PL95706B3 - Sposob oczyszczania weglowodorow aromatycznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania mieszaniny weglowodorów aromatycznych uzyskanej w wyniku ekstrakcji odpowiednim rozpuszczalnikiem (np. N-metylopirolidonem, sulfolanem, etylenoglikolami, N-metyloformamidem, dwumetylosulfotlenkiem) produktów katalitycznego reformingu benzyn lub frakcji BTK (benzen, toluen, ksyleny) z przerobu benzyn popirolitycznych od sladowych ilosci zwiazków o charakterze nienasyconym, stanowiacy uzupelnienie sposobu wedlug patentu 86867.

Sposób wedlug patentu 86867 polega na tym, ze mieszanine weglowodorów aromatycznych przepuszcza sie w podwyzszonej temperaturze przez zloze makroporowatego sulfokationitu znajdujacego sie w formie wodorowej. Odebrany produkt poddaje sie rozdestylowaniu na indywidualne weglowodory — benzen, toluen, etylobenzen, ksyleny.

Poddawana rafinacji mieszanina weglowodorów aromatycznych uzyskiwana w wyniku ekstakcji produktów katalitycznego reformingu benzyn lub frakcji z przerobu benzyn popirolitycznych zawiera jednak 0,2—0,1% wody. Przy takim zawodnieniu mieszaniny nastepuje stosunkowo szybki spadek aktywnosci katalizatora jonitowego. Spadek ten spowodowany jest sorpcja przez jonit wody, która wplywa inhibutujaco na proces kondensacji i polimeryzacji zanieczyszczen znajdujacych sie w mieszaninie, dezaktywuje katalizator i powoduje koniecznosc czestej jego regeneracji. Trudnosci te mozna wyeliminowac, jezeli zastosuje sie dwuetapowy sposób oczyszczania weglowodorów aromatycznych, przy pomocy ukladu szeregowo polaczonych kolumn jonitowych ze zlozem makroporowatego sulfokationitu.

W pierwszym etapie oczyszczania na suchym zlozu sulfokationitu usuwa sie z mieszaniny weglowodorów wode. Osuszanie przebiega w temperaturze otoczenia. Osuszona mieszanine weglowodorów aromatycznych przepuszcza sie przez drugie zloze makroporowatego sulfokationitu. Ten etap oczyszczania weglowodorów aromatycznych prowadzi sie w temperaturze podwyzszonej, w fazie cieklej, bezcisnieniowe. Po przepuszczeniu mieszaniny weglowodorów aromatycznych przez obydwa zloza kationitu poddaje sie ja rozdestylowaniu na indywidualne weglowodory.

Sulfokationit w warunkach osuszania mieszaniny weglowodorów aromatycznych charakteryzuje sie wysoka pojemnoscia sorpcyjna w stosunku do wody, do okolo 500 mg H20/g jonitu. Reaktywacje jego2 95 706 wlasciwosci sorpcyjnych osiaga sie poprzez azeotropowe oddestylowanie wody zasorbowanej przez jonit. Jako czynnik azeotropujacy stosuje sie opary oszczonych indywidualnych weglowodorów aromatycznych, glównie benzenu lub toluenu.

Dzieki zastosowaniu osuszania weglowodorów aromatycznych obserwuje sie kilkakrotne przedluzenie czasu pracy katalizatora jonitowego na drugim stopniu oczyszczania, co jest bardzo istotne, poniewaz unika sie w ten sposób czestej regeneracji zloza jonitowego wymagajacej wprowadzenia do ukladu dodatkowo zwiazków polarnych. Spadek aktywnosci jonitu, spowodowany blokowaniem aktywnych grup sulfonowych przez sorbujace sie na nich produkty powstale w wyniku polimeryzacji zanieczyszczen, jest korygowany przez regeneracje.

Zatruty sulfokationit — katalizator regeneruje sie przemywajac go w podwyzszonej temperaturze polarnymi rozpuszczalnikami organicznymi takimi jak: kwas octowy, aceton, metanol i inne nizsze alkohole alifatyczne.

Oczyszczone wedlug wynalazku weglowodory aromatyczne, cechuja sie wysokim stopniem czystosci, spelniaja tez calkowicie wymagania norm swiatowych na zawartosc weglowodorów nienasyconych, co jest charakteryzowane miedzy innymi przez test, polegajacy na okresleniu zabarwienia fazy nieorganicznej po kontakcie weglowodorów ze stezonym kwasem siarkowym. Otrzymywane ubocznie podczas destylacji rafinatu produkty polimeryzacji i alkilacji, moga byc bez dodatkowych operacji wykorzystywane jako dodatki do olejów opalowych.

Przyklad I. Przez kolumne jonitowa 0=16 mm wypelniona 50 ml sulfokationitu Amberlyst 15 w formie wodorowej zawierajacej ponizej 3% wilgoci, przepuszczono w temperaturze pokojowej ekstrakt aromatyczny uzyskany w wyniku ekstrakcji reformatu w procesie „ArosdVan" i charakteryzujacy sie stopniem zabarwienia wyciagu kwasnego 5^6 wedlug ASTM D—848—62, oraz zawierajacy 0,2% wody (czesciowo w postaci emulsji). Szybkosc dozowania 8 obj. (obj. kat. X godz.'Wyciek zawierajacy ponizej 150 ppm wody kierowano na druga kolumne wypelniona 50 cm kationitu Amberlyst 15 o wlasciwosciach analogicznych jak w kolumnie pierwszej. W kolumnie tej w temperaturze 90°C prowadzono koncowa rafinacje ekstrdktu.

Rafinat — produkt nastepnie poddano destylacji pod cisnieniem atmosferycznym na kolumnie destylacyjnej posiadajacej okolo 25 pólek teoretycznych przy O : D = 5 :1, uzyskujac frakcje weglowodorów charakteryzujace sie temperatura wrzenia i zabarwieniem wyciagu kwasnego wedlug ASTM D—848—62 odpowiednio: frakcja benzenowa 80—85°C; barwa <1; frakcja toluenowa 109^112°; barwa —1; frakcja etylobenzenowa 134-137°C; barwa <3; frakcja ksylenowa 137-145°C; barwa- 2. Przez kolumny przepuszczono ok. 5500 objetosci ekstraktu, okresowo kolumne osuszajaca odwadniano oparami benzenu.

W przypadku jednostopniowego oczyszczania ekstraktu aromatycznego juz po przepuszczeniu 600 obj. ekstraktu stwierdzono niewystarczajacy stopien oczyszczenia.

Przykl ad II. Przez kolumne jonitowa wypelniona 50 cm3; kationitu Amberlyst 15 w formie wodorowej i zawierajacego ponizej 3% wilgoci, przepuszczono w temperaturze pokojowej ekstrakt aromatyczny uzyskany w wyniku ekstrakcji w procesie ,,Arosolvan" frakcji BTK (benzen-toluen-ksyleny) pochodzacej z przerobu benzyn popirolitycznych. Ekstrakt zawieral 0,2% wody i charakteryzowal sie stopniem zabarwienia wyciagu kwasnego >6 wedlug ASTM D—848—62. Nastepnie wyciek kierowano na druga kolumne wypelniona 50 cm3 kationitu Amberlyst 15 i prowadzono oczyszczanie w warunkach jak w przykladzie 1. Wyciek poddawano destylacji jak w przykladzie 1 uzyskujac indywidualne weglowodory charakteryzujace sie barwa wedlug ASTM D—848-62: benzenowa - 1, toluenowa —1, etylobenzenowa — 3, ksylenowa — 2 * 3. Przez kolumny przepuszczono okolo 4500 objetosci ekstraktu. Przy oczyszczaniu jednostopniowym juz po przepuszczeniu 600 objetosci ekstraktu stwierdzono niedostateczne oczyszczenie.

Przyklad 111.. Dwie kolumny jonitowe 0-16 mm zawierajace po 50 ml kationitu Wofatit KS —10 w formie wodorowej pracowaly w warunkach jak w przykladzie 1. Po kazdych 24 godzinach pracy kolumn i przepuszczeniu ok. 190 obj. ekstraktu (obj, zloza (w jednej kolumnie) kationitu przerywano rafinacje i kationit w kolumnie pierwszej osuszajacej aktywowano. Aktywacje - odwodnienie prowadzono przepuszczajac przez, zloze kationitu opary benzenu (benzen zawieral okolo 550 ppm H^O) w temperaturze 100 + 105°C z szybkoscia 4 g benzenu na cm3 kationitu na godzine w ciagu 1,5 godziny. Po takiej operacji kationit zawieral ponizej 4% wag. wody i byl ponownie uzywany jako osuszacz w pierwszym etapie nastepnego cyklu rafinacji. Po przepuszczeniu przez kolumny ok. 1001 (ok. 2000 obj. (obj. zloza kationitu w jednej kolumnie) esktraktu zloze kationitu, na którym prowadzono koncowa rafinacje w90°C, poddano reaktywacji, przemywajac je w temperaturze 50°C metanolem z szybkoscia 3 obj./obj. kat. X godz. wciagu trzech godzin. Nastepnie po odmyciu metanolu benzenem (5 obj./obj. kat. w ciagu 2 godzin), prowadzono na kolumnach rafinacje ekstraktu aromatycznego jak w przykladzie 1. Frakcje uzyskane po rozdestylowaniu produktu mialy nastepujace barwy wedlug ASTM: benzenowa < 1, toluenowa > 1, etylobenzenowa- 3, ksylenowa > 2, Rafinat, uzyskany przed reaktywacja kationitu w kolumnie drugiej, po rozdestylowaniu dal frakcje majace zabarwienie wyciagu kwasnego: benzenowa > 1; toluenowa > 2; etylobenzenowa- 4; ksylenowa > 3.95 706 3

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób oczyszczania weglowodorów aromatycznych od zwiazków o charakterze nienasyconym przez przepuszczanie weglowodorów lub ich mieszanin w fazie cieklej przez zloze silnie kwasowego sulfokationitu w formie wodorowej, a nastepnie destylacje produktu cieklego wedlug patentu nr 86867, znamienny tym, ze proces prowadzi sie dwuetapowo, przy czym w pierwszym etapie zawilgocona mieszanine weglowodorów w temperaturze pokojowej przepuszcza sie przez zloze suchego sulfokationitu obnizajac zawartosc wody w weglowodorach ponizej 300 ppm; i tak osuszona mieszanine poddaje rafinacji w podwyzszonej temperaturze w obecnosci makroporowatego sulfokationitu.

2. Sposób oczyszczania wedlug zastrz. 1, znamienny t y m, ze wode zasorbowana na suIfokatjonicie w pierwszym etapie oczyszczania usuwa sie z jonitu przepuszczajac przez niego opary oczyszczonych indywidualnych weglowodorów aromatycznych zas substancje zasorbowane w drugim etapie oczyszczania wymywa sie z kationitu rozpuszczalnikami polarnymi, jak nizsze alkohole alifatyczne, glównie metanol craz ketony, glównie aceton.