PL107306B1 - Sposob przerobki frakcji dwusiarczku wegla w procesie hydrorafinacji benzolu koksowniczego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przeróbki frakcji dwusiarczku wegla w procesie hydrorafi¬ nacji benzolu koksowniczego.

Dwusiarczek wegla wystepujacy w benzolu kok¬ sowniczym w ilosciach od 0,5 do 1,5% jest tok¬ syczna ciecza, wrzaca w temperaturze 46°C. Jest on latwopalny, a w mieszankach z powietrzem tworzy mieszaniny wybuchowe. Utylizacja dwu¬ siarczku wegla w procesie przerobu benzolu kok¬ sowniczego mimo rozwoju nowoczesnych metod hydrorafinacji stanowi nadal powazny, wciaz nie¬ rozwiazany problem. Wyodrebnienie CS2 w postaci produktu handlowego jest nieoplacalne, a inny sposób wykorzystania tej frakcjii, na przyklad jako paliwa i dodatku do olejów spalanych pod kotlami energetycznymi nie wchodzi w rachube ze wzgle¬ du na niebezpieczenstwo skazenia atmosfery dwu¬ tlenkiem siarki, stanowiacym ostateczny produkt spalania CS2 i innych organicznych zwiazków siarki zawartych w benzolu koksowniczym.

Stosowane dotychczas sposoby hydrorafinacji frakcji benzolowych polegaja na obróbce uwodar- niajacej tych frakcji przy uzyciu wodoru i wobec katalizatorów uwodornienia, przy czym procesowi hydrorafinacji poddaje sie zazwyczaj poszczególne frakcje odpowiadajace frakcji benzenowej, frakcji toluenowej, ksylenowej i frakcji tak zwanej sol- went-nafty po ich destylacyjnym oddzieleniu od pozostalosci podestylacyjnej zwanej równiez ben¬ zolem ciezkim. 10 15 20 30 Inne czesciej stosowane schematy technologicz¬ ne hydrorafinacji benzolu przewiduja jedynie wstepne rozdzielenie destylacyjne benzolu na ben¬ zol lekki i na benzol ciezki. Benzol lekki obej¬ mujacy wszystkie lzejsze frakcje od frakcji dwu¬ siarczku wegla i cyklopentadienu az do solvent- -nafty wlacznie poddaje sie procesowi hydrorafi¬ nacji, przy czym w procesie uwodornienia zwiazki siarkowe pochodne weglowodorów ulegaja prze¬ tworzeniu do siarkowodoru i odpowiedniego we¬ glowodoru, podczas gdy dwusiarczek wegla prze¬ ksztalca sie w H2S i metan. 'Wydzielony w dal¬ szym procesie oczyszczania ze strumienia weglo¬ wodorów siarkowodór kierowany jest do instalacji Clausa, gdzie w obecnosci powietrza spalany jest do siarki elementarnej.

Omówiony sposób hydrorafinacji benzolu spro¬ wadzajacy sie do katalitycznej obróbki wodorem szerokiej frakcji stanowiacej tak zwany lekki ben¬ zol pociaga za soba ze wzgledu na zawarty tam CS2 i cyklopentadien wysokie zuzycie wodoru. Na kazdy mol zawartego tam CS2 zuzywa sie 4 mole H2, na kazdy mol cyklopentadieniu 2—3 moli H2.

Poza tym traci sie w ten sposób zawarty we frakcji dwusiarczku wegla cenny cyklopentadien, ulegajacy w procesie hydrorafinacji uwodornieniu do cyklopentanu i pentanu. Ponadto obecnosc frakcji dwusiarczku wegla w surowcu poddawa¬ nym hydrorafinacji wplywa niekorzystnie na zy- 107 306^ I wotnosc uzytych w procesie uwodornienia katali¬ zatorów.

Istota wynalazku polega na tym, ze wydzielona destylacyjnie z benzolu koksowniczego lekka frak¬ cje, zwana przedgonem benzolowymi, wrzaca w temperaturze 40—75°C, zawierajaca glównie dwu¬ siarczek wegla i cyklopentadien obok innych zwiazków nienasyconych i siarkowych oraz pew¬ nej ilosci weglowodorów aromatycznych glównie benzenu, poddaje sie w znamy sposób procesowi wydzielania cyklopentadienu poprzez jego dime- ryzacje i oddestylowanie od pozostalosci, stano¬ wiacej dimer cyfclopentadienu, frakcji dwusiarczku wegla, która kieruje sie bezposrednio do spalania i spala w palniku przy niewielkim nadmiarze po¬ wietrza siegajacym do 4%", a gazowe produkty spa¬ lania w postaci S02 i C02 wprowadza do insta¬ lacji Clausa, gdzie nastepuje zmieszanie w odpo¬ wiednim stosunku ze strumieniem S02 i H2S, po¬ chodzacym z procesu hydrarafimacji glównych frakcji benzolowych i spalenie polaczonych stru¬ mieni do siarki elementarnej.

Sposobem wedlug wynalazku w procesie rekty¬ fikacyjnego rozdzialu benzolu surowego na benzol ciezki i frakcje benzolu lekkiego z trudno konden- sujacych sie najlzejszych skladników benzolowych wyikrapla sie dzieki glebokiemu schlodzeniu tych gazów przy pomocy krazacej w obiegu Chlodni¬ czym solanki frakcje dwusiarczku wegla, zawiera¬ jaca w swoim skladzie obok CS2, cyklopentadien, inne zwiazki alifatyczne nienasycone i siarkowe oraz pewien udzial weglowodorów aromatycznych, glównie benzenu. Frakcje te poddaje sie obróbce prowadzacej do wydzielenia cyklopentadienu na drodze samorzutnej lub termicznej dimeryzacji i oddestylowaniu skladników lzejszych w tym glównie CS2, benzenu i innych od pozostalosci po¬ destylacyjnej, stanowiacej glównie dwucyklopen- tadien, który z pozostalosci podestylacyjnej wy¬ dziela sie przez 4 oddestylowanie pod zmniejszonym cisnieniem lub przez destylacje z para wodna.

Natomiast frakcje dwusiarczku wegla juz po¬ zbawiona cyikloperutadienu kieruje sie bezposred¬ nio do palnika i spala przy 4% nadmiarze powie¬ trza. Gazy spalinowe, których glównymi skladni¬ kami sa S02 i C02 kieruje sie nastepnie do in¬ stalacji Clausa, gdzie doprowadzany jest równiez siarkowodór z hydroodsiarcznia zasadniczych frakcji benzolowych, jak równiez z procesów hy¬ droodsiarczania frakcji weglowodorowych innego pochodzenia, na przyklad z przeróbki ropy na¬ ftowej.

Zmieszane w odpowiednim stosunku strumienie PZG Koszalin 1306 4 H2S i S02, zapewniajacym przebieg reakcji we¬ dlug równania ZH^S-hSO* > 3S + 2HdO ulegaja przereagowaniu z wytworzeniem siarki elementar¬ nej. W razie potrzeby przy niedoborze S02 z 5 procesu spalania frakcji dwusiarczku wegla spala sie do S02 czesc strumienia siarkowodoru, pocho¬ dzacego z hydroodsiarczania podstawowych frakcji benzolu lekkiego.

Sposób wedlug wynalazku pozwala na znaczne 0 obnizenie kosztów procesu hydroodsiarczania przez obnizenie zuzycia wodoru w porównaniu ze sposo¬ bami przewidujacymi hydroodsiarczanie frakcji benzolu lekkiego z wlaczeniem frakcji dwusiarcz¬ ku wegla. Poza tym umozliwia odzyskanie dwu- 15 cyklopentadienu, cennego pólproduktu do wytwa¬ rzania zywic i lakierów, przynosi oszczednosci na zmniejszeniu gabarytów aparatów instalacji hy¬ droodsiarczania, odciaza w znacznym stopniu ka¬ talizatory uwodornienia dienów i hydroodsiarcza- ^ nia zwiekszajac w ten sposób ich zywotnosc i ula¬ twia koncowy proces rektyfikacji rafinowanego benzolu.

Zas/trzezenie patentowe , Sposób przeróbka frakcji dwusiarczku wegla w, procesie hydrorafinacji benzolu koksowniczego po¬ przez wstepne destylacyjne wydzielanie z benzolu surowego na drodze destylacji i niskotemperatu- 30 rowej kondensacji frakcji lekkiej, wrzacej w za¬ kresie od 40—75°C zawierajacej glównie dwusiar¬ czek wegla i cyklopentadien obok innych zwiaz¬ ków nienasyconych i siarkowych oraz weglowodo¬ rów aromatycznych glównie benzenu, znamienny M tym, ze lekka frakcje, wrzaca w zakresie 40—75°C, poddaje sie w znany sposób procesowi wydziele¬ nia cyklopentadienu poprzez jego dimeryzacje i oddestylowanie frakcji dwusiarczku wegla od pozostalosci zawierajacej dimer cyklopentadienu, 40 po czym frakcje dwusiarczku wegla kieruje sie bezposrednio do spalania i spala w palniku przy niewielkim nadmiarze powietrza wynoszacym do 4%, a gazowe produkty spalania zawierajace glów¬ nie S02 i C02 wprowadza do instalacji Clausa, ^ gdzie nastepuje zmieszanie w odpowiednim sto¬ sunku ze strumieniem S02 i H2S, otrzymanym przez czesciowe wstepne spalenie siarkowodoru wydzielonego po procesie hydroodsiarczania glów¬ nej frakcji benzolowej oraz z siarkowodorem po- ^ chodzacym z innych zródel, zwlaszcza z hydrood¬ siarczania destylatów ropy naftowej i przereago- wanie polaczonych strumieni do siarki elemen¬ tarnej.

/ D-2164 95 egz. A-4 a 45 il