NO172248B - Fremgangsmaate til fremstilling av et aromatkonsentrat tilbruk som tilsetning til et forgasserdrivstoff - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av et, for bruk som tilsetning til et forgasserdrivstoff egnet aromatkonsentrat av utgangshydrokarbonblandinger med et kokeområde mellom 40 og 170°C, som foruten ikke-aromater inneholder flere aromater, idet utgangshydrokarbonblandingen er blitt underkastet en ekstraksjonsdestillasjon under anvendelse av N-substituerte morfoliner, hvis substituenter ikke har mer enn 7 C-atomer, som selektivt oppløsningsmiddel og hvor de lavtkokende ikke-aromater ved et kokeområde opp til 105°C praktisk talt fullstendig bortdestilleres og de høyerekokende ikke-aromater med et kokeområde mellom 105° og 160°C i overveiende grad bortdestilleres som raffinat via hodet til ekstraksjonsdestillasjonskolonnen, mens hovedmengden av aromatene samt resten av ikke-aromatene sammen med det benyttede oppløsningsmiddel trekkes ut som ekstrakt fra ekstraksjonsdestillasjonskolonnens sump hvorpå oppløsnings-middelet i en etterkoblet utdriverkolonne adskilles destillativt fra de øvrige hydrokarboner i ekstraktet og disse helt eller delvis benyttes som blandingstilsetningskomponenter.

En fremgangsmåte av denne art beskrives i det ikke til teknikkens stand hørende DE-OS 3612384. Her er det foreslått at hydrokarbonblandingen uten forutgående oppdeling i enkeltfrak-sjoner innføres i ekstraksjonsdestillasjonskolonnen. Særlig egnede hydrokarbonblandinger er derved reformater og plattformater fra petroleumsindustrien med ikke for høyt benzolinnhold. Det kan imidlertid også benyttes blandinger av slike reformater og plattformater med pyrolysebensiner.

Riktignok ligger ved disse utgangsprodukter kokeenden vanligvis ved 170°C. I praksis har det imidlertid vist seg at denne kokeende i mange tilfeller ikke opprettholdes, da det i de forutgående produksjonsprosesser kommer til dannelse av kondensasjons- og polymer isas jonsprodukter som har et høyere kokepunkt enn 170°C og som forurenser reformatene og plattfor-matene tilsvarende. Da disse høyere kokende kondensasjons- og polymerisasjonsprodukter foreligger i reformatene og plattfor-matene i konsentrasjoner opp til 30 vektprosent, kan de ved gjennomføringen av den i DE-OS 3612384 beskrevne metode føre til uheldige påvirkninger.

I praksis har det nemlig vist seg at disse kondensasjons- og polymerisasjonsprodukter anriker seg i selektive oppløsnings-midler, da de destillasjonsmessig praktisk talt ikke eller bare ufullstendig kan skilles fra det. Dette fører med fremskridende driftstid til en stadig sterkere forurensning av det i kretsløp førte oppløsningsmiddel, slik at dets selektivitet stadig ble redusert og skilleeffekten i ekstraksjonsdestillasjonen blir tilsvarende redusert.

Forsøk på å skille ut disse kondensasjons- og polymerisasjonsprodukter ved destillasjon fra oppløsningsmiddelet har, slik det allerede er nevnt, ikke ført til noe tilfredsstillende resultat heller ikke ved anvendelsen av et høyt destilla-sjonsoppbud. Det har nemlig vist seg at en del av disse kondensasjons- og polymerisasjonsprodukter i deres kokeområde svarer til det for oppløsningsmiddelet, slik at det praktisk talt er umulig med en destillativ skillelse. Dette problem har inntil nå bare vært løsbart på den måte at det etter en viss driftstid ble foretatt en fullstendig utveksling av det forurensede oppløsningsmiddel. Det ligger for hånden at denne metode er ytterst kostbar og dermed uøkonomisk. Dessuten forårsaker kasseringen av det forurensede oppløsningsmiddel ekstra kostnader, da dette ikke kan benyttes til noe annet henholdsvis til en regenerering.

Den oppgave som derfor ligger til grunn for oppfinnelsen er å forbedre den eldre metode på en slik måte at de foran omtalte vanskeligheter unngås.

Denne oppgave blir løst ifølge oppfinnelsen ved at det ved opparbeidelsen av utgangshydrokarbonblandinger som inneholder bestanddeler som koker over 170°C foretas en fordestillasjon av hydrokarbonblandingen ved hvilken det opp til 169°C (under normale betingelser) kokende bestanddeler adskilles destillativt og tilføres ekstraktivdestillasjonen, mens destillasjonsrestene tilsettes det som blandingstilsetningskomponent tjenende aromatkonsentrat.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen foreslår altså en fordestillasjon av utgangshydrokarbonblandingen på en slik måte at det dannede endeprodukt bare inneholder slike bestanddeler som ved den etterfølgende ekstraksjonsdestillasjon ikke fører til noen permanent forurensning av oppløsningsmiddelet. Bestanddeler som koker høyere, og som ikke ville la seg skille fra eller bare meget vanskelig la seg skille fra oppløsnings-middelet forblir i destillasjonsrestene (sumpproduktet) i fordestillasjonen, til hvilken det ifølge oppfinnelsen tilsettes aromatkonsentratet som tjener som tilsetningskomponent. Herved blir det gått ut fra den erkjennelse at sammensetningen av de vanligvis som utgangsprodukt benyttede reformater og plattformater vanligvis er slik at ikke-aroma-tiske forbindelser ikke eller bare i meget liten mengde foreligger i den over 170°C kokende fraksjon. Således har f.eks. det typiske reformat fra petroleumsbearbeidelsen en andel på ca. 3 vektprosent av bestanddeler som koker høyere med et kokepunkt større enn 170°C, som ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen forblir i destillasjonsresten og til hvilken det tilsettes det som blandingskomponent tjenende aromatkonsentrat. Sammensetningen av denne høyerekokende fraksjon er herved som følger:

De ovenfor angitte prosentangivelser går derfor ikke tilbake til totalmengden av reformatet, men på sammensetningen av en over 170°C kokende fraksjon.

Ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan fordestillasjonen drives med et forholdsvis lavt investerings-og driftkostnadsoppbud (lavt bunntall og lavt tilbakestrøm-ningsforhold), da en skarpt kvantitativ deling i dette tilfelle ikke er nødvendig. Således kan f.eks. driftsbetingelsene i fordestillasjonen til og med innstilles slik at også en del av o-Xylolen (Kp 144°C) forblir i destillasjonsresten fra fordestillasjonen, mens det også i dette kokeområde i hydrokarbonblandingen vanligvis bare foreligger så like ikke-aromater at disse ved tilsetningen til det som blandingskomponent tjenende aromatkonsentrat ikke gjør seg forstyrrende be-merkbart. Dessuten må det her tas hensyn til at ikke-aromatan-delen i destillasjonsresten fra fordestillasjonen i alle tilfelle reduseres ved at azotroper mellom aromater og ikke-aromater i overveiende grad går inn i endeproduktet fra fordestillasjonen og dermed underkastes den etterfølgende ekstraksjonsdestillasjonsprosess. Således danner f.eks. n-Nonan et azeotrop med o-Xylol.

En særlig økonomisk utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er gitt hvis fordestillasjonen drives under øket trykk. Herved kan trykket hver gang innstilles slik at fordestillasjonen kan drives ved en høyere temperatur enn ekstraksjonsdestillasjonen, slik at de i fordestillasjonen dannede endeproduktdamper kan benyttes til kolonneoppvarming i ekstraktivdestillasjonen og det derved dannede kondensat innføres i ekstraksjonsdestillasjonen. Herved blir det i f ordestillasjonen arbeidet med et trykk opp til 15 bar.

Avbildingen viser flytdiagrammet for en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen i sterkt forenklet fremstilling. Herved blir den hydrokarbonblanding som kommer til bearbeidelse først via ledningen 1 ledet inn i kolonnen 2 i hvilken fordestillasjonen ifølge oppfinnelsen av hydrokarbonblandingen blir foretatt. Det der dannede endeprodukt blir via ledningen 3 innført i den midtre del av den med innebyggede elementer og/eller fyllegemer utstyrte ekstraksjonsdestilla-sjonskolonne 4. Hydrokarbonene til raffinatet unnviker derved over hodeenden av ekstraksjonsdestillasjonskolonnen og når via ledningen 5 til kolonnen 6 i hvilken hydrokarbonene fra raffinatet skilles ut fra oppløsningsmiddelrestene ved destillasjonen. Restene når via ledningen 7 til ledningen 8 gjennom hvilken det benyttede oppløsningsmiddel ledes til overdelen av ekstraksjonsdestillasjonskolonnen 4. De for oppløsningsmiddel befridde hydrokarboner i raffinatet blir via ledningen 9 trukket ut ved hodeenden av kolonnen 6 og tilført deres videre anvendelse. Hydrokarbonene til ekstratet blir sammen med hovedmengden av oppløsningsmiddelet via ledningen 10 trukket ut fra sumpen på ekstraksjonsdestillasjonskolonnen 4 og derfra innledet i den midtre del av utdrivningskolonnen 11 som likeledes er utstyrt med innbyggingselementer og/eller fyllegemer. I denne kolonne blir de hovedsakelig av aromater bestående ekstrakthydrokarboner drevet ut av oppløsnings-middelet, idet det gjenvunnede oppløsningsmiddel som anriker seg i sumpen til utdrivningskolonnen 11 via ledningen 8 føres tilbake til ekstraksjonsdestillasjonskolonnen 4. De for oppløs-ningsmiddel befridde hydrokarboner i ekstraktet blir derimot via ledningene 12 henholdsvis 13 trukket ut av utdrivningskolonnen 11 og tilført deres videre anvendelse.

I det foreliggende tilfelle går man ut fra at driftsbetingelsene i ekstraksjonsdestillasjonskolonnen 4 innstilles slik at det i hydrokarbonblandingen foreliggende benzol vidtgående anrikes i ekstraktet og det fremkommer et benzolfattig raffinat. I utdrivningskolonnen 11 blir så det i ekstraktet foreliggende benzol skilt destillativt fra de øvrige aromater og som salgbart rent benzol trukket ut med et ikke-aromatinn-hold på mindre enn 1000 ppm som endeprodukt via ledningen 12, mens et i dette tilfelle praktisk talt mer eller mindre benzolfritt aromatkonsentrat fjernes via ledningen 13 eller via en på dette sted anordnet i flytdiagrammet ikke vist side-kolonne fra utdrivningskolonnen 11. Dette aromatkonsentrat blir så ifølge oppfinnelsen tilsatt til destillasjonsresten fra fordestillasjonen. Denne blir via ledningen 14 trukket ut av sumpen til kolonnen 2 og innblandet i den produktstrøm som flyter i ledningen 13 slik at det via ledningen 13 kan trekkes ut den endeproduktstrøm som tjener som blandingskomponent.

Til gjennomføring av fremgangsmåten består dessuten de følgende muligheter: a) I dette tilfelle blir driftsbetingelsene for ekstraksjonsdestillasjonskolonnen 4 innstilt slik at en del av det i hydrokarbonblandingen foreliggende benzol går med over i raffinatet slik at det i aromatkonsentratet til ekstraktet bare blir tilbake et benzolinnhold som ikke overskrider en ønsket, vanligvis under 5 vektprosent liggende maksimal-verdi. Ved opparbeidelsen av ekstraktet i utdrivningskolonnen 11 blir herved det dannede, som blandingskomponent tjenende aromatkonsentrat utelukkende trukket ut via ledningen 12, mens sideuttrekningen via ledningen 13

blir ute av drift,

b) Hvis på den ene side benzolinnholdet i utgangshydrokarbonblandingen er relativt lavt og på den annen side an-rikingen av dette benzolinnhold i det som blandingskomponent benyttede aromatkonsentrat ikke anses som forstyrrende kan endelig ekstraksjonsdestillasjonskolonnen 4 drives under slike driftsbetingelser at alt benzol

praktisk talt fullstendig går over i ekstraktet. I avvik fra den først beskrevne fremgangsmåtevariant finner det imidlertid i dette tilfelle i utdrivningskolonnen 11 ikke sted noen utskillelse av benzolen fra de øvrige aromater. Det vil si at i dette tilfelle blir aromatkonsentratet i sin helhet trukket ut via ledningen 12 fra utdrivningskolonnen 11 og sideuttrekningen via ledningen 13 forblir her likeledes ute av drift.

Det er selvsagt at i disse to tilfeller vil i avvik fra fremstillingen i flytdiagrammet tilsetningen av destillasjonsresten fra fordestillasjonen foregå til det via ledningen 12 uttrukkede aromatkonsentrat.

Det på tegningen viste flytdiagram inneholder bare de for forklaring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ubetinget nødvendige anleggsdeler, mens alle sideinnretninger som ikke står i umiddelbar sammenheng med oppfinnelsen ikke er blitt vist i flytdiagrammet. Dette gjelder spesielt for varmeveks-lerne for varmeutveksling mellom de enkelte prosesstrømmer, om-løpskokere for oppvarming av de enkelte kolonner, innretninger for regenerering henholdsvis erstatning av brukt oppløsnings-middel samt samtlige måle- og styreinnretninger.

Virkningen av arbeidsmåten ifølge oppfinnelsen blir demonstrert ved hjelp av det følgende fremgangsmåteeksempel. Dette viser derved til utførelsesformen for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen som ligger til grunn for det på tegningen viste flytdiagram. De viktigste tallverdier er sammenfattet i den følgende tabell. Som anvendelsesprodukt ble det benyttet et reformat fra petroleumsbearbeidelsen, med et benzolinnhold på 4,3 vektprosent.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et aromatkonsentrat, til bruk som tilsetning i forgasserdrivstoff, av hydrokarbonblandinger med et kokeområde mellom 40 og 170°C, som foruten ikke-aromater inneholder flere aromater, idet hydrokarbonblandingen underkastes en ekstraksjonsdestillasjon (4) under anvendelse av N-substituerte morfoliner, hvis substituenter ikke har mer enn 7 C-atomer som selektivt oppløsningsmiddel, og hvor de lavtkokende ikke-aromater med et kokeområde til 105°C praktisk talt fullstendig bortdestilleres og de høyere-kokende ikke-aromater med et kokeområde mellom 105 og 160°C i overveiende' grad trekkes ut som raffinat (6, 9) via toppen av ekstraksjonsdestillasjonskolonnen (4), hvoretter oppløsnings-middelet skilles ut ved destillasjon fra de øvrige hydrokarboner i ekstraktet i en etterfølgende utdrivningskolonne (11) og hvor disse benyttes helt eller delvis som tilsetningskomponent, karakterisert ved at ved opparbeidelsen av hydrokarbonblandinger som inneholder bestanddeler som koker over 170°C underkastes hydrokarbonblandingen en fordestillasjon (2) ved hvilken de opp til 169°C (under normalbetingelser) kokende bestanddeler skilles ut ved destillasjon og tilføres ekstraksjonsdestillasjonen (4), mens destillasjonsresten tilsettes (10) det som tilsetningskomponent tjenende aromatkonsentrat.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fordestillasjonen (2) gjennomføres under øket trykk, idet trykket hver gang innstilles slik at fordestillasjonen kan drives ved høyere temperatur enn ekstraksjonsdestillasjonen (4), slik at de i fordestillasjonen (2) dannede endeproduktdamper (3) kan benyttes under fullstendig kondensasjon til kolonneoppvarming i ekstraksjonsdestillasjonen (4) og at det derved dannede kondensat innledes i ekstraksjonsdestillasjonen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at det i fordestillasjonen (2) arbeides med et trykk opptil 15 bar.