DE2717779C3

DE2717779C3 - Verfahren zur Rückgewinnung und Regenerierung von wasserlöslichen, sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmitteln bei der Lösungsmittelextraktion von Aromaten

Info

Publication number: DE2717779C3
Application number: DE2717779A
Authority: DE
Inventors: George Francis Mt. Prospect Ill. Asselin (V.St.A.)
Original assignee: UOP LLC
Current assignee: Honeywell UOP LLC
Priority date: 1976-04-22
Filing date: 1977-04-21
Publication date: 1980-07-17
Also published as: JPS5914514B2; DE2717779B2; CA1094497A; IT1075466B; JPS52130477A; ES458066A1; FR2348902B1; US4048062A; GB1582146A; DE2717779A1; FR2348902A1

Description

Verfahren zur Rückgewinnung und Regenerierung von wasserlöslichen, sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmitteln bei der Lösungsmittelextraktion von Aromaten.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Rückgewinnung und Regenerierung von wasserlöslichen, sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmitteln bei der Lösungsmittelextraktion von Aromaten aus deren Gemischen mit Paraffinen und Naphthenen nach den vorstehenden Patentansprüchen.

Das Verfahren der Erfindung ist insbesondere in Verbindung mit solchen Lösung&mittelextraktionsverfahren anwendbar, bei denen das zu trennende Kohlenwasserstoffgemisch aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, wie z. B. Benzol, Toluol und/oder C_g-Aromaten, sowie Paraffinen und Naphthenen, wie sie normalerweise in Erdölfraktionen und Destillaten enthalten sind, mit dem für die Aufnahme von aromatischen Kohlenwasserstoffen selektiven, wasserlöslichen, sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmittel in der Extraktionszone im Gegenstrom in Berührung gebracht wird, wobei eine Raffinatphase, die im wesentlichen die Gesamtmenge der nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe des Einsatzmaterials umfaßt, von dem einen Ende der Extraktionszone, abgezogen wird, eine Extraktphase, die die aromatischen Komponenten des Einsatzmatenals sowie das Lösungsmittel und geringere Anteile nichtaromatischer Komponenten umfaßt, von dem anderen Ende der Extraktionszone abgezogen wird und die Aromaten im wesentlichen vollständig aus der Extraktphase durch Abstreifen und Fraktionieren gewonnen werden. Wenngleich das Verfahren der Erfindung in Verbindung mit jeglichen Kohlenwasserstoffeinsatzmaterialien anwendbar ist, die eine hinreichend hohe Aromatenkonzentration aufweisen, um deren Gewinnung zu rechtfertigen, z. B. 15 bis 50 Volumprozent, ist das Verfahren besonders vorteilhaft bei der Verarbeitung von Einsatzmaterialien mit einer Aromatenkonzentration über 75 Volumprozent. Derartige Einsatzmaterialien enthalten im allgemeinen neben den C₅-, C₇- und C₈-ArO-maten als nichtaromatische Kohlenwasserstoffe überwiegend C₈- und C₉-Paraffine und -Naphthene. Als typische Beispiele für derartige Einsatzmateriaiien seien der entpentanisierte Ausfluß aus einer katalytischen Reformieranlage, Waschöle und insbesondere Koksofen-Nebenprodukte und hydrierend behandelte Pyroiyseschwerbenzine genannt.

Es sind mannigfaltige Verfahrensweisen zur Lösungsmittelextraktion und anschließenden Aufarbeitung der Extraktphase und der Raffinatphase bekannt, wobei in etlichen Fällen mit dampfförmigen Abstreifmedien gearbeitet wird, etwa mit Wasserdampfoder wasserdampfhaltigen Gemischen. So wird beispielsweise gemäß der US-PS 3037062 Wasserdampf in den unteren Bereich einer Abstreifkolonne eingeleitet und das Aromatenkonzentrat wird als Seitenschnitt aus der Abstreifkolonne abgezogen und nachfolgend in Fraktioniereinrichtungen zur Trennung in die einzelnen aromatischen Komponenten eingeführt. Diese bekannte Arbeitsweise sieht ferner die Anwendung eines Rückwaschviroms aus leichten Paraffinen in der Lösungsmittelextraktionskolonne zwecks Verdrängung schwererer nichtaromatischer Komponenten aus der Extraktphase vor.

Die Rektifizierung eines lösungsmittelreichen Seitenschnitts aus der Abstreifzone ist in der US-PS 3 173966 beschrieben. Diese Arbeisweise führt zur Gewinnung von im wesentlichen lösungsmittelfreiem Wasser zur anschließenden Verwendung innerhalb des Verfahrens.

Die US-PS 3396101 beschreibt die Einführung eines Gemischs aus Einsatzmaterial und unbeladenem Lösungsmittel in eine Extraktivabstreifkolonne, aus darein nicht-aromatischer Überkopfstrom abgezogen und in die Extraktionszone eingeführt wird. Das sich ergebende beladene Lösungsmittel wird von der Extraktionszone zu der Extraktivabstreifkolonne geleitet, als zweiter Beschickungsstrom für die Abstreifkolonne. Die Bodenanteile aus der Extraktivabstreifkolonne werden in eine Lösungsmittelrückgewinnungskolonne eingeführt, in die ferner Wasserdampf eingeleitet wird. Das zurückgewonnene Lösungsmittel wird in Form eines einzigen Bodenstroms zur Rückführung teilweise zu der Extraktionszone und teilweise zu der Extraktivabstreifkolonne abgezogen.

Gemäß der US-PS 3 436435 wird ein aromatischer Seitenschnitt von der Abstreif kolonne abgezogen und in eine Einrichtung zur Abtrennung mitgeschleppter Bestandteile eingeführt, aus der dann ein Aromatenkonzentrat /u Fraktioniereinrichtungen geleitet wird.

Ein lösungsmittelhaltiger Bodenstrom wird von der Trenneinrichtung für mitgeschleppte Bestandteile abgezogen und wieder im Mittelbereich in die Abstreifkolonne eingeführt. Ferner wird Wasser in die Abstreifkolonne eingespeist.

Bei dem Verfahren der US-PS 3466345 wird ein Teil des aus einer Destillationskolonne kommenden rückgewonnenen Lösungsmittels in einem Lösungsmittelregenemtor regeneriert. Wasserdampf aus einer äußeren Herkunftsquelle wird in den Lösungsmittelregenerator eingeführt und das gebildete Gemisch aus Tetramethylensulfondämpfen und Wasserdampf wird in die Destillationskolonne zurückgeführt. Der nicht in den Lösungsmittelregenerator eingeführte Teil des rückgewonnenen Lösungsmittels wird in seiner Gesamtheit zu der Aromatenextraktionszone zurückgeführt.

Die US-PS 3466346 beschreibt eine Arbeitsweise zur Trennung der Extraktphase aus der Lösungsmittelextraktionszone, bei der sowohl aus einer Extraktivdestiiiationskolonne als auch aus einer Aromatengewinnungskolonne eine Seitenschnittfrakiion abgezogen wird. Die Seitenschnittfraktion aus der Extraktivdestillationskolonne wird in dampfförmigem Zustand direkt in die Aromatengewinnungskolonne eingeführt. Die Seitenschnittfraktion aus der Aromatengewinnungskolonne, die aus einem aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden armen Lösungsmittelstrom besteht, wird zu der Extraktivdestillationskolonne zurückgeführt, in Mischung mit der in diese Kolonne eingeführten Extraktphase.

Diese bekannten Arbeitsweisen sind, insbesondere hinsichtlich Betriebsmittel- und Energieverbrauch, noch nicht völlig befriedigend.

Der Erfindung lag demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zu schaffen, das die Rückgewinnung und Regeneration des sauerstoffhaltigen organischen Lösungsmittels aus dessen Gemisch mit Paraffinen und Naphthenen weiter verbessert und erleichtert und dabei insbesondere zu einer Verringerung des erforderlichen Betriebsmittel- und Energieaufwandes, ohne nachteilige Beeinflussung der eigentlichen Aromatenextraktion, führt, eine weitere Verringerung der Menge an Kohlenwasserstoffen, die in dem rückgewonnenen Lösungsmittel verbleiben, und damit eine weitere Verbesserung der Trennwirksamkeit in der Lösungsmittelextraktionszone mit sich bringt, eine Senkung der Anlagekosten ermöglicht und dabei trotzdem einfach und betriebssicher durchzuführen ist.

Diese Aufgabe wird durch die Arbeitsweise nach den Patentansprüchen gelöst.

Die durch die erfindungsgemäß vorgeschriebene Auswahl und Kombination von zwingenden Maßnahmen, die zur Gewährleistung des angestrebten Erfolges sämtlich eingehalten werden müssen, erreichte Losung der vorstehend umrissenen Aufgabe beinhaltet einen deutlichen Fortschritt auf dem Fachgebiet. Nähere Angaben hierzu, weitere Vorzüge sowie bevorzugte Maßnahmen bei der Durchführung des Verfahrens gehen aus den nachstehenden eingehenderen Erläuterungen des Verfahrens hervor.

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise ist zur Integrierung in ein Lösungsmittelextraktionsverfahren für die selektive Abtrennung und Gewinnung polarer Kohlenwasserstoffe, wie Aromaten, aus deren Gemischen mit nichtpolaren kohlenwasserstoffen, wie Paraffinen und Naphthenen vorgesehen.

Zunächst wird das Kohlenwasserstoffgemisch mit einem wasserlöslichen, sauerstoffhaJtigen organischen Lösungsmittel, das für die Absorption von Aromaten selektiv ist, in einer Lösungsmittelextraktionszone in Berührung gebracht. Dabei werden ein Extraktstrom, der die aromatischen Kohlenwasserstoffe und den überwiegenden Anteil des wasserlöslichen organischen Lösungsmittels enthält, und ein Raffinatstrom, der nichtaromatische Kohlenwasserstoffe und einen

in vergleichsweise geringen Anteil des wasserlösiichen Lösungsmittels enthält, abgezogen. Der Raffinatstrom wird zweckmäßig im Gegenstromfluß mit Wasser behandelt, um das Lösungsmittel herauszuholen, wobei ein nichtaromatisches Kohlenwasserstoffkonzentrat anfällt, das im wesentlichen frei von Lösungsmitteln ist.

Die Extraktphase, die vom unteren Abschnitt der Lösungsmittelextraktionskolonne abgezogen wird, wird in den oberen Teil einer Abstreifkolonne einge-

führt, aus der im Extrakt mitgeschleppte nichtaromatische Kohlenwasserstoffe über Kopf e.itfernt werden. Zwei derzeit gebräuchliche Kolonnentypen sind geeignet: Der eine arbeitet mit Einführung eines dampfförmigen Abstreifmediums in den unteren Teil der Abstreifkolonne zwecks Gegenstromberührung mit der Extraktphase. Bei dem anderen Kolonnentyp erfolgt die erforderliche Wärmezufuhr durch Wiedererhitzung von Bodenprodukt mittels eines äußeren oder inneren Wiedererhitzers oder Wärmeaustauschers.

Bei dem von der Abstreifkolonne abgezogenen Überkopfstrom handelt es sich um ein Kohlenwass^rstoffr konzentrat, das etwas Lösungsmittel und Wasser enthält. Dieser Strom wird in das Überkopf-Aufnahmegefäß der Abstreifkolonne eingeführt und dort in eine

Kohlenwasserstoffphase und eine Lösungsmittel-Wasser-Phase getrennt. Die Kohlenwasserstoffphase, die im wesentlichen frei von Lösungsmittel und Wasser ist, wird als Rückfluß in den unteren Abschnitt der Extraktionszone eingeführt. Die Lösungsmittel-

Wasser-Phase wird zweckmäßig mit der im wesentlichen kohlenwasserstofffreien Lösungsmittel-Wasser-Phase aus der Wasserwaschkolonne für das Raffinat vereinigt und das gebildete Gemisch wird in den oberen Abschnitt einer Wasserabstreifkolonne eingeführt.

Das vom unteren Teil der Abstreifkolonne abgezogene, lösungsmittelreiche Aromatenkonzentrat, das im wesentlichen frei von nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen ist, wird in den oberen Abschnitt der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne eingeführt. Ein Aromatenkonzentrat, das Wasser enthält und im wesentiichen frei von Lösungsmittel ist, wird als Übe'kopfstrom aus der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne abgezogen und in ein Überkopf-Auf-

nahmegefäß eingsspeist. Dort erfolgt eine Phasentrennung zwischen den aromatischen Kohlenwasserstoffen, die aus dem Verfahren abgezogen und gewonnen werdsn, und der wäßrigen Phase, die in den oberen Abschniit der Wasserwaschkolonne einge-

bo führt wird und dort in Gegenstromberührung mit der Raffinatphase kommt. Das rückgewonnene Lösungsmittel, das im wesentlichen frei von Kohlenwasserstoffen ist, wird vom Boden der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne abgenommen. Der überwiegende

Anteil davon wird zum Kopf der Lösungsmittelextraktionszone zurückgeführt. Ein Teil des Bodenprodukts der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne wird abgezweigt und in den Lösungsmittelregenerator ge-

leitet. Die regenerierten Lösungsmitteldampf, zusammen mit Wasserdampf, werden in den unteren Teil der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne eingeleitet.

Ein lösungsmittelreicher Strom, der Kohlenwasserstoffe enthält, wird als Seitenschnitt aus der LösungsmittelrückgewinnungsVolonne abgezogen und zum oberen Teil der Abstreifkolonne zurückgeführt, vorzugsweise in Mischung mit dem Aromatenextrakt, d. h. der Beschickung für diese Kolonne. Diese Arbeitsweise führt zur Einsparung von Betriebsmitteln und damit Verfahrenskosten. Weiter wird, wie nachstehend noch erläutert, ein dampfförmiges Abstreifmedium in den unteren Teil der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne eingeführt und Wasserdampf in den unteren Teil des Lösungsmittelregeneralors eingespeist. Geschädigtes Lösungsmittel und Verunreinigungen werden als Bodenstrom aus dem Lösungsmittelreeenerator abgenommen. Dampfförmiges regeneriertes Lösungsmittel, das im wesentlichen die Gesamtmenge des in den Lösungsmittelregenerator eingeführten Wasserdampfes enthält, wird als Oberkopfstrom aus dem Lösungsmittelregenerator abgezogen und in den unteren Abschnitt der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne als dampfförmiges Abstreifmedium eingeführt. Der Wasserdampf wird aus der Wasserabstreifkolonne entnommen, in die die wäßrigen Phasen aus dem Uberkopfaufnahmegefäß der Abstreifkolonne für den Aromatenextrakl und aus der Wasserwaschkolonne für das Raffinat eingeführt werden. In etlichen Fällen wird die Gesamtmenge des von der Wasserabstreifkolonne gelieferten Wasserdampfes zunächst in den Lösungsmittelregenerator eingeführt und dann in Mischung mit regenerierten Lösungsmitteldämpfen in die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne als das dampfförmige Abstreifmedium eingeleitet. Es kann jedoch auch mit einem aufgetrennten Fluß des Wasserdampfes gearbeitet werden, derart, daß ein Teil direkt in den unteren Teil der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne eingeführt wird und die regenerierten Lösungsmitteldämpfe, die im wesentlichen die Gesamtmenge des restlichen Anleiis des Wasserdampres entnaiten, mit diesem direkt eingeführten Anteil vereinigt werden. Bei Anwendung der Arbeitsweise mit aufgetrenntem Fluß werden zweckmäßig etwa 5 bis 50% des Wasserdampfes direkt in die Lösungsmittelrückgewinnungskoüonne eingeführt.

Der Uberkopfstrom der Wasserabstreifkolonne wird in das Uberkopfaufnahmegefäß der Abstreifkolonne für den Aromatenextrakt geleitet, zweckmäßig nach Vermischung mit dem Uberkopfstrom aus der Abstreifkolonne.

Vorzugsweise wird die Wasserabstreifkolonne bei solchen Temperatur- und Druckbedingungen gehalten, daß sich zum einen der Wasserdampf für die Einführung in die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne und in den Lösungsmittelregenerator ergibt und zum anderen ein IösungsmitUlhaltiger flüssiger Bodenanteil gebildet wird, der vorzugsweise in die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne an einer Stelle zwischen der Abzugsstelle des lösungsmittelreichen Seitenschnitts und der Einführungsstelle des Abstreifmediums eingeleitet wird.

Das Abziehen des kohlenwasserstoffhaltigen lösungsmittelreichen Seitenschnitts aus der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne verringert die Belastung des Wiedererhitzers der Kolonne. Die Einfüh-

rung des Seitenschnitts in den oberen Teil der Abstreifkolonne für den Aromatenextrakt führt zu einer besseren Trennung zwischen aromatischen und nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen. Weiterhin braucht nur eine bedeutend geringere Menge an Abstreifmedium in den unteren Teil der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne eingeführt zu werden, um einen rückgewonnenen Lösungsmittelstrom, der praktisch völlig frei von aromatischen Kohlenwasserstoffen ist, zu erzeugen, Hierdurch wird der Energieverbrauch einschneidend verringert, bei einer Kolonne normalen Durchsatzes, häufig um mehr als 0,25 ■ IO⁶ Kcal/Stunde. Weiterhin ist für den Betrieb des Lösungsmittelregenerators kein Überkopfsystem erforderlich.

Das wasserlösliche, sauerstoffhaltigc organische Lösungsmittel muß einen wesentlich höheren Siedepunkt haben als Wasser, das zwecks Steigerung der Selektivität zugesetzt wird, und sollte auch einen deutlich höheren Siedepunkt als der Siedeendpunkt des Kohlenwasserstoffeinsatzmaterials aufweisen. Geeignet sind insbesondere aliphatische und cyclische Alkohole, Glykole, Glykoläther und Glykolester. Mono- und Polyalkylenglykole, in denen die Alkylengruppe 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthält, z. B. Athylenglykol, Diäthylenglykol, Triäthylenglykol und Tetraäthylenglykol, Propylenglykol, Dipropylenglykol und Tripripylenglykol, sind im Gemisch mit Wasser gut brauchbar. Besonders bevorzugt werden Lösungsmittel vom Tetramethylensulfon-Typ, d. h. Lösungsmittel, die einen fünfgliedrigen Ring aufweisen, wobei ein Ringatom aus Schwefel und die anderen vier Ringatome aus Kohlenstoff bestehen und zwei Sauerstoffatome an das Schwefelatom gebunden sind. Die vier Kohlenstoffatome können Wasserstoffatome oder Alkylgruppen tragen. Weitere bevorzugte Lösungsmittel sind die Butadiensulfone, z. B. die Verbindungen mit einer Doppelbindung in 2- oder 3-Stellung.

Das Lösungsmittel enthält eine kleine Menge darin gelösten Wassers, um die Selektivität des Lösungsmittels für aromatische Kohlenwasserstoffe gegenüber nicntaromatiscnen Kohlenwasserstoffen zu steigern. Durch die Anwesenheit von Wasser ist ferner eine verhältnismäßig flüchtige Substanz zugegen, die in der Abstreifkolonne abdestilliert und dabei die letzten Spuren nichtaromatischer Kohlenwasserstoffe durch Wasserdampfdestillation zur Verdampfung bringt. Das Lösungsmittel enthält bis zu etwa 25 Gewichtsprozent Wasser, vorzugsweise etwa 0,3 bis 15%, je nach dem angewendeten Lösungsmittel und den Betriebsbedingungen. Die Anwesenheit von Wasser in dem Lösungsmittel setzt in starkem Maße die Löslichkeit von Raffinatkomponenten in dem Lösungsmittel herab und verringert auch die Löslichkeit des Lösungsmittels in dem Raffinatstrom. Mitgeschlepptes Lösungsmittel wird aus dem Raffinatstrom durch Gegenstromwaschung des Raffinatstroms mit Wasser in einer gesonderten Waschzone zurückgewonnen.

Die Lösungsmittelextraktionszone wird bei solchen Temperatur- und Druckbedingungen betrieben, daß das Lösungsmittel und die Kohlenwasserstoffe in flüssiger Phase verbleiben. Wenn es sich bei dem Lösungsmittel um eine Tetramethylensulfonverbindung handelt, sind Temperaturen von etwa 26 bis 204° C, vorzugsweise etwa 65 bis 149° C, zweckmäßig. Geeignete Drücke sind Atmosphärendnick bis etwa 28,2 bar, vorzugsweise etwa 4,4 bis 11,2 bar.

Die Abstreifkolonne wird im allgemeinen bei mäßigen Drücken und hinreichend hohen Temperaturen, so daß der Uberkopfstrom die Gesamtmenge der nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe enthält, betrieben. Typische Drücke sind Atmosphärendruck bis etwa 4,4 bar, mit einem Druck am Kopf der Kolonne bei 1,34 bis 2,36 bar. Geeignete Betriebstemperaturen sis.d etwa 107 bis 204" C.

Die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne wird zweckmäßig bei Temperaturen von etwa 54 bis 5 91 ° C und einem Druck von weniger als 1,0 bar, im allgemeinen etwa 0,11 bis 0,92 bar, betrieben.

Die Wasserwaschkolonne zur F.ntfernung von Lösungsmittel aus dem nichtaromatischen Raffinat arbeilet zweckmäßig bei einem verhältnismäßig niedrigen Druck von etwa 3 bis 6,1 bar und mäßigen Temperaturen von etwa 21 bis 54° C.

Die Wasserabstreifkolonne wird zweckmäßig bei Temperaturen von etwa V 3 bis i4v" C und Drücken von Atmosphärendruck bis 2,36 bar gehalten.

Weitere bevorzugte Betriebsbedingungen gehen aus der nachstehenden Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens in Verbindung mit dem schematischen Fließbild der Zeichnung hervor.

Gemäß dem Fließbild sind folgende Hauptgefäße vorgesehen: Lösungsmittelextraktionskolonne 1, Wasserwaschkolonne 2 für das Raffinat, Abstreifkolonne 3 mit Uberkopfaufnahmegefäß 4, Lösungsmitteirückgewinnungskolonne S mit Überkopfaufnahmegefäß 6, Wasserabstreifkolonne 7, Lösungsmittelregenerator 8. Die weitere Erläuterung des Fließbildes erfolgt in Verbindung mit einer großtechnischen Betriebsdurchführung in einer Anlage, die zur Verarbeitung von 47,4 mVStunde eines aromatenreichen Gemischs von Pyrolyseschwerbenzin und Koksofenleichtöl ausgelegt war. Das Einsatzmaterial hatte ein Molgewicht von 83,5 und enthielt 88,1 Volumprozent Aromaten, 6,1 % Paraffine und 5,8% Naphthene, mit sechs bis etwa neun Kohlenstoffatomen je Molekül. Die nachstehend angegebenen Werte im metrischen System wurden bei der Umrechnung aus den ur-

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stems auf die zweite Dezimalstelle abgerundet. Sämtliche Molangaben sind auf kg bezogen, d. h. Kilomol.

Das aromatenreiche Einsatzmaterial wird in einer Menge von 479,86 Mol/Stunde durch die Leitung 9 in den Mittelbereich der Extraktionskolonne 1 eingeführt. Bei der technischen Anlage sind mehrere Beschickungsstellen vorgesehen, um hinreichende Anpassungsfähigkeit an Änderungen des Durchsatzes und des Aromaten/Nichtaromaten-Verhältnisses der Beschickung zu gewährleisten. Das Lösungsmittel, eine wäßrige Lösung von Tetramethylensulfon, wird oben in einer Menge von 1917,85 Mol/Stunde durch die Leitung 10 eingespeist. Das Lösungsmittel/Kohlenwasserstoff-Volumenverhältnis beträgt 3,8:1,0. Die Extraktionskolonne 1 wird bei einer Kopftemperatur von 99° C und einem Kopfdnick von 6,10 bar gehalten. Ein Rückflußstrom, dessen Herkunft nachstehend noch erläutert ist, wird im Bodenbereich aus der Leitung 19 bei einer Temperatur von 46° C in einer Menge von 410,07 Mol/Stunde eingeführt.

Der nichtaromatische Raffinatstrom wird in einer Menge von 49,25 Mol/Stunde als Uberkopfstrom aus der Extraktionskolonne 1 abgezogen und nach Kühlung mit einer Temperatur von 37,8° C und einem Druck von 5,08 bar durch die Leitung 11 in die Wassenvaschkolonne 2 eingeführt. Der lösungsmittelreiche Aromatenextrakt wird in einer Menge von 2758,54 Mol/Stunde durch die Leitung 14 aus der Extraktiotiszone 1 abgezogen. Ein Teil des durch die Leitung 11 abgezogenen Raffinats kann ohne zwischengeschaltete Erhitzung oder Kühlung zur Vereinigung mit dem Beschickungsstrom der Leitung 9 zurückgeführt werden.

Das durch die Leitung 11 in die Wasserwaschkolonne 2 eingeführte Raffinat wird im Gegenstrom mit Wasser gewaschen, das durch die Leitung 24 in einer Menge von 195,23 Mol/Stunde eingespeist wird. Das als Produkt in einer Menge von 48,57 Mol/Stunde anfallende nichtaromatische Raffinat, das im wesentlichen frei von Lösungsmittel ist und nur noch eine geringe Menge an aromatischen Kohlenwasserstoffen enthält, wird durch die Leitung 12 abgeführt. Wasser in einer Menge von 195,90 Mol/Stunde, das 0,67 Mol Tetramethylensulfon enthält, wird durch die Leitung Ϊ3 abgenommen.

Der Aromatenextrakt, der 69,5 Volumprozent Tetramethylensulfon und Wasser enthält und in einer Menge von 2758,54 Mol/Stunde durch die Leitung

14 aus der Extraktionskolonne 1 abfließt, wird in die Abstreifkolonne 3 eingeführt. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Abstreifkolonne mit äußerem Wiedererhitzer. Die Kolonne arbeitet bei einer Kopftemperatur von 118° C und einem Kopfdruck von 1,88 bar sowie einer Bodentemperatur von 168° C und einem Bodendruck von 2,22 bar. Weiterhin wird in die Abstreifkolonnc 3, vorzugsweise im Gemisch mit dem Aromatenextrakt der Leitung 14, der kohlenwasserstoffhaltige lösungsmittelreiche Strom eingeführt, der durch die Leitung 25 in einer Menge von 904,40 Mol/Stunde zufließt und als Seitenschnitt aus der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne 5 abgezogen wird. Dieser Strom umfaßt 34,82 Mol/Stunde Wasser, 865,09 Mol/ Stunde Tetramethylensulfon und 4,50 Mol/Stunde Kohlenwasserstoffe. Die Uberkopfdämpfe der Ab-Streifkolonne werden in einer Menge von 449,54 Mol/Stunde, von der 9,5 Volumprozent aus Tetrameiu..i„j„..jifQr. .j«^ Wasser bestehen durch die Leiten"

15 abgezogen, kondensiert und dann durch die Leitung 16 in das Uberkopfaufnahmegefäß 4 der Ab-Streifkolonne eingeleitet. Die Bodenfraktion der Abstreifkolonne, die im wesentlichen frei von nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen ist, wird durch die Leitung 20 abgenommen und in die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne 5 eingeführt; die Menge beträgt 3213,40 Mol/Stunde.

Die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne 5 wird bei solchen Temperatur- und Druckbedingungen gehalten, daß ein im wesentlichen lösungsmittelfreies aromatisches Uberkopfprodukt in der Leitung 21 anfällt. Bei der erläuterten Ausführungsform arbeitet die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne 5 bei einer Kopf temperatur von 63° C, einem Kopfdruck von 0,37 bar, einer Bodentemperatur von 169° C und einem Bodendruck von 0,59 bar. Die Aromaten und Wasser fallen in der Leitung 21 in einer Menge von 626,52 Mol/Stunde an. Der dampfförmige Uberkopfstrom wird kondensiert und in das Überkopfaufnahmegefäß 6 geleitet. Das Aromatenkonzentrat wird in einer Menge von 431,29 Mol/Stunde durch die Leitung 22 abgezogen und Fraktioniereinrichtungen zur Gewinnung einzelner Komponenten zugeführt. Wasser wird durch den Bodenstutzen 23 in einer Menge von 195,23 Mol/Stunde abgezogen und durch die Lei-

tung 24 in clic Raffinat-Wasserwaschkolnnnc 2 eingeführt.

In das Uberkopfaufnahmegefäß 4 der Abstreifkolonne 3 fließen 31,49 Mol/Stunde Wasser, das in Form von Oberkopfdämpfen durch die Leitung 16 aus der Wasserabstreifkolonne 7 abgezogen wird, und die 449,54 Mol/Sfnde Überkopfdämpfe der Abstreifkolonne 3, die duich die Leitung IS kommen. Im Auf nahmegefäß 4 tritt eine Phasentrennung ein. Der Kohlenwassersloffanteil wird durch die Leitung 19 abgezogen und als Bodenriickflußstrom in die Extraklionskolonnc 1 eingeleitet. Der wäßrige Strom, der 1,2 Volumprozent Tetramethylensulfnn enthält, wird von dem Bodensttit/en 17 durch die Leitung 18 in einer Menge von 70,96 Mol/Stunde abgezogen. Das Wasser aus der Raffinat-Wasserwaschkolonne 2 in einer Menge von 195,90 Mol/Stunde, das durch die Leitung 13 zufließt, wird damit vermischt und das Gemisch fließt weiter durch die Leitung 18 in den oberen Abschnitt der Wasserabstreifkolonne 7.

Die Wasserabstreifkolonne 7 arbeitet bei einer Kopftemperatur von 110° C, einem Kopfdruck von 1,41 bar, einer Bodentemperatur von 121 ° C und einem Bodendruck von 1,48 bar. Die Überkopfdämpfe, deren Menge 31,49 Mol/Stunde beträgt, werden durch die Leitung 16 abgezogen, kondensiert und dann in Mischung mit den Überkopfdämpfen aus der Abstreifkolonne 3 in das Überkopfaufnahmegefäß 4 der Abstreifkolonne eingeleitet. Die Wärmezufiihrungzu der Wasserabstreifkolonne 7 erfolgt durch indirekten Wärmeaustausch mit einem Teil oder der Gesamtmenge des rückgewonnenen Lösungsmittels der Leitung 10; letzteres wird durch die Leitung 28 in den Wiedererhitzer 29 eingeführt und verläßt diesen durch die Leitung 30. Abstreifwasserdampf wird in einer Menge von 232,11 Mol/Stunde durch die Leitung 26 abgezogen. Von dieser Menge werden 185,69 Mol/Stunde durch die Leitung 34 abgezweigt und in den unteren Abschnitt des Lösungsmittelregenerators 8 geleitet. Der verbleibende Teil, etwa 20%, fließt weiter durch die Leitung 26 direkt in den unteiCiiTcüuci Lüsungsmitteirückgewinnungskolonne 5. Durch die Abstreifbehandlung wird das rückgewonnene Lösungsmittel, das durch die Leitung 10 in einer Menge von 1936,13 Mol/Stunde abfließt, praktisch völlig frei von aromatischen Kohlenwasserstoffen gehalten; diese wurden andernfalls zusammen mit dem Lösungsmittel in die Extraktionszone 1 eingeführt werden, und bereits eine so geringe Menge wie 0,5 Volumprozent Aromaten in diesem Strom hätte einen nachteiligen Einfluß auf die Trennung in der Extrak tionskolonne 1. Ferner wird in die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne S eine flüssige Phase aus dem Wiedererhitzer 29 durch die Leitung 27 in einer Menge von 3,26 Mol/Stunde eingeführt.

904,40 Mol/Stunde Lösungsmittel, die 4,50 Mol/ Stunde Aromaten enthalten, werden als Seitenschnitt aus der Lösungsmittelrückgewinnungskolonnc Γ durch die Leitung 25 abgezogen und in den durch die Leitung 14fließenden Aromatenextrakt eingemischt; das Gemisrh fließ* weiter durch die Leitung !4 in die Abstreifkolonne 3.

Kohlenwasserstofffreies Lösungsmittel wird aus der Rückgewinnungskolonne 5 in einer Menge von 1936,13 Mol/Stunde abgezogen. Davon werden 18,28 Mol/Stunde durch die Leitung 31 abgezweigt und in den oberen Abschnitt des Lösungsmittelregenerators 8 geleitet, der bei einer Kopftemperatur von 177° C und einem Kopfdruck von 0,68 bar arbeitet. Qualitätsbeeinträchtigtes Lösungsmittel wird in einer Menge von 0,72 Mol/Stunde aus dem Verfahren durch die Leitung 33 entfernt. Die regenerierten Losungsmitteldämpfe und im wesentlichen die gesamten 185,69 Mol/Stunde des durch die Leitung 34 eingeführten Wasserdampfes werden durch die Leitung 32 abgezogen und mit dem direkt durch die Leitung 26 fließenden Wasserdampf vermischt und dann zusammen damit in den unteren Abschnitt der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne 5 eingeführt. Die Gesamtmenge an Abstreifmedium, die durch die Leitung 26 in die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne 5 eingeführt wird, beträgt 250,39 Mol/Stunde. Frisches Lösungsmittel zum Ersatz der durch die I "Mtung 33 entfernten Menge kann an irgendeiner passenden Stelle zugesetzt werden, z. B. zu dem regenerierten Lösungsmittel in der Leitung 32.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Rückgewinnung und Regenerierung von wasserlöslichen, sauerstoff haltige η organischen Lösungsmitteln bei der Lösungsmittelextraktion von Aromaten aus deren Gemischen mit Paraffinen und Naphthenen, durch Einleiten von Wasserdampf als Abstreifmedium in den unteren Teil der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne und Behandlung eines Teils des Lösungsmittels in einem Lösungsmittelregenerator, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) den Wasserdampf einer Wasserabstreifkolonne entnimmt, wenigstens einen Teil davon in den unteren Teil des Lösungsmittelregenerators und gegebenenfalls einen Teil des Wasserdampfes direkt in den unteren Teil der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne einleitet, sowie das Uberkopfprodukt des Lösungsmiüeregeneraiors, bestehend aus Wasserdampf und regeneriertem Lösungsmitteldampf, ebenfalls in den unteren Teil der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne einleitet,

b) einen kohienwasserstoffhaltigen, lösungsmittelreichen Seitenschnitt aus der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne in eine der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne vorgeschaltete Abstreifkolonne für den Aromatenextr ^kt zurückführt und das Lösungsmittel am unteren Ende der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne abzieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis des aus der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne am unteren Ende abgezogenen Lösungsmittels zu dem lösungsmittelreichen Rückführstrom aus dem oberen Teil der Lösungsmittelrückgewinnungskolonne im Bereich von 1,5:1,0 bis 4,0:1,0 liegt.

ίο