DE2225994C3

DE2225994C3 - Extractive distillation process for the separation of aromatic hydrocarbons from mixtures with non-aromatics

Info

Publication number: DE2225994C3
Application number: DE19722225994
Authority: DE
Inventors: Herbert Lytle Park Ridge 111 Thompson (VStA)
Original assignee: Universal Oll Products Co, Des Piaines, IU (VStA)
Filing date: 1972-05-29
Publication date: 1977-12-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Extraktivdestillationsverfahren zur Abtrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Gemischen mit Nichtaromaten unter Verringerung der Menge der Aromaten im Raffinatstrom, bei dem ein wasserhaltiges Lösungsmittel einer bestimmten Temperatur mit dem Gemisch in einer Extraktivdestillationskolonne unter Bildung eines aromatenreichen Extraktstromes und eines die Nichtaromaten enthaltenden Raffinat-Überkopfstromes in Berührung gebracht wird, die Aromaten aus dem Extrakt durch Destillation vom Lösungsmittel abgetrennt werden, das Lösungsmittel durch Wärmeaustausch auf eine bestimmte Temperatur gebracht und in die Extraktivdestillationskolonne zurückgeführt wird und bei dem in einer, bei einem bestimmten Druck gehaltenen Wasserabstreifzone Wasser aus einem lösungsmittelhaltigen, verdünnten, wäßrigen Strom abgetrennt wird.The invention relates to an extractive distillation process for separating off aromatic hydrocarbons from mixtures with non-aromatics with a reduction in the amount of aromatics in the raffinate stream, in which a water-containing solvent of a certain temperature with the mixture in a Extractive distillation column with the formation of an extract stream rich in aromatics and one the non-aromatics containing raffinate overhead stream is brought into contact, the aromatics from the extract separated from the solvent by distillation, the solvent by heat exchange is brought to a certain temperature and returned to the extractive distillation column and in the case of a water stripping zone maintained at a certain pressure, water from a solvent-containing, dilute, aqueous stream is separated.

Extraktivdestillationsverfahren zur Gewinnung von aromatischen Kohlenwasserstoffen hoher Reinheit, z. B. Benzol, Toluol und Xylolen, aus Kohlenwasserstoffeinsatzmateriaüen, die im Gemisch mit den aromatischen no Kohlenwasserstoffen Nichtaromaten enthalten, wie z. B. katalytischen Reformaten, hydrierten Pyrolysebenzinen oder bestimmten Fraktionen davon; insbesondere Gemische aus aromatischen und nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen engen Siede- bzw. Kohlenstoff- <<s zahlbereichs, arbeiten mit direkter Einleitung des Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials in eine Extraktivdestillationskolonne. Die bei normalen Extraktionsverfahren erforderliche, vorausgehende Lösungsmittelextraktion in flüssiger Phase fällt somit weg. Bei der Extraktivdestillation werden die Kohlenwasserstoffbeschickung und das Lösungsmittel in der Extraktivdestillationskolonne zur Bildung eines aromatenreichen Extraktstroms und eines die Nichtaromaten enthaltenden Raffinat-Überkopfstroms miteinander in Berührung gebracht. Um die Aromatenausbeute so groß wie möglich zu machen, muß ein Mitschleppen von aromatischen Kohlenwasserstoffen in das aus dem Kolonnenüberkopfprodukt gewonnene Raffinat so gering wie möglich gehalten werden. Gewöhnlich wird etwas Lösungsmittel, z. B. eines für Aromaten selektiven Lösungsmittels, das zur Verbesserung seiner Selektivität Wasser enthält, über Kopf im Gemisch mit dem Raffinat ausgetragen. Dieses Lösungsmittel wird durch Waschen des Raffinats mit Wasser zunächst in Form einer wäßrigen Lösung und danach durch Abstreifen des Wassers aus dem Lösungsmittel in einer Wasserabstreifzone zurückgewonnen. Das im Extraktstrom enthaltene Lösungsmittel wird durch Destillation in einer gesonderten Fraktionierkolonne von den Aromaten abgetrennt und zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeleitet. Über Kopf mit dem Raffinatstrom ausgLtragene aromatische Kohlenwasserstoffe gehen, da aromatische und nichtaromatische Kohlenwasserstoffe miteinander mischbar sind und durch das Waschen des Raffinats mit Wasser nicht voneinander getrennt werden können, für die Aromatengewinnung verloren. Dieser Aromatenverlust verringert die Gesamtleistung und -Wirksamkeit eines Extraktivdestillationsverfahrens. Extractive distillation process for the recovery of aromatic hydrocarbons of high purity, e.g. B. benzene, toluene and xylenes, from hydrocarbon feed materials that contain non-aromatics in a mixture with the aromatic no hydrocarbons, such as. B. catalytic reformates, hydrogenated pyrolysis gasoline or certain fractions thereof; In particular, mixtures of aromatic and non-aromatic hydrocarbons in a narrow boiling or carbon number range work with direct introduction of the hydrocarbon feed into an extractive distillation column. The prior solvent extraction in the liquid phase, which is necessary in normal extraction processes, is thus omitted. In the extractive distillation, the hydrocarbon feed and the solvent are brought into contact with one another in the extractive distillation column to form an extract stream rich in aromatics and a raffinate overhead stream containing the non-aromatics. In order to make the aromatics yield as high as possible, entrainment of aromatic hydrocarbons into the raffinate obtained from the column overhead product must be kept as low as possible. Usually some solvent, e.g. B. a selective for aromatics solvent, which contains water to improve its selectivity, discharged overhead in a mixture with the raffinate. This solvent is recovered by washing the raffinate with water first in the form of an aqueous solution and then by stripping the water from the solvent in a water stripping zone. The solvent contained in the extract stream is separated from the aromatics by distillation in a separate fractionation column and returned to the extractive distillation column. Aromatic hydrocarbons discharged overhead with the raffinate stream are lost for the production of aromatics, since aromatic and non-aromatic hydrocarbons are miscible with one another and cannot be separated from one another by washing the raffinate with water. This loss of aromatics reduces the overall performance and effectiveness of an extractive distillation process.

Es sind zahlreiche besondere Durchführungsformen für derartige Extraktivdestillationsverfahren beschrieben worden. So ist beispielsweise ein Verfahren zur Wärmeeinsparung bei extraktiver Destillation durch Nutzbarmachung der im Sumpfablauf enthaltenen Wärme über Wärmeaustauscher bekannt (DT-AS 12 54 586), bei dem die Kohlenwasserstoffbeschickung in dampfförmigem Zustand in die Extraktivdestillationskolonne eingespeist wird und Sumpfflüssigkeit vom Beden der Extraktivdestillationskolonne abgezogen und durch mehrere Gruppen von hintereinandergeschalteten Wärmeaustauschern geleitet wird, wobei verdampfte schwerer flüchtige Komponenten zum Boden der Extraktivdestillationskolonne zurückgeleitet werden — gegebenenfalls über zwischengeschaltete Hilfskolonnen — und das anfallende Lösungsmittel in entgegengesetzter Reihenfolge durch die einzelnen Wärmeaustauscher der Gruppen geführt und schließlich nach indirektem Wärmeaustausch mit der einzuspeisenden Kohlenwasserstoffbeschickung und weiterer Abkühlung in einem mit einem Kühlmedium betriebenen indirekten Kühler wieder im oberen Abschnitt in die Extraktivdestillationskolonne eingeleitet wird. Diese Arbeitsweise ist zum einen apparativ recht aufwendig, zum anderen erlaubt sie insbesondere bei den unvermeidlichen Schwankungen des Durchsatzes der Beschickungszusammensetzung und der Kühlwirkung des abschließenden Lösungsmittelkühlers keine sehr genaue Temperatursteuerung des wieder in die Extraktivdestillationskolonne eingeleiteten Lösungsmittels, was Aromatenverluste durch Mitführung im Raffinatstrom mit sich bringt.Numerous special implementation forms for such extractive distillation processes are described been. For example, a method for saving heat is by means of extractive distillation Utilization of the heat contained in the sump drain via heat exchangers known (DT-AS 12 54 586), in which the hydrocarbon feed is fed in the vapor state into the extractive distillation column and bottom liquid from Beden drawn off the extractive distillation column and through several groups of one behind the other Heat exchangers is passed, with evaporated less volatile components to the Bottom of the extractive distillation column are returned - if necessary via intermediate Auxiliary columns - and the resulting solvent in the opposite order through the individual Heat exchangers of the groups led and finally after indirect heat exchange with the to be fed Hydrocarbon feed and further cooling in one operated with a cooling medium indirect cooler is introduced again in the upper section in the extractive distillation column. This On the one hand, the method of operation is quite expensive in terms of equipment, and on the other hand, it allows, especially in the case of the inevitable fluctuations in feed composition throughput and cooling effect of the final solvent cooler does not provide very precise temperature control of the back into the Extractive distillation column introduced solvent, what aromatics losses by entrainment in the Brings raffinate stream with it.

Bei einer anderen bekannten Arbeitsweise (GB-PS 5 63 122) wird ebenfalls zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführtes Lösungsmittel zur Vorwärmung des in die Extraktivdestillationskolonne einzuspeisen-In another known procedure (GB-PS 5 63 122), the extractive distillation column is also used recycled solvent for preheating the feed into the extractive distillation column

ten Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials durch indirek-Wärmeaustausch benutzt. Die vorstehend genannn Mängel hinsichtlich Schwierigkeiten einer scharfen P _mperatursteuerung des wieder in die Kolonne 'ntretenden Lösungsmittels und damit Aromat jnverlu- ;. _n im Raffinatstrom gelten auch hier. ' Bei einer weiteren bekannten Arbeitsweise (DT-AS 1543 104) wird das angewandte Lösungsmittel in zwei ader mehr Teilströme aufgeteilt, wobei diese Teilströme η bestimmten Mengen und mit bestimmten Temperatu_ren nach Maßgabe der in der Extraktivdestillationskolonne ablaufende Destillations- und Extraktionsvorgänge und der Wärmebilanz in der Kolonne an bestimmten Stellen bzw. bestimmten Beiden in die Extraktivdestillationskolonne eingespeist werden. Dabei wird mit Erhitzern für diese Teilströme und zusätzlichen Beipassleitungen sowie Durchflußmengenregelungen in den Beipassleitungen gearbeitet. Wasser ist in dem Lösungsmittel nicht anwesend, vielmehr soll dies gerade vermieden werden, und eine Wasserabstreifzone ist demgemäß nicht vorhanden. Die Vorteile einer Selektivitätssteigerung durch Anwesenheit von Wasser im Lösungsmittel können somit nicht ausgenutzt werden und das Verfahren ist in seiner Anwendungsbreite auf wasserfreie Lösungsmittel, unter Ausschluß der in vielen Fällen besonders günstigen wasserhaltigen Lösungsmittel, beschränkt. Ferner ist auch diese bekannte Arbeitsweise verfahrenstechnisch verhältnismäßig umständlich und hinsichtlich der Regelung vergleichsweise aufwendig, wenn durch die komplexen Temperaturregelungsmaßnahmen für mehrere Teilströme Aromatenverluste im Raffinat hintangehalten werden sollen.th hydrocarbon feed through indirect heat exchange. The above-mentioned deficiencies with regard to the difficulties of a strict _temperature control of the solvent returning to the column and thus the loss of the aromatic substance. _n in the raffinate stream also apply here. 'In another known mode of operation (DT-AS 1 543 104) the applied solvent is divided into two veins more partial streams, these partial streams η certain quantities and _r with certain tempera s in accordance with the process running in the extractive distillation and extraction process and the heat balance are fed into the extractive distillation column at certain points or certain two in the column. It works with heaters for these partial flows and additional bypass lines as well as flow rate controls in the bypass lines. Water is not present in the solvent, rather it is precisely to be avoided and a water stripping zone is accordingly not present. The advantages of an increase in selectivity due to the presence of water in the solvent cannot therefore be exploited and the scope of the process is limited to anhydrous solvents, with the exclusion of the water-containing solvents which are particularly favorable in many cases. Furthermore, this known mode of operation is also relatively cumbersome in terms of process technology and comparatively expensive in terms of control if the complex temperature control measures are intended to prevent aromatic losses in the raffinate for several partial flows.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (US-PS 35 51 327) wird die aus der Waschung des Raffinats mit Wasser kommende wäßrige Waschflüssigkeit nach indirektem Wärmeaustausch mit dem zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführten Lösungsmittel als gesonderter Strom im Mittelbereich in die Extraktivdestillationskolonne eingeführt. Eine der eingangs erläuterten Arbeitsweise entsprechende Wasserabstreifzone ist nicht vorhanden. Eine scharfe Temperaturregelung des wieder zur Extraktivdestillationskolonne zurückfließenden Lösungsmittels ist nach dieser bekannten Arbeitsweise nicht zu erreichen und Aromatenmitschleppung im Raffinat ist schwer zu vermeiden.In another known method (US-PS 35 51 327) from the washing of the raffinate with Aqueous washing liquid coming from water after indirect heat exchange with that of the extractive distillation column recycled solvent as a separate stream in the middle area in the extractive distillation column introduced. A water stripping zone corresponding to the method of operation explained at the beginning is not present. A sharp temperature control of the flowing back to the extractive distillation column Solvent cannot be achieved according to this known procedure and aromatics are entrained in the raffinate is difficult to avoid.

Schließlich ist vorgeschlagen worden (DT-OS 2313 603), bei einer azeotropisch-extraktiven Destillation Wasserdampf in den oberen Bereich der Kolonne einzuführen, wobei mit einem alkylierten aliphatischen Amid im flüssigen Zustand als Extraktionslösungsmittel gearbeitet wird. Eine derartige Arbeitsweise ist erfindungsgemäß nicht vorgesehen.Finally, it has been proposed (DT-OS 2313 603) for an azeotropic-extractive distillation Introduce water vapor into the top of the column, with an alkylated aliphatic Amide is used in the liquid state as an extraction solvent. One such way of working is not provided according to the invention.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Extraktivdestillationsverfahren der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das nicht die vorstehend erläuterten und ähnliche Mangel bekannter Arbeitsweisen aufweist und insbesondere eine genaue Steuerung der Temperatur des zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführten, von Aromaten befreiten Lösungsmittels und eine weitmöglichste Verringerung der Menge an aromatischen Kohlenwasserstoffen, die in dem nichtaromatischen Raffinat mitgeführt werden, gestattet und trotzdem einfach, betriebssicher und wirtschaftlich durchzuführen ist. Dabei soll das Verfahren insuesor.dere auch zur Durchführung mit Tetramethylensulfon als Lösungsmittel geeignet sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand derThe invention is based on the object of creating an extractive distillation process of the type specified above, which does not have the abovedescribed and similar deficiencies in known working methods and, in particular, precise control of the temperature of the aromatic-free solvent returned to the extractive distillation column and the greatest possible reduction in the amount of aromatic hydrocarbons, which are carried along in the non-aromatic raffinate, and is nevertheless simple, reliable and economical to carry out. The insuesor.dere process should also be suitable for use with tetramethylene sulfone as the solvent.
To solve this problem is the subject of

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so Erfindung ein Extraktivdestillationsverfahren zur Abtrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Gemischen mit Nichtaromaten unter Verringerung der Menge der Aromaten im Raffinatstrom, bei dem ein wasserhaltiges Lösungsmittel einer bestimmten Temperatur mit dem Gemisch in einer Extraktivdestillationskolonne unter Bildung eines aromatenreichen Extraktstromes und eines die Nichtaromaten enthaltenden Raffinat-Überkopfstromes in Berührung gebracht wird, die Aromaten aus dem Extrakt durch Destillation vom Lösungsmittel abgetrennt werden, das Lösungsmittel durch Wärmeaustausch auf eine bestimmte Temperatur gebracht und in die Extraktivdestillationskolonne zurückgeführt wird und bei dem in einer, bei einem bestimmten Druck gehaltenen Wasserabstreifzone Wasser aus einem lösungsmittelhaltigen, verdünnten, wäßrigen Strom abgetrennt wird, welches erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß manso invention an extractive distillation process for separation of aromatic hydrocarbons from mixtures with non-aromatics with a reduction in Amount of aromatics in the raffinate stream at which a water-containing solvent has a certain temperature with the mixture in an extractive distillation column to form an extract stream rich in aromatics and a raffinate overhead stream containing the non-aromatics is brought into contact, the aromatics from the extract are separated from the solvent by distillation, the solvent brought to a certain temperature by heat exchange and transferred to the extractive distillation column is returned and in which in a water stripping zone maintained at a certain pressure Water is separated from a solvent-containing, dilute, aqueous stream which, according to the invention is characterized in that one

a) zur Einstellung der Temperatur des rückgeführten Lösungsmittels mindestens einen Teil des abgetrennten Lösungsmittels durch einen Wiedererhitzer der Wasserabstreifzone leitet und dabei mindestens einen Teil des lösungsmittelhaltigen, verdünnten wäßrigen Stroms verdampft und das Lösungsmittel dadurch abkühlt, unda) to adjust the temperature of the recycled solvent at least part of the separated Solvent passes through a reheater of the water stripping zone and thereby at least part of the solvent-containing, dilute aqueous stream evaporates and that This cools the solvent, and

b) gegebenenfalls mindestens einen Teil der aus dem Raffinat-Überkopfstrom anfallenden wäßrigen Phase in den oberen Teil der Extraktivdestillationskolonne zurückführt.b) if appropriate, at least some of the aqueous products obtained from the raffinate overhead stream Phase returned to the upper part of the extractive distillation column.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß bei einem Verfahren der angegebenen Art durch die vorstehend gekennzeichneten Maßnahmen in einfacher, betriebssicherer und wirtschaftlicher Weise eine sehr genaue Steuerung der Temperatur des von den Aromaten , abgetrennten und zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführten Lösungsmittels (nachstehend auch als »armes Lösungsmittel« bezeichnet) erreicht und eine Mitführung von Aromaten im Raffinat-Überkopfstrom weitmöglichst vermieden wird. Irgendein Hinweis auf die erfindungsgemäß kennzeichnenden Maßnahmen ist aus dem erörterten Stand der Technik nicht herzuleiten. Andererseits bedeutet die Lösung der vorstehend umrissenen Aufgabe einen deutlichen Fortschritt auf dem Fachgebiet. Apparativ oder verfahrenstechnisch umständliche Maßnahmen, wie bei einigen der erläuterten bekannten Arbeitsweisen, sind nicht erforderlich. Es genügt, mindestens einen Teil des von den Aromaten abgetrennten Lösungsmittels durch einen Wiedererhitzer der ohnehin vorhandenen Wasserabstreifzone zu leiten und dabei die ohnehin erforderliche Verdampfung mindestens eines Teils des lösungsmittelhaltigen, verdünnten wäßrigen Stromes in der Wasserabstreifzone herbeizuführen und hierdurch gleichzeitig das zurückzuführende Lösungsmittel abzukühlen. Durch diese einfache Maßnahme in Verbindung mit dem ohnehin erforderlichen Betrieb der Wasserabstreifzone bei einem bestimmten Druck läßt sich eine sehr genaue und von Schwankungen der Umgebungstemperatur unabhängige Einstellung der Temperatur des zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführten armen Lösungsmittels erreichen, wobei auch keine Kühlung in einem mit Kühlwasser od. dgl. beschickten Kühler erforderüch ist, was jegliche Beeinträchtigungen durch Schwankungen der Kühlwassertemperatur oder sonstiger Kühlungsbedingungen ausschließt. Die Mängel eines zumindest abschließenden Wärmeaustausches des Lösungsmittels mit Luft oder Kühlwasser, wie er bei einigen der oben erläuterten bekannten VerfahrenSurprisingly, it has been found that in a process of the type specified by the above marked measures in a simple, reliable and economical way a very precise Control of the temperature of the separated from the aromatics and to the extractive distillation column Recirculated solvent (hereinafter also referred to as "poor solvent") reached and a Entrainment of aromatics in the raffinate overhead stream is avoided as far as possible. Any reference to the measures characterizing the invention cannot be derived from the discussed prior art. On the other hand, the solution of the problem outlined above represents a clear advance the subject. Measures that are laborious in terms of apparatus or process technology, as with some of the explained ones known working methods are not required. Suffice it to use at least part of the aromatics separated solvent to the already existing water stripping zone by a reheater conduct and thereby the already necessary evaporation of at least part of the solvent-based, diluted bring about aqueous stream in the water stripping zone and thereby at the same time that to be returned Cool solvent. Through this simple measure in conjunction with the anyway required operation of the water stripping zone at a certain pressure can be a very precise and Adjustment of the temperature of the to the independent of fluctuations in the ambient temperature Reach extractive distillation recycled poor solvent, with no cooling in a cooler charged with cooling water or the like is required, which has any adverse effects Excludes fluctuations in the cooling water temperature or other cooling conditions. The deficiencies an at least final heat exchange of the solvent with air or cooling water, as in some of the known methods discussed above

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vorgenommen wird und der wegen der unvermeidlichen Änderungen der atmosphärischen Bedingungen recht breite Schwankungen der Temperatur des in die Kolonne eintretenden Lösungsmittels mit sich bringen kann und eine zuverlässige Unterdrückung der Aroma- s tenverluste aus der Extraktivdestillationskolonne verhindert, sind beseitigt. Durch die genaue Temperatureinstellung des als Wärmeaufnehmer in die Extraktivdestillationskolonne eintretenden armen Lösungsmittels werden gleichbleibende Verhältnisse bezüglich des inneren Rückflusses in der Kolonne gewährleistet und Aromatenverluste im Raffinat-Überkopfstrom weitmöglichst herabgedrückt. Gleichzeitig wird als Bodenfraktion ein Extraktstrom aus Aromaten und Lösungsmittel, der weitgehend frei von Nichtaromaten ist, erhalten. Die Verringerung des Aromatenverlustes führt auch zu einer Verringerung der Menge an mit dem Raffinat ausgetragenem Lösungsmittel, z. B. Tetramethylensulfon. and which is due to the inevitable changes in atmospheric conditions bring wide fluctuations in the temperature of the solvent entering the column with it can and prevents a reliable suppression of aroma losses from the extractive distillation column, are eliminated. Due to the exact temperature setting of the as heat absorber in the extractive distillation column entering poor solvent are constant ratios with respect to the Internal reflux ensured in the column and reduced aromatics losses in the raffinate overhead stream as much as possible. At the same time is called the soil fraction an extract stream of aromatics and solvents that is largely free of non-aromatics, receive. The reduction in aromatic loss also leads to a reduction in the amount of with the Raffinate discharged solvent, e.g. B. tetramethylene sulfone.

Das Verfahren der Erfindung beseitigt die Schwierigkeiten des Aromatenverlustes im Raffinat-Überkopfstrom insbesondere auch bei Verfahrensdurchführungen, die mit Lösungsmitteln vom Tetramethylensulfontyp arbeiten, wo diese Schwierigkeiten besonders ausgeprägt und mit herkömmlichen Betriebsweisen ₂_s schwierig zu beseitigen sind, insbesondere wenn Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien verarbeitet werden, die große Mengen an Aromaten enthalten, z. B. 80 Gewichtsprozent oder mehr. Die Aromatenverluste bei bekannten Betriebsweisen sind insbesondere auch auf das Bestreben, vollständige Lösungsmittelmischbarkeit auf allen Böden der Extraktivdestillationskolonne zu erreichen, zurückzuführen. Während bei herkömmlichen normalen Destillationsverfahren Verluste an höher siedenden Komponenten im Überkopfdampf durch Rückfluß eines Teils des Überkopfprodukts nach Kühlung und Kondensation ohne weiteres hintangehalten werden können, neigt bei der Extraktivdestillation mit einem Lösungsmittel vom Tetramethylensulfontyp eine Rückflußführung des Kohlenwasserstoffraffinats zur Herbeiführung einer Phasentrennung unter Ausbildung von zwei flüssigen Phasen innerhalb der Kolonne, was das Wärmegleichgewicht und die Betriebsweise der Kolonne empfindlich stört. Durch die erfindungsgemäß gewährleistete, sehr genaue Steuerung der Temperatur des zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführten armen Lösungsmittels und den hierdurch bewirkten, geregelten inneren Rückfluß in der Kolonne werden diese Schwierigkeiten auch in Verbindung mit Lösungsmitteln vom Tetramethylensulfontyp beseitigt. Es können somit die an sich bekannten Vorzüge derartiger Lösungsmittel, die zusätzlich Wasser enthalten, in vollem Umfang ausgenutzt werden.The method of the invention overcomes the difficulties of the Aromatenverlustes in the raffinate overhead stream in particular in processes bushings which operate with solvents of the Tetramethylensulfontyp where these difficulties particularly marked and are _s difficult to remove with conventional modes of operation _2, in particular if the hydrocarbon feedstocks are processed, the large amounts of contained in aromatics, e.g. B. 80 percent by weight or more. The aromatics losses in known modes of operation are in particular due to the endeavor to achieve complete solvent miscibility on all trays of the extractive distillation column. While in conventional normal distillation processes losses of higher-boiling components in the overhead vapor by refluxing part of the overhead product after cooling and condensation can easily be prevented, in extractive distillation with a solvent of the tetramethylene sulfone type, refluxing of the hydrocarbon refinate tends to bring about a phase separation with the formation of two liquid ones Phases within the column, which seriously disrupts the thermal equilibrium and the operation of the column. The very precise control of the temperature of the poor solvent recycled to the extractive distillation column and the controlled internal reflux in the column caused by this means that these difficulties are eliminated even in connection with solvents of the tetramethylene sulfone type. The advantages, known per se, of such solvents, which additionally contain water, can thus be fully exploited.

Durch die gegebenenfalls vorzunehmende Maßnahme, die aus dem Raffinat-Überkopfstrom anfallende wäßrige Phase bzw. einen Teil davon in den oberen Teil der Extraktivdestillationskolonne zurückzuführen, kann eine weitere Steuerung und Unterdrückung von Aromatenverlusten im Raffinat-Überkopfstrom der Kolonne herbeigeführt werden, wenn einmal der do Aromatengehalt im Überkopfstrom einen vorbestimmten Wert überschreiten sollte. Die verhältnismäßig umständlichen Maßnahmen, wie sie bei einer der oben erläuterten bekannten Arbeitsweisen zur Anwendung kommen, sind dabei jedoch nicht erforderlich. Es genügt (>.<, eine Rückführung von abgetrenntem wäßrigen Kondensat aus dem Überkopfkondensator, was ebenfalls einer sehr einfache Maßnahme darstellt.By the measure to be taken, if necessary, those arising from the raffinate overhead stream recirculating aqueous phase or part thereof in the upper part of the extractive distillation column can a further control and suppression of aromatics losses in the raffinate overhead stream of the Column brought about once the aromatic content in the overhead stream do a predetermined Value should exceed. The relatively cumbersome measures, as in one of the above explained known working methods are used, but are not required. It is enough (>. <, a return of separated aqueous condensate from the overhead condenser, which is also a represents a very simple measure.

Weitere Gesichtspunkte, bevorzugte Merkmale uric Vorteile gehen aus der nachstehenden näheren Erläute rung des Verfahrens hervor.Further points of view, preferred characteristics of uric advantages are explained in more detail below tion of the procedure.

Geeignete Einsatzmaterialien für das Verfahren sine Kohlenwasserstoffgemische, die mindestens 15 unc vorzugsweise mindestens 25 Gewichtsprozent aroma tische Kohlenwasserstoffe, bis herauf zu 95 Gewichts prozent, enthalten. Das Einsatzmaterial liegt in einen Kohlenstoffzahlbereich von 6 bis etwa 20 uric vorzugsweise von 6 bis 10 Kohlenstoffatomen j( Molekül. Bevorzugt wird ein katalytisches Reforma oder das flüssige Nebenprodukt einer Pyrolysebenzin anlage, das zur Sättigung von Olefinen und Diolefine! hydrierend behandelt worden ist Ein typisches katalyti sches Reformat enthält insbesondere Benzol, Toluol uric Xylole im Gemisch mit Paraffinen und Naphthener eines entsprechenden Siedebereichs.Suitable feedstocks for the sine process Hydrocarbon mixtures that have at least 15 and preferably at least 25 percent by weight of aroma table hydrocarbons, up to 95 percent by weight. The input material is in one Carbon number range from 6 to about 20 uric preferably from 6 to 10 carbon atoms j ( Molecule. A catalytic reforma or the liquid by-product of a pyrolysis gasoline is preferred system for the saturation of olefins and diolefins! A typical catalyti The reformate contains in particular benzene, toluene and xylenes mixed with paraffins and naphthene an appropriate boiling range.

Für das Verfahren geeignet sind Lösungsmittel, di( selektiv aromatische Kohlenwasserstoffe lösen, wenr diese im Gemisch mit Nichtaromaten vorliegen Bevorzugt wird ein Lösungsmittel vom Tetramethylen sulfontyp. Ebenfalls mit gutem Erfolg verwendbar sine die entsprechenden fünfgliedrigen Ringverbindunger mit Doppelbindung oder Butadiensulfone, z. B. du Verbindungen mit Doppelbindung in 2- und ir 3-Stellung, 2-MethyItetramethylensulfon, 2,4-Dimethyl tetramethylensulfon, Methyl-2-sulfonyläther, n-Aryl-3 sulfonylamin, 2-Sulfonylacetat, Diäthylenglykol, Poly äthylenglykole, Dipropylenglykol, Polypropylenglykole Dimethylsulfoxyd, N-Methylpyrrolidon, Glykolamine N-Methyl-2-pyrrolidqn, ein N-Methyl-2-pyrrolidon-Äthylenglykol-Gemisch und Gemische der vorgenannten Verbindungen. Tetramethylensulfon wird besonders bevorzugt. Ebenfalls bevorzugt wird ein N-MethyI-2-pyrrolidon-Gemisch. Solvents which are suitable for the process are those which selectively dissolve aromatic hydrocarbons, if these are present in a mixture with non-aromatics. A solvent of the tetramethylene sulfone type is preferred. The corresponding five-membered ring compounds with double bonds or butadiene sulfones, e.g. du compounds, can also be used with good success with double bonds in the 2- and 3-positions, 2-methyl-tetramethylene sulfone, 2,4-dimethyl tetramethylene sulfone, methyl-2-sulfonyl ether, n-aryl-3-sulfonylamine, 2-sulfonyl acetate, diethylene glycol, polyethylene glycols, dipropylene glycol, polypropylene glycols, dimethylsulfonyls -Methylpyrrolidone, glycolamines N-methyl-2-pyrrolidone, an N-methyl-2-pyrrolidone-ethylene glycol mixture and mixtures of the aforementioned compounds. Tetramethylene sulfone is particularly preferred. An N-methyl-2-pyrrolidone mixture is also preferred.

Da die Aromatenselektivität derartiger Lösungsmittel häufig durch Zugabe von Wasser verbessert werden kann, enthalten die bei dem Verfahren verwendeten Lösungsmittel geringe Mengen an Wasser. Die Anwesenheit von Wasser in Lösungsmittel führt weiterhin dazu, daß eine verhältnismäßig leicht flüchtige Komponente zugegen ist, die in der Extraktivdestillationskolonne von dem Lösungsmittel abdestilliert und dabei ein Austreiben der letzten Spuren an nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen aus dem Lösungsmittel unterstützt. Die bei dem Verfahren verwendete Lösungsmittelzusammensetzung enthält etwa 0,5 bis 20 Gewichtsprozent Wasser, besonders etwa 2 bis 10 Gewichtsprozent, je nach dem im Einzelfall verwendeten Lösungsmittel und den im Einzelfall angewendeten Betriebsbedingungen bei der Extraktivdestillation.Since the aromatic selectivity of such solvents can often be improved by adding water may, the solvents used in the process contain small amounts of water. The presence of water in solvent also leads to a relatively volatile component is present, which distilled off from the solvent in the extractive distillation column and thereby a Supports expulsion of the last traces of non-aromatic hydrocarbons from the solvent. The solvent composition used in the process contains about 0.5 to 20 percent by weight Water, especially about 2 to 10 percent by weight, depending on the solvent used in the individual case and the operating conditions used in the individual case for extractive distillation.

Zur Vereinfachung erfolgen die weiteren Erläuterungen vornehmlich in Verbindung mit einem !lösungsmittel vom Tetramethylensulfontyp, insbesondere mit Tetramethylensulfon selbst. Die anderen angegebenen Lösungsmittel können in entsprechender Weise eingesetzt und gehandhabt werden.For the sake of simplicity, the further explanations are mainly given in connection with a solvent of the tetramethylene sulfone type, especially with tetramethylene sulfone itself. The others indicated Solvents can be used and handled in a corresponding manner.

Bei der Extraktivdestillation wird ein an Nichtaromaten weitgehend freier Extraktstrom als Bodenfraktion gewonnen, der aus aromatischen Kohlenwasserstoffen und Lösungsmittel besteht. Normalerweise enthält dieser Extraktstrom weniger als 1000 Teile je Million und gewöhnlich weniger als 500 Gewichtsteile je Million Nichtaromaten.In extractive distillation, an extract stream largely free of non-aromatics is used as the bottom fraction obtained, which consists of aromatic hydrocarbons and solvents. Usually contains this extract stream is less than 1000 parts per million and usually less than 500 parts per million by weight Non-aromatics.

Typische Betriebsbedingungen für die Extraktivdestillationskolonne bei Verwendung von Tetramethylensulfon als Lösungsmittel sind ein Druck von etwa 90 mm Hg abs. bis 3,7 atm, eine ÜberkopftemperaturTypical operating conditions for the extractive distillation column when using tetramethylene sulfone as a solvent, a pressure of about 90 mm Hg abs. to 3.7 atm, an overhead temperature

von etwa 54 bis 166° C und eine Sumpf temperatur von etwa 77 bis 180⁰C. Die Mengenverhältnisse von Tetramethylensulfon-Lösungsmittel zur Beschickung können im Bereich von etwa 1 :1 bis 20 :1 geändert werden, je nach dem Druck, der Temperatur und der Zusammensetzung der Beschickung. Bei Verarbeitung einer Beschickung aus Kohlenwasserstoffen mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen je Molekül beträgt das Verhältnis zweckmäßig etwa 2:1 bis 6:1. Eine ins einzelne gehende Erläuterung eines Extraktivdestillationsverfah rens unter Verwendung eines Lösungsmittels vom Tetramethylensulfontyp findet sich in »Petroleum Refiner«, September 1959, Band 38, Nr. 9, Seiten 185 bis 192.from about 54 to 166 ° C and a bottom temperature of about 77 to 180 ⁰ C. The proportions of tetramethylene sulfone solvent to the charge can be changed in the range of about 1: 1 to 20: 1, depending on the pressure, the temperature and the composition of the charge. When processing a charge of hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms per molecule, the ratio is expediently about 2: 1 to 6: 1. A detailed explanation of an extractive distillation process using a solvent of the tetramethylene sulfone type can be found in "Petroleum Refiner", September 1959, Volume 38, No. 9, pages 185 to 192.

Der aromatenreiche flüssige Exiiraktstrom, der weitgehend frei von nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen ist (nachstehend zur Vereinfachung auch als »reicher« Extraktstrom bezeichnet), enthält annähernd die Gesamtmenge und jedenfalls mehr als 95% der in der Beschickung anwesenden Aromaten.The aromatic-rich liquid waste stream, the is largely free of non-aromatic hydrocarbons (hereinafter also referred to as "Rich" extract stream), contains approximately the total amount and in any case more than 95% of the in aromatics present in the feed.

Der dampfförmige Raffinat-Überkopfstrom wird gekühlt und kondensiert. Dabei bilden sich zwei flüssige Phasen, eine Kohlenwasserstoffphase und eine erste wäßrige Phase, die beide geringe Mengen an Tetramethylensulfon enthalten. Aus der Kohlenwasserstoffphase wird das Tetramethylensulfon durch Waschen mit Wasser in herkömmlicher Weise, z. B. in einer Füllkörperkolonne oder einer Kontakteinrichtung mit rotierender Scheibe, entfernt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Waschwasser um tetramethylensulfonfreies Wasser, das aus einer nachstehend noch beschriebenen Lösungsmittelrückgewinnungskolonne stammt. Die Waschung mit Wasser ergibt ein von Tetramethylensulfon freies Raffinat, das gewöhnlich weniger als 10 Teile je Million Lösungsmittel enhält, und einen zweiten wäßrigen Strom aus Wasser und Telramethylensulfon. Das in der ersten wäßrigen Phase und dem zweiten wäßrigen Strom enthaltene Tetramethylensulfon wird in der nachstehend noch zu beschreibenden Wasserabstreifzone zurückgewonnen.The vapor raffinate overhead stream is cooled and condensed. Two liquids are formed in the process Phases, a hydrocarbon phase and a first aqueous phase, both of which have small amounts of tetramethylene sulfone contain. The tetramethylene sulfone is made from the hydrocarbon phase by washing with Water in a conventional manner, e.g. B. in a packed column or a contact device with rotating disc, removed. The wash water is preferably free of tetramethylene sulfone Water obtained from a solvent recovery column to be described below. the Washing with water gives a tetramethylene sulfone free raffinate which is usually less than 10 parts per million of solvent, and a second aqueous stream of water and telramethylene sulfone. The tetramethylene sulfone contained in the first aqueous phase and the second aqueous stream is recovered in the water stripping zone to be described below.

Gegebenenfalls kann zur weiteren Steuerung und Unterdrückung von Aromatenverlusten im Raffinat ein Teil der wässerigen Phase, die aus dem Raffinat-Überkopfstrom der Extraktivdestillationskolonne anfällt, zu dieser Kolonne als Rückfluß zurückgeführt werden. Die Menge des Rückflußwassers kann je nach dem verarbeiteten Einsatzmaterial und der angestrebten Aromatengewinnung in verhältnismäßig breiten Bereichen geändert werden, vorzugsweise beträgt sie etwa 25 bis etwa 75% des kondensierten Wassers. Dabei wird es jedoch bevorzugt, diesen Rückfluß nur dann herbeizuführen, wenn die Aromatenverluste einen vorbestimmten Wert überschreiten.If necessary, a further control and suppression of aromatics losses in the raffinate can be used Part of the aqueous phase that is obtained from the raffinate overhead stream of the extractive distillation column this column can be returned as reflux. The amount of reflux water can vary depending on the processed feedstock and the desired aromatics production in relatively broad areas be changed, preferably it is about 25 to about 75% of the condensed water. It will however, it is preferred to bring about this reflux only when the aromatic losses are a predetermined one Exceed value.

Die in dem Extrakt aus der Extraktivdestillationskolonne enthaltenen Aromaten werden in einer Lösungsmittelrückgewinnungskolonne abgetrennt. Diese Kolonne arbeitet mit Wasserdampfabstreifung zur Unterstützung der Abtrennung der Aromaten aus dem Lösungsmittel. Die aromatischen Kohlenwasserstoffe werden über Kopf abdestilliert. Bei Tetramethylensulfon als Lösungsmittel werden zweckmäßig Überkopfdrücke von etwa 100 bis 400 mm Hg abs. und Sumpftemperatuien von etwa 121 bis 26O⁰C angewendet. Es wird eine Überkopffraktion aus Wasser und Aromaten, frei von Lösungsmittel, erzeugt, die bei Kondensation das endgültige extrahierte Aromatenprodukt ergibt. Das Wasser wird normalerweise in die R nf f inatwaschkolonne zurückgeführt.The aromatics contained in the extract from the extractive distillation column are separated off in a solvent recovery column. This column works with steam stripping to support the separation of the aromatics from the solvent. The aromatic hydrocarbons are distilled off overhead. When tetramethylene sulfone is used as the solvent, overhead pressures of about 100 to 400 mm Hg abs. and Sumpftemperatuien of about 121 to 26O ⁰ C applied. An overhead fraction of water and aromatics, free of solvent, is produced which, upon condensation, gives the final extracted aromatics product. The water is normally returned to the R nf f inate washing column.

Das arme Lösungsmittel wird vom Boden der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne bei erhöhter Temperatur, normalerweise etwa 121 bis 204° C abgezogen und in der erfindungsgemäß vorgeschriebenen Weise gekühlt, bevor es in die Extraktivdestillationskolonne zurückgeführt wird. Dabei wird die Temperatur des zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführten armen Lösungsmittels dadurch genau geregelt, daß man mindestens einen Teil des heißen Lösungsmittels als Wärmeaustauschmittel durch einen Wiedererhitzer der Wasserabstreifzone leitet, die zur Wiedergewinnung des Lösungsmittels, beim erläuterten Beispiel Tetramethylensulfon, aus einem verdünnten wäßrigen Strom dient. Zweckmäßig wird in der Wasserabstreifzone mindestens ein Teil des Wassers aus der Raffinatwaschkolonne und mindestens ein Teil des Wasser aus dem kondensierten Raffinatüberkopfstrom der Extraktivdestillationskolonne zur Rückgewinnung von Tetramethylensulfon verdampft. Der dabei gebildete Wasserdampf wird zweckmäßig als Wasserdampfabstreifmedium in der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne benutzt.The poor solvent is increased from the bottom of the solvent recovery column Temperature, normally about 121 to 204 ° C subtracted and in the prescribed according to the invention Cooled way before it is returned to the extractive distillation column. The As a result, the temperature of the poor solvent returned to the extractive distillation column is accurate regulated that at least part of the hot solvent as a heat exchange medium by a Reheater of the water stripping zone leads to the recovery of the solvent, at the outlined Example, tetramethylene sulfone, is used from a dilute aqueous stream. It is useful in the Water stripping zone at least some of the water from the raffinate wash column and at least some of the water from the condensed raffinate overhead stream of the extractive distillation column for recovery evaporated from tetramethylene sulfone. The water vapor formed is expediently as Water vapor stripping medium used in the solvent recovery column.

Die Betriebsbedingungen in der Wasserabstreifkolonne können von herkömmlicher Art sein. Zweckmä-Big werden ein unteratmosphärischer Druck, etwa 300 bis 760 mm Hg abs., und eine Temperatur von etwa 82 bis 121° C im Sumpfabschnitt der Kolonne aufrecht erhalten.The operating conditions in the water stripping column can be conventional. Practical big a subatmospheric pressure, about 300 to 760 mm Hg abs., and a temperature of about 82 Maintained up to 121 ° C in the bottom section of the column.

Eine verdünnte wäßrige Lösung des Lösungsmittels, wie Tetramethylensulfon, stellt ein Gemisch mit verhältnismäßig konstantem Siedepunkt dar. Die Heranziehung zum Wärmeaustausch mit heißem armen Lösungsmittel gestattet somit eine sehr gute und genaue Temperatursteuerung des von der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeleiteten armen Lösungsmittels. Die Temperatursteuerung ist von Schwankungen der Umgebungstemperatur unabhängig, da die Temperatur in der Wasserabstreifkolonne einfach durch Regelung des Drucks in der Kolonne ohne weiteres in einem sehr engen Bereich gehalten werden kann. Weiterhin sind die verdünnten Lösungsmittellösungen verhältnismäßig unempfindlich gegen Änderungen der Zusammensetzung. Die Kühlung läßt sich entweder durch etwas stärkere Kühlung von heißem Lösungsmittel in der Wasserabstreifzone und endgültige Temperatureinstellung durch entsprechend geregelte Zumischung von weiterem heißen Lösungsmittel zu dem gekühlten Lösungsmittel oder durch Anpassung des Drucks in der Wasserab-Streifkolonne oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen leicht sehr genau steuern und konstant halten. Hierdurch kann sicher vermieden werden, daß die Aromatenverluste in dem Raffinat-Überkopfstrom einen vorbestimmten Wert überschreiten.A dilute aqueous solution of the solvent, such as tetramethylene sulfone, is a mixture with Relatively constant boiling point. The attraction to heat exchange with hot poor Solvent thus allows very good and precise temperature control of the solvent recovery column poor solvent returned to the extractive distillation column. The temperature control is independent of fluctuations in the ambient temperature, since the temperature is in the Water stripping column simply by regulating the pressure in the column at a very simple rate narrow range can be kept. Furthermore, the dilute solvent solutions are relatively insensitive against changes in composition. The cooling can either be through something stronger Cooling of hot solvent in the water stripping zone and final temperature setting through appropriately regulated admixture of further hot solvent to the cooled solvent or by adjusting the pressure in the water stripping column, or by a combination of these Easily control measures very precisely and keep them constant. This can safely be avoided that the aromatics losses in the raffinate overhead stream exceed a predetermined value.

Das Verfahren der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit dem schematischen Fließbild weiter veranschaulicht.The process of the invention is further elaborated below in connection with the schematic flow sheet illustrated.

Ein Kohlenwasserstoffbeschickungsstrom aus einem katalytischen Reformat, der etwa 10% Nichtaromaten in Form von Paraffinen und Naphthenen und etwa 90% aromatische Kohlenwasserstoffe, von denen wiederum mehr als 90% Ce-Aromaten sind, enthält, tritt durch eine Leitung 1 ein und wird mit Ergänzungslösungsmittel, das durch die Leitung 2 zufließt, vermischt. Das Gemisch fließt durch die Leitung 3 in die Extraktivdestillationskolonne 4; letztere kann von herkömmlicher Ausbildung sein. Das Lösungsmittel, beim erläuterten Beispiel Tetramethylensulfon, fließt mit einer genau eingestell-A hydrocarbon feed stream from a catalytic reformate that is approximately 10% non-aromatics in the form of paraffins and naphthenes and about 90% aromatic hydrocarbons, of which in turn contains more than 90% Ce aromatics, occurs through a Line 1 and is mixed with make-up solvent flowing in through line 2. The mixture flows through line 3 into extractive distillation column 4; the latter can be of conventional training being. The solvent, in the illustrated example tetramethylene sulfone, flows with a precisely adjusted

ten Temperatur in den oberen Abschnitt der Extraktivdestillationskolonne 4 durch die Leitung 5 ein und tritt mit der durch die Leitung 3 zufließenden Kohlenwasserstoffbeschickung in Berührung. Aus der Extraktivdestillationskolonne 4 wird über Kopf durch die Leitung 6 ein dampfförmiger Raffinatstrom abgezogen, der annähernd die Gesamtmenge der in die Kolonne 4 eingeführten nicht aromatischen Kohlenwasserstoffe: und geringe Mengen an aromatischen Kohlenwasserstoffen und Tetramethylensulfon umfaßt. , th temperature in the upper section of the extractive distillation column 4 through line 5 and enters with the hydrocarbon feed flowing through line 3 in touch. From the extractive distillation column 4 is a head through line 6 withdrawn vaporous raffinate stream, which approximately the total amount of the in the column 4 Introduced non-aromatic hydrocarbons: and includes minor amounts of aromatic hydrocarbons and tetramethylene sulfone. ,

Der durch die Leitung 6 abgezogene Raffinatstrom wird in den Wärmeaustauscheinrichtungen 7 kondensiert und zum Abscheider 8 geleitet, in dem ein Kohlenwasserstoffstrom, der Tetramethylensulfon enthält, von einem wäßrigen Strom, der ebenfalls Tetramethylensulfon enthält, abgetrennt wird; der Kohlenwasserstoffstrom fließt durch die Leitung 9 ab, der wäßrige Strom durch die Leitung 11. Angedeutet ist auch eine Leitung 10 für einen Kohlenwasserstoff-Rückflußstrom, wie er herkömmlicherweise angewendet worden ist, um die Aromatenverluste in einer Extraktivdestillationskolonne zu steuern. Nach der Arbeitsweise der Erfindung werden demgegenüber nichtaromatische Kohlenwasserstoffe, die aus dem Abscheider 8 abgezogen worden sind, nur sehr selten, wenn überhaupt, als Rückfluß zu der Kolonne 4 zurückgeführt, da ihre Rückführung zu einer Ausbildung getrennter flüssiger Phasen in der Kolonne führen kann. Es kann jedoch ein Teil des wäßrigen Stroms der Leitung 11 durch die Leitung 12 abgezweigt und über die Leitung 10 zum oberen Abschnitt der Extraktivdestillationskolonne 4 zurückgeführt werden, um die Verringerung der Aromatenverluste im Überkopfprodukt zu unterstützen. Vorzugsweise wird dieser Wasserrückfluß zu der Kolonne 4 nur dann vorgenommen, wenn der Aromatengehalt im Raffinat einen vorbestimmten Wert übersteigt.The raffinate stream withdrawn through line 6 is condensed in heat exchange devices 7 and passed to separator 8, in which a Hydrocarbon stream containing tetramethylene sulfone from an aqueous stream that also contains Contains tetramethylene sulfone, is separated; the hydrocarbon stream flows off through line 9, the aqueous stream through line 11 is indicated also a line 10 for a hydrocarbon reflux stream as conventionally used has been to control the aromatics losses in an extractive distillation column. According to the way of working In contrast, according to the invention, non-aromatic hydrocarbons which are drawn off from the separator 8 have only very rarely, if ever, been returned as reflux to the column 4, since their Recirculation can lead to the formation of separate liquid phases in the column. However, it can be a Part of the aqueous stream of line 11 branched off through line 12 and via line 10 to upper section of the extractive distillation column 4 are recycled to reduce the To support aromatics losses in the overhead product. Preferably this water reflux becomes the Column 4 is only made when the aromatic content in the raffinate has a predetermined value exceeds.

Das nichtaromatische Kohlenwasserstoffraffinat fließt durch die Leitung 9 in den unteren Abschnitt einer Wasserwaschkolonne 24, in der die Kohlenwasserstoffe im Gegenstrom mit Wasser gewaschen werden, welches durch die Leitung 23 zufließt und dessen Herkunft nachstehend noch erläutert wird. Das in den Kohlenwasserstoffen mitgeführte Tetramethylensulfon wird herausgelöst und in Form eines verdünnten wäßrigen Stroms, z. B. mit einem Gehalt von etwa 1 Molprozent Tetramethylensulfon, durch die Leitung 26 abgeführt. Das von Tetramethylensulfon im wesentlichen freie Raffinat fließt durch die Leitung 25 ab. Die Tetramethylensulfon gelöst enthaltenden verdünnten wäßrigen Ströme der Leitungen 26 und 11 werden vereinigt und fließen durch die Leitung 27 zu einer Wasserabstreifzone 28 zur Rückgewinnung von Tetramethylensulfon.The non-aromatic hydrocarbon raffinate flows through line 9 into the lower section of a Water washing column 24, in which the hydrocarbons are washed in countercurrent with water which flows in through line 23 and its origin will be explained below. The tetramethylene sulfone carried along in the hydrocarbons is dissolved out and in the form of a dilute aqueous stream, e.g. B. at a content of about 1 mole percent Tetramethylene sulfone, discharged through line 26. The one essentially free of tetramethylene sulfone Raffinate flows out through line 25. The tetramethylene sulfone containing dissolved dilute aqueous Streams from lines 26 and 11 are combined and flow through line 27 to a water stripping zone 28 for the recovery of tetramethylene sulfone.

Vom Boden der Kolonne 4 wird durch die Leitung der Extraktstrom abgenommen, der aus Aromaten und Lösungsmittel besteht und weitgehend frei von nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen ist. Dieser Extraktstrom wird zur Abtrennung der aromatischen Kohlenwasserstoffe von dem Tetramethylensulfon einer Rückgewinnungskolonne 14 zugeführt. Letztere wird beheizt durch eine Heißölwiedcrerhitzungseinrichtung 15, die sich in einem FlüssigkeitsUberlaufboden befindet, in Verbindung mit Abstreifwasserdampf, dessen Herkunft nachstehend noch beschrieben wird und der durch eine Leitung 37 eintritt. Aus der Rückgewinnungskolonne 14 wird durch die Leitung über Kopf ein Aromatenstrom abgezogen, der weitgehend frei von Tetramethylensulfon ist. Dieser Aromatenstrom wird mit Ergänzungswasser, das durch die Leitung 18 zufließt, vermischt und in einer Wärmeaustauscheinrichtung 19 kondensiert. Die anfallende Flüssigkeit fließt in den Abscheider 20, aus dem ein von Tetramethylensulfon freier wäßriger Strom über die Leitung 23 abgezogen und als das vorstehend beschriebene Waschwasser zu der Raffinatwaschkolonne 24 zurückgeführt wird. Die Kohlenwasserstoffphase wird durch eine Leitung 21 abgenommen und ein Teil ,ο davon wird durch eine Leitung 22 als Rückfluß zum oberen Abschnitt der Rückgewinnungskolonne 14 zurückgeführt. Der Rest, das Aromatenprodukt, fließt durch die Leitung 21 aus dem Verfahren ab; es umfaßt mindestens 98,5% der aromatischen C₈-Kohlenwasserstoffe, die ursprünglich durch die Leitung 1 der Extraktivdestillationskolonne 4 zugeführt worden sind.From the bottom of the column 4, the extract stream, which consists of aromatics and solvents and is largely free of non-aromatic hydrocarbons, is taken off through the line. This extract stream is fed to a recovery column 14 to separate the aromatic hydrocarbons from the tetramethylene sulfone. The latter is heated by a hot oil reheating device 15, which is located in a liquid overflow tray, in connection with stripping steam, the origin of which is described below and which enters through a line 37. An aromatic stream which is largely free of tetramethylene sulfone is withdrawn from the recovery column 14 via the line at the top. This aromatic stream is mixed with make-up water flowing in through line 18 and condensed in a heat exchange device 19. The resulting liquid flows into the separator 20, from which an aqueous stream free of tetramethylene sulfone is drawn off via line 23 and returned to the raffinate washing column 24 as the washing water described above. The hydrocarbon phase is withdrawn through a line 21 and a portion, o thereof, is returned through a line 22 as reflux to the upper section of the recovery column 14. The remainder, the aromatics product, flows out of the process through line 21; it comprises at least 98.5% of the aromatic C ₈ hydrocarbons which were originally fed to the extractive distillation column 4 through line 1.

Bei einer typischen Betriebsweise der Rückgewinnungskolonne 14 beträgt der Kopfdruck etwa 100 mm Hg abs. und der Bodendruck etwa 440 mm Hg abs. Der Heißölwiedererhitzer wird so gefahren, daß die Temperatur des Tetramethylensulfons niemals 232°C überschreitet, um eine Zersetzung von Tetramethylensulfon in der Rückgewinnungskolonne zu vermeiden. Das von Aromaten befreite arme Tetramethylensulfon-Lösungsmitte) wird aus der Rückgewinnungskolonne 14 durch die Leitung 29 abgezogen, wobei zweckmäßig ein kleiner Anteil durch die Leitung 30 abgezweigt, durch ein Ventil 31 geleitet und mit gekühltem Tetramethylensulfon in der Leitung 5 vermischt wird; die Gründe hierfür werden nachstehend noch erläutert. Die Hauptmenge des Lösungsmittels, normalerweise etwa 90%, wird aus der Rückgewinnungskolonne 14 durch die Leitung 29 dem Widererhitzer 32 der Wasserabstreifkolonne 28 zugeführt.
Der verdünnte wäßrige Strom der Leitung 27 fließt zur Rückgewinnung des über Kopf aus der Kolonne 4 mitgeführten Tetramethylensulfons zu der Wasserabstreifkolonne 28. Letztere wird gewöhnlich bei einer Kopftemperatur von etwa 96° C, einem Kopfdruck von etwa 670 mm Hg abs., einer Sumpftemperatur von etwa 100°C und einem Sumpfdruck von etwa Atmosphärendruck gehalten. Verdünnte wäßrige Tetramethylensulfonlösung wird vom unteren Abschnitt der Kolonne 28 durch eine Leitung 34 zu dem Wiederherhitzer i|5 abgezogen, zu indirektem Wärmeaustausch mit dem heißen Lösungsmittel. Die Kreisstromführung zur Wiedererhitzung verläuft somit vom Wasserabstreifer 28 durch die Leitungen 34 und 35 zum Wiedererhitzer und von diesem zurück zur Abstreifkolonne 28 durch die Leitung 34. Ein anderer Anteil des Wassers aus der Kolonne 28 wird durch die Leitungen 34 und 35 zu einem Verdampfer 33 geleitet. Die Wasserabstreifkolonne 28 und der Verdampfer 33 arbeiten wegen dei darin befindlichen verdünnten wäßrigen Lösungen be einer recht konstanten Temperatur. Dies ergibt eine Wärmeaufnahmeseite von konstanter Temperatur füi die Kühlung des heißen Lösungsmittels aus dci Rückgewinnungskolonne 14. Im erläuterten Fall* werden 90% des durch die Leitung 29 bei eine Temperatur von 177°C abgezogenen Lösungsmittels ii dem Wiedererhitzer 32 vor dem Weiterfluß zun Verdampfer 33 auf 159°C gekühlt. Im Verdampfer 3: wird das Lösungsmittel weiter auf I21°C gekühlt, wobe die Hauptmenge des Wassers und Tetramethylensulfon aus der Wasscrabstreifkolonnc 28 verdampft wird. Da gekühlte Lösungsmittel fließt dann weiter durch di Leitung 29 und wird mit den restlichen 10% des heiße Lösungsmittels vermischt, um eine endeültiec TemperaIn a typical mode of operation of the recovery column 14, the top pressure is about 100 mm Hg abs. and the ground pressure about 440 mm Hg abs. The hot oil reheater is operated in such a way that the temperature of the tetramethylene sulphone never exceeds 232 ° C. in order to avoid decomposition of tetramethylene sulphone in the recovery column. The poor tetramethylene sulfone solvent freed from aromatics is withdrawn from the recovery column 14 through line 29, a small portion expediently being branched off through line 30, passed through a valve 31 and mixed with cooled tetramethylene sulfone in line 5; the reasons for this are explained below. The majority of the solvent, typically about 90%, is fed from the recovery column 14 through line 29 to the reheater 32 of the water stripping column 28.
The dilute aqueous stream of line 27 flows to the recovery of the tetramethylene sulfone carried overhead from column 4 to the water stripping column 28. The latter is usually at a head temperature of about 96 ° C, a head pressure of about 670 mm Hg abs., A bottom temperature of about 100 ° C and a sump pressure of about atmospheric pressure. Dilute aqueous tetramethylene sulfone solution is withdrawn from the lower section of column 28 through line 34 to reheater i / 5 for indirect heat exchange with the hot solvent. The circulating current for reheating thus runs from the water stripper 28 through lines 34 and 35 to the reheater and from there back to the stripping column 28 through line 34. Another portion of the water from column 28 is passed through lines 34 and 35 to an evaporator 33 . The water stripping column 28 and the evaporator 33 operate at a fairly constant temperature because of the dilute aqueous solutions therein. This results in a heat absorption side of constant temperature for the cooling of the hot solvent from the recovery column 14. In the illustrated case, 90% of the solvent withdrawn through line 29 at a temperature of 177 ° C. is fed to the reheater 32 before it continues to flow to the evaporator 33 Cooled at 159 ° C. In evaporator 3: the solvent is cooled further to 121 ° C., the majority of the water and tetramethylene sulfone being evaporated from the water stripping column 28. The cooled solvent then continues to flow through line 29 and is mixed with the remaining 10% of the hot solvent to achieve an ultimate temperature

tür des Tetramethylensulfonstroms von 127° C herbeizuführen. Bei Verarbeitung eines aromatischen Einsatzmaterials der angegebenen Zusammensetzung wird bei Einhaltung einer Temperatur des armen Lösungsmittels von 127°C eine Aromatengewinnung von 98,5% in zuverlässiger und wirtschaftlicher Weise erzielt.door of the tetramethylene sulfon stream of 127 ° C to bring about. When processing an aromatic feedstock of the specified composition, at Maintaining a temperature of the poor solvent of 127 ° C an aromatics recovery of 98.5% in achieved in a reliable and economical manner.

Das in der Wasserabstreifkolonne 28 erhitzte und/oder verdampfte Wasser und Tetramethylensulfon werden durch eine Leitung 36 abgezogen und mit dem durch die Leitung 35 zufließenden Ausfluß aus dem Verdampfer 33 vermischt; das Gemisch bildet den Abstreifwasserdampf der Leitung 37 zum Betrieb der Rückgewinnungskolonne 14. Aus der Wasserabstreifkolonne 28 wird über Knopf durch die Leitung 38 eine im wesentlichen aus Wasserdampf bestehende dampfförmige Phase abgezogen, die mit dem dampfförmigen Raffinat der Leitung 6 vermischt wird.The water heated and / or evaporated in the water stripping column 28 and tetramethylene sulfone are withdrawn through a line 36 and with the inflowing through the line 35 outflow from the Evaporator 33 mixed; the mixture forms the stripping water vapor in line 37 for operating the Recovery column 14. From the water stripping column 28 is a button through line 38 an im The vapor phase consisting essentially of water vapor is withdrawn, and that with the vapor phase Raffinate in line 6 is mixed.

Die Menge an aromatischen Kohlenwasserstoffen, die über Kopf aus der Extraktivdestillationskolonne 4 mitgeführt wird, kann durch Einbau eines in der Zeichnung nicht dargestellten Analysiergeräts in eine der Leitungen 6,9 oder 25 gemessen werden. Wenn die Aromatenverluste einen vorbestimmten Wert, wie er z. B. für eine Aromatengewinnung von 98,5% erforderlich ist, übersteigen, kann ein Teil des wäßrigen Stroms, der aus dem kondensierten Überkopfprodukt der Extraktivdestillationskolonne 4 anfällt, als Rückfluß zum oberen Abschnitt der Extraktivdestillationskolonne 4 zurückgeführt werden. Weiterhin kann der von Aromaten befreite Lösungsmittelstrom stärker abgekühlt werden, im beschriebenen Fall auf eine Temperatür unterhalb des angegebenen Wertes von 127°C. Diese stärkere Kühlung, im Falle von Aromatenverlusten oberhalb des vorbestimmten Werts, kann erfolgen entweder durch Kühlung eines größeren Anteils des heißen Lösungsmittels oder durch Senkung des DrucksThe amount of aromatic hydrocarbons, which overhead from the extractive distillation column 4 is carried, can by installing an analyzer, not shown in the drawing in a of lines 6, 9 or 25 can be measured. When the aromatic losses are a predetermined value, like him z. B. is required for an aromatics recovery of 98.5%, a portion of the aqueous stream, which is obtained from the condensed overhead product of the extractive distillation column 4, as reflux to upper section of the extractive distillation column 4 are returned. Furthermore, the from Aromatics freed solvent stream are cooled more, in the case described on a Temperatur below the specified value of 127 ° C. This stronger cooling, in the case of aromatics losses above the predetermined value, can take place either by cooling a larger proportion of the hot solvent or by lowering the pressure

ίο in der Wasserabstreifkolonne 28 und/oder des Drucks im Verdampfer 33, wodurch ein größerer Anteil des Wassers zur Verdampfung gebracht und damit wiederum eine stärkere Kühlung des von Aromaten befreiten Lösungsmittels herbeigeführt wird. Da die verdünnte wäßrige Lösung des Lösungsmittels, die in der Wasserabstreifkolonne 28 und dem Verdampfer 33 vorliegt, ein bei recht konstanter Temperatur siedendes Gemisch darstellt, ist diese Methode der Steuerung dei Temperatur des zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführten Lösungsmittelstroms wesentlich zuverlässiger als eine Kühlung mit Luft oder Kühlwasser die bei Änderungen der Umgebungsbedingunger Temperaturschwankungen unterworfen ist. Dabei wire diese sehr zuverlässige Temperatursteuerung in einfaeher und wirtschaftlicher Betriebsweise ohne Heranziehung verfahrensfremder Maßnahmen erreicht.ίο in the water stripping column 28 and / or the pressure in the evaporator 33, whereby a larger proportion of the water is brought to evaporation and thus in turn a stronger cooling of the aromatic-free solvent is brought about. Because the thinned aqueous solution of the solvent in the water stripping column 28 and the evaporator 33 is present, represents a mixture boiling at a fairly constant temperature, this method of control is dei Temperature of the solvent stream returned to the extractive distillation column is much more reliable than cooling with air or cooling water when the ambient conditions change Is subject to temperature fluctuations. This very reliable temperature control would be easier to use and economical operation without the use of non-procedural measures.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

AA. /ι/ ι

Claim:

Extractive distillation process for the separation of aromatic hydrocarbons from Gemi-> see with non-aromatics while reducing the amount of aromatics in the raffinate stream in which a aqueous solvent of a certain temperature with the mixture in an extractive distillation column with the formation of an extract stream rich in aromatics and one with the non-aromatics containing raffinate overhead stream is brought into contact, the aromatics from the extract separated from the solvent by distillation, the solvent by heat exchange brought to a certain temperature and returned to the extractive distillation column and in a water stripping zone maintained at a certain pressure, water from a solvent-containing, dilute, aqueous stream is separated, characterized in that that he

a) to adjust the temperature of the recycled solvent at least part of the passes separated solvent through a water stripping zone reheater and thereby evaporating at least a portion of the solvent-containing, dilute aqueous stream and thereby cooling the solvent, and

b) if appropriate, at least some of the aqueous products obtained from the raffinate overhead stream Phase returned to the upper part of the extractive distillation column.