DE2834752A1 - Verfahren zum extrahieren von aromatischen kohlenwasserstoffen aus kohlenwasserstoffgemischen - Google Patents

Description

DR. ING. F. WUESTHOl'F DR. E. ν. PECIIMANN

DR. ING. D. BEHRENS DIPL. ING. R. GOEXZ FATiINTANWAMB

OOOO MtTNCUEN OO SCIWEIQlOHSTJiASSE 8 TELEFON(089)00 2051 TELEX 5 24 070

TELEGHAMME 1 PJlOTEOTPATEVT MÜNCHEN

U-51 149

Anmelder : SEAMPROGETTI S.p.A.

Corso Yenezia 16 - Mailand, Italien

Titel : Verfahren zum Extrahieren von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Kohlenwasserstoffgemischen

909807/1028

DR. ING. T·'. WüESTJIOFF I)R-E. ν. PECIIMANN

DR. ING. V. BEHRENS DIPJU. ING. R. GOETZ

PATENTANWÄLTE

8000 MÜNCHEN OO SCI WEIQERSTJiASSE B —'.1.EFON (089) OG 20 51 TELEi 5 24 070

TELEGIiAMME:
PH OTE OTΙΆΤΕΝ Τ :

1A-51 149

2034752

Beschreibung

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Extrahieren von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Gemischen, in denen sie enthalten sind, insbesondere zum Extrahieren einer Mischung aus Benzol, Toluol, Xylolen und Gq aus Gemischen, die diese Kohlenwasserstoffe enthalten.

Es sind eine Anzahl Verfahren zur Extraktion von Aromaten bekannt, bei denen Flüssig-Flüssigextraktionen, gefolgt von extraktiver Destillation angewandt werden, wobei man als Mittel zur Extraktion und zur extraktiven Destillation ein hochsiedendes Lösungsmittelira Gemisch mit Wasser verwendet.

Die für solche Extraktionen am besten geeigneten hochsiedenden Lösungsmittel sind Morpholin und seine Alkylderivate, ^{und die} Alkyl- und Ketdtiderivate von Morpholin, und unter den Letzteren ergab N-Formylmorpholin im Gemisch mit bis zu 30 Gew.-% Wasser besonders gute Resultate.

Die oben erwähnten üblichen Verfahren zur Extraktion und extraktiven Destillation (einschließlich des eigenen, in der IT-PS 869 4-96ybeschriebenen Verfahrens) sind in der Regel verhältnismäßig aufwendig hinsichtlich des Wärmeverbrauchs, insbesondere für die extraktive Destillation und für das Abstreifen des Lösungsmittels, das sowohl beim Extraktionsverfahren wie bei der extraktiven Destillation wiedergewonnen werden soll.

Es wurde nun gefunden, daß man den Wärmeverbrauch beträchtlich einschränken kann, wenn man bei der extraktiven Destillation und beim Rektifizieren ein Lösungsmittel verwendet, dem eine

(vgl. auch die deutsche P.-A. P 20 55 908)

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Menge an Wasser zugesetzt wurde, die (ausgedrückt in Prozent , "bezogen auf das Lösungsmittel) höher ist, als diejenige Menge die in der "bzw. den Flüssig-Flüssigextraktionsstufen verwendet wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Extrahieren von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus solche enthaltenden Gemischen, das in folgenden Einzelstufen durchgeführt wird: Das die aromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltende Gemisch wird einer Flussig~Flüssigextraktion in einer oder zwei hintereinander angeordneten Stufen unterworfen, wobei man einen Extrakt und ein Raffinat eshält; der aus der Flüssig-Flüssigextraktion kommende Extrakt wird dann einer extraktiven Destillation unterworfen, "bei der man ein Kopf produkt erhält, das in zwei Fraktionen mit verschiedenem Siedepunkt unterteilt wird, nämlioh eine 'höhersiedende fraktion und eine, niedrig siedende Fraktion, welch Letztere von unten her in die zweite Flüssig-Flüssigextraktionsstufe,bzw., im Fall einer einzigen Extraktionsstufe, von unten her in diese einzige Extraktionsstüfe zurückgeleitet wird, während die höher siedende Fraktion einer oberhalb der Stelle, bei der die ursprüngliche Charge aufgegeben wird, gelegenen Zone in die erste Extraktionsstufe (bzw. die einzige Extraktionsstufe) zurückgeleitet wird, worauf man schließlich das Bodenprodukt aus der extraktiven Destillation einer Rektifizierung unterwirft, um die aromatischen Kohlenwasserstoffe von dem Lösungsmittel abzutrennen, wobei man als Rückflußstrom nur Wasser verwendet. Erfindungsgemäß ist das oben beschriebene, in den Einzelstufen bekannte Verfahren gekennzeichnet durch die Kombination von zwei oder mehr der folgenden besonderen Merkmale: a) man verwendet das überkopf aus der Rektifizierung anfallende wässrige Destillat ausschließlich zum Waschen des Raffinates und führt es dann von unten her in die zweite Flussig-Flüssigextraktionsstufe bzw. in die einzige Flüssig-Flüssigextraktionsstufe

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b) das aus der Rektifizierungsstufe unten austretende lösungsmittel wird isoenthalpisch expandiert, so daß es sich aufteilt in einen Flüssigkeitsstrom, der ne"ben Wasser aromatische Restkohlenwasserstoffe enthält, die niedriger sind als diejenigen des von unten aus der Rektifizierungsstufe austretenden Lösungsmittels, und einen Gasstrom, der neben einer kleinen Menge an Lösungsmittel und aromatischen Kohlenwasserstoffen vorwiegend aus Wasser "besteht;

c) der Gasstrom aus Stufe b) wird nach Kondensation teilweise oder ganz entweder (falls zwei Flüssig-Flüssigextraktionsstufen vorhanden sind) von unten in die zweite Stufe der Flussig-Flüssigextraktion oder von unten der einzigen Flüssig-Flüssigextraktionsstufe zugeführt oder man vermischt das Kondensat mit dem aus der Flussig-Flüssigextraktionsstufe austretenden Extrakt, ehe. dieser in die Kolonne zur extraktiven Destillation eingeführt wird; man kann das Kondensat auch mit dem Bodenstrom aus der extraktiven Destillation vermischen, ehe dieser in die Rektifizierungskolonne eingeführt wird oder man teilt das Kondensat in zwei oder drei Teile auf, die man dann, was ihre Einführung wie oben betrifft, beliebig kombinieren kann.

Der prozentuale Anteil an Wasser in der Flussig-Flüssigextraktion beträgt 0,5 nöchstens 12 % und liegt in den anderen Stufen bei 2 bis höchstens 15^, wobei in jedem FaHder Prozentsatz an Wasser bei der extraktiven Destillation und der Lösungsmittel-Rektifikation (Abstreifer) stets höher als die obigen Werte ist.

Bei der folgenden Beschreibung der Durchführung des Verfahrens sei auf die Zeichnung Bezug genommen.

Die Charge wird über die Hauptleitung 17 in den unteren Teil des Flüssig-Flüssigextraktors 1 aufgegeben, worin das Gemisch im Gegenstrom mit dem Lösungsmittel in Kontakt kommt, das über

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Leitung 20 von oben in den Extraktor 1 eingeleitet wird. Das Raffinat verläßt den Extraktor 1 überkopf und wird dann über 18 der Waschkolonne 3 zugeführt, wo ihm auch die letzte Spur an mitgerissenem Lösungsmittel entzogen wird. Das Waschen erfolgt im Gegenstrom mit über 32 zugeführtem Wasser, das aus der am Ende der Vorrichtung angeordneten Dekantiereinrichtung 12 stammt.

Selbstverständlich ist bei gleichbleibendem Volumen das Auswaschen um so wirtschaftlicher, je höher die Reinheit des Waschwassers ist. Das von oben aus der Waschkolonne 3 abgezogene, kein Lösungsmittel mehr enthaltende Raffinat wird dann über Leitung 19 weitergeleitet.

Das aus Kolonne 3 von unten abgezogene Waschwasser wird über Leitung 33 von unten in den zweiten Flussig-Flüssigextraktor eingeleitet. .Das unten aus dem Extraktor 1 austretende, an Aromaten angereicherte Lösungsmittel wird über 21 auf den obersten Boden des Extraktors 2 geleitet. Von diesem obersten Boden des Extraktors 2 selbst erhält man ein Raffinat, das über 4-1 wieder . von unten in den Extraktor 1 zurückgeleitet wird, damit ein in dem Raffinat noch enthaltener Anteil an aromatischen Kohlenwasserstoffen gewonnen werden kann.

Dem Extraktor 2 wird von unten über Leitung 33 das zum Waschen des' Raffinates in Kolonne 3 verwendete Waschwasser und über 26 ein Strom aus Kohlenwasserstoffen und Wasser aus der zweiten Kondensationsstufe (8) der Destillationskolonne 5 zugeleitet.

Eines der charakteristischen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß ein Strom verfügbar gemacht wurde, der vorwiegend aus Wasser, jedoch unter Anwesenheit von Lösungsmittel und aromatischen Kohlenwasserstoffen^ besteht,· wobei letztere aus der Kondensation (im Kondensator 15) der aus der evakuierten Entspannungstrommel 14 abgezogenen Dampfphase stammen.

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Über leitung 40 kann man dem Extraktor 2 von unten solange einen Teil eines derartigen Stromes zuführen, bis dort der optimale Wassergehalt erreicht ist.

Das Bodenprodukt aus dem Extraktor 2 wird über Leitung 22 einem Wärmeaustauscher 4 zugeführt, worin dem aus der Abstreifkolonne 10 stammenden verarmten Lösungsmittel Wärme entzogen wird. Anschließend wird das über 22 zugeführte angereicherte Lösungsmittel, das der Extraktionskolonne 5 über Leitung 23 zugeleitet wird, unterwegs noch über 38 mit aus dem Kondensator 15 stammendem Wasser verzorgt.

Die Zugabe von Wasser über Leitung 38 wirkt sich insofern günstig aus, als dadurch die Abscheidung der nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffe erleichtert wird, so daß man in diesem Pail einen Extrakt von hohem Reinheitsgrad erhält, ohne daß man so viel Wärme aufwenden muß als ohne Viasserzusatz benötigt wird.

Berücksichtigt man, daß die bei der Aromatenextraktion verwendeten Lösungsmittel einen hohen Siedepunkt haben und daß bei Wasserzusatz der Siedepunkt des Gemisches umso mehr erniedrigt wird, je höher der Wassergehalt ist, so erfüllt die öb^n erwähnte Zugabe von Wasser auch den Zweck, den Wärmeaufwand in der Kolonne zur extraktiven Destillation zu "verringern.

Da man den über 27 und 28 in Kolonne 10 einzuführenden Strom aus Lösungsmittel und extrahierten aromatischen Kohlenwasserstoffen nur noch auf eine niedrigere Temperatur erwärmen muß, ergibt sich eine Ersparnis an fühlbarer Wärme, welche dem aufgrund des verschieden hohen Wassergehaltes bestehenden Temperaturdifferential zuzuschreiben ist, v/obei das Verhalten der Kolonne zur extraktiven Destillation unverändert bleibt.

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Das Kopf produkt aus Kolonne 5 wird über Leitung 24- zunächst dem Teilkondensator 6 zugeleitet, worin sich eine wenig wasserenthaltende Fraktion abscheidet, die zumeist aus den schwereren aromatischen und den hochsiedenden gesättigten Kohlenwasserstoffen besteht, wozu noch die nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe kommen, die sich durch eine anomale, ihre Löslichkeit im Lösungsmittel erleichternde Polarität auszeichnen.

Das Kondensat wird nach Passieren des Separators 7 über Leitung 25 an einer über der Zuführungsstelle für die Charge 17 liegenden Stelle in den Extraktor 1 eingespeist, so daß die nichtaromatischen Verbindungen von annomaler Polarität mit dem Raffinat abgeführt werden und sich nicht im Verfahrenskreislauf ansammeln und die Reinheit des Extraktes beeinträchtigen.

Die aus dem Separator 7 kommenden Dämpfe werden anschließend im Kondensator 8 vollkommend kondensiert und das Kondensat im Separator 9 aufgefangen. Es besteht aus Wasser, leichteren aromatischen Kohlenwasserstoffen und niedrigsiedenden gesättigten Kohlenwasserstoffen und wird über 26 dem Extraktor 2 von unten zugeleitet.

Iu Anbetracht der mehrfachen Wasserzugabe an der Basis des Extraktors 2 über die Leitungen 33 und 40 gehen die im Lösungsmittel enthaltenen nichtaromatischen höhersiedenden Verbindungen in die Raffinatphase, während sie in der Lösungsmittelphase teilweise ersetzt werden, durch die niedrig siedenden nichtaroraatischen Kohlenwasserstoffe und diese lassen sich bei der anschließenden extraktiven Destillation leichter abscheiden als die hochsiedenden.

Das Bodenprodukt aus der Kolonne 5 zur extraktiven Destillation wird über Leitung 39 rail; aus dem Kondensator 15 stammendem Wasser vermischt und das Gemisch wird über 28 dem Aromaten-Abstreife 10 zugeleitet.

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Dieser Zusatz von Wasser zu dem angereicherten Lösungsmittel, bevor dieses in die Abstreiferkolonne 10 eingeführt wird ist ein charakteristisches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Wenn man sich vor Augen hält, daß die Aufgabe des Aromaten-Abstreifers 10 darin besteht, die aromatischen Kohlenwasserstoffe aus dem Lösungsmittel abzutrennen und daß diese Abtrennung umso umständlicher ist, je höher die Siedepunkte der zu gewinnenden aromatischen Kohlenwasserstoffe sind, so ist einzusehen, daß die Zugabe von Wasser diese Abtrennung in überraschenderweise erleichert. Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in vier Stufen erfolgen, die in den VorrichtungstaLlen 1, 2, 5 und 10 durchgeführt werden, wobei der Viassergehalt jeweils so gewählt wird, daß die Möglichkeiten, die das Lösungsmittel bietet, bei der praktischen Durchführung jeweils vollkommen ausgenützt v/erden.

Das aus der Abstreifkolonne 10 über Leitung 34 abgezogene verarmte Lösungsmittel wird dazu ausgenutzt, im Yfärmeaustauscher 4 die Beschickung für die Kolonne 5 anzuwärmen und erfährt dann im Ventil 13 eine isoenthalpische Expansion, wobei das zu erreichendr Vakuum so gewählt wird, daß es der Art der ursprünglichen Beschickung des Systems sowie dem Wassergehalt des aus dem Abstreifer 10 kommenden verarmten Lösungsmittels entspricht.

Auf diese Weise erreicht man auf Kosten der Enthalpie .des über 34 ankommenden Stromes, der nach Wärmeaustausch in 4 auf einer solchen Temperatur ist, daß er in der Vorrichtung nicht mehr mit Gewinn ausgenutzt werden kann, das Aufspalten des Stroms 34 in zwei über 35 und 20 wäitergeleitete Gas- bzw. Plüssigkeitsströme; die Aufspaltung geschieht unter dem Einfluß einer isoenthalpischen Expansion bei Vakuumgraden, die dazu ausreichen, einen absoluten Druck von 40 mmHg zu erreichen.

Der über 35 aus dem Abscheider 14 abgeleitete Gasstrom besteht im wesentlichen aus Wasserdampf, dem etwas Lösungsmittel

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und aromatische Kohlenwasserstoffe "beigemischt sind, während sich der Flüssigkeitsstrom 20 dadurch auszeichnet, daß darin der Gehalt an V/asser und Kohlenwasserstoffen wesentlich geringer ist als in dem ursprünglichen, über 34· zugelührten Strom. Auf diese Weise hat man einen Flüssigkeitsstrom 20 zur Verfügung, der aufgrund seines geringeren Gehaltes an Wasser und an restlichen Kohlenwasserstoffen das Betreiben des Flussig-Flüssigextraktors 1 unter besseren Bedingungen ermöglicht, da die Dosierung des Lösungsmittels gegenüber den üblichen Verfahren niedriger sein kann, womit auch der Wärmeverbrauch verringert wird, während gleichzeitig die Ausbeute an aromatischen Kohlenwasserstoffen höher ist als bisher.

Im Übrigen erhält man aus dem Kondensator 15 über 37 einen Gasstrom, dar in die Ströme 4-0, 38 und 39 aufgespalten .und, wie bereits bemerkt.dazu verwendet werden kann, den Wassergehalt an der Basis des Flüssig-Flüssigextraktors 2 sowie in der Kolonne 5 zur extraktiven Destillation und in dem Aromaten-Abstreifer 10 entsprechend einzustellen.

Das Vakuum im Separator 14 und im Kondensator 15 wird erzeugt und aufrechterhalten durch die Saugpumpe 16.

Es seidarauf hingewiesen, daß die Stärke des zujerhaltenden Vakuums eng verknüpft ist mit derköglichkeit, im Kondensator 15- einen vollkommene Kondensation der kondensierbaren· Anteile aus dem Gasstrom 35 zu erhalten, damit jeder Verlust an aromatischen Kohlenwasserstoffen vermieden wird. Der Kunstgriff, das den Abstreifer als Bodenprodukt verlassende Lösungsmittelgemisch einer isoenthalpischen Expansion zu unterwerfen, hat auch noch andere unzweifelhafte Vorteile zur Folge, die auf der Tatsache beruhen, daß das Lösungsmittel im Gegensatz zu den nach dem Stand der Technik vorliegenden Erfahrungen die Abstreifkolonne 10 in einer Zusammensetzung verläßt, die sich von der Zusammensetzung, mit dem es dem Extraktor 1 über 20 zugeleitet wird, wesentlich unterscheidet. Die Unterschiede und ihre Folgen können wie folgt dargestellt werden:

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1. Der Restgehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen in dem über 34- abgezogenen Bodenprodukt ist beträchtlich höher als der Gehalt in dem über 20 der Kolonne 1 zugeleiteten Strom 20, und zwar gerade weil man bei der isoenthalpischen Entspannung einen Teil dieser Kohlenwasserstoffe in Darapfform abtrennen kann. Dieser geringe Aromatengehalt hat die Folge, daß man später im Aromaten-Abstreifer 10 einen niedrigeren Fraktionierungsgrad erhält, so daß eine bedeutende Wärmeeinsparung erreicht werden kann.

2. Die relative Siedetemperatur ist bei dem aus dem Abstreifer kommenden Lösungsmittel bei gleichem Druck niedriger als bei dem über 20 zurückgeleiteten Gemisch, umso mehr als der v/asser- und Kohlenwasserstoffgehalt dieses Bodenproduktes höher ist als bei dem über 20 weitergeleiteten Produkt. Man erreicht also auch hier eine Verminderung des Wärmeaufwandes, die der Einsparung an fühlbare Wärme entsprechend dem Temperaturdifferential entspricht.

3. Nachdem .sichergestellt ist, daß die höchste Temperatur am Boden der Abstreifkolonne 10 herrscht, bedeutet eine Herabsetzung der Temperatur, daß man sowohl hinsichtlich der Stabilität des Lösungsmittels wie hinsichtlich einer geringeren Korrosionswirkung gute Resultate erzielt, so daß man für die Vorrichtung ohne weiteres normalen kohlenstoffhaltigen Stahl verwenden kann.

4. Da die Fraktionierung weniger intensiv ist, muß an der Basis der Abstreifkolonne 10 kein Wasserdampf eingeleitet werden, der etwa durch Verdampfen eines Teiles des Wassers zu gewinnen wäre, das als Destillat in der Dekantiereinrichtung 12 anfällt. Da die mit dem abgezogenen Produkt bereitgestellte Wärme die gleiche ist und da man die Fließgeschwindigkeit des aus dem Dekanter 12 abgezogenen Destillates 32 auf die zum Waschen des Raffinats in Kolonne nötige Menge abstellen kann, kann man mit hohem Rückflußverhältnis arbeiten, so daß weniger Lösungsmittel verloren geht.

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5. Der isoenthalpischen Expansion ist es zu verdanken, daß der über 20 aus dem Abscheider 14 austretende, im wesentlichen aus V/asser bestehende Strom je nach den Anforderungen in der Vorrichtung verwendet werden kann, wobei man seine Wärme, die sonst nicht verwendet werden konnte, ausnützen kanrt; im Gegensatz dazu wurde bei den bekannten Verfahren das in der Vorrichtung zu verwendende Wasser dadurch erhalten , daß man das lösungsmittel destillierte und dann daraus in den Separatoren am Kopf der Kolonne zur extraktiven Destillation und des Aromatenabscheiders die Kohlenwasserstoffe abstreifte.

Die Arbeitsweise auf den verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht demjeweiligen Temperaturintervall und Wassergehalt in folgender Weise:

a) Die Temperatur in den Plüssig-Plüssigextraktionsstufen 1 und 2 liegt zwischen 15 und 100⁰C. Der Wassergehalt in den Stufen 1 und 2 beträgt 0,5 bis 12 Gew.-^, wobei für Stufe 1 ein Gehalt von 0,5 bis 8^c/o und für Stufe 2 ein solcher von 0,5 bis 12 ^a/o bevorzugt ist.

b) Die Temperatur in Kolonne 5 zur extraktiven Destillation

und im Aromatenabstreifer 10 beträgt 50 bis 180⁰C. Der, Wassergehalt liegt in beiden Stufen (5 und 10 ) zwischen 2 und 15 Gew.-^.

Der zweckmäßigste Wassergehalt wird in jedem Pail so eingestellt, daß er eine Punktion des in der zugeführten Charge herrschenden Verhältnisses von Nichtaromaten zu Aromaten ist.

Beispiel

In einer Vorrichtung der in der Zeichung scheraatisch dargestellten Art wird ein Geraisch folgender Zusammensetzung verarbeitet:

Benzol 10 Gew.-$

Toluol 51 "

Xylole 21 »

-Cq + Aromaten 5 " ·

JJichtaromaten 30 ■■

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Das Kohlenwasserstoffgemisch wird in einer Menge von

der 100 kg je Stunde dem untersten Boden Flüssig-Flüssigextraktionskolonne 1 zugeführt, die 60 Lochböden umfaßt.

Von oben wird der Kolonne über Leitung 20 eine 2$ige wässrige Lösung von N-Formylmorpholin zugeführt, die etwa 1,2 Gew-$ restliche Kohlenwasserstoffe enthält; die stündliche Menge beträgt 370 kg Lösung. Auf den 20-sten Lochboden von unten wird über 25 die schwere Fraktion zugeführt, die erhalten wurde durch Trennen das Überkopfproduktes aus der Extraktionskolonne 5 im Abscheider 7; die Zufuhrmenge beträgt 1,5 kg/h, wovon 0,25 kg/h Wasser ist. Aus der auf 50 -60⁰O erwärmten Kolonne 1 erhält man über 18 das Raffinat, das, nach Waschen in Kolonne 3y in einer Menge von stündlich 31,9 kg abgezogen wird.

Im Flüssig-Flüssigextraktor 2, der 20 Lochböden aufweist, wird als Waschwasser über Leitung 33 das bereits in der Waschkolonne 3 gebrauchte Wasaer aus dem Dekanter 12 in einer Menge von 2,2 kg/h zugeleitet.

Von unten wird in den Extraktor 2 über Leitung 26 die im Separator 9 gewonnene leichtere Fraktion des Kopfproduktes aus der Extraktionskolonne 5 in einer Menge von 28,6 kg/h, wovon 7,4 kg/h Wasser sind, eingeleitet.

Schließlich wird dem Extraktor 2 noch über Leitung 40 in einer Menge von 7»8 kg/h ein Gemisch aus 4,3 kg/h Wasser plus Kohlenwasserstoffen und Lösungsmittel von unten zugeführt.

In dem über 22 aus dem Extraktor 2 abgezogenen Gemisch beträgt die Konzentration des Wassers 4,5 Gew.-"/>, bezogen auf das Gesamtgewicht, bzw. 5,7 Gew.-$, bezogen auf das System aus Lösungsmittel und Wasser.

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Diesem aus Kolonne 2 über leitung 22 abgezogenen Gemisch wird, ehe es in die Kolonne 5 zur extraktiven Destillation eintritt, über 38 in einer Menge von 5,9 kg/h (davon 5,2 kg/h Wasser) ein aus dem Kondensator 15 stammender Ergänzungsstrom zugeführt.

In Kolonne 5, in der eine extraktive Destillation durchgeführt wird, wird die Temperatur am Boden auf 146⁰G gehalten und die Wa&serkonzentration beträgt 3,8 Gew.-^, bezogen auf das Gemisch, das außerdem aromatische Wasserstoffe und Lösungsmittel enthält} bezogen auf das Lösungsmittel allein beträgt die Wasserkonzentration 4,5 /ö.

Im vorliegenden Beispiel wurde aus dem im Kondensator 15 erhaltenen Kondensat neben dem Hauptstrom 40 nur der Uebenstrom 38 abgezweigt, so daß in Kolonne 5 die obige Wasserkonzentration vorlag.

Das Bodenprodukt aus der extraktiven Destillation in Kolonne wird über Leitung 28 dem Aromatenabstreifer 10 zugeleitet, aus dem überkopf die aroma "taschen Kohlenwasserstoffe, die nach Durchgang durch den Dekanter 12 über Leitung 30 abgezogen werden, in hoher Reinheit anfallen. Praktisch beträgt ihr Gehalt an nichtaromatischen Kohlenwasserstoffen weniger als 400 Teile je Million (ppm).

In fo drückt sich die. Ausbeute an aus dem Gemisch gewonnener Aromaten durch folgende Werte aus:

Benzol 100 ^aß>
Toluol 99.8 io
Xylole 97 #
Oq + Aromaten 85 $> -

Das aus dem Dekanter 12 abdestillierte Wasser wird über32 in die Waschkolonne 3 zurückgeleitet.

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Das Boclenprodukt aus dem Abstreifer 10 wird auf einer Temperatur von 160⁰G gehalten und hat einen Restgehalt an Kohlenwasserstoffen von 2 Gew.-^ hei einem Wassergehalt von 3,9 Gew.-%. Nachdem es seine Wärme bei 4 im wesentlichen abgegeben hat, erhält man daraus durch isoenthapische Expansion bei 13 fast reines Lösungsmittel (1,2 Gev/.-$ restliche Kohlenwasserstoffe, 2 Gew.-5^ Wasser), das über Leitung 20 in den Extraktor 1 zurückgeleitet wird.

Im Abscheider 14 sowie im Kondensator 15 wird ein Druck von 110 mmllg (absolut) aufrechterhalten.

Vergleicht man das erfindungsgemäße Verfahren mit der bisher üblichen Arbeitsweise ohne isoenthalpische Expansion des von unten aus dem Abstreifer abgezogenen Lösungsmittels, so beträgt erfindungsgemäß bei gleichem Reinheitsgrad der erhaltenen aromatischen Kohlenwasserstoffe die Wärmeersparnis mindestens 18$ in der Kolonne zur extraktiven Destillation und etwa 20 ^r/ im Aromaten-Abstreifer,

wozu noch eine höhere Ausbeute an aromatischen Kohlenwasserstoffen kommt.

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Claims (4)

DR. ING. F. WTTESTHOFIi- 80OO MÜNCHEN 9O DR.E. ν. PECIIMANN SOJ'WEIOJJJISTHASSE a DU. ING. D. 15HIIKEN1S ti-i-ei-on (080) 00 20 51 DIPL. ING. R. GOETZ τμκϊΒΜΟΤΟ ΡΑΤ,ΝΤΑΝ^Λ,ΤΡ. ΐ^Ε^Ε^»*,«» Anmelder : Snamprogetti Patentansprüche

1. Verfahren zum Extrahieren von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus solche enthaltenden Gemischen, umfassend folgende Einzelstufen:

das die aromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltende Gemisch wird einer Flüssig-Flüssigextraktion in einer oder zwei hintereinander angeordneten Stufen unterworfen, wobei man einen Extrakt und ein Raffinat erhält;

der aus der Flüssig-Flüssigextraktion kommende Extrakt wird dann einer extraktiven Destillation unterworfen, bei der man ein Kopfprodukt erhält, das in zwei Fraktionen mit verschiedenem Siedepunkt, nämlich eine höher siedende Fraktion und eine niedriger siedende Fraktion unterteilt wird;

die niedriger siedende Fraktion wird von unten her in die zweite Flüssig-Flüssigextraktionsstufe bzw. im Fall einer einzigen Extraktionsstufe in diese einzige Extraktionsstufe zurückgeleitet, während die höher siedende Fraktion einer oberhalb der Zuführungsstelle für die ursprüngliche Charge gelegenen Zone der ersten Extraktionsstufe (bzw. der einzigen Extraktionsstufe) zugeleitet wird; ;

schließlich wird das Bodenprodukt aus der extraktiven Destillation einer Rektifizierung unterworfen, um die aromatischen Kohlenwasserstoffe von dem Lösungsmittel abzutrennen, wobei man als Rückflußstrom nur Wasser verwendet,

gekennzeichnet durch die Kombination von zwei oder mehr der folgenden Merkmale:

a) das überkopf aus der Rektifizierung anfallende wässrige Destillat wird ausschließlich zum Waschen des Raffinates verwendet und dann von unten her in die zweite (bzw. die einzige) Flüssig-Flüssigextraktionsstufe eingeleitet; ·

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ORIGINAL INSPECTED

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b) das aus der Rektifizierkolonne abgezogene Lösungsmittel wird isoenthalpisch expandiert, so daß es sich aufteilt in einen Flüssigkeitsstrom, der neben Wasser aromatische Restkohlenwasserstoffe enthält, die niedriger sind als diejenigen des aus der Rektifizierungsstufe abgezogenen Lösungsmittels, und einen Gasstrom, der neben kleinen Anteilen an Lösungsmittel und aromatischen Kohlenwasserstoffen vorwiegend aus Wasser besteht;

c) der Gasstrom aus Stufe b) wird nach Kondensation teilweise oder ganz von unten in die zweite Stufe der (bzw. gegebenenfalls in die einzige) Flüssig-Flüssigextraktionsstufe zugeführt oder das Kondensat wird mit dem aus der Flussig-Flüssigextraktionsstufe austretenden Extrakt vermischt, ehe dieser in die Kolonne zur extraktiven Destillation eingeführt wird; oder das Kondensat wird mit dem Bodenstrom aus der extraktiven Destillation vermischt, ehe dieser in die Rektifizierkolonne eingeführt wird oder in zwei oder drei Teile aufgeteilt, deren Einführung in die erwähnten Kolonnen beliebig kombiniert werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß

durchführt.

net, daß man die Flussig-Flüssigextraktion bei 15 bis 100⁰C

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der prozentuale Anteil an Wasser in der Flüssig-Flüssigextraktion 0,5 bis höchstens 12$ und bei der extraktiven Destillation und der Lösungsmittel-Rektifikation bei 2 bis höchstens 15$ beträgt, wobei er stets höher ist als in den Flüssig-Flüssigextraktionsstufen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man die extraktive Destillation und die Rektifikation der Aromaten bei Temperaturen von 50 bis 180⁰C durchführt.

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