im folgenden
als sekundäres Lösungsmittel bezeichneten Lösungsmittelin Beriihrung gebracht,das
einen. höheren Siedepunkt als die Beschickung zum primären Extraktor haben muß und
gegenüber dieser nicht-azeotrop sein muß und das weiterhin ein geradekettiger oder
verzweigter paraffinischer oder naphthenischer Kohlenwasserstoff der im folgenden
beschriebenene Art ist. Das Uberkopfmaterial aus dem sekundären Extraktor (Am folgenden
als sekundäre Extrakt bezeichnet) wird dann zur'Entfernung eines im wesentlichen
aus Benzol, Toluol und Xylolen bestehenden Überk-opfmaterials destilliert, das dann
weiteren Destillationen zur Entfernung von hochgradig reinem Benzol als Überkopfmaterial
in einer Benzolabstrippkolonne unterworfen wird, wobei Toluol bzw. Xylole als oberkopf-
und Bodenstrom in einer Toluolabstrippkolonne entfernt werden. Neben den besonderen
An+ç» forderungen bezüglich der Art des sekundären Lösungsmittels wirds weiter festgestellt,
daß die Schaffung einer R5ckfilhrung zur primären Extraktionskolonne einen entscheidenden
Teil der vorliegenden Erfindung bildet. So wurde gemäß Darstellung in Fig. 1
gefunden,
daß die Schaffung eines'Rückfiihrungsstromes zum primären Extrakt, der an einem
Punkt unterhalb des Beschickungspunktes in der sekundären Extraktabstrippvorrichtung
abgezogen wird, weiter zu einem hochgradig reinen Benzol sowie dem Toluol und den
Xylolen beiträgt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu gewinnen sind. Es
wird betont, daß dieser Rückführungsstrom äußerst arm ist an Benzolverunreinigungen.
Ein ähnlicher Rückführungsstrom wird in Fig. 2 gezeigt; er hat dieselben Eigenschaften
wie der oben beschriebene Rückführungsstrom, die grundsätzlich in den äußerst geringen
Benzolverunreinigungen im RUckführungestrom bestehen und daher die Herstellung von
hochgradig reinem Benzol aus diesem Verfahren bewirken.
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Ein anderes wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindungs besteht
im niedrigen Verhältnis dieses Rückführungss,tromes zur Beschickung zum primären
Extraktor, Während bei den meisten bekannten Verfahren dieses Rückführungsverhältnis
bis zu etwa 1,2:1 und gewöhnlich etwa 1:1 beträgt, erfordert das erfindungsgefäße
Verfahren ein niedriges Rückführungsverhältnis zwischen etwa 0,05:1 bis etwa 0,5:1,
vorzugsweise zwischen etwa 0,1:1 bis etwa 0,3:1. Dieses Rückführungsverhältnis basiert
auf dem Volumen des Rückführungsstromes pro Volumen Beschickung zum pri- -mären
Extraktor.
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Gewöhnlich werden als primäresLösungsrnittel zur Extraktion der aromatischen
Fraktion der Kohlenwasserstoffbesohiokung im primären Extraktor wasserfreie, wassrlösliche,
selektive Lösungsmittel verwendet mit einem höheren Siedepunkt als die Kohlenwasserstoffbeschickung
zum primären Extraktor, die gegenüber dieser nicht-@@@@trop sind. Lösungsmittel
dieser Art sind s.B. die niedrigen
Polyalkylenglykole, wie Dipropylenglykol,
Tripropylenglykol, Dibutylenglykol, Tributylenglykol und höher molekulare, wasserlösliche
glykole dieser Reihe, oder Mischungen derselben. Die Selektivität dieser Lösungsmittel
zur Absorption der Aromaten kann durch die Zugabe sog. Antilösungsmittel verbessert
werden.
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Werden Antilösungsmittel, wie Xthylenglykol, Diäthylenglykol und höher
molekulare Glykole dieser Reihe, Propylenglykdl, Butylenglykol oder irgendeine Mischung
dieser Glykole in Verbindung mit dem primären Lösungsmittel verwendet, dann wird
die Selektivität des primären Lösungsmittels für die Absorption der aromatischen
Kohlenwasserstoffe wirksam verbessert. Die Wahl von Lösungsmittel und Antilösungsmittel
hängt gewöhnlich von der Zusammensetzung der Beschickung zum primären Extraktor,
dem erforderlichen Maß an Abtrennung und anderen, dabei betroffenen Arbeitsvariablen
ab.
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Unter bestimmten Bedingungen können anstelle der primären Ldsungsmittel
in der primären Extraktionsstofe die Antilösungsmittel verwendet werden.
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Andere, als primäre Lösungsmittel verwendbare Lösungsmittel sind u.a.
"Cellosolve"-Lösungsmittel, wie Alkyläther von Äthylenglykol, z.B. Methylcellosolve,
Äthylcellosolve, Propylcellosolve und Butylcellosolve; "Carbitol"-Lösungsmittel,
wie Alkyläther son Diäthylenglykol, z.B0 Methylcarbitol, Äthylcarbitol, Propyl@
4 carbitol, Butylcarbitol, Sulfolan, N-M*hylpyrrolidon usw.
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Die erfindungsgemäß zweckmäßigen, sekundären Lösungsmittel sind paraffinigohe
und naphthenisohe Kohlenwasserstoffe mit einem höheren Siedepunkt als die Beschickung
zum primären Extraktor,
die gegenüber dieser nicht-azeotrop sind
und maximal etwa 1 % aromatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise nicht mehr als
0,5 % aromatische Kohlenwasserstoffe, enthalten. Diese sekundären Lösungsmittel
können geradekettige oder verzweigte paraffinische Kohlenwasserstoffe, naphthenische
Kohlenwasserstoffe oder Mischungen derselben sein. Sekundäre Lösungsmittel sind
s.B.
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n-Decan, n-Dodecan, 2-Methyld,ecan, 2,2-Dimethyldecan, n-Hexylcyclohexan,
2-Methylhexylcyclohexan usw.
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Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende Beschreibung in
Bezug auf die Zeichnungen veranschaulicht.In allen Zeichnungen war die Beschickung
eine Mischung aus aromatischen und nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen, wobei
die aromaischen Kohlenwasserstoffe aus Benzol, Tol ol und Xylole bestanden.
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Fig. 1 ist ein schematisches Fließdiagram.m einerÄushrungsform der
vorliegenden Erfindung.
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Pig. 2 ist das schematische Fließdiagramm einer weiteren, erfindungsgemäßen
AusfUhrungsform.
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In Fig. 1 wird die Beschickung über Leitung 101 in einen primären
Extraktor 103 eingeführt, in welchem sie mit dem primären, durch Leitung 105 eingeführten
Lösungsmittel in Berührung gebracht wird.
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Die nicht-aromatische Fraktion der Beschickung-steigt durch den primären
Extraktor 103 auf, von welchem sie als primäres Raffinat durch Leitung 111 entfernt
wird. Das primäre Raffinat, das geringe Mengen primärer und sekundärer Lösungsmittel
enthält, wird in einen primären Raffinatstripper 113 eingeführt. Der im wesentlichen
aus der aromatischen Fraktion der Beschickung und
dem primären Lösungsmittel
bestehende primäre Extrakt wird durch Leitung 107 in einen sekundären Extraktor
109 eingeführt, in welchem er im Gegenstrom mit einem durch Leitung 115 eingeführten
sekundären Lösungsmittel in Berührung gebracht wird.
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Anfänglich wird das primäre Lösungsmittel in den primären Extraktor
über Leitung 101a. eingeführt; wenn das Arbeiten beider Extraktoren Gleflchgewichtsbedingungen
erreicht hat, wird die Beschickung des primären Lösungsmittela' durch Leitung 101a
abgebrochen, und die Hauptquelle des primären Lösungsmittels wird das Bodenmaterial
aus dem sekundären Extraktor. In ähnlicher Weise kann das sekundäre Lösungsmittel
zuerst in den sekundären-Extraktor aus einer äußeren (nicht g&eigten) Quelle
eingeführt werde, bis das Verfahren Gleichgewichtsbedingungen erreicht.
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Dann ist die Hauptquelle des sekundären Lösungsmittels aus dem Verfahren
selbst.
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In dieser Ausführungsform sowie in der anderen, in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsform werden die Extraktoren und Abstrippvorrichtungen der für industrielle
Verwendung üblichen Art verwendet und erfordern keine Ausarbeitung. Sie können gefüllt
oder mit entsprechenden Böden versehen sein, um Extraktion und Destillation zu erleichtern.
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Der Primäre Extraktor kann bei einer Temperatur von etwa Zimmertemperatur
bs etwa 1750C., vorzugsweise von etwa 50-1-250C., einem Druck von etwa 1,05-14'at«,
vorzugsweise 2,1-7 atü,
und einem Vol.-Verhältnis von Lösungsmittel'zu
Beschickung von etwa 1:1 bis etwa 1Ö:1, vorzugsweise von etwa 2:1 bis etwa 6:1 betrieben
werden.
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Der sekundäre Extraktor kann bei ähnlichen Temperatur- und Druckbeschickungen
wie der primäre Extraktor betrieben werden, jedoch sollte das Verhältnis von Lösungsmittel
zu Beschickung in diesem zwischen etwa Ob 1 1 bis etwa 5:1, vorzugsweise zwischen
etwa 0,2:1 bis etwa 2:1, liegen.
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Das ftberkopfmaterial aus dem sekundären Extraktor, das im wesentlichen
aus sekundären Lösungsmittel zusammen mit den aromatischen Kohlenwasserstoffen und
geringen Mengen an primärem Lösungsmittel besteht, wird durch Leitung 117 abgezogen
und in einen sekundären Extrakt-stripper 119 eingeführt, in welchem eine Überkopffraktion
durch Leitung 121 abgezogen wird, die im wesentlichen aus Benzol, Toluol und Xylolen
besteht. Ein Teil dieses.flberkopfstromes kafin dber Beitung 123 zum primären Extraktor
zurückgeführt werden, der nach Vereinigung mit einem durch Leitung 125 an einem
Punkt unterhalb des Beschickungseinganges in den sekundären Extraktstripper abgezogenen
Seitenstrom über die Leitungen 127 und 129 zinn primären Extraktor zurückgeführt
werden kann.
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Im Raffinatstripper wird die nicht-aromatische Fraktion der Beschickung
über Kopf durch Leitung 131 abgezogen; das im wesentlichen aus dem sekundären Lösungsmittel
und einer geringen Menge primärem Lösungsmittel bestehende Bodenmaterial wird durch
Leitung 133 abgezogen und nach Vereinigung mit dem Bodenmaterial
aus
dem sekundären Extraktstripper, das durch Leitung 135 abgezogen wird, über Leitung
115 zum sekundären Extraktor zurUckgeführt. Ein Teil des kombinierten Stromes durch
Leitung 133 und 135 kann durch Leitung 137 zum primären Extraktor zaruckgeführt
werden; Leitung 137 vereinigt sich vor dem Eintritt in den primären Extraktor mit
Leitung 129.
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Das im wesentlichen aus Benzol, Toluol und XyloTen bestehende Überkopfmaterial
aus dem sekundären Extraktstripper wird durch Leitung 121 in einen Benzolstripper
139 eingefiihrt, in welchem.
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hochgra&ig reines Benzol über Kopf durch Leitung 141 abgezogen
wird. Das im wesentlichen aus Toluol und Xylolen bestehende Bodenmaterial aus dem
Bensolstripper wird durch Leitung 143 in einen Toluolstripper 145 eingeführt, in
welchem hochgradig reines Toluol über Kopf durch Leitung 147 und das im wesentlichen:
aus Xylolen bestehende Bodenprodukt durch Leitung 149 abgezogen wird.
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Der sekundäre Extraktstripper kann bei einer Temperatur von etwa 80-2500C.
und unteratmosphärischem, atmosphärischem oder überatmosphärischem Druck betrieben
werden. In ähnlicher Weise kann der primäre Raffinatstripper ebenfalls bei Temperaturen
von etwa 65-2500C. und unteratmosphärischem, atmopshäIschem oder überatmosphärischem
Druck betrieben werden. Sowohl der sekundäre Extraktstripper als auch der primäre
Raffinatstripper können vorteilhafterweise bei atmoephärischem Druck betrieben werde.
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In der in Figl 1 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
werden alle Stripper unter Rückflußbe-dingungen betrieben. So stellen die Leitungen
123a, 131a, 141a und 147a den Rückfluß zum sekundären Extraktstripper 119, primären
Raffinatstripper 113, Benzolstripper 139 bzw. Toluolstripper 145 dar.
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In Fig. 2 wird die Besohickung durch Leitung 201 zum primären Extraktor
203 eingeführt, in welchem sie im Gegenstrom mit dem primären Lösungsmittel, das
den primären Extraktor durch Leitung 205 betritt, in Bewehrung gebracht wird.. Die
verschiedenen Ströme in dieser Fig. enthalten dieselben Bestandteile wie ihre entsprechenden
Ströme in Fig. 1. Weiterhin werden alle Stripper unter (der Einfachheit halber nicht
geeigten) Rückflußbedingungen betrieben.
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Ein primärer Extrakt wird vom Boden des primären R aktors durch Leitung
207 abgezogen und in einen sekundären Extraktor 209 eingeführt. Die nicht-aromatische
Fraktion der Beschickung steigt durch den primären Extraktor auf, aus welchem sie
als primäres Raffinat durch Leitung 211 abgezogen und in einen primären Raffinatstripper
213 eingeführt wird.
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Im sekundären Extraktor 209 wird dRr primäre Extrakt mit einem sekundären
Lösungsmittel in Berührung gebracht, das durch Leiting 215 in den sekundären Extraktor
eingefilhrt wird. Das sekundäre Lösungsmittel steigt durch den sekundären Extraktor
209 auf, wo es im Gegenstrom mit dem absteigenden primären Extrakt in Berührung
gebracht wird. Das sekundäre Lösungsmittel strippt die Aromaten aus dem primären
Extrakt durch Leitung @ @ ab. Das
sekundäre Raffinat wird aus dem
sekundären Extraktor abgezogen und durch Leitung 205 zum primären Extraktor zurückgeführt.
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In der Praxis wird anfänglich das primäre Lösungsmitteltdurch Leitung
201a in den primären Extraktor eingeführt, bis das Arbeiten des primären und sekundären
Extraktors Gleichgewichtsbedingungen erreicht hat. Dann ist die Hauptquelle für
das priw märe Lösungsmittel das sekundäre Raffinat; Ähnlich wird das sekundäre Lösungsmittel
zuerst aus einer äußeren (nicht gezeigten) Quelle in den sekundären Extraktor eingeführt,
wie dies in Verbindung mit Fig. 1 erklärt wurde.
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Der sekundäre Extrakt, der im wesentlichen aus den aromatischen Kohlenwasserstoffen
und dem sekundären Lösungsmittel besteht wird in einen sekundären Extraktstripper
219 eingeführt, in welchem die Aromaten über Kopf durch Destillation durch Leistung
221 entfernt werden. Dieses Überkopfmaterial besteht im wesentlichen aus Benzol,
Toluol und Xylolen. Dis Bodenmaterial aus dem sekundären Extraktstripper wird durch
Leitung 223 abgezogen und über Leitung 225 und 215 zum sekundären Extraktor zurückgeführt.
Das primäre Raffinat wird in einem primären Raffinatstripper 213 destilliert, in
welchem das primäre Raffinat über Kopf durch Leitung 227 abgezogen wird. Das Bodenmaterial
aus dem primären Raffinatstripper 213 wird über Leitung 229 abgezogen und zusammen
mit dem Bodenmaterial aus dem sekundären Extraktstripper zum sekundären Extraktor
209 zurAckgefUhrt.
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Ein Teil des kombinierten Rückstromes wird durch Leitungen 231 und
233 in den unteren Abschnitt des primären Extraktors 203 eingeführt..
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Das durch Leitung 221 abgezogen,Überkopfmaterial aus dem sekundären
Extraktstripper wird in einen Benzolstripper 235 eingefiihrt, in welchem hochgradig
reines Benzol über Kopf durch Leitung 237 entfernt wird. Ein Teil des Aber Kopf
erhaltenen Benzols kann durch Leitung 239 und 233 zum primären Extraktor 203 zurückgeführt
werden. Das Bodenmaterial aus dem Benzolstripper, das im wesentlichen aus Toluol
und Xylole besteht, wird durch Leitung 241 abgezogen und in einen Toluolstripper
24g eingeführt, in welchem Toluol über Kopf durch Leitung 245 entfernt wird. Ein
Teil des Toluols kann silber Leitung 247 zum primären Extraktor 203 zuritckgefiihrt
werden. Das Bodenmaterial aus dem Toluolstripper wird durch Leitung 249 abgezogen
und besteht im wesentlichen aus Xylolen. Ein Teil dieses Bodenproduktes kann durch
Leitung 251 zum primären Extraktor æurUckgeführt werden; Leitung 251 vereinigt dås
durch die Leitungen 247, 239 und 231 fließende Material und betritt den primären
Extraktor durch Leitung 233.
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Die in den verschiedenen Kolonnen'dieser Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung aufrechterhaltenen Bedingungen sind praktisch dieselben wie die entsprechenden,
in Verbindung mit der Ausfllhrungsform von Fig. 1 beschriebenen Bedingungen.
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Obgleich die vorliegende Erfindung bisher im Einzelnen beschrieben
wurde, liegen selbstverständlich zahlreiche Modifikationen und Xnderungen nahe,
dieebenfalls unter die Erfindung. fallen.
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Neuheit undBrfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens werden weitgehend
bestimmt von der Wahl des primären Lösungsmittels, des sekundären Lösungsmittels
und der Rückführung zur primären Extraktionszone.
Andere Variablen
sind nach sorgfältiger Wahl der kritischen Variablen und Bestimmung des Reinheitgrades
von-Benzol sowie des Reinheitgrades von Toluol und Xylolen, die erzielt werden sollen,
vom Fachmann leicht feststellbar.
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Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung,
ohne sie zu beschränken. In allen Beispielen war die Beschickung eine Kohlenwasserstoffmischung
folgender Zusammensetzung: Vol.-% Benzol 11 Toluol 18 Xylole 12 Cyclohexan 3 Methylcyclohexan
2 Methylcyclopentan 2,5 2, 24-Trimethylpentan 2,5 n-Hep tan - 46 Trimethylpentane
(2,2, 3-2,3,4- und 2-3,3-substituiert) 2 n-Nonan 1 insgesamt 100,0 B e i s p i e
l 1 Dieses Beispiel zeigt eine in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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Die Beschickung wurde in eine (primäre) Extraktionskolonne eingeführt.
Diese
enthielt viele perforierte Böden, die zentral auf einem vertikalen Schaft montiert
waren, der in oszillierender Weise durch einen Motor angetrieben wurde. Am obersten
Boden dieser Kolonne wurde trockenes Triäthylenglykol eingeführt; die
Beschickung wurde im Mittelabschnitt eingeführt. Zum Boden dieser
Kolonne wurde ein Rückfluß folgender Zusammensetzung eingeführt: Tol-% sekundäres
Lösungsmittel 39.9 Benzol 9,0 Toluol 21,0 Xylole 30,0~~ Dieser Rückfluß entsprach
dem Rückfluß? den man aus dem sekundären Extraktstripper(Leitung 125, Fig. 1) erhält,
eingestellt mit sekundärem, durch Leitung 137 fließendem Lösungsmittel und aromatischen,
durch Leitung 123 fließenden Kohlenwasserstoffen.
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Das sekundreLösungsmittel war ein normaler paraffinischer Kohlenwasserstoff
mit einem Siedebereich von 175-248°C. Die Extraktion erfolgte bei den folgenden
Bedingungen: Temperatur 800C.
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Lösungsmittel/Beschickung (Vol./Vol) 6,05/1 Rückfld/Beschickung (Vol./Vol)
0,36/1 Rühr@@geschwindigkeit
Der aus dieser Extraktion erhaltene, primäre Extrakt hatte die folgende zusammensetæUng:
Vol.% Benzol 4,8 Toluol 6,5 Xylole 6,6 sekundäres Lösungsmittel 1,2 Triäthylenglykol
80,9 In diesem Extrakt gab es keine feststellbaren Verunreinigungen.
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Verunreinigungen in der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf alle
Beschickungskomponenten außer Benzol, Toluol und Xyiolein. Das Fehlen von Verunreinigungen
in diesem Extraktstrom zeigt, daß hochgradig reines Benzol, Toluol uns xylole durch
anschließende Destillation des Extraktes erhalten werden können.
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Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei die
digkeit auf
vermindert wurde. Der erhaltene primäre Extrakt hatte die folgende Zusammensetzung:
Vol.-% Benzol 9,0 Toluol 3,0 Xylole ; 2,0 Cyclohexan C apo,1 n-Heptan « O,1 Methylcyclopentan
g0,1 sekundäres Lösungsmittel 1,0 Triäthylenglykol 85,0 Die Anwesenheit an Verunreinigungen
in diesem Extrakt beruhte auf der niedrigeren Rührergeschwindigkeit.
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Der letztgenannte Extrakt wurde unter Verwendung des oben beschriebenen
Extraktors einer sekundären Extraktion unterworfen.
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Das sekundäre Lösungsmittel wurde am Boden der bei 600C. und einem
Volumenverhältnis von Lösungsmittel zu Beschickung von 1:1 betriebenen Extraktionskolonne
eingeführt. Als Bodenprodukt erhielt man von der Kohlenwasserstoffbeschickung freies
Triäthylenglykol; über Kopf wurde der sekundäre Extrakt erhalten.
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Dieser wurden bei 1 Atm Druck in einer absatzweisen Destillationskoloune
unter Verwendung einer mit 0,625 cm Glasspiralen gefüllten Kolonne von 3,75 cm Durchmesser
und 1,2 m Länge destilliert. Das in drei Fraktionen gewonnene Destillat besaß die
-folgende1Reinheit:
Vol.-% i Benzol 99 Toluol 99+ Xylole 99,0 Praktisch alle aromatischen
Kohlenwasserstoffe wurden vom sekundären Lösungsmittel abgestrippt, das als Bodenmaterial
zurückgewonnen wurde.
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Dieses Beispiel zeigt, daß erfindungsgemäß hochgradig-reines Benzol,
Toluol und Xylole erhalten werden können. Der Versuch wurde aufgrund der Zweckmäßigkeit
der Laboratoriumseinrichtungen stufenweise durchgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann jedoch aucYkontinuierlich durchgeführt werden.
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Beispiel~ 2 Dieses Beispiel zeigt die Ausffihrungsform gemäß Fig.
2 der vorliegenden Erfindung.
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Die Beschickung wurde wie in Beispiel 1 einer primären Extraktion
unterworfen, wobei jedoch die RUho*ægeschwindigkeit
betrug und der Rückfluß aus 39,9 Vol.-% sekundärem Lösungsmittel und 60,1 Vol-%
Benzol bestand. Dieser Rückfluß entsprach demjenigen, der in dem für Fig. 2 beschriebenen
Verfahren aus den Leitungen 231 und 239 erhalten werden kann. Der erhaltene primäre
Extrakt hatte die folgende Zusammensetzung: Vol.-% Benzol 15,6 Toluol 2,5 Xylole
0,9 sekundäres Lösungsmittel 1,0 Triäthylenglykol 80,9
Wiederum wurden in diesem Extrakt keine feststellbaren Verunreinigungen
gefunden,'was anzeigt, daß durch die anschließende Destillation hochgradig reines
Benzol, Toluol und Xylole erhalten werden können.
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Das obige Verfahren wurde wiederholt. wobei die Rührergeschwindigkeit
auf
die Abstände. der Böden etwas variiert wurden. Der so erhaltene Extrakt hatte die
folgende Zusammensetzung: Vol.-% Benzol 8,5 Toluol 6,Q Xylole 3,0 Cyclohexan - O,1
Methylcyclohexan <0,1 2,2,4-Trimethylpentan <0,1 sekundäres Lösungsmittel
0,5 riäthylenglykol 81,7 Die Anwesenheit von Verunreinigungen in diesem Extrakt
beruht selbstverständlich auf den veränderten Bedingungen. Dieser primäre Extrakt
wurde am Kopf einer mit der in Beispiel 1 beschriebenen Kolonne identischen sekundären
Extraktionskolonne eingeführt. Diese wurde in praktisch gleicher Weise wie die sekundäre
Extraktionskolonne von Beispiel 1 betrieben; als Bodenprodukt erhielt man von der
Kohlenwasserstoffbeschickung praktisch freies Triäthylenglykol. Der sekundäre Extrakt
wurde über Kopf entfernt und bei 1 Atm Druck in einer Destillations kolonne gemäß
Beispiel 1 destilllert. Das in drei Fraktionen gewonnene Destillat ;besaß die folgende
Reinheit:
Benzol 99 Toluol 99,9, Xylole 97,4