DE2350127B2 - Kontinuierliches Verfahren zur Abtrennung von Benzol, Toluol und gegebenenfalls Xylolen aus Kohlenwasserstoffbeschickungen - Google Patents
Kontinuierliches Verfahren zur Abtrennung von Benzol, Toluol und gegebenenfalls Xylolen aus KohlenwasserstoffbeschickungenInfo
- Publication number
- DE2350127B2 DE2350127B2 DE2350127A DE2350127A DE2350127B2 DE 2350127 B2 DE2350127 B2 DE 2350127B2 DE 2350127 A DE2350127 A DE 2350127A DE 2350127 A DE2350127 A DE 2350127A DE 2350127 B2 DE2350127 B2 DE 2350127B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- column
- distillation column
- primary
- benzene
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 129
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 114
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims description 17
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims description 16
- 239000008096 xylene Substances 0.000 title claims description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims description 7
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 title claims description 6
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 title claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 85
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 75
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 61
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 32
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 25
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 14
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 235000010716 Vigna mungo Nutrition 0.000 claims 1
- 244000042295 Vigna mungo Species 0.000 claims 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 claims 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 9
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 7
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical group CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methylcyclopentane Chemical compound CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000035611 feeding Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N tetraethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCOCCO UWHCKJMYHZGTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012296 anti-solvent Substances 0.000 description 2
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- NDJKXXJCMXVBJW-UHFFFAOYSA-N heptadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC NDJKXXJCMXVBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N hexadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC DCAYPVUWAIABOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQERIDTXQFOHKA-UHFFFAOYSA-N nonadecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCC LQERIDTXQFOHKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BGHCVCJVXZWKCC-UHFFFAOYSA-N tetradecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCC BGHCVCJVXZWKCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N tridecane Chemical compound CCCCCCCCCCCCC IIYFAKIEWZDVMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YUHZIUAREWNXJT-UHFFFAOYSA-N (2-fluoropyridin-3-yl)boronic acid Chemical class OB(O)C1=CC=CN=C1F YUHZIUAREWNXJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBWYXWILSHQILH-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethyldecane Chemical compound CCCCCCCCC(C)(C)C WBWYXWILSHQILH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxyethoxy)ethanol Chemical compound COCCOCCO SBASXUCJHJRPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJCYDDALXPHSHR-UHFFFAOYSA-N 2-(2-propoxyethoxy)ethanol Chemical compound CCCOCCOCCO DJCYDDALXPHSHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 2-METHOXYETHANOL Chemical compound COCCO XNWFRZJHXBZDAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxypropoxy)propoxy]propan-1-ol Chemical compound CC(O)COC(C)COC(C)CO LCZVSXRMYJUNFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XRWAOWHQVUIBCY-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol;2-propoxyethanol Chemical compound CCOCCO.CCCOCCO XRWAOWHQVUIBCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 2-methyidecane Chemical compound 0.000 description 1
- DIEIVNJLTZJVDX-UHFFFAOYSA-N 2-methylhexylcyclohexane Chemical compound CCCCC(C)CC1CCCCC1 DIEIVNJLTZJVDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- SLUNEGLMXGHOLY-UHFFFAOYSA-N benzene;hexane Chemical class CCCCCC.C1=CC=CC=C1 SLUNEGLMXGHOLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- ISUUFJFPSXCANV-UHFFFAOYSA-N cyclohexane;methylcyclopentane Chemical compound CC1CCCC1.C1CCCCC1 ISUUFJFPSXCANV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229940028356 diethylene glycol monobutyl ether Drugs 0.000 description 1
- XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol monoethyl ether Chemical compound CCOCCOCCO XXJWXESWEXIICW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940075557 diethylene glycol monoethyl ether Drugs 0.000 description 1
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N heptane - octane Natural products CCCCCCCCCCCCCCC YCOZIPAWZNQLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IIRDTKBZINWQAW-UHFFFAOYSA-N hexaethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCOCCOCCOCCO IIRDTKBZINWQAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHWAQXOSHHKCFK-UHFFFAOYSA-N hexylcyclohexane Chemical compound CCCCCCC1CCCCC1 QHWAQXOSHHKCFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229940094933 n-dodecane Drugs 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N octadec-1-ene Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCC=C CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N oxolane-2,4-dione Chemical compound O=C1COC(=O)C1 JCGNDDUYTRNOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- JLFNLZLINWHATN-UHFFFAOYSA-N pentaethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCOCCOCCO JLFNLZLINWHATN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003348 petrochemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920001515 polyalkylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N triethylene glycol Chemical compound OCCOCCOCCO ZIBGPFATKBEMQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G21/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents
- C10G21/02—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents with two or more solvents, which are introduced or withdrawn separately
- C10G21/04—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by extraction with selective solvents with two or more solvents, which are introduced or withdrawn separately by introducing simultaneously at least two immiscible solvents counter-current to each other
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/10—Purification; Separation; Use of additives by extraction, i.e. purification or separation of liquid hydrocarbons with the aid of liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Description
Die US-Patentschrift 34 92 365 beschreibt ein Verfahren zur Trennung aromatischer Kohlenwasserstoffe
unter Verwendung von zwei Extraktionsstufen unter Gewinnung eines Extraktes, der die aromatischen
Kohlenwasserstoffe aus der ursprünglichen gemischten Beschickung in einem sog. sekundären Lösungsmittel,
dem Extraktionsmedium in der zweiten Stufe, gelöst enthält. Dieser sekundäre Extrakt wird dann zur
Trennung der aromatischen Kohlenwasserstoffe und Lösungsmittel einer Destillation unterworfen, wobei die
Aromaten einer weiteren Destillation zur Gewinnung spezieller Aromaten unterworfen und die Extraktionslösungsmittel
zurückgeführt werden.
Mit dem Auftreten der aromatischen Benzol-Toluol-Ce-Fraktion
(im folgenden als BTX bezeichnet) als Hauptrohmaterial zur Herstellung von Erdölchemikalien
und mit der verstärkten Nachfrage nach Aromaten als Benzinkomponente zur Erhöhung der Octanzahl bei
gleichzeitiger Verminderung bzw. Eliminierung von Bleiverbindungen, sind die zur Zeit zur Verfügung
stehenden Aromatenverfahren im Hinblick auf eine verbesserte Wirtschaftlichkeit des Verfahrens genauer
untersucht worden. Gleichzeitig hat sich auch die Nachfrage der Industrie nach Benzol von außergewöhn-
lieh hoher Reinheit verstärkt
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Verbesserung des Verfahrens der US-Patentschrift
34 92 365 zur Trennung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus einer gemischten Kohlenwasserstoffbeschikkung,
wodurch hochgradig reines Benzol gewonnen wird und gleichzeitig die Verfahrenswärme und die
-komponenten sowie die Vorrichtung wirksam für eine optimale Verfahrenswirtschaftlichkeit ausgenutzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft ein kontinuierliches Verfahren zur Abtrennung von Benzol,
Toluol und gegebenenfalls Xylolen aus KohlenwasserstofBeschickungen
mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen, entsprechend den vorstehenden Patentansprüchen.
Die Zeichnung betrifft ein schematisches Fließdiagramm
einer Ausführungsform der Erfindung.
Wie oben erwähnt, besteht industrielle Nachfrage nach BTX. das in hohem Anteil, z. B. mehr als 30
Gew.-%, in vielen verschiedenen Kohlenw?_>sersu>rfbeschickungen,
wie reformierte Benzine, Koksofenleichtöle, gekrackte Benzine und Pyrolysebenzine, die nach
der Hydrierung bis zu 70 bis 98% BTX enthalten können, verfügbar ist. Diese Beschickungen enthalten
auch gesättigte aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, die in Mengen von 5 bis 85 Gew.-%
der Beschickung anwesend sein können und vorherr sehend Cs- bis Cg-Aliphaten (oder noch höhere, wo
Vorfraktionierungen durchgeführt wurden) sein können.
Da die einzelnen, diese Kohlenwasserstoffbeschik kungen ausmachenden Kohlenwasserstoffverbindungen
bekannt sind, brauchen sie nicht näher besprochen zu werden; es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die
Hauptkomponenten der Beschickungen Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten zwischen 60 und 2000C.
einschließlich gerade- und verzweigtkettiger Paraffine und Naphthene sind, wie z. B. n-Heptan, Isooctan und
Methylcyc'ohexan, und Aromaten, wie BTX.
Die BTX-Fraktion besteht aus Benzol, Toluol, die Ce-Aromaten einschließlich o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol
und Äthylbenzol, und (^-Aromaten, die, wenn letztere überhaupt vorhanden sind, den kleinsten Anteil im
Verhältnis zu den anderen Komponenten ausmachen.
Andere, die obengenannten Koriponenten enthaltende
Beschickungen, die zur Verwendung in dem ir.i folgenden beschriebenen System geeignet sind, sind
Erdöldestillate, Naphthas und katalytische Reformate und vorbehandelte und vorfraktionierte Fraktionen der
verschiedenen, obengenannten Beschickungen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich hauptsächlich mit solchen Aliphaten in der Beschickung, die
ein Teil des primären Extraktes werden und die in die sekundäre Extraktionskolonne hinübergehen. Diese
Aliphaten sind gesättigte leichte aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen. Die im
erfindungsgemäßen Verfahren als Verunreinigung in den primären Extrakt eingehende Menge beträgt etwa
0,01 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der anfänglich in das System eingeführten Beschickung. Es
ist klar, das auch eine geringe Menge an Cs- und
CVAIiphaten in den primären Extrakt und den Destillationsnachlauf übergehen, aber da diese letztgenannten
Verunreinigungen dem Toluol und den CVAromaten und nicht dem Benzol folgen, stören sie
die hohe Reinheit des hier gewonnenen Benzols nicht. Aus diesem Grund werden sie nicht von der oben
aneeeebenen Definition der leichten Aliphaten umfaßt.
Diese definierten Cs- bis CrLeichtkohlenwasserstoffe
werden im erfindungsgemäßen Verfahren praktisch vollständig entfernt und gegebenenfalls zur primären
Extraktionszone zurückgeführt
Das primäre Lösungsmittel ist oben als wasserlösliches organisches Lösungsmittel mit einem höheren
Siedepunkt als die Beschickung, das mit dieser keine azeotrop siedenden Gemische bildet, definiert Es ist
weiterhin polar und praktisch wasserfrei. Beim Verfahren der Erfindung als primäre Lösungsmittel geeignete
Verbindungen sind z. B. Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Dibutylenglykol, Tributylenglykol, Äthylenglykol,
Diäthylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Äthylenglykolmonomethyläther, Äthylenglykolmonoäthyläther
Äthylenglykolmonopropyläther, Äthylenglykolmonobutyläther,
Diäthylglykolmonopropyläther, Diäthylenglykolmonobutyläther, Diäthylenglykolmonomethyläther,
Diäthylenglykolmonoäthyläther, Sulfolan. N-Methyipyrrolidon, Triäthylenglyknl, Tetraäthylenglykol.
Äthylenglykoldiäthyläther. l-.opylenglykolmonoäthyläther,
Pentaäthylenglykol, Hexa-äthylenglykol, Dimethylsulfoxid
und Gemische derselben. Die bevorzugte Lösungsmittelgruppe sind Polyalkylenglykole insbesondere
Tetraäthylenglykol und Sulfolan. Es wird darauf hingewiesen, daß Beschickung und primäres Lösungsmittel
so ausgewählt werden müssen, daß die Definition des oben dargestellten primären Lösungsmittels bezüglich
Siedepunkt und azeotropen Eigenschaften erfüllt wird.
Die Selektivität vieler primärer Lösungsmittel kann durch Zugabe sog. »Anti-Lösungsmittel«, wie Äthylenglykol,
Diäthylenglykol, Propylenglykol und Butylenglykol sowie deren Gemische verbessert werden. Diese
Glykole wurden bereits oben als Beispiele der primären Lösungsmittel erwähnt und können unter bestimmten
Bedingungen dazu verwendet werden. Die Wahl von Lösungsmitteln und Anti-Lösungsmitteln im Hinblick
auf ein optimales Verfahren hängt gewöhnlich von der Zusammensetzung der in die primäre Extraktionsvorrichtung
eingeführten Beschickung, dem geforderten Maß an Trennung und anderen, in Betracht zu
ziehenden Arbeitsvariablen ab.
Das sekundäre Lösungsmittel wird aus rler Gruppe der paraffinischen und naphthenischen Kohlpnwasserstoffen
und ihren Gemischen ausgewählt, wobei die Kohlenwasserstoffe höhere Siedepunkte als die Beschickung
haben und mit diesen keine azeotrop siedenden Gemische bilden. Die sekundären Lösungsmittel
enthalten höchstens etwa 1 Gew.-% aromatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise höchstens etwa 0,5
Gew.-% aromatische Kohlenwasserstoffe. Die parrffinischen Kohlenwasserstoffe können gerade oder
vei..weigtkettig sein. Wie beim primären Lösungsmittel
müssen auch das sekundäre Lösungsmittel und die Beschickung so ausgewählt werden, daß die vorstehenden
Bedingungen für das sekundäre Lösungsmittel erfüllt werden. Geeignete sekundäre Lösungsmittel, die
allein oder gemeinsam verwendet werden können, sind z. B. n-Decan, n-Dodecan, 2-MethyIdecan, 2,2-Dimethyldecan,
n-Hexylcyclohexan, 2-Methylhexylcyclohexan,
Tridecan, n-Tetradecan, n-Pentandecan. n-Hexadecan,
n-Heptadecan, n-Octadecen und n-Nonadecan. Gewöhnlich
wird ein Gemisch in Form einer Fraktion verwendet, in we'.cher die Komponenten innerhalb
eines bestimmten Bereiches sieden. Das primäre Lösungsmittel ist mit den in der Beschickung anwesenden,
nichtaromatir.chen Kohlenwasserstoffen praktisch nicht mischbar, und das sekundäre Lösungsmittel ist mit
dein primären Lösungsmittel praktisch nicht mischbar.
Beim erfinduiigsgemäßen Verfahren werden zur
Extraktion und Destillation die übliche Vorrichtung,
z. B. eine mehrstufige F.xtraktionskolonne. mit einer Vielzahl perforierter, zentral um einen vertikalen Schaft
montierter Böden, der in oszillierender Weise durch • men Motor angetrieben wird, sowie Kolonnen mit
Pumpen und Absetzzonen und übliche Siebbodenkolonnen oder sogar ein Hohlrohr verwendet, während die
Destillation in einer gefüllten Fraktionierungskolonne durchgeführt werden kann. Sowohl in den Extraktionsais auch Destillationskolonnen wird ein GegenstromfluB
verwendet.
Entsprechend dem Fließschema wird nun die Beschickung als flüssige Phase durch die Leitung 101
etwa am Mittelpunkt oder mittleren Boden der primären Extraktionskolonne 103 eingeführt; das
primäre, von Wasser praktisch freie Lösungsmittel neu Bereiches am Kopf der Kolonne sowie ein mittlere
Druck in de Mitte der anwesend ist. Die Drücke in tie
Kolonne hängen von der Konstruktion der Anlage line der Temperatur ab, wobei letztere so eingestellt werden
daß ein Druck innerhalb des angegebenen Bereiche: aufrechterhalten wird; dies ist wichtig, wenn ii
bevorzugter Weise über Kopf eine Flüssigkeit von de Extraktionskolonne abgezogen werden soll.
Das Raffinat ist die über Kopf abgeführte Fraktion. E:
umfaßt die Beschickungsaliphaten (mit Ausnahme dei oben beschriebenen Cv bis Cq-(Verunreinigungen)
praktisch das gesamte sekundäre RückfluUlüsungsmit
tel, etwas mitgeführtes primäres Lösungsmittel um kann einige Cq-Aromaten in sehr geringem Antei
enthalten. Das Raffinat verläßt die primäre Fxlraktions kolonne 103 durch die Überkopfleitung 111 und läuft zi
einem (nicht gezeigten) Wärmeaustauscher, wo es au etwa seinen Siedepunkt erhitzt und gcgcbcnenfnll
obersten Boden der primären Extraktionskolonne 103 '' eingeführt. Das sekundäre Lösungsmittel wird unter
dem untersten Boden der primären Extraktionskoionnc 103 eingeführt. Das primäre und sekundäre Lösungsmittel
kommen ursprünglich aus äußeren (nicht gezeigten) Quellen, bis Gleichgewichtsbedingungen eingestellt '
sind, worauf nur noch zusätzliches Lösungsmittel von außen zugeführt wird.
Es ist die Funktion des sekundären Lösungsmittels in der primären Extraktionskoionne als Rückfluß zu
wirken, d. h. die in der Beschickung anwesenden '·■■
Aromaten zu reinigen.
Wie oben erwähnt, wird das primäre Lösungsmittel in ausreichender Menge in die primäre Extraktionskolonne
eingeführt um praktisch alle aromatischen Kohlenwasserstoffe aus der Beschickung zu extrahieren. Das :'·
sekundäre Lösungsmittel wird in ausreichender Menge darin eingeführt, um als Rückfluß für die Beschickung zu
wirken. Für die Extraktion liegt das Verhältnis von primärem Lösungsmittel zur Beschickung in der
primären Extraktionskolonne gewöhnlich zwischen '■' etwa 1 und 10 Gew.-Teilen primäres Lösungsmittel,
vorzugsweise etwa 2 bis 9 Teile, pro Gew.-Teil der Beschickung. Das in der Praxis vom Fachmann gewählte
Verhältnis basiert jedoch auf der Erfahrung mit der speziellen Beschickung und hängt teilweise davon ab, ob :"
man eine hohe Ausbeute oder hohe Reinheit erzielen will. Dasselbe gilt für das sekundäre Lösungsmittel; das
vorgeschlagene Verhältnis von primärem zu sekundärem Lösungsmittel im primären Extraktor liegt
zwischen etwa 1 und 30 Gew.-Teilen. vorzugsweise etwa '·" 5 bis 15 Gew.-Tsilen. primäres Lösungsmittel pro
Gew.-Teil sekundäres Lösungsmittel.
Es wird darauf hingewiesen, daß alle hier für die verschiedenen Komponenten angegebenen Verhältnisse
oder Mengen das Verhältnis oder die Menge der betreffenden Komponente sind, die in einem Zyklus des
beschriebenen Verfahrens anwesend ist
Die Temperatur in der primären Extraktionskolonne liegt zwischen etwa 50 und 15O°C, vorzugsweise
zwischen etwa 80 und 110° C. 6n
Der Druck in der primären Extraktionskolonne liegt zwischen etwa atmosphärischem Druck und etwa
13,72 bar vorzugsweise zwischen etwa 2,06 und 6,86 bar.
Bekanntlich wird jedoch ein ausgewählter Druck nicht über die gesamte Extraktionskolonne aufrechterhalten,
sondern ein hoher Druck innerhalb des angegebenen Bereiches ist am Boden der Kolonne vorhanden,
während ein niedrigerer Druck innerhalb des angegebe-ICIIWCI5C
VCIUdII^It WCI UCM IVdIIII, Ulli Λ»-» UIU VT ΠΙ lllldll
sprüche in der Raffinatdestillationskolonne zu vermin dem. In diesem erhitzten Zustand läuft das Raffina
dann durch die Leitung 111 in die Raffinatdestillations kolonne 113, wo der größte Teil der Aliphatei
zusammen mit einem Teil der möglicherweise anwesen den CVAromaten als Dampf über Kopf durch dii
Leitung 131 entfernt wird. Ein Teil des Raffinats win
zum obersten Boden der Raffinatdestillationskolonm 113 dur.h die Leitung 132 zurückgeführt, wo es al
Rückfluß (in einem nicht gezeigten Kühler) kondensier wird, um die Reinigung des Raffinats zu unterstützer
indem es die hoch siedenden Materialien bei einen Rückflußverhältnis von 0,1 : I bis 5 : 1 zurückführt. Da
sekundäre Lösungsmittel (einschließlich mitgeführten primärem Lösungsmittel mit anderen hoch siedendei
Aliphaten aus der Beschickung) wird als Bodenfraktioi
entfernt und läuft durch die Leitung 133, wo ein Tei durch einen (nicht gezeigten) Erhitzer umgeleitet wire
und unterhalb des untersten Bodens als Dampf zu Lieferung des größten Teils der erforderlichen Wärm<
zur Raffinatdestillationskolonne 113 zurückkehrt. De Rest des sekundären Lösungsmittels läuft über di<
Leitung 133 zu der Leitung 115 und an einer Stell« unterhalb des untersten Bodens in die sekundär«
Extraktionskolonne.
Der primäre Extrakt, der die Aromaten de
Beschickung, den größten Teil des primären Lösungs mittels, eine geringe Menge des im primären Lösungs
mittel mitgeführten sekundären Lösungsmittels unc etwa 0.01 bis 5 Gew.-%. bezogen auf das Gewicht de
Beschickung, der oben definierten leichten aliphatischei Kohlenwasserstoffe zusammen mit einer kleinen M^ngi
an Cg- und d-Aliphaten enthält, läuft als Bodenmateria
von der primären Extraktionskolonne 103 durch dii Leitung 107 zum Kopf der sekundären Extraktionsko
lonne 109.
Anfänglich wird das sekundäre Lösungsmittel in dii sekundäre Extraktionskolonne 109 unterhalb de
untersten Bodens aus einem (nicht gezeigten) Reservoi eingeführt, um ausreichend sekundäres Lösungsmitte
zum Extrahieren praktisch aller aromatischen Kohlen Wasserstoffe aus dem primären Extrakt zu liefen
Gewöhnlich liegt das in der sekundären Extraktionsko lonne verwendete Verhältnis von sekundärem Lösungs
mittel zu anfänglicher Beschickung zwischen etwa 0, und 6 Gew.-Teilen, vorzugsweise etwa 0,2 bis
Gew.-Teilen, sekundäres Lösungsmittel pro Gew.-Tei Beschickung. Diese Verhältnisse gelten besonders fü die bevorzugten oder ähnlichen Lösungsmittel; obgleicl
Gew.-Teilen, sekundäres Lösungsmittel pro Gew.-Tei Beschickung. Diese Verhältnisse gelten besonders fü die bevorzugten oder ähnlichen Lösungsmittel; obgleicl
diese Verhältnisse jedoch auch für andere Lösungsmittel
angewendet werden können, ist es zweckmäßig, wenn der Fachmann die Verhältnisse aufgrund von
Erfahrungen mit der speziellen Beschickung auswählt, wie dies oben für die anderen Verhältnisse erwähnt
wurde. Dasselbe Reservoir wird zur Lieferung von zusätzlichem sekundärem Lösungsmittel verwendet, um
in der sekundären Extraktionskolonne das angegebene Verhältnis aufrechtzuerhalten. Nach Beginn des Zyklus
ist jedoch der größte Teil des sekundären Lösungsmittels derjenige, der aus den Destillationskolonnen
zurückgeführt wird.
Temperatur und Druck in der sekundären Extraktionskolonne werden in denselben Bereichen gehalten,
wie sie oben für die primäre Extraktionskolonne beschrieben wurden.
Das von Aromaten praktisch freie, primäre Lösungs mittel mit einer geringen Menge an gelöstem und
mitgeführtem sekundärem Lösungsmittel wird als Bodenfraktion der sekundären Extraktionskolonne
erhalten und läuft durch die Leitung 105 zum Kopf der primären Extrakdonskolonne zurück. Somit wird das
primäre Lösungsmittel keinen hohen Destillationstemperaturen ausgesetzt, die zu seiner Zersetzung führen
könnten.
Die aus dem primären Extrakt extrahierten Beschikkungsaromaten, der größte Teil des sekundären
Lösungsmittels, d. h. mindestens etwa 90 Gew.-% desselben, ein geringer Teil des im sekundären
Lösungsmittel mitgeführten primären Lösungsmittels und etwa 0,01 bis 5 Gew.-% leichter aliphatischer
Kohlenwasserstoffe, bezogen auf das Gewicht der Beschickung bilden den sekundären Extrakt, der durch
die Leitung 117 über Kopf als Flüssigkeit geführt wird. Die im sekundären Extrakt enthaltenen aliphatischen
Kohlenwasserstoffe sind hauptsächlich die leichten Aliphaten mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen und einem
Siedebereich von etwa 50 bis 1000C. Da in diesem Verfahren Aromaten gewonnen werden sollen, werden
diese leichten Aliphaten als Verunreinigungen angesehen, obgleich nach dem Prinzip der Ausnutzung der
Verfahrenskomponenten diese leichten Aliphaten nach der Abtrennung zur primären Extraktionskolonne
zurückgeführt werden können.
Ein Teil des sekundären Extraktes wird zur Schaffung des erforderlichen Rückflusses zur primären Extraktionskolonne
103 zurückgeführt; d.h. die zur primären Extraktionskolonne zurückgeführte Menge an sekundärem
Extrakt reicht aus zur Schaffung des notwendigen sekundären Lösungsmittels, das als Rückfluß für die
Beschickung wirken soll. Der Rest der sekundären Extraktionskolonne läuft in die Leitung 127 und durch
einen (nicht gezeigten) Wärmeaustauscher, wo er auf seinen Siedepunkt erhitzt wird und teilweise verdampft
werden kann; dann läuft er in die Mitte der sekundären Extraktdestillationskolonne 119. Ober Kopf der Extraktdestillationskolonne 119 wird Dampf abgeleitet, ein
Teil läuft durch die Leitung 123, wo er kondensiert wird (Kühler nicht gezeigt), zurück.
Sowohl die sekundäre Extraktdestillationskolonne 119 als afch die primäre Raffinatdestillationskolonne
113 können bei einer Temperatur im Bereich von etwa 60 bis 2500C und bei atmosphärischem oder unter- oder
überatmosphärischem Druck, jedoch vorzugsweise bei unteratmosphärischem Drücken zwischen etwa 0,21 und
036 bar, betrieben werden.
Das Kondensat wird durch die Leitung 123 als Rückfluß zum obersten Boden der Destillationskolonne
119 zurückgeführt. Das Verhältnis von der als Rückfluß
zurückgeführten Produktmenge zu der aus der Destillationskolonne gewonnenen Menge an Produkt ist das
Rückflußverhältnis der Destillationskolonne. Man hat zweckmäßig ein niedriges Rückflußverhältnis, da dann
weniger Wärme zum Verdampfen des Produktes in der Kolonne benötigt wird. Es wurde gefunden, daß die
Rückführung des sekundären Extraktes aus der sekundären Extraktionskolonne zur primären Extraktionskolonne
schließlich eine Verringerung des Rückflußverhältnisses in der Destillationskolonne 119 bewirkt.
Weiter wurde gefunden, daß bei Durchführung dieser Ausführungsform ohne Rückführung des sekundären
Extraktes sich das Rückflußverhältnis um bis zu 100% (auf Gewichtsbasis) erhöht. Schließlich vermindert
der hohe Aromatengehalt des Extraktes in der Destillationskolonne (der ein Ergebnis der Rückführung
ist) das sekundäre Lösungsmittel pro Aromateneinheit und macht daher eine Verringerung von Höhe und
Durchmesser der Destillationskolonne möglich. Im vorliegenden Verfahren ist das Rückflußverhältnis in
der Destillationskolonne 119 gewöhnlich zwischen 0,3 : 1 und 1,2 : 1; es variiert jedoch entsprechend der
Aromatenmenge in der Beschickung zu Kolonne 119, d. h. je niedriger der Aromatengehalt der Beschickung
um so höher wird das Verhältnis.
Das sekundäre Lösungsmittel, das noch immer etwas gelöstes und mitgeführtes primäres Lösungsmittel
enthält, läuft als Bodenfraktion aus der Destillationsvorrichtung 119 durch die Leitung 135, wo ein Teil
desselben zu einem (nicht gezeigten) Erhitzer geleitet wird und als Dampf zu einer Stelle unterhalb des
untersten Bodens der Destillationskolonne 119 zurückgeführt
wird, um den größten Teil der erforderlichen Wärme zu liefern; der Rest des sekundären Lösungsmittels
läuft durch einen (nicht gezeigten) Wärmeaustauscher, wo er auf Extraktionstemperatur abgekühlt wird
und weiter durch die Leitung 115 zur sekundären Extraktionskolonne 109 läuft. Wie oben erwähnt, wird
zusätzliches sekundäres Lösungsmittel nach Bedarf in die Leitung 115 eingeführt, um das richtige Verhältnis
aufrechtzuerhalten.
Der Rest der Überkopffraktion aus der Destillationskolonne 119 fließt durch die Leitung 121 als Dampf und
betritt dann die Mitte der Benzoldestillationskolonne 139. Die Überkopffraktion aus der Destillationskolonne
119 besteht aus Benzol, höher siedenden Aromaten einschließlich Toluol, Xylol und möglicherweise Cg-Aromaten,
und den (oben beschriebenen) leichten aliphatischen Kohlenwasserstoffen.
Die Temperatur am Kopf der Destillationskolonne 139 liegt etwa beim Siedepunkt von Benzol, während die
Temperatur am Boden gewöhnlich der Siedepunkt des Gemisches aus den bei einer höheren Temperatur als
Benzol siedenden Aromaten ist
Der Dampf läuft über Kopf aus der Benzoldestilla tionskolonne 139 durch die Leitung 141 wo er
kondensiert wird (Kühler nicht gezeigt); ein Teil des Kondensats wird durch die Leitung 140 als Rückfluß zur
Destillationskolonne 139 zurückgeführt Das Rückfluß-Verhältnis in der Destillationskolonne 139 beträgt
gewöhnlich etwa 0,5 :1 bis etwa 10 :1; es hängt jedoch
hauptsächlich von der Anzahl der Böden, dem Verhältnis von Oberkopf- zu Bodenfraktion und dem
Ausmaß der gewünschten Trennung ab.
Der Rest der Überkopffraktion aus der Destillationsvorrichtung 139 fließt im kondensierten Zustand weiter
durch die Leitung 141 und kann durch einen (nicht
gezeigten) Wärmeaustauscher geführt werden, um etwa
auf den Siedepunkt von Benzol erhitzt zu werden. Er kann gegebenenfalls teilweise verdampft werden. Dann
betritt der Strom die Azeotrop-Destillationskolonne 143 etwa in deren Mitte durch die Leitung 141 und wird
einer azeotroper Destillation unterworfen. Der Überkopfstrom
wird als Dampf durch die Leitung 144 entfernt, ein Teil davon läuft durch die Leitung 153, wird
dort kondensiert (Kühler nicht gezeigt) und als Rückfluß zur Azeotropfdestillationskolonne 143 zurückgeführt.
Das Rückflußverhältnis wird unten angegeben. Der Rest des Dampfes läuft weiter durch die Leitung 144, wird
ebenfalls kondensiert (Kühler nicht gezeigt) und kann, was vorzugsweise geschieht, zur Leitung 101 zurückgeführt
werden, die in der primären Extraktionskolonne 103 etwa in dessen Mitte eintritt, wodurch das Benzol
zum System zurückgeführt wird.
Hochgradig reines Benzol, das einen Gefrierpunkt VOP. CtWS 5,45°C oder rnchr hi*.b?n kann, wird als
Bodenfraktion durch die Leitung 145 entfernt, wobei ein Teil gegebenenfalls durch die Leitung 154 in einen
Wärmeaustauscher 151 und ann den Wärmeaustauscher 152 umgeleitet wird (wobei die Wärme von einer
äußeren, nicht gezeigten Quelle zugeführt wird) und kehrt dann als Dampf zur Azeotropdestillationskolonne
143 zurück, um den größten Teil oder die gesamte erforderliche Wärme zu liefern. Es wird darauf
hingewiesen, daß der größte Teil der Wärme durch den aus der Toluoldestillationskolonne 146 kommenden
Dampf geliefert wird, so daß die Heizkosten zum Betrieb der Azeotropdestillationskolonne minimal sind.
Wie erwähnt, kann zusätzliche Wärme gegebenenfalls aus einer äußeren Quelle zugeführt werden.
Die der Azeotropdestillationskolonne durch den Toluoldampf zugeführte Wärmemenge variiert mit der
Zusammensetzung der Beschickung, insbesondere den Mengen und Verhältnissen der C7- und schwereren
aromatischen Komponenten in der Beschickung.
Die Bodenfraktion aus der Benzoldestillationskolonn>;
139, die Aromaten mit einem höheren Siedepunkt als Benzol, insbesondere Toluol, Xylole und Ce-Aromaten
umfaßt, läuft durch die '.eitung 142 zur Toluoldestillationskolonne
146. Der Toluoldampf läuft durch die Leitung 155 in einen Wärmeaustauscher 151, wo er
Wärme für das aus der Azeotropdestillationskolonne 143 kommenden Benzol liefert. Dann fließt er durch den
Kühler 156. Ein Teil des dann flüssigen Toluols wird über die Leitung 155 als Rückfluß zur Destillationskolonne
146 zurückgeführt, wobei das Rückflußverhältnis in der Toluoldestillationskolonne 146 gewöhnlich
zwischen etwa 0,5:1 und etwa 8:1 liegt. Dieses
Rückflußverhältnis hängt weitgehend von denselben Eigenschaften des Systems ab wie das Rückflußverhältnis für die Benzoldestillationskolonne. Der Rest des
Toluols läuft durch die Leitung 147 zu einem (nicht gezeigten) Lagertank. Hier wird Toluol von hoher
Qualität gewonnen.
Zur Herstellung von hochgradig reinem Benzol und zur vollen Ausnutzung der Verfahrenswärme werden
die folgenden Arbeitsbedingungen in der Azeotropdestillationskolonne 143 und der Toluoldestillationskolonne 146 eingestellt Die Temperatur am Boden der
Kolonne 143 wird etwa auf dem Siedepunkt von Benzol gehalten (80,l°C bei atmosphärischem Druck ±10°C,
wobei Einstellungen erfolgten, wenn der Druck von atmosphärischem Druck abwich), während die Temperatur am Kopf von Kolonne 143 zwischen etwa 30 und
170° C gehalten wurde, wobei die speziell gewählte
Temperatur von angewendeten Druck abhängig ist. Der Druck am Boder. von Kolonne 143 wird zwischen etwa
0,34 und 9,61 bar, vorzugsweise zwischen etwa 0,48 und 2,06 bar gehalten. Der am Kopf der Kolonne aufrcchter-
-, haltene Druck ergibt sich aus einer Kombination des Bodendruckes und der Temperatur in der Kolonne und
liegt zwischen etwa 0,137 und 9,27 bar.
Das in der Azeotropdestillationskolonne 143 verwendete Rückflußverhältnis variiert von etwa 10 : 1 bis etwa
in 300 : I und beträgt gewöhnlich etwa 50 : I bis etwa
150 : 1. Dieses Rückflußverhältnis hängt ab von den Arten an nichtaromatischen, im Benzolstrom durch die
Leitung 141 in die Kolonne 143 fließenden Verunreinigungen, dem relativen Verhältnis jeder Verunreinigung
π in bezug auf eine andere und Benzol, der Anzahl von Böden in der Kolonne und der für das endgültige, reine
Benzol geforderten Qualität. Die erforderliche Wärme für die Kolonne 143 hängt wiederum von dem in de,-Kolonne
angewendeten RückfluQverhältnis und der
:i> durch die Leitung 144 fließenden Menge des Überkopfstromes
ab.
Die der Azeotropdestillationskolonne 143 durch die Toluoldämpfe zugeführte Wärmemenge variiert mit der
Zusammensetzung der Beschickung, insbesondere den
_>■) Mengen und Verhältnissen der C?-Verbindungen und
schwereren aromatischen Komponenten in der Beschikkung. Wenn die Beschickung ausreichende Mengen von
Ce- und schwereren aromatischen Verbindungen enthält, kann auch eine Xyloldestillationskolonne in das
in System eingeführt und die Überkopfdämpfe aus
derselben als Wärmequelle für die Azeotropdestillationskolonne 143 verwendet werden. Diese Quelle kann
allein oder zusammen mit den Dämpfen aus der Toluoldestillationskolonne oder anderen Destillations-
)'■ kolonnen wirken. Wo die Beschickung kein Benzol,
sondern Toluol und höhere Aromaten enthält, kann dasselbe System mit Kolonne 139 als Toluoldestillationskolonne
und die Kolonne 146 als Xyloldestillationskolonne angewendet werden, wobei die Xylole durch
die Leitung 149 abgeführt werden.
Die Temperatur am Kopf der Toluoldestillationskolonne wird auf einem höheren Wert als am Boden der
Azeotropdestillationskolonne gehalten. Zur wirksamen Ausnutzung der Wärmenergie der Toluoldämpfe in der
■»"> Leitung 155 wird ein Temperaturdifferential zwischen
etwa 5 und 60° C, vorzugsweise zwischen etwa 10 und 50° C, aufrechterhalten. Der Druck am Kopf der
Toluoldestillationskolonne 146 variiert zwischen etwa 0,137 und 6,86 bar, was von der besonderen, in der
ίο Kolonne verwendeten Kopftemperatur abhängt.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung. Alle Teile, Prozentangaben und Verhältnisse sind Gew.-Tei-Ie, Gew.-% und Gewichtsverhältnisse.
Das Verfahren erfolgte in kontinuierlicher Weise in dem im Fließschema dargestellten, vorstehend beschriebenen System.
Als primäres Lösungsmittel wurde trockenes, von Kohlenwasserstoffen praktisch freies Tetraäthylenglykol verwendet, während ais sekundäres Lösungsmittel
ein Gemisch aus zwischen 175 und 250° C siedenden
Paraffinen und Naphthenen verwendet wurde.
Die Ergebnisse sind nach Erreichung von Gleichgewichtsbedingungen erhalten worden.
Die Extraktorstufen sind primäre theoretische Stufen mit praktisch einer 100%igen Wirksamkeit der Böden.
Die Beschickung hatte die folgende Zusammensetzung:
Komponente
Benzol
Toluol
Cs- Lind C,,-Aromaten
Cyclohexan
Melhylcyclopentan
llexanc
Heptane
Octane
Nonane
insgesamt
13,2
15.9
24,1
0,2
1,2
16,5
10,0
9,0
_9,o
100,0
Die das primäre und sekundäre Lösungsmittel enthaltenden Trommeln wurden auf etwa IIO°C
gehalten, so daß die Lösungsmittel die Ex'.raktionskolonnen bei etwa 1000C betreten. Primäres Lösungsmittel.
Beschickung und sekundäres Lösungsmittel wurden am ersten Boden, zwischen dem 11. und 12. Boden bzw.
unterhalb des 22. Bodens in die primären Extraktionskolonne 103 eingeführt.
Die primäre Extraktionskolonne 103 war eine durch einen Thermostaten auf 100nC gehaltene Mischer-Abset/.-Vorrichtung
mit 22 Böden.
Nach Erreichen von Gleichgewichtsbedingungen wird der sekundäre Extrakt die Quelle des sekundären
Lösungsmittels im primären Extraktor.
Dann läuft der primäre Extrakt durch die Leitung 107 zum ersten Boden am Kopf der sekundären Extraktionskolonne
109, wo er bei einer Temperatur von etwa 100° C eintritt. Die sekundäre Extraktionskolonne 109
war identisch mit der primären Extraktionskolonne 103 mit Aufnahme von nur 18 Böden. Auch das sekundäre
Lösungsmittel betritt die sekundäre Extraktionskolonne 109 mit etwa 100°C durch die Leitung 115 an einer Stelle
unterhalb des 18. Bodens. Wieder kommt das sekundäre
Lösungsmittel anfänglich von einer externen Quelle, bis Gleichgewichtsbedingungen erreicht sind; darauf wird
nur noch zusätzliches Lösungsmittel von äußeren Quellen eingeführt.
Der Extraktor wurde unter den folgenden Bedingungen betrieben:
Temperatur in beiden Extraktionskolonnen 100°C Verhältnis von primärem Lösungsmittel:
Beschickung 9,0 : 1
Verhältnis von Rückfluß:
Beschickung in der primären
Der primäre Extrakt enthielt etwa 0,1 Gew.-% Cs-C7-aliphatische Leichtkohlenwasserstoffe, bezogen
auf das Gewicht der Beschickung. Alle hier verwendeten Destillationskolonnen hatten ein Äquivalent von
etwa 20 theoretischen Böden mit Ausnahme der Kolonnen 139 und 146, die das Äquivalent von 30
theoretischen Böden hatten.
Die Überkopffraktion aus der primären Extraktionskolonne 103 lief durch die Leitung 111 zur primären
Raffinatdestillationskolonne 113, die bei einem Riick-Hußverhältnis
von etwa 0,5 : I, einem Bodendruck von 0,55 bar und einer Temperatur von etwa 2I0T
betrieben wurde. Das von Aromaten praktisch freie Raffinat erhielt man über Kopf durch die Leitung 131.
Der sekundäre Extrakt vom Kopf der seKundären Extraktionskolonnc 109 lief durch die Leitung 117 und
wurde in zwei Ströme geteilt. Ein Teil lief durch Leitung 117 zum Boden der primären Extraktionskolonne 103
als Rückfluß zurück, der andere Teil lief durch die Leitung 127 in eine sekundäre Destillationskolonne 119.
die bei einheitlichem Rückflußverhältnis, einem Bodendruck von 0,55 bar und einer Temperatur von etwa
2100C betrieben wurde. Aromatische Kohlenwasserstoffe
plus Verunreinigungen liefen über Kopf durch die Leitung 121, während das sekundäre Lösungsmittel als
Bodenfraktion durch die Leitung 135 abfloß. Dann wurde der aromatische Kohlenwasserstoffstrom in der
Benzoldestillationskolonne 139 fraktioniert, die etwa bei atmosphärischem Druck, einer Temperatur von etwa
90°C am Kopf und mit einem Rückflußverhältnis von etwa 3 : I betrieben wurde. Benzol plus Verunreinigungen
(ζ. B. Cyclohexan, Methylcyclopentan, n-Hexan und Isohexane) wurden über Kopf durch die Leitung 144
entfernt. Der Rest der aromatischen Kohlenwasserstoffe lief als Bodenfraktion durch die Leitung 142 in die
Toluoldestillationskolonne 146.
Der Benzolstrom in der Leitung 141 wurde etwa in der Mitte der Azeotropdestillationskolonne 143 mit
etwa 20 theoretischen Böden eingeführt. Die Kolonne 143 wurde bei einem Rückflußverhältnis von etwa
100 : 1 und am Boden mit einer Temperatur von etwa 77°C und einem Druck von 0,89 bar betrieben. Die
Temperatur am Kopf der Kolonne 143 betrug etwa 65°C während der Druck dort etwa 0,62 bar betrug.
(Der Siedepunkt von Benzol bei atmosphärischem Druck ist 80,10C.) Benzol mit einer Reinheit von 99,97%
wurde als Bodenprodukt durch die Leitung 145 erhalten, und etwa 99,5 Gew.-% Benzol der Beschickung
gewonnen.
Die aus Kolonne 143 durch die Leitung 144 entfernte Überkopffraktion war ein Gemisch aus Benzolazeotropen,
mit den leichten aliphatischen Kohlenwasserstoffverunreinigungen. Der Strom 144 wurde ko;/'ensiert
(Kühler nicht gezeigt) und in zwei Teile geteilt. Ein Teil wurde als Rückfluß durch die Leitung 153 verwendet,
der Rest wurde zum Beschickungspunkt der primären Extraktionskolonne 103 zurückgeführt. Die Menge
dieses zurückgeführten Stromes betrug etwa 0.008 kg pro kg der in der primären Extraktionskolonne
eingeführten Beschickung. Die azeotrope Mischung hatte etwa die folgende Zusammensetzung:
Komponente
Benzol
Hexane
Hexane
Methylcyclopentan
Cyclohexan
Cyclohexan
Insgesamt
90,2
5,1
4,1
0,6
5,1
4,1
0,6
100,0
Die bei einer höheren Temperatur als Benzol siedenden aromatischen Kohlenwasserstoffe wurden
durch die Leitung 142 in die Toluoldestillationskolonne 146 geführt, die bei einem Druck von etwa 13 bar am
Kopf der Kolonne und einem Ruckflußverhältnis von etwa 4 :1 betrieben wurde. Die Temperatur am Kopf
der Toluoldestillationskolonne betrug etwa 120° C. Das
über Kopf durch Leitung 147 erhaltene Toluol ist von einer sehr hohen Re.nheit, d, h. etwa 99,9%.
Die Gewinnung der aromatischen Kohlenwasserstoffe aus der Beschickung liegt über 99,5% für Benzol und
Toluol und bei etwa 95% für Xylol.
Die Kondensationswärme des Oberkopfdampfes aus der Toluoldestillationskolonne 146 beträgt etwa
4,88 χ 105 Joule/kg der Beschickung, während die erforderliche Wärme für die Azeotropdestillationskolonne
143 etwa 3,48 χ 105 Joule/kg der Beschickung beträgt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:J. Kontinuierliches Verfahren zur Abtrennung von Benzol, Toluol und gegebenenfalls Xylolen aus Kohlenwasserstoffbeschickungen mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen, bei welchem man(a) die Beschickung in eine erste Extraktionskolonne etwa in deren Mitte einführt und mit einem primären Lösungsmittel sowie einem sekundären Lösungsmittel — die jeweils höher als die |() Beschickung sieden und mit dieser keine azeotrop siedenden Gemische bilden —, bei Temperaturen zwischen etwa 50 und 1500C und einem Druck zwischen etwa atmosphärischem Druck und etwa 13,72 bar in Berührung bringt, l:> wobei das primäre Lösungsmittel aus einem wasserlöslichen organischen Lösungsmittel besteht und das sekundäre Lösungsmittel ein paraifiaischer oder naphthenischer Kohlenwasserstoff oder ein Gemisch davon ist;(b) aus der ersten Extraktionskolonne einen primären, aus aromatischen Kohlenwasserstoffen und dem primären Lösungsmittel bestehenden Extrakt und ein primäres, aus aliphatischen ,_ Kohlenwasserstoffen Urid dem sekundären Lösungsmittel bestehendes Raffinat abzieht;(c) den primären Extrakt mit sekundärem Lösungsmittel in einer zweiten Extraktionskolonne unter Bedingungen, die denen in der ersten in Extraktionskolonne entsprechen, in Berührung bringt und praktisch alle aromatischen Kohlenwasserstoffe aus eiern primären Extrakt extrahiert;(d) am Kopf der zweiten Extraktionskolonne einen η aus etwas primärem Lösungsmittel, den aromatischen Kohlenwasserstoffen und hauptsächlich aus sekundärem Lösungsmittel bestehenden sekundären Extrakt abzieht, und in einer Extraktdestillationskolonne durch Destillation w in eine die aromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltende Kopffraktion und eine das sekundäre Lösungsmittel enthaltende Bodenfraktion trennt;(e) das primäre, aus der zweiten Extraktionskolon- 4 · ne abgezogene Lösungsmittel zur ersten Extraktionskolonne zurückführt;(f) vom primären Raffinat in einer Raffinatdestillationskolonne die aliphatischen Kohlenwasserstoffe vom sekundären Lösungsmittel abdestil- '" liert und letzteres zur zweiten Extraktionskolonne zurückführt;(g) die Aromaten aus der Extraktdestillationskolonne in einer Benzoldestillationskolonne destilliert und Benzol von den aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem höheren Siedepunkt als Benzol abtrennt, letztere dann in einer Toluoldestillationskolonne destilliert und Toluol von den aromatischen Kohlenwasserstoffen mit einem höheren Siedepunkt als Toluol abtrennt und gegebenenfalls die Xylole als Bodenprodukt gewinnt, dadurch gekennzeichnet, daß(I) die aliphatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung mindestens teilweise aus leichten aliphatischen Kohlenwasserstoffen mit 5 bis 7 C-Atomen bestehen;(2) das Kopfprodukt der Benzoldestillationskolonne in einer Azeotropdestillationskolonne einer azeotropen Destillation unterworfen wird, wobeii. die Temperatur am Boden der Kolonne etwa beim Siedepunkt von Benzol liegt;ii. die Temperatur am Kopf der Kolonne zwischen etwa 30 und 170° C liegt;iii. der Druck am Boden der Kolonne etwa 0,34 bis 9,61 bar beträgt undiv. ein Teil des Überkopfmaterials bei einem Rückflußverhältnis von etwa 50 :1 bis etwa 150 :1 in die Kolonne zurückgeführt wird;(3) die Toluoldestillationskolonne wie folgt betrieben wird:i. die Temperatur am Kopf der Toluoldestillationskolonne liegt um etwa 5 bis 60° C über der ßodenicmpcratur der Azeotropdestillationskolonne;ii. der Druck am Kopf der Toluoldestillationskolonne liegt zwischen etwa 0,137 bis 6,86 bar, und(4) ein wesentlicher Anteil der Wärme zum Betreiben der Azeotropdestillationskolonne durch Wärmeaustausch zwischen einem Teil des die Azeotropdestillationskolonne am Boden verlassenden Benzols und dem am Kopf der Toluoldestillationskolonne austretenden Toluol geliefert wird und Benzol von hoher Reinheit aus der Azeotropdestillationskolonne gewonnen wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des abgetrennten Kopfproduktes der Azeotropd -stillationskolonne in die Beschickung der ersten Extraktionskolonne zurückgeführt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US29552172A | 1972-10-06 | 1972-10-06 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2350127A1 DE2350127A1 (de) | 1974-04-18 |
DE2350127B2 true DE2350127B2 (de) | 1979-02-22 |
DE2350127C3 DE2350127C3 (de) | 1979-10-18 |
Family
ID=23138056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2350127A Expired DE2350127C3 (de) | 1972-10-06 | 1973-10-05 | Kontinuierliches Verfahren zur Abtrennung von Benzol, Toluol und gegebenenfalls Xylolen aus Kohlenwasserstoffbeschickungen |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3789077A (de) |
JP (1) | JPS5245694B2 (de) |
BE (1) | BE805733A (de) |
CA (1) | CA1013704A (de) |
DE (1) | DE2350127C3 (de) |
FR (1) | FR2202063B1 (de) |
GB (1) | GB1386929A (de) |
IT (1) | IT995658B (de) |
NL (1) | NL175905C (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4545894A (en) * | 1984-07-23 | 1985-10-08 | Phillips Petroleum Company | Control of an aromatic extraction |
US4981579A (en) * | 1986-09-12 | 1991-01-01 | The Standard Oil Company | Process for separating extractable organic material from compositions comprising said extractable organic material intermixed with solids and water |
US4885079A (en) * | 1986-09-12 | 1989-12-05 | The Standard Oil Company | Process for separating organic material from particulate solids |
US5092983A (en) * | 1986-09-12 | 1992-03-03 | The Standard Oil Company | Process for separating extractable organic material from compositions comprising said extractable organic material intermixed with solids and water using a solvent mixture |
US5573645A (en) * | 1995-06-29 | 1996-11-12 | Mobil Oil Corporation | Process and apparatus for the separation of aromatic hydrocarbons |
US9534174B2 (en) | 2012-07-27 | 2017-01-03 | Anellotech, Inc. | Fast catalytic pyrolysis with recycle of side products |
CA2953141C (en) | 2014-07-01 | 2023-11-07 | Anellotech, Inc. | Improved processes for recovering valuable components from a catalytic fast pyrolysis process |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3492365A (en) * | 1966-05-27 | 1970-01-27 | Union Carbide Corp | Separation of aromatic hydrocarbons from nonaromatic hydrocarbons |
US3725254A (en) * | 1971-07-13 | 1973-04-03 | Union Carbide Corp | Process for the separation of aromatic hydrocarbons from a mixed hydrocarbon feedstock |
-
1972
- 1972-10-06 US US00295521A patent/US3789077A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-09-12 CA CA180,842A patent/CA1013704A/en not_active Expired
- 1973-10-05 BE BE136401A patent/BE805733A/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-10-05 NL NLAANVRAGE7313729,A patent/NL175905C/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-10-05 GB GB4656373A patent/GB1386929A/en not_active Expired
- 1973-10-05 FR FR7335673A patent/FR2202063B1/fr not_active Expired
- 1973-10-05 DE DE2350127A patent/DE2350127C3/de not_active Expired
- 1973-10-05 IT IT29832/73A patent/IT995658B/it active
- 1973-10-05 JP JP48111554A patent/JPS5245694B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2350127C3 (de) | 1979-10-18 |
JPS5245694B2 (de) | 1977-11-17 |
NL175905C (nl) | 1985-01-16 |
JPS4970931A (de) | 1974-07-09 |
NL7313729A (de) | 1974-04-09 |
BE805733A (fr) | 1974-04-05 |
DE2350127A1 (de) | 1974-04-18 |
FR2202063A1 (de) | 1974-05-03 |
GB1386929A (en) | 1975-03-12 |
FR2202063B1 (de) | 1976-06-18 |
US3789077A (en) | 1974-01-29 |
CA1013704A (en) | 1977-07-12 |
NL175905B (nl) | 1984-08-16 |
IT995658B (it) | 1975-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0073945B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung reiner Aromaten | |
DE2313603C2 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Benzol und/oder Toluol durch Extraktivdestillation | |
DE60105798T2 (de) | Trennung von aromaten aus erdölströmen | |
EP0496060A2 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Aromaten aus Kohlenwasserstoffgemischen beliebigen Aromatengehaltes | |
DE2350127C3 (de) | Kontinuierliches Verfahren zur Abtrennung von Benzol, Toluol und gegebenenfalls Xylolen aus Kohlenwasserstoffbeschickungen | |
DE2260619A1 (de) | Kontinuierliches loesungsmittelextraktions/wasserdampfdestillationsverfahren | |
DE1443563A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Styrol | |
DE69304268T2 (de) | Verfahren zur Entwässerung von Lösungsmitteln von ein Kohlenwasserstoff Entwachsungsverfahren | |
DE2359300C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von reinen gesättigten Kohlenwasserstoffen durch Extraktivdestillation | |
EP0491196B1 (de) | Verfahren zur Abtrennung von Aromaten aus Kohlenwasserstoffgemischen mit beliebigem Aromatengehalt | |
DE2262320A1 (de) | Verbessertes kontinuierliches loesungsmittelextraktions-destillationsverfahren zur gewinnung aromatischer kohlenwasserstoffe | |
DE1545413A1 (de) | Verfahren zum Abtrennen aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Kohlenwasserstoffgemischen | |
DE2624687A1 (de) | Verfahren zur entfernung hochsiedender materialien und einer fluechtigen geloesten substanz aus einem kohlenwasserstoffstrom | |
DE2225294A1 (de) | Verbessertes Verfahren zur Trennung aromatischer Kohlenwasserstoffe | |
DE3049204A1 (de) | "verfahren zur loesungsmittelrueckgewinnung in einem kohlenwasserstoff-extraktionssystem" | |
DE2058293A1 (de) | Verfahren zum Auftrennen eines Gemisches von Verbindungen durch mehrstufige Fluessig-Fluessig-Extraktion und Anlage zu seiner Durchfuehrung | |
DE2026693C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Rein benzol durch Extraktivdestillation | |
DE1545414A1 (de) | Verfahren zum Abtrennen aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Einsatzmaterialien,die auch nicht-aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten | |
DE2047162A1 (de) | Verfahren zum Auftrennen eines Gemisches von Verbindungen | |
DE1418688C (de) | Verfahren zum Abtrennen von Äthylbenzol mit einem Reinheitsgrad von wenigstens 99 % aus Gemischen aus Nichtaromaten, Benzol, Toluol und C tief 8-Aromaten mit wenigsten 10 Gewichtsprozent Äthylbenzol | |
DE1543107C3 (de) | Verfahren zur Abtrennung reiner Aromaten aus Gemischen von Aromaten mit Nichtaromaten mit Hilfe der Extraktivdestillation | |
DE2245502C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von aromatischen Kohlenwasserstoffen | |
DE1545414C (de) | Lösungsmittelextraktionsverfahren zur Abtrennung und Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Gemischen von aromatischen und nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffen | |
DE1102954B (de) | Loesungsmittel-Extraktionsverfahren | |
DE2504639C3 (de) | Verfahren zur Gewinnung von aromatischen Kohlenwasserstoffen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: UNION CARBIDE CORP., 06817 DANBURY, CONN., US |
|
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: DANNENBERG, G., DIPL.-ING., 6000 FRANKFURT SCHMIED-KOWARZIK, V., DR. WEINHOLD, P., DIPL.-CHEM. DR.,8000 MUENCHEN GUDEL, D., DR.PHIL., PAT.-ANW., 6000 FRANKFURT |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |