DE2504639A1 - Verfahren zur abtrennung aromatischer kohlenwasserstoffe - Google Patents
Verfahren zur abtrennung aromatischer kohlenwasserstoffeInfo
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- 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
Description
Dlpune. P. WIRTH · Dr. V. SCHM!ED-KOWARZIK
Dipl.-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL ·
* 281134 β FRANKFURT AM MAIN
TELEFON <06in
2GY014 GH. ESCHENHEIMER STRASSE 39
SK/SK
Case C-9506-G
Union Carbide Corporation
270 Park Avenue
New York, N.Y. 10017 / USA
l/erfahren zur Abtrennung aromatischer n "Lass ΰ r stpf fe^
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Uerfahren
zur Abtrennung aromatischer,Kohlenwasserstoffβ aus einer
gemischten Kohlenuiasssrstof f besch ickung , und insbesondere auf die
Gewinnung von hochgradig reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen
in hohen Ausbeuten bei gleichzeitiger wirksamer Ausnutzung der Uerfahrenskomponenten. ■
Mit der Ankunft der Benzol-Toluol-C -Aromatenfraktion (im folgenden
als BTX bezeichnet) als Haupt-Rohmaterial zur Herstellung" von
Petrochemikalien, das dem Äthylen in dieser Hinsicht Konkurrenz
machte und mit der erhöhten Nachfrage nach Aromaten als Komponente in Benzin zur Erhöhung der Octanzahl und damit dar Verringerung
der Eliminierung des erforderlichen Bleis, das als Verschmutzungs-
die
mittel angegriffen u/ird, sind/in der Vergangenheit verfügbaren Aroinaten-Abtrennungsverfahren bezüglich einer verbesserten Uerfahrenswirtschaftlichkeit genauer untersucht morden.
mittel angegriffen u/ird, sind/in der Vergangenheit verfügbaren Aroinaten-Abtrennungsverfahren bezüglich einer verbesserten Uerfahrenswirtschaftlichkeit genauer untersucht morden.
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Eine verbesserte Verfahrsnswirtschaftlichkeit kann u.a. in der Verwendung
von weniger Apparatur, der Verminderung von Heizkosten und die u/irksamere Ausnutzung deE Verfahrenskomponenten als Hilfe im
Abtrennungsverfahren liegen.
Es sind verschiedene Verfahren für die Abtrennung von Aromaten veru/endet worden, wie z.B. (1) ein Verfahren unter Verwendung
einer Extraktionskolonne, die eine Glykollösungsmittel/Wasser-Lösung,
BTX und Rückfluß zu einer zweistufigen Destillationskolonne schickt. Das erhaltene BTX wird dann erneut zur Entfernung von
Wasser und mitgeführtem Glykol destilliert; (2) ein ähnliches Verfahren
unter Verwendung von zwei Destillationskolonnen, wobei BTX · und Wasser in der zweiten Kolonne destilliert werden; (3) ein
weiteres ähnliches Verfahren unter Verwendung von zwei Destillationskolonnen, wobei BTX und Glykol in der zweiten Kolonne destilliert
werden.
Gewöhnlich verwenden diese Verfahren zwei getrennte Wasserkreisläufe.
Einer ist derjenige des Abstrippwassers zur Entfernung von Aromaten aus dem Glykol in der Abstrippvorrichtung,und der andere
ist der Waschwasserkreislauf. Beide Wasserströme werden in diesen Verfahren erneut verdampft. Die Auffüllung des Wasserwaschkreislaufes
ist so, daß das Wasser zuerst das Raffinat wäscht und dann destilliert wird. Leider entfernt die Destillation nicht alle gelösten
und mitgeführten Aliphaten vom Wasser, das dann dennoch zum Waschen des Glykols aus dem Aromatenprodukt verwendet wird, und somit
eine verminderte Reinheit des Produktes ergibt. Im Abstrippwasserkreislauf enthält das Abstrippwasser aus dem Rückflußdekanter ebenfalls
etwas Aliphaten. Schließlich ist die Verwendung von zwei oder mehreren. Destillationskolonnen die Regel und nicht die Ausnah rre
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in einem derartigen System.
In einer Verbesserung des, obigen Systems wird die erneute Verdampfung
im Wasseriuaschkreislauf vermieden; es ist jedoch eine Wasserrektif
izierungsuorrichtung im Abstrippwasserkeislauf notwendig; in einer anderen Verbesserung wird die Wasserrektifizierungsvorrichtung
vermieden, aber verschiedene unbehandelte Wasserströme u/erden zur Rückgewinnung des Glykols kombiniert. Obgleich in beiden
Verbesserungen versucht wurde, die Aliphaten durch Aromaten im Verfahrenswasser zu ersetzen, ist es offensichtlich, daß Aliphaten
notwendigerweise im Endprodukt anwesend sind und somit die Reinheit verringern.
Zusammenfassend haben alle oben genannten Verfahren trotz ihrer
Durchführbarkeit nicht zu einer Optimierung der Verfahrenswirtschaftlichkeit
zusammen mit hoher Reinheit geführt.
Bezüglich einer solchen Optimierung und der Erzielung von hochgradig
reinem Benzol sind große Anstrengungen unternommen worden (vgl. z.B. die US-Patentschrift 3 714 033); nach Verfahren, die
die Verfahrensufirtschaftlichkeit verbessern, hochgradig reines Benzol liefern und weiterhin hohe Reinheiten bei Toluol und Xylol
erzielen, wird jedoch noch immer gesucht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher- die Schaffung eines verbesserten
Verfahrens zur Abtrennung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus einer gemischten Kohlenwasserstoffbeschickung, in
welchem eine Lösungsmittel-Wasser-Mischung verwendet wird und so Aromaten in hoher Reinheit unter Verwendung eines Minimums an
Apparatur und Wärme und. unter einer wirksameren Ausnutzung der Verfahrenskomponenten gewonnen werden.
Erfindungsgemäß können hochgradig reine aromatische Kohlenwasserstoffe
in wirksamer Weise unter Verwendung von minimaler Apparatur und Wärme durch ein kontinuierliches Lösungsmittelextraktions-Wasserdampfdestillationsverfahren
zur Gewinnung von aromatischen Kohlenwasserstoffen mit Siedepunkten zwischen etwa 80-175 C. aus
einer Beschickung, die aliphatische und diese aromatischen Kohlenwasserstoffe enthält, gewonnen werden, indem man
(a) die Beschickung in eine Extraktionszone etwa an derem Mittelpunkt
einführt;
(b) eine Mischung aus Wasser und Lösungsmittel etwa am Kopf der Extraktionszone in diese einführt, wobei das Lösungsmittel eine mit
Wasser mischbare organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von mindestens etwa 200°C. ist und eine Zersetzungstemperatur von mindestens
etwa 225 C. hat;
(c) Rückflußkohlenwasserstoffe 'etwa am Boden in die Extraktionszone einführt;
(d) die Beschickung in der Extraktionszone mit der Mischung aus
Wasser und einem Lösungsmittel, der Wasserphase aus Stufe (j) und den Rückflußkohlenwasserstoffen zur Bildung eines aromatische Kohlenwasserstoffe,
aliphatische Rückflußkohlenwasserstoffe, Lösungsmittel
und Wasser umfassenden Extraktes und eines im wesentlichen aliphatische Kohlenwasserstoffe umfassenden Raffinates in Berührung
bringt;
(e) den Extrakt mit Wasserdampf in einer Destillationszone zur Bildung eines eine Rückflußkohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase
umfassenden Überkopfdestillates, eines eine aromatische
Kohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase umfassenden Nebenstrorndestillates
und eine Mischung aus Lösungsmittel und Wasser umfassen-
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den Bodenmaterialssin Berührung bringt;
(f) das Raffinat mit der Wasserphase des Saitenstromdestillates
zur Schaffung einer aliphatischen Raffinatkohlenwasserstoffphase
und einer Wasserphase in Berührung bringt;
(g) die aliphatischen Raffinatkohlenuasserstoffe aus Stufe (f) mit
der Wasserphase aus (f) zur Schaffung einer' aliphatischen Raffinat
kohlenu/asserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;
(h) die Wasserphase des Überkopfdestillates mit einem mindestens
95 % aromatische Kohlenumsserstoffε enthaltenden, aromatischen
Kohlehwasserstoffstrom in Berührung bringt, wobei die Menge des Seitenstromes zwischen etu/a o,1-5 Gew»-/o der gesamten aromatischen
Kohlenu/asserstoffe in der Beschickung liegt, um eine aromatische
Kohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase zu bilden;
(i) die aromatische Kohlenwasserstoffphase des Seitenstromdest.illates
mit der Wasserphase aus (h) zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;
(j) die Wasserphase aus Stufe (g) zur Extraktionszona etu/a an
deren Mittelpunkt zurückführt; ■
(k) die Wasserphase aus Stufe (i) zur Destillationszone zurückführt,
luo diese im wesentlichen in Wasserdampf umgewandelt
(l) die RückflußkohlenwasserstoffphasB aus dem Überkopfdestillat
und dem Bodenmaterial aus Stufe (e) zur Extraktionszone zurückführt, um dia Rückflußkohlenwasserstoffe für Stufe (c) bzw. die Mischung
aus Wasser und Lösungsmittel für Stufe (b) zu liefern; und
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■ (m) die aromatische Kohlenujasserstoffphase aus Stufe (i) und die
aliphatische Raffinatkohlenujasserstoffphase aus Stufe (g) gewinnt.
Die beiliegende Zeichnung ist ein schematisches Fließdiagramm
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Wie ermähnt, besteht industrielle Nachfrage nach BTX, das in hohem
Anteil, z.B.mehr als 30 Ge\u.-%, in vielen verschiedenen Kohlenwasserstoff
beschickungen, wie reformierte Benzine, KoksoPenleichtöle,
gekrackte Benzine und Dripolene, die nach der Hydrierung bis zu 70-98 % BTX enthalten können, verfügbar ist. Diese Beschickungen
enthalten auch sowohl aliphatische als auch cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe (die hier insgesamt als aliphatische Kohlenwasserstoff
e bezeichnet werden). Die einzelnen, diese Beschikkungen ausmachenden Kohlenwasserstoffverbindungen sind so bekannt,
daß sie nicht näher beschrieben zu werden brauchen; es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Hauptkomponenten der erfindungsgemäß
verwendeten Beschickungen Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten
ο '
zwischen 25-175 C. einschließlich gerader und verzweigkettiger Paraffine und Naphthene, wie n-Heptan, Isooctan und Methylcyclohexan, und Aromaten, wie BTX, sind.
zwischen 25-175 C. einschließlich gerader und verzweigkettiger Paraffine und Naphthene, wie n-Heptan, Isooctan und Methylcyclohexan, und Aromaten, wie BTX, sind.
Die BTX Fraktion kannBenzol, Toluol, die CR Aromaten einschließlich
o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol und Äthylbenzol, und die Cg Aromaten
umfassen; letztere stellen, falls überhaupt anwesend, den kleinsten Anteil im Bezug zu den anderen Komponenten.
Dia im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Lösungsmittel sind,
wie oben erwähnt, mit Wasser mischbare, organische Flüssigkeiten (bei Verfahrenstemperaturen) mit einem Seidepunkt von mindestens
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etwa 200°C. und einer Zersetzungstemperatur von mindestens etwa
225°C. Die Bezeichnung "mit Wasser mischbar" umfaßt Lösungsmittel,
die über einen weiten Temperaturbereich vollständig mischbar sind, sowie Lösungsmittel die bei Zimmertemperatur eine hohe Teilmischbarkeit
besitzen, da diese bei den Verfahrenstemperaturen gewöhnlich
vollständig mischbar sind. Die Lösungsmittel sind weiterhin polar und bestehen gewöhnlich mit einigen Ausnahmen aus Kohlen-rstoff,
Wasserstoff und Sauerstoff. Erfindungsgemäß verwendbare
Lösungsmittel sind z.B. Dipropylenglykol, TriprDpylenglykol, Dibutylenglykol.
Tributylenglykol, Äthylenglykol, Diäthylglykol, Athylenglykolmonotnethyläther, Äthyleriglykolmonoäthyläther, Diäthylenglykolmonomethyläther,
Diäthylenglykolmonoäthyläther, SuI-folan,
IM-Methylpyrrolidon, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol,
Äthylenglykoldiäthyläther, Propylenglykolmonoäthyläther, Pentaäthylenglykol,
Hexaäthylenglykol und Mischungen derselben. Die bevorzugte Gruppe von Lösungsmitteln sind die Polyalkylenglykole,
insbesondere Tetraäthylenglykol.
Weitere Lösungsmittel, die allein, gemeinsam oder mit den oben
genannten Lösungsmitteln verwendet werden können, sind Amide, wie
Formamid, Acetamid, Dimethylformamid, Diäthylformamiä und Dimethyl·
acetamid; Amine, wie Diäthylentriamin und Triäthylentetramin;
Alkanolamine, wie Monoäthanolamin, Diäthanolamin und Triethanolamin;
Nitrile, wie ß,ß1-Oxydipropionitril und ßjß'-Thiodipropionitril;
Phenol und die Kresole;.die Methylsulfolane; Sulfoxide,
wie Dimethylsulfoxid und Diäthylsulfoxid ; Lactone, wie y
lacton und ^Butyrolacton.
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Im erfindungsgemäßen V/erfahren werden für die Hauptextraktion und
die Destillation die üblichen Vorrichtungen verwendet, z.3. eine Extraktionskolonne des mehrstufigen reziprozierenden Typs mit
einer Vielzahl perforierter, zentral auf einem vertikalen Schaft,
der in oszillierender Weise durch einen Motor angetrieben wird, montierten Böden oder Kolonnen mit Pumpen und Absetzzonen, Siebboden
mit ''upcomers"
oder sogar hohle Rohre; die Destillation kann in einer gefüllten
Fraktionierungskolonne oder einer solchen mit Glockenboden durchgeführt werden. Sowohl in den Extraktions- als auch Destillationskolonnen
werden Gegenstromflüsse verwendet.
Auch die Wärmeaustauscher, Dekantierungsvorrichtungen, Sammelbehälter
und Lösungsmittelregenerierungsvorrichtungen sind ebenso üblich wie verschiedene andere Extraktionsvorrichtungen außer der
Hauptextraktionsvorrichtung. Diese anderen Extraktionsvorrichtungen
sich vorzugsweise einstufige Mischer-Absetzvoiichtungen aller
bekannten Arten.
Das Lösungsmittel wird als wässrige Lösung verwendet und enthält im Fall von Tetraäthylenglykol etwa 4-6 Gew.-%,Wasser, bezogen
auf das kombinierte Gewicht von Lösungsmittel und Wasser, wobei die Wassermenge vorzugsweise zwischen etwa 4,5-5 Gew.-% liegt.
Im allgemeinen enthalten die wässrigen Lösungen jedoch etwa 1-8, vorzugsweise etwa 2-5, Gew.-% Wasser. Diese wässrige Lösung wird
im folgenden in manchen Fällen als Lösungsinittel-Wasser-Mischung
bezeichnet. In diesem besonderen l/erfahren sind die oben genannten
Wassermengen diejenigen, die anfänglich verwendet werden und die
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im Bodenmaterial der Destllationsverrichtung und im oberen Teil
des Extraktors, d.h. oberhalb des Mittelpunktes oder Beschickungspunktes, erscheinen. Bekanntlich können diese Wassermengen durch
Einstellung von Temperatur und Druck am Boden der Destillationsvorrichtung (in der Zeichnung als Stripper 23 gezeigt) eingestellt
werden. Die Wassermengen im unteren Teil des Extraktors, d.h. unterhalb des Mittelpunktes, werden im folgenden diskutiert.
Für die Extraktion liegt das Verhältnis von Lösungsmittel (ausschließlich
Wasser) zur Beschickung im Extraktor gewöhnlich zwischen etwa 4-8 Gew.-Teilen Lösungsmittel pro Gew.-Teil Beschickung. Dieser
breite Bereich kann bei Verwendung nicht bevorzugter Lösungsmittel erweitert werden. Ein breiter Bereich von etwa 2-12 Gew.-Teilen
Lösungsmittel pro Gew.-Teil Beschickung und ein bevorzugter Breien von etwa 5-7 Teilen Lösungsmittel pro Gew.-Teil Beschickung
können mit Erfolg für die bevorzugten und andere ähnliche Lösungsmittel
verwendet werden. Schließlich hängt jedoch das gewählte Verhältnis von der Erfahrung des Fachmannes' mit der besonderen
Bestückung und teilweise davon ab, ob eine hohe Rückgewinnung odex
hohe Reinheit angestrebt wird r obgleich das erfindungsgemäße Verfahren
die Reinheit in jedem Fall verbessert.
Der Rückfluß zur Extraktionszone besteht gewöhnlich ausetwa 20-50
Gew.-Ja Aliphaten mit 5-7 Kohlenstoffatomen und etwa 50-80 Gew.—%
Aromaten, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Rückflusses. Das Verhältnis von Rückfluß zu Beschickung in der Extraktionszone
wird gewöhnlich zwischen etwa 0,5-1,5 Gew.-Teilen Rückfluß pro-Gew.-Teil
Beschickung, vorzugsweise zwischen etwa 0,5-1,0 Gew.-Teilen Rückfluß pro Gew.-Teil Beschickung, gehalten^ wird jedoch
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wie das Verhältnis von Lösungsmittel zu Beschickung ebenfalls vom
Fachmann bestimmt. Die Rückflußaliphater/gehen in den Extrakt
über statt über Kopf mit dem Raffinat mitgeführt zu tuerden und werden aus dem Rückflußdekanter zum Extraktor zurückgeführt, wie
im folgenden noch gezeigt.
Die Temperatur in der Extrnfctionszone wird, insbesondere für
die bevorzugten Lösungsmittel, zwischen etwa 100-200 C, vorzugsweise
zwischen etwa 130-180°C. gehalten.
Der Druck in der Extraktionszone wird zwischen etwa 5,25-14 atü
gehalten. Bekanntlich wird jedoch ein gewählter Druck nicht über die gesamte Extraktionszone aufrechterhaltsn; statt dessen
ist ein hoher Druck innerhalb des angegebenen Bereiches am Boden der Zone anwesend, während ein niedriger Druck innerhalb des
angegebenen Bereiches am Kopf der Zone vorliegt, wobei ein mittlerer Druck in, der Mitte der Zone vorherrscht. Die Drucke in der
Zone hängen von der Konstruktion der Anlage und der Temperatur ab, die beide so eingestellt werden, um den Druck im angegebenen
Bereich zu halten.
Die Temperatur am Kopf der Destillationszone, die für die verwendete
Vorrichtung als Destillationskolonne oder Stripper bezeichnet werden kann, liegt am Siedepunkt der Mischung der in
der Zone anwesenden Aromaten, während die Temperatur am Boden des Strippers gewöhnlich zwischen etwa 135-200 C. liegt.
Der Druck am Kopf des Strippers, in diesem Fall eine obere Blitzverdampfungszone, liegt'zwischen etwa 1,4-2,45 atü. In
der unteren Blitzverdampfungszone unmittelbar unterhalb der
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oberen, und damit verbundenen Blitzverdampfungszone liegt der
Druck zwischen etwa 0,7-1,4 atü und ist etwa 0,7 oder 1,05 atü
niedriger als der Druck in der oberen Blitzverdampfungszone.
Der Druck im Rest der Destillatioaszone wird zwischen etwa 0,35-2,1
atü mit einer gewissen Variation innerhalb der Zone aufrechterhalten.
Der am Boden der Destillationszone eingeführte Wasserdampf hat
eine Temperatur von etwa 100-15O0C. und steht unter einem Druck
von etwa 0,7-1,75 atü. Das gesamte, in der Destillationskolonne anwesende Wasser liegt praktisch in Dampfform vor; seine Menge
beträgt gewöhnlich etwa 0,1-0,5 Gew.-Teile, vorzugsweise etwa 0,1-0,3 Gew.-Teile Wasser pro■Gew.-Teil Aromaten in der Zone.
Das für den Wasserdampf verwendete VJasser kann Abstrippwasser genannt werden. Eine geringe Wasserrnenge ist in flüssiger Form
im Lösungsmittel gelöst in der Destillationszone anwesend.
In der beiliegenden Zeichnung wird die Beschickung durch Leitung 1 in den Wärmeaustauscher 2 eingeführt, wo sie auf etwa 50-TOO0C.
vorerhitzt wird. Dann läuft sie durch Leitung 1 und betritt <.
den Extraktor 3 etwa an dessen mittlerem Boden. Eine wässrige
Lösungsmittellösung einer Temperatur zwischen etwa 135-2000C.
tritt am oberen Boden von Extraktor 3 durch Leitung 4 ein und
läuft die Kolonne abwärts unter Entfernung der Aromaten aus der Beschickung.
Das von Aromaten praktisch freie Raffinat verläßt den Kopf der
Kolonne durch Wärmeaustauscher 2, wo es zum Vorerhitzen der Beschickung verwendet und seinerseits auf etwa 75-125°C. abgekühlt
wird. Das Raffinat umfaßt etu/a 95-98 Gew.-% Aliphaten, etwa
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1-3 Gew.-% gelöstes und mitgeführtes Lösungsmittel und etui a
0-3 Geuj.-^o Aromaten. Dann läuft das Raffinat durch den Kühler 6,
mo es weiter auf etwa 25-5O0C. abgekühlt wird, und geht von dort
weiter durch Leitung 5 zur Mischer-Absetzvorrichtung 7, wo es mit einem Teil der Wasserphase aus der Mischer-Absetzvorrichtung
8 aus Lietungen 11, 12, 20 und 5, kombiniert mit einem zurückgeführten
Anteil seiner eigenen Wasserphase, der durch Leitungen 10, 2U und 5 läuft, in Berührung gebracht wird. Die erste
Raffinatwäsche erfolgt in der Mischer-Absetzvorrichtung 8,
während die zweite Raffinatwäsche in der Mischer-Absetzvorrichtung
7 erfolgt. In beiden Mischer-Absetzvorrichtungen 7 und 8 werden eine aliphatische Raffinatkohlenwasserstoffphase und eine
Wasserphase gebildet, wobei jede Wasserphase mit Aliphaten verunreinigt ist. Wie ersichtlich, ist die Mischer-Absetzvorrichtung
durch ein Viereck dargestellt, um eine'Zone darzustellen.
Tatsächlich ist eine Mischer-Absetzvorrichtung eine zweiteilige Vorrichtung, nämlich sie besteht aus dem Mischer, in welchem
das Mischen erfolgt, und der Absetzvorrichtung, in welcher das Absetzen erfolgt. Es werden einstufige Mischer-Absetzvorrichtungen
bevorzugt, jedoch können auch andere übliche Extraktortypen verwendet werden.
Wie weiterhin ersichtlich, sind die "Phasen" nach ihrer Hauptkomponente
genannt, die in der Phase in einer Menge von mindestens 50 Gew. -%, meist von mindestens 90 Gew.-^o, anwesend ist..
Die die Mischer-Absetzvorrichtung 7 durch Leitung 5 verlassende
aliphatische Kohlenwasserstoffphase kann noe+r als Raffinat
bezeichnet werden und enthält nun etwa 96-99 Gew.-% Aliphaten,
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etwa 0-1 Gew.-/ο gelöstes und mitgeführtes Lösungsmittel und etiua
0-3 Ce\u.-fo Aromaten. Dagegen enthält die Wasserphase etwa 48-84/
Gew.-% Lösungsmittel und etwa 1-2 Gew.-^ Aliphaten.
Das Raffinat läuft über Kopf durch Leitung 5 in die Mischer-Absetzvorrichtung
8.
Der Rest, gewöhnlich ein Hauptanteil oder mehr als 50 Gew.-/£
der kombinierten, durch Leitung 20 laufenden Wasserphasen wird
vorzugsweise durch Leitung 20a zur Leitung 1 geführt und betritt den Extraktor 3 etwa an dessen Mittelpunkt.
Die in der Mischer-Absdzvorrichtung 8 erfolgende Raffinatujäsche
wird einfach deshalb als erste Raffinatwäsche bezeichnet, weil das
dazu verwendete Wasser direkt aus dem System kommt, während das in der Raffinatwäsche in der Mischer-Absetzvorrichtung 7 verwendete
Wasser aus der Mischer-Absetzvorrichtung 8 stammt.(vgl. oben). Es ist jedoch ersichtlich, daß ein Teil der Wasserphase
aus der Mischer-Atsetzvorrichtung 8 wdiliueise durch Leitungen 11,
9a, 9b und 5 zur Mischer-Absetzvorrichtung 8 zurückgeführt wird. Neben der zurückgeführten ϊ/asserphase wird das in der Mischer-Absetzvorrichtung
8 verwendete Wasser vorzugsweise aus dem Aromatendekanter 36 durch Leitungen 37, 38, 32, 9b und 5
erhalten, kann jedoch auch aus dem Rückflußdekanter 29 durch
Leitungen 31, 32, 9b und 5 erhalten werden. Als Quelle wird z.B. der Aromatendekanter 36 verwendet, wenn eine hohß Asoßatenbeschickung
verwendet wird und die in dsr Beschickung anwesenden Pentane den Wasserfluß aus dem Rückflußdekanter 29 verringern.
Der Fachmann trifft diese Wahl in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit des Wassers aus den erwähnten Quellen, wobei manchmal
/* Gew.-% Wasser, etwa 15-50
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beide Quellen verwendet werden können.
Eine weitere Wahl für den Fachmann, dieebenfalls von der Zusammensetzung
der Beschickung abhängig ist, besteht darin, ob eine zwei- oder einstufige Raffinatwäsche verwendet werden soll. In
den meisten Fällen wird die tier beschriebene zweistuf ige'Raff inatwäsche
bevorzugt. Die einstufige Raffinatwäsche erfolgt jedoch durch Eliminieren der Mischer-Absetzvorrichtung- 7; von
Leitung 10 und Leitung 9b. Die Rückführung zur Mischer-Absetzvorrichtung
8 erfolgt dann über die Leitungen 11, 12, 20 und 5.. Die einstufige Wäsche erfolgt gewöhnlich bei wenig Raffinat,
z.B. in Dripolenen.
Die Komponenten trennen sich in der Mischer-ftbsetzvorrichtung 8
in eine aliphatische (noch immer als Raffinat bezeichnete) Kohlenwasserstoffphase,
die praktisch von Lösungsmittel und Wasser frei ist und etwa 97-100 Gew.-% Aliphatischen und etwa 0-3 Gew.-
% Aromaten enthält, und eine Raffinatwasserphase als Bodenmaterial,
die etwa 95-98 Gew.-% Wasser, etwa 0,1-3,0 Gew.-% Lösungsmittel
und etwa 1-2 Gew.-% Aliphaten enthält. Die Trennung in der Mischer-Absetzvorrichtung 7 ist etwa gleich, das Raffinat
enthält jedoch noch etwas Lösungsmittel und Wasser, so daß der Prozentsatz an Aliphaten etwas geringer ist.
Wie erwähnt, kann ein Teil der Raffinatwasserphase wahlweise
durch die Mischer-Absetzvorrichtung, aus der sie kam, zurückgeführt werden. Im Fall der Mischer-Absetzvorrichtung 8 erfolgt die
Rückführung durch Leitung 11, 9a, 9b und 5, während sie bei Vorrichtung 7 durch Leitung 10, 20 und 5 erfolgt. Diese Rückführung
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ist bei einer Mischer-Absetzkonstruktion üblich, kann jedoch
bei -. anderen Arten von Extraktoren nicht vorteilhaft sein.
Der Rest der kombinierten, durch Leitungen 20, 20a und 1 zum
Extraktor 3 geführten Raffinatwasserphasen, löst sich im reichen,
vom Mittelpunkt den Extraktor abu/ärts fließenden Lösungsmittel
und läuft in die untere Hälfte der Extraktorkolonne. Dieses zusätzliche Wasser in der unteren Hälfte" des Extraktors bewirkt,
(Verdrängung) daß die Aliphaten durch Austausch/aus der Extraktlösung kommen
und reinigt somit die Aromaten mit einer besonderen Wirkung auf die Reinheit von Toluol und Xylol. Der geringere Wassergehalt
am Kopf des Extraktors erhöht die Löslichkeit im Extraktorkopffür
Aliphaten, mährend am Boden die Löslichkeit verringert
und die Selektivität für Aromaten erhöht wird. Wie obenerwähnt,
u/ird das Wasser in der oberen Extraktorhälfte in einer Menge von
etwa 4-6 Gew.-%, bezogen auf das kombinierte Gewicht- aus Lösungsmittel
und Wasser, vorzugsweise etwa 4,5-5 Geut.-%, verwendet.
Die Wassermenge in der unteren Extraktorhälfte liegt etwa
0,5-1,5 %j vorzugsweise etwa 0,75-1,25 %f über derjenigen in
der oberen Extraktorhälfte, wobei sich die Prozentsätze wiederum auf das Gesamtgewicht der Mischung aus Lösungsmittel und Wasser
in der Extraktionszone beziehen.
Wenn in der Raffinatwasserphase oder irgendwo im System nicht
genügend Wasser befindet, kann selbstverständlich Wasser von außen verwendet werden, jedoch kann ein Seitenstromwasser
über die Leitungen 37, 38, 32, 9b und 5 für jeden Wassermangel in der Raffinatwasserphase verwendet werden, was bevorzugt wird.
Die Verwendung dieses Seitenstromwassers verringert die
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verfügbare Menge an Abstrippwasser, ums jedoch einfach durch Erhöhung
der Bodentemperatur von Stripper 23 ausgeglichen werden kann. Die Rückführung der Raffinatwasserphase zum Extraktormittelpunkt
erlaubt auch die Verringerung des oben erwähnten Verhältnis88s von Lösungsmittel zu Beschickung und ergibt somit eine
Ersparnis an Lösungsmittel.
Eine weitere■wahlweise Möglichkeit ist die Zugabe von Wasser zum
Boden von Extraktor 3 durch Leitungen 20b und 18. Dieses Wasser
kann die Gesamtmenge oder ein Teil der restlichen kombinierten Raffinatwasserphasen sein, die, wie oben erwähnt, vorzugsweise
über die Leitung 20a geführt werden. Ohne Erhöhung des Wassergehaltes
der Lösungsmittellösung unterhalb des Beschickungspunktes ergibt diese Möglichkeit das Abscheiden einer weiteren Kohlenwasserstoff
schicht am Boden von Extraktor 3. Diese Kohlenwasserstoffschicht passiert die untere Hälfte von Extraktor 3 aufwärts
und erhöht die Reinigung in dieser Zone.
Wie oben erwähnt, läuft das wässrige Lösungsmittel den Extraktor
3 abwärts, wobei es die Aromaten rait sich führt und sich mit der Raffinatwasserphase trifft. In der unteren Hälfte von Extraktor
3 kommt die Lösungsmittellösung der Aromaten in Gegenstromberührung mit einer Rückflußflüssigkeit, die den Extraktor 3 unterhalb
des unteren Bodens über Leitung 18 betritt. Der Rückfluß läuft die untere Hälfte von Extraktor 3 aufwärts und löst sich
fortschreitend in der Lösungsmittellösung der Aromaten und reinigt
diese. Die gebildete Lösung, d.h. der Extrakt, umfaßt etwa 5-10 Gew.-% der Beschickungsaromaten, etwa 3-6 Gew.-% Wasser, etwa
75-85 Gew.-% Lösungsmittel, etwa 4-8 Gew.-% Rückflußaromaten
509832/103 6"
und etwa 3-6 Gew.-/ο Rückflußaliphaten, jeweils bezogen auf das
Gesamtgewicht des Extraktes.
Der Extrakt verläßt den Boden uon Extraktor 3 durch Leitung 19
und läuft durch den Wärmeaustauscher 22, ujo ex auf eine Temperatur
zwischen etwa 100-140 C. abgekühlt wird. Dann läuft er
weiter über Leitung 19 und betritt den Stripper 23, Bie Destillationszone,
in der oberen BHtzverdampfungskammer 24, die, wie oben erwähnt, einen niedrigeren Druck als der Extraktor hat. Ein
Teil des Extraktes blitzverdarnpft bei Eintritt in die Blitzverdampf ungskammer und wird über Kopf durch Leitung 18 in Dampfform
abgezogen«. Ein anderer Teil des Extraktes läuft als Flüssigkeit
in die unteren Verdampfungskammer 21, die bei noch niedrigerem
Druck betrieben wird und in der eine weitere Blitzverdampfung erfolgt.
Es wird darauf hingewiesen, daß das Blitzverdampfen im
erfindungsgemäßen Verfahren auf einem Minimum gehalten wird. Die
blitzverdampften Dämpfe treffen sich mit den fraktionierten Dämpfen
und laufen durch Leitung 30 zur Vermischung mit den durch Leitung
18 laufenden Dämpfen. Der Rest des Extraktes (mindestens etwa 80 Gew.-%) läuft die Kolonne abwärts in die Fraktionierungszone,
wo er in GegenstromberUhrung mit den Abstrippdämpfen, d.h.
Wasserdampf, kommt und weitere Dämpfe gebildet werden. Ein Teil des Dampfes steigt zum Kopf der Kolonne auf und mischt sich mit
den in der Verdampfungskammer 21 blitzverdampften Dämpfen. Das Überkopfdestillat umfaßt etwa 40-75 Gew.-% Aromaten, etwa 20-40
Gew.-^ Aliphaten, etwa 2-10 Gew.-% Wasser und etwa 0-5 Gew.-%
Lösungsmittel, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Überkopf des ti Hat es.
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Nachdem das wässrige Lösungsmittel etu/a die halbe Strecke der
Kolonne abwärts gelaufen ist, wird es praktisch frei von Aliphaten. An diesem Punkt wird ein Dampfseitenstromdestillat durch Leitung
26 entfernt. Das Seitenstromdestillat umfaßt etwa 65-90 Gew.-^
Aromaten, etu/a 10-30 Gew.-^ Wasser und etwa 1-10 Geuu.-% Lösungsmittel,
jeu/eils bezogen auf das Gesamtgewicht des Seitenstromdestillates.
Die Masse der Lösungsmittel- und Wasserlösung, eine Menge von mehr als 99 Gew.-$£ des den Stripper 23 durch Leitung 19 betretenden
Lösungsmittels und Wassers, verläßt den Boden von Stripper durch Leitung 4. Ein Teil dieser Lösung wird in den Kocher 28
umgeleitet und kehrt als Dampf zu einem Punkt unterhalb des unteren Boden von Stripper 23 zurück, um den größten Teil der
im Stripper erforderlichen Wärme zu liefern. Der Rest der Wasser-
und Lösungsmittellösung u/ird zum obersten Boden von Extraktor 3 durch Leitung 4 zurückgeführt. Das zurückgeführte Stripperu/asser
enthält etwas gelöstes Lösungsmittel und betritt den Stripper
durch Leitung 27 aus dem Wasserbehälter 51, nachdem es praktisch insgesamt im Wärmeaustauscher 22 in Wasserdampf umgewandelt worden
ist. Das oben erwähnte Überkopfdestillat ist eine Kombination aus blitzverdampften Dämpfen und fraktionierten Dämpfen mit der
genannten Zusammensetzung. Dieses Überkopfdestiilat kann auch als
Rückflußdestillat bezeichnet werden. Der Dampf wird zuerst kondensiert
und im Rückflußkühler 25 auf etwa 38-94°C. abgekühlt.
Dann läuft das Kondensat in den Rückflußdekanter 29, u/o dis Rückflußkohlenwasserstoffphase
von der Wasserphase dekantiert wird.
509832/103 6"
Die Rückflußkohlenwasserstoffphase umfaßt etwa 20-50 Geuj.-^ Aliphaten
mit 5-7 Kohlenstoffatomen und etwa 50-80 Ge\u.-% Aromaten
und lüird als Rückfluß durch Leitung 18 zum Extraktor 3 zurückgeführt,
wie bereits beschrieben.
Die Wasserphase enthält etwa 95-99 Gem. -% Wasser, etu/a 0-5 Gew.-
% Lösungsmittel und etwa 0,1-0,5 Gew.-$ Aliphaten. Sie läuft
durch Leitung 31 und kann in ziuei Ströme, die Leitungen 32 und 33,
nämlich einen Raffinatiuaschstrom und einen Aromatenwaschstrom,
geteilt werden, was, wie oben ermahnt, von der verfügbaren Wassermenge
abhängt. Bei der bevorzugten Arbeitsweise wird jedoch die
Rückflußdestillatwasserphase für die Aromatenωasche und die
Seitenstromdestillatwasserphase für die Raffinatwäsche verwendet.
Wie erwähnt, wird das Seitenstromdestillat in Dampfform aus dem
Stripper 23 durch Leitung 26 abgezogen und im Aromatenkühler 34 kondensiert und in Kühler 35 weiter auf eine Temperatur zumischen
etwa 25-50 C. abgekühlt; der Kühler 35 kann ein Wärmeaustauscher
oder eine andersartige Kühlvorrichtung sein. Dann läuft das Kondensat in den Aromatendekanter 36, wo eine aromatische Kohlenwasserstoff
phase gebildet wird, die etwa 99,8-99,9 Gew.-% Aromaten,
und etwa 0,1-0,2 Gem.-% Lösungsmittel enthält; dort w.ird
weiter eine Wasserphase gebildet, die etwa 90-98 Gew.-% Wasser,
etwa 2-10 Gew.-% Lösungsmittel und etwa 0,1-0,5 Gew.-%' Aromaten
enthält. Die Wasserphase kann durch Leitung 37 zum Wasserbehälter 51 geführt werden. Vorzugsweise wird jedoch alles oder ein Teil
der Wasserphase durch die mit Ventil versehene Leitung 38 zur Verbindung mit Leitung 32 geführt, um als Raffinatwäsche zu
dienen.
509832/103 6"
Die aromatische Kohlenwasserstoffphase läuft vom Dekanter 36
durch Leitung 26, in deren Verlauf ein Aromatenteilstrom durch
Leitung 14 entnommen tuird, um das aus dem Rückflußdekanter 29
durch Leitung 33 kommende Wasser zu waschen. Der Aroniatenteilstrom
ist ursprünglich ein praktisch reiner Strom von Aromaten, d.h. mit einer Reinheit von mindestens 95 Gew.-/a; oder, mit
anderen Worten, mindestens 95 Gew.-% des Teilstromes bestehen aus
aromatischen Kohlenwasserstoffen. Die Reinheit des Teilstromes
ist vorzugsweise etwa 98 %, und für optimale Ergebnisse, d.h. zur
Erzielung eines Produktes von höchster Reinheit, beträgt sie etwa 99 %. Die Bezeichnung Teil- oder Seitenstrom wurde gewählt, weil
die Aromatenmenge, die in die durch Leitung 33 laufende Wasserphase
eingeführt wird, sehr gering ist. Die im Verfahren verwendete Menge des Teilstromes aus aromatischen Kohlenwasserstoffen
liegt zwischen etwa 0,1-5 Gew.-% der aromatischen Kohlenwasserstoffe
in der Beschickung, vorzugsweise zwischen etwa 0,5-2,0 Gew.-/o. Der Teilstrom wäscht das Wasser im Extraktor 39 unter
Entfernung der geringen Menge Aliphaten, die für die Wirksamkeit des Verfahrens so schädlich ist. Dann wird dieser Aromatenteilstrom
vorzugsweise durch Leitung 16 zu Leitung 1 geführt, wo er erneut in die Beschickung eingeführt wird und nochmals in das
System läuft; oder er kann aus dem System entfernt werden.
In der Praxis wird das Gewicht der gesamten Aromaten durch Analyse
einer Probe der Beschickung bestimmt. Die z.B. als Teilstrom während des Verfahrenszyklus zugefügten Aromaten werden in die
Bestimmung eingeschlossen.
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Der Teilstrom kann auch aus einer anderen Quelle, z.B. als Überkopfprodukt
einer (nicht gezeigten) Benzolfraktionierungskoionne
oder aus einer vollständig vom System getrennten Quelle erhalten
werden. Solange der Teilstrom den oben genannten, hohen Aromatengehalt
hat, ist er. erfindungsgemäß zufriedenstellend.
Die vereinigten Ströme aus Leitung 33 und 14 laufen in den Waschextraktor
39, der eine einstufige Mischer-Absetzvorrichtung oder eine andere Extraktorform sein kann. Bei Verwendung einer Mischer-Absetzvorrichtung
ist es zweckmäßig, einen Aromatenrückfluß zu verwenden, der durch Leitung 42 läuft und sich mit den zum Waschextraktor
39 zurückkehrenden Leitungen 33 und 14 trifft. Dar nunmehr eine geringe Aliphatenmenge enthaltende Teilstrom läuft
vom Waschextraktor 39 wie oben erwähnt in die Leitung 16.
Das nunmehr von Aliphaten praktisch freie Rückflußwasser wird
aus dem Waschextraktor 39 abgezogen, läuft durch die sich mit Leitung 26 treffende Leitung 43 und betritt den Aromatenextraktor
44, der eine einstufige Mischer-Absetzvorrichtung oder eine andere Extraktorart sein kann. Dieses Rückflußwasser, zusammen
mit dem aus der Absetzzone bei einer Mischer-Absetzvorrichtung
über Leitung 45 (die sich mit Leitung 43 trifft) zurückgeführten
Wasser und dem Auffüllwasser aus Leitung 46 (Quelle nicht gezeigt)
berührt das Aromatenprodukt, das durch Leitung 26 in den
Aromatenextraktor 44 läuft und gewinnt praktisch die gesamte, in den Aromaten verbliebene geringe Lösungsmittelmenge zurück.
Dieses Wasser mit dem Lösungsmittel lauft durch Leitung 47, um sich mit der die Leitung 37 treffenden Leitung 17 zu verbinden,
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und betrit den Wasserbehälter 51. Dieses Wasser kann wahlweise
aus Leitung 17 zu Leitung 38 (Verbindungsleitung und Ventil nicht dargestellt) zur Verwendung in der RaPfinatwäsche geführt werden.
Das hochgradig reine aromatische Produkt wird durch Leitung 26 aus dem Verfahren abgezogen.
ft
Die Entfernung bestimmter Verunreinigungen einschließlich gewisser
Aliphaten der Art, die sich im Systen akkumulieren und eine schädliche Wirkung ausüben können, ist vorgesehen. Sie erfolgt,
indem man eine geringe Menge des Wasserkreislaufes abzieht,
'Dazu wird Wasser aus irgendeinem der Dekanter abgezogen und periodisch oder kontinuierlich verworfen. Eine solche Entfernung
kann durch Leitung 48 erfolgen. Wie festgestellt wurde, wird dadurch nur ein geringer Anteil des Lösungsmittels verloren, das
jedoch gegebenenfalls zurückgewonnen werden kann. Der abgezogene Wasserstrom kann zwischen etwa 0,25-2,0 Gew.-%, vorzugsweise
zwischen etwa 0,5-1,0 Gew.-%, des gesamten Wassers im System
betragen.
Das gesamte Wasser im Systen kann leicht bestimmt werden, da die eingeführte Wassermenge kontrolliert werden kann, wobei
jedoch Wasserverluste durch Lecks, Mitführung und Störungen berücksichtigt werden müssen.
Das Lösungsmittel kann aus diesem abgezogenen Wasser zurückgewonnen
werden, indem man das Wasser durch Leitung 49 zu Leitung 53 führt und in den Lösungsmittelregenerator 52 einführt, wo das
Lösungsmittel durch Wasserdampfdestillation unter Vakuum
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von niedrig und hoch siedenden Verunreinigungen abgetrennt wird, Das Lösungsmittel wird zurückgewonnen und durch Leitung 54*zum
Extraktor 3 (Verbindung nicht gezeigt) zurückgeführt, und
Wasser und Verunreinigungen iuerden verworfen.
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Claims (11)
- - 24 Patentansprüche- Kontinuierliches Lösungsmittelextraktions-Wasserdampfdestillations-Uerfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten zwischen etwa 80-175°C. aus einer aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Beschickung, dadurch gekennzeichnet, daß man(a) die Beschickung etwa an deren Mittelpunkt in eine Extraktionszone einführt;(b) eine Mischung aus Wasser und Lösungsmittel etwa am Kopf der Extraktionszone in diese einführt, wobei das Lösungsmittel eine mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von mindestens etwa 200 C. und einer Zersetzungstemperatur von mindestens etwa 225 C. ist;(c) Rückflußkohlenwasserstoffe etwa am Boden in die Extraktionszone einführt;(d)die Beschickung in der Extraktionszone mit der Mischung aus Wasser und Lösungsmittel, des1 Wasserphase aus Stufe (j) und den Rückflußkohlenwasserstoff en zur Bildung eines die aromatischen Kohlenwasserstoffe, aliphatische Rückflußkohlenwasserstoffe, Lösungsmittel und Wasser umfassenden Extraktes und eines im wesentlichen aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Raffinates in Berührung bringt;(e) den Extrakt mit Wasserdampf in einer Destillationszone zur Bildung eines eine Rückflußkohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase umfassenden Überkopfdestillates, eines eine aromatische Kohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase umfassenden Seitenstromdestillates und einea eine Mischung aus Lösungsmittel und Wasser umfassenden Bodenmaterials in Berührung bringt;509832/103 6"(f) das Raffinat mit der Wasserphase des Seitenstromdestillates zur Bildung einer aliphatischen RaffinatkohlenwasserstoffpHase und einer Wasserphase in Berührung bringt;(g) die aliphatische Raffinatkohlenwasserstoffphase aus Stufe (f) mit der Wasserphase aus (f) zur Bildung einer aliphatischen Raf f inatkohleniuasserstof fphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;(h) die Wasserphase des Überkopfdestillates mit einem mindestens 95 % aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden aromatischen, Kohlenujasserstoffstrom zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoff phase und einer Wasserphase in Berührung bringt, wobei die Menge dieses Stromes etwa.0,1-5 Qem.-% der gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung beträgt;(i) die aromatische Kohlenujasserstof fphase des Seitenstromdestillates mit der Wasserphase aus (h) zur Bildung einer aromatischen Kohlenujasserstof fphase und einer Wasserphase in Berührung bringt j(j) die Wasserphase aus Stufe (g) etwa an deren Mittelpunkt zur Extraktionszone zurückführt;(k) die Wasserphase aus Stufe (i) zur Destillationszone zurückführt, u/o die Wasserphase im wesentlichen in Wasserdampf umgewandelt wird ;(l) die Rückflußkohlenwasserstoffphase des Überkopfdestillates und das Bodenmaterial aus Stufe (e) zur Extraktionszone zurückführt, um Rückflußkohlenwasserstoffe für Stufe (c) bzw. die Mischung aus Wasser und Lösungsmittel für Stufe (b) zu bilden ; und509832/1036(m) die aromatische Kohlenwasserstoffphase aus Stufe (i) und dia aliphatische Raffinatkohleniuasserstoffphase aus Stufe (g) zurückgewinnt.
- 2.- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge in der unteren Hälfte der Extraktionszone etwa 0,5-1,5 % über derjenigen in der oberen Hälfte der Extraktionszone, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung aus Lösungsmittel und Wasser in der oberen Hälfte der Extraktionszone, beträgt.
- 3.- l/erfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge in der unteren Hälfte der Extraktionszone etwa 0,75-1,25 % derjenigen in der oberen Hälfte der Extraktionszone beträgt.
- 4.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatischen Rückflußkohlenuiasserstoffe 5-7 Kohlenstoffatome enthalten.1 bis
5.- Verfahren nach Anspruch/4, dadurch gekennzeichnet, daß (i-) das Verhältnis von Lösungsmittel zu Beschickung in der Extraktionszone zwischen etwa 3-12 Gew.-Teilen Lösungsmittel pro Gew.-Teil Beschickung liegt;(ii) die Wassermenge in der oberen Hälfte der Extraktionszone etwa 4-6 Gew.-/o, bezogen auf das Gewicht des Lösungsmittels in der Zone beträgt;(iii) das Verhältnis von Rückfluß zu Beschickung in der Extraktionszone zwischen etwa 0,5-1,5 Gew.-Teilen Rückfluß pro Gew,-Teil Beschickung beträgt ; und509832/1 036(iv) das Verhältnis von Wasser zu aromatischen Kohlenwasserstoffen in der Destillationszone zwischen .etwa 0,1-0, - 5 Gew.-Teilen Wasser pro Geuj.-Teil aromatischer Kohlenwasserstoffe in dieser Zone beträgt.
- 6.- Verfahren nach Anspruch 1 bis; 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel ein Polyalkylenglykol, vorzugsweise Tetraäthylenglykol, verwendet wird.
- 7,- Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß noch eine Stufe(n) der Rückführung der aromatischen Kohlenuiasserstof fphase von.Stufe (h) zur Extraktionszoneangeschlossen wird.
- 8.- Kontinuierliches Lösungsmittelextraktions-Wasserdanipfdestillations-Verfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten zwischen etwa 80-175 C. aus aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Beschickungen, dadurch gekennzeichnet, daß man(a) die Beschickung etwa an deren Mittelpunkt in eine Extraktionszone einführt;(b) eine Mischung aus Wasser und Lösungsmittel etwa am Kopf der Extraktionszone in diese einführt, wobei das Lösungsmittel eine mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit mit einem .Siedepunkt von mindestens etwa 200 C. und einer Zersetzungstemperatur von mindestens etwa 225°C. ist;(c) Rückflußkohlenwassefstoffe etwa am Boden derselben in die Extraktionszone einführt; . . "509832/103 6"~ 28 -(d)die Beschickung in der Extraktionszone mit der Mischung aus Wasser und Lösungsmittel, der Wasserphase aus Stufe (i) und den Rückflußkohlenwasserstoffen zur Bildung eines aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Rückflußkohlenwasserstoffe, Lösungsmittel und Wasser umfassenden Extraktes und eines im wesentlichen die aliphatischen Kohlenwasserstoffe umfassenden Raffinates in Berührung bringt;(e) den Extrakt mit Wasserdampf in einer Destillationszone zur Bildung eines eine Rückflußkohlenujasserstoffphase und eine Wasserphase umfassenden Überkopfdestillates, eines eine aromatische Kohleniuasserstoffphase und eine Wasserphase umfassenden Seitenstromdestillates und eines eine Mischung aus Lösungsmittel und Wasser umfassenden Bodsnmatorial in Oerührung bringt;(f) das Raffinat mit der Wasserphase des Seitenstromdestillates zur Bildung einer aliphatischen Raffinatkohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;(g) die Wasserphase des Überkopfdestillates mit einem mindestens 95 % aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden, aromatischen Kohleniuasserstoffstrom zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoff phase und einer Wasserphase in Berührung bringt, wobei die Menge des aromatischen Kohlenwasserstoffstromes zwischen etwa 0,1-5 Gew.-% der gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung beträgt;(h) die aromatische Kohlenwasserstoffphase des Seitenstromdestillates mit der Wasserphase aus (g) zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;509832/1036(i) die Wasserphase aus Stufe (f) etwa an deren Mittelpunkt zur Extraktionszone zurückführt;(j) die Wasserphase aus Stufe (h) zur Destillationszone zurückführt, wo diese im wesentlichen in Wasserdampf umgewandelt wird;(k) die Rückf lußkohlenujasserstoffphase des Überkopfdestillates
und das Bodenmaterial aus Stufe (e) zur Extraktionszone zurückführt, um die Rückflußkohlenujasserstoffe für Stufe (c) bzuj. eine Mischung aus Wasser und Lösungsmittel für Stufe (b)-zu liefern; und(l) die aromatische Kohlenwasserstoffphase aus Stufe (h) und die aliphatische Raffinatkohlenu/asserstoffphase aus Stufe (f) gewinnt. - 9,- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß noch eine Stufe(m) der Rückführung der aromatischen Kohlenwasserstoffphase aus Stufe (g) zur Extraktionszoneangeschlossen ist.
- 10.- Kontinuierliches Lösungsmittel extrakt ions-Wasser dampf destiL-lations-Uerfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten zwischen etwa 80-175°C. aus einer aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Beschickung,
dadurch gekennzeichnet, daß man(a) die Beschickung etwa an deren Mittelpunkt in eins Extraktionszone einführt;5098 32/1036(b) eine Mischung aus Wasser und Lösungsmittel etwa am Kopf in die Extraktionszone einführt, wobei das Lösungsmittel eine mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von mindestens etwa 200 C. und einer Zersetzungstemperatur won mindestens etwa 2250C. ist;(c) Rückflußkohlenwasserstoffe etwa am Boden derselben in die Extraktionszone einführt;(d) die Beschickung in der Extraktionszone mit der Mischung aus Wasser und Lösungsmittel, der Wasserphase aus Stufe (j) und den Rückflußkohlenwasserstoffen zur Bildung eines aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Rückflußkohlenwasserstoff'e, Lösungsmittel und Wasser umfassenden Extraktes und eines im wesentlichen aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Raffinates in Berührung bringt;(e) den Extrakt mit Wasserdampf in einer Destillationszone zur Bildung eines eine Rückflußkohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase umfassenden Überkopfdestillates, eines eine aromatische Kohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase umfassenden Seitenstromdestillates und eines eine Mischung aus Lösungsmittel und Wasser umfassenden Bodenmaterials in Berührung bringtj(f) das Raffinat mit der Wasserphase des Seitenstrorndestillates zur Bildung einer aliphatischen Raffinatkohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;(g) die aliphatische Raffinatkohlenwasserstoff-phase aus Stufe (f) mit der Wasserphase aus (f) zur Bildung einer aliphatischen Raffinatkohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;509832/103 6'(h) die Wasserphase des Überkopfdistillates mit einem mindestens 95 % aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden aromatischen Kohlenwasserstoffstrom zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoff phase und einer Wasserphase in Berührung bringt, wobei die Menge des aromatischen Kohlenuiasserstoffstrornes zwischen etwa 0,1-5 Gew.-% der gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung beträgt:(i) die aromatische Kohlenwasserstoffphase des Seitenstromdestillatos mit der Wasserphase aus (h) zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in. Berührung bringt ;(j) die Wasserphase aus Stufe (g) etwa an deren Boden zur Extraktionszone zurückführt;(k) die Wasserphase aus Stufe (i) zur Üestillationszo'ne. zurückführt, in welcher diese praktisch in Wasserdampf umgewandelt wird ;(l) die Rückflußkohlenwasserstoffphase des Überkopfdestillates und das Bodenmaterial aus Stufe (e) zur Extraktionszone zurückführt, um Rückflußkohlenwasserstoffe für Stufe (c) bzw. eine Mischung aus Wasser und Lösungsmittel für Stufe (b) zu "bilden ; und(m) die aromatische Kohlenwasserstoffphase aus Stufe (i) und die aliphatische Raffinatkohlenwasserstoffphase aus Stufe (g) gewinnt. - 11.- Kontinuierliches Lösungsmittelextraktions-Wasserdampfdestillationsverfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe mit Siedepunkten zwischen etwa 8D-175°C. aus einer aliphatische509832/103 6und aromatische Kohlenwasserstoffe umfassenden Beschickung, dadurch gekennzeichnet, daß man(a) die Beschickung etwa an deren Mittelpunkt in eine Extraktionszone einführt;(b) eine Mischung aus Wasser und Lösungsmittel etwa an deren Kopf in die Extraktionszone einführt, wobei das Lösungsmittel eine mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von mindestens etiua 2000C. und einer Zersetzungstemperatur von mindestens etwa 2250C. ist;(c) Rückflußkohlenuiasserstoffe etwa am Boden in die E'xtraktionszone einführt;(d) die Beschickung in der Extraktionszone mit der Mischung aus Wasser und Lösungsmittel, der Wasserphase aus Stufe (j) und den Rücücflußkohlenwasserstoffen zur Bildung ein.es aromatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Rückflußkohlenujasserstoffe, Lösungsmittel und Wasser umfassenden Extraktes und eines im wesentlichen aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Raffinates in Berührung bringt;(e) den Extrakt mit Wasserdampf in einer Destillationszone zur Bildung eines eine Rückf lußkohlenujasserstof fphase und eine Wasserphase umfassenden Überkopf destill'ates, eines eine aromatische Kohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase umfassenden Seitenstromdestillates und eines eine Mischung aus Lösungsmittel und Wasser umfassenden Bodenmaterials in Berührung bringt;(f) die Wasserphase des Überkopfdestillates in einen ersten und zweiten Strom teilt;509832/1036(g) das Raffinat mit dem ersten Strom zur Bildung einer aliphatischen Raffinatkohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;(h) die aliphatische Raffinatkohlenwasseretoffphase aus Stufe (g) mit der Wasserphase aus Stufe (g) zur Bildung einer aliphatischen Raffinatkohlenuiasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;(i) den zweiten Strom des Überkopfdestillates mit einem mindestens 95 % aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden aromatischen Kohlenwasserstoffstrom zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoff phase und sinar Wasserphasa in Berührung bringt, wobei die Menge des aromatischer» Kohlenwaaeorstaffstrofnes etwa 0,1-5 Gew.-% der gesamten aromatischen Kohlenwasseirstoffe in der Beschickung betrüg!;;(j) die aromatische Kohlenwasserstoffphase des Seitenstromdestillates mit der Wasserphase aus (i) zur Bildung einer aromatisehen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;(k) die Wasserphase aus Stufe (h) etwa an deren Mittelpunkt zur Extraktionszone zurückführt;(l) die Wasserphase aus Stufe (j) zur Destillationszone zurückführt, wo diese im wesentlichen in Wasserdampf umgewandelt wird;(m) die Rückflußkohlenwasserstoffphase des Überkopfdestillates und das Bodenmaterial aus Stufe (e) zur Extraktionszone zurückführt, um Rückflußkohlenwasserstoffe für Stufe (c) bzw. eine509832/10362604639Mischung aus Wasser und Lösungsmittel für Stufe (b) zu bilden; und(n) die aromatische Kohlenwasserstoffphase aus Stufe (j) und die aliphatische Raffinatkohlenu/asserstoffphase aus Stufe (h) gewinnt.Der Patentanwalt:509832/1036
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