RU2157360C1 - Method of removing unsaturated hydrocarbons from benzene - Google Patents

Method of removing unsaturated hydrocarbons from benzene Download PDF

Info

Publication number
RU2157360C1
RU2157360C1 RU99118148A RU99118148A RU2157360C1 RU 2157360 C1 RU2157360 C1 RU 2157360C1 RU 99118148 A RU99118148 A RU 99118148A RU 99118148 A RU99118148 A RU 99118148A RU 2157360 C1 RU2157360 C1 RU 2157360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
benzene
purification
product
hydrocarbons
column
Prior art date
Application number
RU99118148A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Трофимов
Б.И. Пантух
В.И. Деревцов
Original Assignee
ООО "Синтезхим Бис"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "Синтезхим Бис" filed Critical ООО "Синтезхим Бис"
Priority to RU99118148A priority Critical patent/RU2157360C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2157360C1 publication Critical patent/RU2157360C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: petrochemical processes. SUBSTANCE: benzene produced from petroleum product pyrolysis C6-C7-fractions is freed of unsaturated hydrocarbon impurities by extractive distillation with dimethylformamide, after which unsaturated hydrocarbons separated from benzene as head fraction are oligomerized at 150-170 C in presence of 0.0001-0.001% (based on the weight of benzene) of benzenesulfonic acid. Benzene distilled off from resulting oligomers is combined with benzene obtained as bottom fraction from extractive distillation column and freed of thiophene by known techniques. Purity of thus obtained benzene is at least 99.90 wt %. EFFECT: simplified process and increased purity of product. 1 dwg, 3 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к способам очистки бензола от примесей непредельных углеводородов. The invention relates to the field of petrochemistry, in particular to methods for purifying benzene from impurities of unsaturated hydrocarbons.

Промышленность органического синтеза предъявляет высокие требования к качеству нефтехимического бензола, особенно по содержанию непредельных соединений и тиофена. Для бензола марки "очищенный", вырабатываемого в соответствии с ГОСТ 9572-77, окраска серной кислотой не должна превышать 0,1 в номерах образцовой шкалы, а содержание тиофена - 0,0001% мас. The organic synthesis industry places high demands on the quality of petrochemical benzene, especially in the content of unsaturated compounds and thiophene. For benzene grade "purified", produced in accordance with GOST 9572-77, coloring with sulfuric acid should not exceed 0.1 in the numbers of the standard scale, and the thiophene content - 0.0001% wt.

Известен способ очистки бензола, полученного ректификацией из бензол-толуольной фракции пироконденсата этилен-пропиленового производства от непредельных, в том числе и диеновых, неароматических углеводородов, путем обработки их очищающим комплексом на основе алюминия и четыреххлористого углерода (авт. свид. СССР N 615053, С 07 С 7/148, 1978). Способ позволяет провести очистку от непредельных соединений до их остаточного содержания 0,05% мас. при исходном 1,5 - 2,0% мас. A known method of purification of benzene obtained by distillation from the benzene-toluene fraction of the pyrolysis condensate of ethylene-propylene production from unsaturated, including diene, non-aromatic hydrocarbons, by treating them with a cleaning complex based on aluminum and carbon tetrachloride (ed. Certificate of the USSR N 615053, C 07 C 7/148, 1978). The method allows purification from unsaturated compounds to their residual content of 0.05% wt. at the source of 1.5 - 2.0% wt.

Модификация очищающего комплекса за счет его нанесения на активированную поверхность окиси алюминия позволяет повысить качество очистки при более высоком содержании примесей непредельных углеводородов в сырье - до 5,0% мас. (авт. свид. СССР N 1825355, кл. С 07 С 7/148, 15/04, заявл. 01.04.91, опубл. 30.06.93). Modification of the cleaning complex due to its deposition on the activated surface of aluminum oxide can improve the quality of treatment at a higher content of impurities of unsaturated hydrocarbons in the feed - up to 5.0% wt. (ed. certificate of the USSR N 1825355, class С 07 С 7/148, 15/04, decl. 04/01/91, publ. 06/30/93).

Недостатками способов адсорбционной очистки является большой удельный расход адсорбента на единицу продукта, периодически возникающая проблема захоронения отработанного адсорбента, длительность процесса очистки. В случае содержания тиофена в бензоле срок службы очищающего агента резко сокращается. The disadvantages of adsorption purification methods are the large specific consumption of adsorbent per unit of product, the recurring problem of disposal of spent adsorbent, the duration of the cleaning process. In the case of thiophene in benzene, the life of the cleaning agent is drastically reduced.

Подобные проблемы возникают и при очистке бензола от непредельных соединений на природных адсорбентах, например на активных глинах, с последующим выделением целевого продукта ректификацией [А.Д. Беренц и др. Переработка жидких продуктов пиролиза. М., Химия, 1985, с. 216; авт. свид. СССР 1065392, кл. С 07 С 15/04, 7/148, 1984]. Similar problems arise during the purification of benzene from unsaturated compounds on natural adsorbents, for example, on active clays, with the subsequent isolation of the target product by distillation [A.D. Berenz et al. Processing of liquid pyrolysis products. M., Chemistry, 1985, p. 216; author testimonial. USSR 1065392, class C 07 C 15/04, 7/148, 1984].

В промышленном производстве бензола наиболее эффективным методом очистки бензола от непредельных соединений является каталитическая гидроочистка, включающая обработку сырья водородом (водородсодержащим газом) в присутствии катализаторов - окислов металлов VIII, VI групп Периодической системы при температуре 140-180oC, давлении 3-5 ата на I стадии очистки, при температуре 350-480oC и давлении 3-5 ата на II стадии с последующей доочисткой от примесей непредельных соединений на активных глинах и выделением насыщенных ароматических углеводородов, количество которых при гидроочистке возрастает, азеотропной или экстрактивной ректификацией [Состав и переработка жидких продуктов пиролиза на отечественных установках. Тематический обзор. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1977, с. 76-77]. Способ обеспечивает получение высокочистого бензола (содержание основного вещества 99,90% маc. и выше) с высоким выходом.In the industrial production of benzene, the most effective method for purifying benzene from unsaturated compounds is catalytic hydrotreating, which includes the processing of raw materials with hydrogen (hydrogen-containing gas) in the presence of catalysts - metal oxides of groups VIII, VI of the Periodic Table at a temperature of 140-180 o C, pressure 3-5 at I stage of purification, at a temperature of 350-480 o C and a pressure of 3-5 ata at stage II, followed by purification from impurities of unsaturated compounds on active clays and the release of saturated aromatic hydrocarbons, count the number of which increases during hydrotreating, by azeotropic or extractive distillation [Composition and processing of liquid pyrolysis products in domestic plants. Thematic review. M., TsNIITEneftekhim, 1977, p. 76-77]. The method provides high-purity benzene (content of the main substance of 99.90% wt. And above) with a high yield.

Однако существенным недостатком, не позволяющим использовать его на малотоннажных полупромышленных установках, является его технологическая сложность, большие капитальные затраты, проблемы, связанные с обеспечением водородом, большая энергоемкость процесса - факторы, делающие процесс получения высокочистого бензола нерентабельным. However, a significant drawback that does not allow its use in small-tonnage semi-industrial plants is its technological complexity, high capital costs, problems associated with providing hydrogen, high energy intensity of the process - factors that make the process of obtaining high-purity benzene unprofitable.

Способ каталитической гидроочистки в период его разработки предусматривал вместо первой стадии форгидрирования для очистки от непредельных соединений их термическую полимеризацию, используемую, например, на установках фирмы Шольван-Хеми, Лурги [Л.Я. Коляндр. Получение чистого бензола для синтеза. М., Металлургия, 1966, с. 120-122]. The method of catalytic hydrotreating during its development provided for instead of the first stage of hydrohydrogenation for purification from unsaturated compounds their thermal polymerization, used, for example, at facilities of the company Sholvan-Khemi, Lurga [L.Ya. Kolyandr. Obtaining pure benzene for synthesis. M., Metallurgy, 1966, p. 120-122].

Полимеризацию непредельных соединений в сыром бензоле коксохимического производства (позднее - бензол-толуол-ксилольной фракции) проводили при 200oC, давлении до 60 ата в присутствии коксового газа с последующей отгонкой бензола от полимера, который составлял единственный отход при очистке.The polymerization of unsaturated compounds in the crude benzene coke production (later - benzene-toluene-xylene fraction) was carried out at 200 o C, a pressure up to 60 atm in the presence of coke-oven gas, followed by distilling off benzene from the polymer, which was the only waste during cleaning.

Однако способ термической полимеризации оказался недостаточно эффективным, несмотря на жесткий режим полимеризации, не обеспечивал достаточно полного выделения непредельных соединений, что приводило к покрытию аппаратуры на следующей стадии гидроочистки смолистыми отложениями, затрудняющими эксплуатацию установок. Поэтому термическая полимеризация была повсеместно заменена каталитическим предварительным гидрированием (форгидрированием). However, the thermal polymerization method turned out to be insufficiently effective, despite the severe polymerization mode, did not provide a sufficiently complete separation of unsaturated compounds, which led to the coating of the equipment at the next stage of hydrotreating with tarry deposits, which complicated the operation of the plants. Therefore, thermal polymerization has been universally replaced by catalytic pre-hydrogenation (forhydrogenation).

Однако при необходимости получения высокочистого бензола, в том числе из жидких продуктов пиролиза, после гидроочистки наряду с очисткой от предельных неароматических углеводородов требуется тонкая доочистка от непредельных соединений и тиофена известными методами - адсорбцией, кристаллизацией, каталитической очисткой с использование специальных катализаторов, химочисткой [В. А. Двинин и др. Тонкая очистка бензольной фракции пироконденсата от олефинов и тиофена. Нефтепереработка и нефтехимия, N 9, 1988, с. 19-21]. However, if it is necessary to obtain high-purity benzene, including from liquid pyrolysis products, after hydrotreating, along with purification from saturated non-aromatic hydrocarbons, fine purification of unsaturated compounds and thiophene by known methods — adsorption, crystallization, catalytic purification using special catalysts, and chemical purification [V. A. Dvinin et al. Fine purification of the benzene fraction of pyrocondensate from olefins and thiophene. Oil refining and petrochemistry, N 9, 1988, p. 19-21].

Таким образом, все известные методы очистки от непредельных неароматических углеводородов основываются на адсорбционных процессах, гидрировании или химическом взаимодействии с очищающим агентом, носящим также адсорбционный характер (авт. свид. 615053, авт. свид. 1825355, кл. С 07 С 15/04, 7/148). Thus, all known methods for purification from unsaturated non-aromatic hydrocarbons are based on adsorption processes, hydrogenation, or chemical interaction with a cleaning agent that is also adsorptive (author certificate 615053, author certificate 1825355, class C 07 C 15/04, 7/148).

Сведений о принципиально иных методах очистки от непредельных углеводородов, не основанных на вышеуказанных процессах, в технической и патентной литературе не обнаружено. Information on fundamentally different methods of purification from unsaturated hydrocarbons that are not based on the above processes was not found in the technical and patent literature.

Предлагается способ очистки бензола от непредельных неароматических углеводородов путем экстрактивной ректификации с использованием диметилформамида в качестве растворителя, выводимые при этом верхним продуктом непредельные углеводороды подвергают олигомеризации при температуре 150-170oC в присутствии 0,001- 0,0001% мас. бензолсульфокислоты с последующей отгонкой бензола от олигомеризата. Соотношение (массовое) диметилформамида (ДМФА) к сырью составляет 4,5 - 6 : 1.A method is proposed for purifying benzene from unsaturated non-aromatic hydrocarbons by extractive distillation using dimethylformamide as a solvent, the unsaturated hydrocarbons removed with the top product are oligomerized at a temperature of 150-170 o C in the presence of 0.001-0.0001% wt. benzenesulfonic acid followed by distillation of benzene from oligomerizate. The ratio (mass) of dimethylformamide (DMF) to feed is 4.5 - 6: 1.

Кубовый продукт колонны экстрактивной ректификации, не содержащий примесей непредельных углеводородов, после отделения диметилформамида направляют на химочистку от тиофена, очищенный от тиофена бензол соединяют с бензолом, выделенным после очистки головной фракции от непредельных углеводородов. The bottoms product of the extractive distillation column, which does not contain impurities of unsaturated hydrocarbons, after separation of dimethylformamide is sent for dry cleaning from thiophene, benzene purified from thiophene is combined with benzene, which is isolated after purification of the head fraction from unsaturated hydrocarbons.

Получают бензол высокой степени очистки с содержанием основного вещества не менее 99,90% мас. Highly purified benzene is obtained with a basic substance content of at least 99.90% wt.

В качестве исходного сырья используют бензол, выделенный двухступенчатой ректификацией из жидких C6-C7 пиролизных фракций этилен-пропиленового производства (ЭПП) и прошедший доочистку от предельных и непредельных неароматических углеводородов азеотропной ректификацией с метанолом.As the feedstock, benzene is used, which is separated by two-stage distillation from liquid C 6 -C 7 pyrolysis fractions of ethylene-propylene production (EPP) and after-treatment of saturated and unsaturated non-aromatic hydrocarbons by azeotropic distillation with methanol.

В качестве основных примесей бензол содержит тиофен - 0,01% мас. и циклодиеновые ароматические углеводороды (2-2,6% мас.), не отделяемые при очистке азеотропной ректификацией с использованием известных растворителей (метанола, ацетона). As the main impurities, benzene contains thiophene - 0.01% wt. and cyclodiene aromatic hydrocarbons (2-2.6% wt.), not separated upon purification by azeotropic distillation using known solvents (methanol, acetone).

Способ осуществляют по следующей схеме (см. чертеж). The method is carried out according to the following scheme (see drawing).

Бензол направляют в среднюю часть колонны экстрактивной ректификации 1. Эффективность колонны 140 практических тарелок (пр.т.), флегмовое число (фл. ч. ) - 2, температура верха (tверхаo) - 80oC, давление - 0,8-1 ата, температура куба (tкубаo) - 160oC.Benzene is sent to the middle part of the extractive distillation column 1. The efficiency of the column is 140 practical plates (etc.), reflux ratio (fl.h.) - 2, top temperature (t top o ) - 80 o C, pressure - 0.8 -1 ata, the temperature of the cube (t cube o ) - 160 o C.

В верхнюю часть колонны подают при температуре 90oC диметилформамид (ДМФА) при массовом соотношении к сырью 4,5-6:1.At the temperature of 90 ° C., dimethylformamide (DMF) is fed to the top of the column at a weight to feed ratio of 4.5-6: 1.

Верхний продукт колонны, содержащий 75-80% мас. бензола и составляющий 9,6 - 12% мас. от исходного, направляют в полимеризатор 2, в котором при температуре 150-170oC и в присутствии 0,001-0,0001% мас. сульфокислоты проводят олигомеризацию непредельных углеводородов.The top product of the column containing 75-80% wt. benzene and a component of 9.6 - 12% wt. from the source, sent to the polymerization unit 2, in which at a temperature of 150-170 o C and in the presence of 0.001-0.0001% wt. sulfonic acids carry out oligomerization of unsaturated hydrocarbons.

При этом непредельные соединения образуют, в основном, димеры, содимеры, тримеры, температура кипения кубового продукта - 210-240oC. Олигомеризат направляют в ректификационную колонну 3 для выделения очищенного бензола, который соединяют с бензолом, выделенным из кубового продукта.In this case, unsaturated compounds form mainly dimers, co-dimers, trimers, the boiling point of the bottoms product is 210-240 ° C. The oligomerizate is sent to distillation column 3 to recover purified benzene, which is combined with benzene isolated from the bottoms product.

Кубовый продукт колонны экстрактивной ректификации 1 направляют в десорбер 4, из которого диметилформамид направляют рециклом в колонну 1, а головную фракцию - в узел очистки от тиофена. The bottoms product of the extractive distillation column 1 is sent to stripper 4, from which dimethylformamide is recycled to column 1, and the head fraction to the thiophene purification unit.

Очистку от тиофена проводят формальдегидным способом [Л.Я. Коляндр. Получение чистого бензола для синтеза. М., Металлургия, 1966, с. 66-67]. Thiophene is purified by the formaldehyde method [L.Ya. Kolyandr. Obtaining pure benzene for synthesis. M., Metallurgy, 1966, p. 66-67].

Очищенный от тиофена бензол соединяют с бензолом верхнего продукта колонны 1, очищенным от непредельных углеводородов. Получают бензол с содержанием основного вещества не менее 99,90% мас., с температурой кристаллизации не менее 5,45oC, плотностью 0,8778 г/см3 при 20oC, показателем окраски серной кислотой менее 0,1 (ГОСТ 2706.3-74).The benzene purified from thiophene is combined with the benzene of the column 1 top product, purified from unsaturated hydrocarbons. Benzene is obtained with a basic substance content of at least 99.90% by weight, with a crystallization temperature of at least 5.45 ° C, a density of 0.8778 g / cm 3 at 20 ° C, and a sulfuric acid stain of less than 0.1 (GOST 2706.3 -74).

Бензол соответствует марке "очищенный" по ГОСТ 9572-77 "Бензол нефтяной". Benzene corresponds to the brand "purified" in accordance with GOST 9572-77 "Petroleum benzene."

Выход бензола 95-95,6% мас. в расчете на исходный продукт или 97,5 - 97,8% мас. в расчете на содержащийся в нем бензол. При этом основные потери бензола происходят на стадии химической очистки кубового продукта от тиофена (более 2,0% мас.). The yield of benzene 95-95.6% wt. calculated on the original product or 97.5 - 97.8% wt. calculated on the benzene contained therein. In this case, the main losses of benzene occur at the stage of chemical purification of the bottoms product from thiophene (more than 2.0% wt.).

Ниже приводятся примеры практического выполнения очистки бензола по заявляемому способу. The following are examples of the practical implementation of the purification of benzene according to the claimed method.

Пример 1. Example 1

10000 г бензола, содержащего 2,09% мас. неароматических непредельных углеводородов, 97,84% мас. основного вещества, направляют в среднюю часть колонны экстрактивной ректификации 1 (фиг. 1), в верхнюю часть колонны подают диметилформамид, нагретый до 90oC. Эффективность колонны 140 практических тарелок (пр. т. ), флегмовое число (фл. ч.)-2, температура верха колонны (tверхаo)-80oC, температура куба (tкубаo)-160oC. Массовое соотношение диметилформамид/бензол составляет 4,5 : 1. Верхний продукт колонны, составляющий 9,62% мас. от исходного, направляют в полимеризатор 2. Содержание бензола в верхнем продукте - 77, 75% мас. Олигомеризацию проводят при температуре 150oC в присутствии 0,00096 г (0,0001% мас.) сульфокислоты, предварительно смешанной с 300 г бензола, очищенного от примесей непредельных углеводородов (для равномерности распределения сульфокислоты в шихте полимеризатора).10000 g of benzene containing 2.09% wt. non-aromatic unsaturated hydrocarbons, 97.84% wt. of the main substance, sent to the middle part of the extractive distillation column 1 (Fig. 1), dimethylformamide heated to 90 o C. is fed to the upper part of the column. Efficiency of the column is 140 practical plates (etc.), reflux ratio (ph.) -2, the temperature of the top of the column (t top o ) -80 o C, the temperature of the cube (t cube o ) -160 o C. The mass ratio of dimethylformamide / benzene is 4.5: 1. The top product of the column, comprising 9.62% wt. . from the source, sent to the polymerizer 2. The benzene content in the upper product is 77, 75% wt. Oligomerization is carried out at a temperature of 150 o C in the presence of 0.00096 g (0.0001% wt.) Of sulfonic acid, pre-mixed with 300 g of benzene, purified from impurities of unsaturated hydrocarbons (for uniform distribution of sulfonic acid in the charge of the polymerization unit).

Непредельные неароматические углеводороды, содержащиеся в верхнем продукте колонны 1, при этом количественно образуют соединения, представляющие, в основном, димеры, содимеры и тримеры диеновых углеводородов с небольшим количеством (около 1,0-1,5%) более высокомолекулярных образований. Unsaturated non-aromatic hydrocarbons contained in the top product of column 1, in this case, quantitatively form compounds representing mainly dimers, codimers and trimers of diene hydrocarbons with a small amount (about 1.0-1.5%) of higher molecular masses.

Время олигомеризации - 30 минут при интенсивности перемешивания 900 об/мин. The oligomerization time is 30 minutes with a stirring intensity of 900 rpm.

Олигомеризат направляют в ректификационную колонну 3 для отгонки бензола, который объединяют с бензолом, выделенным из кубового продукта колонны 1. Из кубового продукта колонны 1 бензол сначала выделяют верхним продуктом десорбера 4, затем его направляют в узел очистки от тиофена 5. The oligomerizate is sent to a distillation column 3 to distill off benzene, which is combined with benzene isolated from the bottoms product of column 1. From the bottoms product of column 1, benzene is first isolated by the upper product of stripper 4, then it is sent to the thiophene 5 purification unit.

Выделенный кубовым продуктом десорбера диметилформамид рециклом направляют в колонну 1. Dimethylformamide recovered by the bottoms product of the stripper is recycled to column 1.

Режим работы десорбера: 40 пр.т., фл.ч. - 1,0, tверхаo-80,2oC, давление 0,8-1 ата, температура на 5-й тарелке (с низа колонны) - 150oC.Operation mode of the stripper: 40 ave., Fl.ch. - 1.0, t top o -80.2 o C, pressure 0.8-1 atm, temperature on the 5th plate (from the bottom of the column) - 150 o C.

Очистку головной фракции десорбера от тиофена проводят формальдегидным способом в присутствии 178,5 г 28%-ного формалина (0,52% в пересчете на 100%-ный), 1048,0 г 94%-ной серной кислоты при температуре 80oC, скорости перемешивания 900 об/мин. в течение 40 минут с последующим отстоем до слива реагента в течение 45 минут.The thiophene stripping head fraction is purified by the formaldehyde method in the presence of 178.5 g of 28% formalin (0.52% in terms of 100%), 1048.0 g of 94% sulfuric acid at a temperature of 80 o C, mixing speeds of 900 rpm for 40 minutes, followed by sediment until the reagent is drained for 45 minutes.

Очищенный бензол, не содержащий тиофена, объединяют с очищенным олигомеризацией бензолом верхнего продукта колонны экстрактивной ректификации 1. Purified thiophene-free benzene is combined with purified benzene oligomerization of the top product of extractive distillation column 1.

Содержание основного вещества в очищенном продукте - 99,94% мас., предельных углеводородов - 0,06% мас., непредельные неароматические углеводороды, в том числе циклодиеновые, отсутствуют. Температура кристаллизации - 5,46oC, плотность 0,8787 г/см3 при 20oC, окраска серной кислотой в номерах образцовой шкалы менее 0,05 (ГОСТ 2706.3-74).The content of the main substance in the purified product is 99.94% wt., Saturated hydrocarbons 0.06% wt., Unsaturated non-aromatic hydrocarbons, including cyclodiene, are absent. The crystallization temperature is 5.46 o C, density 0.8787 g / cm 3 at 20 o C, staining with sulfuric acid in the numbers of the standard scale is less than 0.05 (GOST 2706.3-74).

Выход бензола - 95,51% мас. в пересчете на исходный продукт или 97,58% мас. в расчете на содержащийся в нем бензол. The yield of benzene is 95.51% wt. in terms of the original product or 97.58% wt. calculated on the benzene contained therein.

Содержание компонентов в исходном бензоле и на всех стадиях очистки приведено в таблице 1. The content of components in the starting benzene and at all stages of purification are shown in table 1.

Очищенный бензол по показателям соответствует марке "очищенный" по ГОСТ 9572-77. Refined benzene in terms of performance corresponds to the brand "refined" according to GOST 9572-77.

Пример 2. Example 2

10000 г бензола, содержащего 2,69% мас. неароматических непредельных углеводородов, 97,21% мас. основного вещества, направляют в колонну экстрактивной ректификации 1 (фиг. 1), работающую в режиме примера 1. 10000 g of benzene containing 2.69% wt. non-aromatic unsaturated hydrocarbons, 97.21% wt. the main substance is sent to the extractive distillation column 1 (Fig. 1), operating in the mode of example 1.

В верхнюю часть колонны подают нагретый до 90oC диметилформамид при массовом соотношении к шихте 6,0 : 1,0. Верхний продукт колонны, составляющий 12,11% мас. от подаваемого на очистку, направляют в полимеризатор 2.Dimethylformamide heated to 90 ° C. is fed to the top of the column at a weight ratio of 6.0: 1.0 to charge. The top product of the column, comprising 12.11% wt. from supplied for cleaning, sent to the polymerization device 2.

Содержание бензола в верхнем продукте - 77,37% мас. The benzene content in the upper product is 77.37% wt.

Олигомеризацию проводят при 170oC в присутствии 0,012 г (0,001% мас.) бензолсульфокислоты, предварительно смешанной с 300 г очищенного бензола. Время олигомеризации 30 минут, скорость перемешивания 900 об/мин. Олигомеризат подают в ректификационную колонну 3, верхним продуктом которой отгоняют чистый бензол, объединяемый затем с очищенным бензолом кубового продукта колонны 1.Oligomerization is carried out at 170 o C in the presence of 0.012 g (0.001% wt.) Benzenesulfonic acid, pre-mixed with 300 g of purified benzene. The oligomerization time is 30 minutes, the stirring speed is 900 rpm. Oligomerizate is fed to distillation column 3, the top product of which is distilled off pure benzene, which is then combined with purified benzene bottoms product of column 1.

Из кубового продукта колонны 1 бензол выделяют верхним продуктом десорбера 4, работающего в режиме примера 1. From the bottoms product of column 1, benzene is isolated by the upper product of stripper 4 operating in the mode of Example 1.

Верхний продукт десорбера направляют в узел очистки от тиофена в условиях примера 1 в присутствии 165 г 28%-го формалина и 95,7 г 94%-ной серной кислоты. Очищенный бензол, содержащий 0,0001% мас. тиофена, объединяют с бензолом, очищенным олигомеризацией от непредельных углеводородов. The upper product of the stripper is sent to the thiophene purification unit under the conditions of Example 1 in the presence of 165 g of 28% formalin and 95.7 g of 94% sulfuric acid. Purified benzene containing 0.0001% wt. thiophene, combined with benzene, purified by oligomerization from unsaturated hydrocarbons.

Получают бензол, содержащий 99,90% мас. основного вещества, не содержащий непредельных неароматических углеводородов, имеющий температуру кристаллизации 5,45oC, плотность 0,8787 г/см3 при 20oC, окраску серной кислотой менее 0,10.Get benzene containing 99.90% wt. the main substance, not containing unsaturated non-aromatic hydrocarbons, having a crystallization temperature of 5.45 o C, a density of 0.8787 g / cm 3 at 20 o C, the color of sulfuric acid is less than 0.10.

Выход бензола 95,27% мас. в расчете на исходный продукт или 97,91% мас. на содержащийся в нем бензол. The yield of benzene 95.27% wt. calculated on the original product or 97.91% wt. on benzene contained in it.

Очищенный бензол по показателям соответствует марке "очищенный" по ГОСТ 9572-77. Refined benzene in terms of performance corresponds to the brand "refined" according to GOST 9572-77.

Содержание компонентов в исходном бензоле и на всех стадиях очистки приведено в таблице 2. The content of the components in the starting benzene and at all stages of purification are shown in table 2.

Пример 3. Example 3

10000 г бензола состава по примеру 1 подвергают очистке в колонне экстрактивной ректификации 1 (фиг. 1), работающей в режиме примера 1. Соотношение диметилформамид/очищаемый бензол 5.5 : 1,0. Верхний продукт колонны 1, составляющий 9,98% мас. от исходного, направляют в полимеризатор 2. Содержание бензола в верхнем продукте - 78,46% мас. Олигомеризацию проводят при 160oC в присутствии 0,006 г (0,0006% мас.) сульфокислоты в условиях примера 1.10000 g of benzene of the composition of example 1 is subjected to purification in an extractive distillation column 1 (Fig. 1), operating in the mode of example 1. The ratio of dimethylformamide / purified benzene 5.5: 1.0. The top product of column 1, comprising 9.98% wt. from the source, sent to the polymerizer 2. The benzene content in the upper product is 78.46% wt. Oligomerization is carried out at 160 ° C. in the presence of 0.006 g (0.0006% by weight) sulfonic acid under the conditions of Example 1.

Олигомеризат направляют в ректификационную колонну 3 для выделения очищенного бензола, который объединяют с бензолом, выделенным из кубового продукта колонны 1. The oligomerizate is sent to distillation column 3 to isolate purified benzene, which is combined with benzene isolated from the bottoms product of column 1.

Кубовый продукт колонны 1 направляют в десорбер, в котором в условиях примера 1 выделяют бензол, направляемый затем на очистку от тиофена. The bottoms product of column 1 is sent to a stripper, in which, under the conditions of Example 1, benzene is isolated, which is then sent for purification from thiophene.

Очистку от тиофена проводят в условиях примера 1 в присутствии 163 г 28%-ного формалина и 96 г 94%-ной серной кислоты. Очищенный бензол, не содержащий тиофена, объединяют с очищенным бензолом верхнего продукта колонны 1. Получают бензол, содержащий 99,94% мас. основного вещества, не содержащий непредельных углеводородов и тиофена, имеющий температуру кристаллизации 5,46oC, плотность 0,8778 г/см3 при 20oC, окраску серной кислотой менее 0,10.Purification from thiophene is carried out under the conditions of example 1 in the presence of 163 g of 28% formalin and 96 g of 94% sulfuric acid. Purified thiophene-free benzene is combined with purified benzene of the column 1 top product. Benzene is obtained containing 99.94% wt. the main substance that does not contain unsaturated hydrocarbons and thiophene, having a crystallization temperature of 5.46 o C, a density of 0.8778 g / cm 3 at 20 o C, the color of sulfuric acid is less than 0.10.

Выход бензола 99,57% мас. от исходного продукта или 97,70% мас. на содержащийся в нем бензол. The yield of benzene 99.57% wt. from the original product or 97.70% wt. on benzene contained in it.

Содержание компонентов в исходном бензоле и на всех стадиях очистки приведено в таблице 3. The content of components in the starting benzene and at all stages of purification are shown in table 3.

Таким образом, заявляемый способ очистки обеспечивает глубокую очистку бензола, полученного из жидких пиролизных фракций ЭПП, от примесей непредельных, в том числе циклодиеновых углеводородов. Выход бензола при этом составляет 97,6 - 97,9% мас. в расчете на содержащийся в исходном сырье бензол. Thus, the inventive purification method provides a deep purification of benzene obtained from liquid pyrolysis fractions of EPP from impurities unsaturated, including cyclodiene hydrocarbons. The yield of benzene in this case is 97.6 - 97.9% wt. calculated on the benzene contained in the feedstock.

Из известных способов очистки указанные углеводороды отделяют методами, включающими адсорбционные процессы или каталитическую гидроочистку. Эти способы нерентабельны в случае получения бензола высших марок очистки на малотоннажных, полупромышленных установках, особенно если они не располагают доступными источниками водорода в случае использования гидроочистки. From known cleaning methods, these hydrocarbons are separated by methods including adsorption processes or catalytic hydrotreatment. These methods are unprofitable in the case of benzene of the highest purification grades in small-tonnage, semi-industrial plants, especially if they do not have available sources of hydrogen in the case of hydrotreating.

Заявляемый способ позволяет при более простой и экономичной технологии, требующей значительно меньших капвложений и энергозатрат, чем каталитическая гидроочистка, и при более эффективной по интенсивности процесса очистки и менее безотходной технологии, чем адсорбционная очистка, что немаловажно в объемах промышленного производства бензола, получить высокочистый бензол, содержащий не менее 99,90% мас. основного вещества. The inventive method allows for a simpler and more economical technology that requires significantly less investment and energy consumption than catalytic hydrotreatment, and with a more efficient cleaning process and less waste technology than adsorption treatment, which is important in the volume of industrial production of benzene, to obtain high-purity benzene, containing at least 99.90% wt. the main substance.

Разделение очищаемого бензола в колонне экстрактивной ректификации на два потока позволяет провести глубокую очистку от тиофена известными методами со сравнительно небольшими потерями бензола, так как в нем отсутствуют способные к смолообразованию или полимеризации непредельные соединения. The separation of the purified benzene in the extractive distillation column into two streams allows for deep purification of thiophene by known methods with relatively small losses of benzene, since there are no unsaturated compounds capable of gum formation or polymerization.

Так как селективность диметилформамида по отношению к смеси циклодиеновые углеводороды - бензол невысокая, то при выведении их из бензола головной фракцией соотношение бензол/циклодиеновые углеводороды возрастает до 3,5-3,75:1 по сравнению с его величиной 0,40-0,50:1 при выделении предельных углеводородов. Именно поэтому возникает проблема извлечения бензола из смеси с циклодиеновыми углеводородами и возврата его в целевой продукт. Проведение олигомеризации циклодиеновых углеводородов с последующей отгонкой бензола от олигомеров позволяет возвратить в конечный продукт 7,6 -9,6% мас. бензола в расчете на бензол, содержащийся в исходном продукте, то есть значительно сократить потери бензола в процессе очистки экстрактивной ректификацией. Since the selectivity of dimethylformamide with respect to the mixture of cyclodiene hydrocarbons - benzene is low, when they are removed from benzene with the head fraction, the benzene / cyclodiene hydrocarbons ratio increases to 3.5-3.75: 1 compared with its value of 0.40-0.50 : 1 during the allocation of saturated hydrocarbons. That is why the problem arises of extracting benzene from a mixture with cyclodiene hydrocarbons and returning it to the target product. Carrying out the oligomerization of cyclodiene hydrocarbons followed by distillation of benzene from oligomers allows you to return to the final product of 7.6 -9.6% wt. benzene based on benzene contained in the original product, that is, significantly reduce the loss of benzene in the process of purification by extractive distillation.

Реакция олигомеризации олефиновых и диеновых неароматических углеводородов, выделенных из бензола, под действием сульфокислоты при температуре 150-170oC протекает по механизму, сочетающему механизм катионной и термической полимеризации с значительным превалированием механизма катионной полимеризации. Образующиеся олигомерные структуры включают как циклодиеновые, так и олефиновые углеводороды. Относительно невысокая температура кипения образующейся смеси олигомеров (210 - 240oC) подтверждает практическое отсутствие в ней более высокомолекулярных образований, чем димеры, тримеры.The oligomerization reaction of olefin and diene non-aromatic hydrocarbons isolated from benzene under the action of sulfonic acid at a temperature of 150-170 o C proceeds according to a mechanism that combines the mechanism of cationic and thermal polymerization with a significant prevalence of the cationic polymerization mechanism. The resulting oligomeric structures include both cyclodiene and olefin hydrocarbons. The relatively low boiling point of the resulting mixture of oligomers (210 - 240 o C) confirms the practical absence of higher molecular masses in it than dimers, trimers.

Олефиновые непредельные углеводороды также вступают в реакции олигомеризации с диеновыми углеводородами, поэтому их можно не удалять из очищаемого бензола перед подачей его на очистку экстрактивной ректификацией. Olefin unsaturated hydrocarbons also enter into oligomerization reactions with diene hydrocarbons, so they can not be removed from the purified benzene before it is sent for purification by extractive distillation.

Однако они удаляются достаточно полно из бензола при его очистке от предельных неароматических углеводородов экстрактивной ректификацией с метанолом или ацетоном. Следует отметить, что олигомеризация в заявляемых условиях протекает при отсутствии олефиновых углеводородов с большей скоростью, что немаловажно при непрерывном процессе очистки. However, they are completely removed from benzene when it is purified from saturated non-aromatic hydrocarbons by extractive distillation with methanol or acetone. It should be noted that oligomerization under the claimed conditions proceeds in the absence of olefinic hydrocarbons at a higher rate, which is important for a continuous purification process.

При температуре олигомеризации ниже 150oC скорость полимеризации замедляется, время ее значительно увеличивается.When the oligomerization temperature is below 150 o C, the polymerization rate slows down, its time is significantly increased.

При температуре олигомеризации выше 170oC образуются частично сшитые олигомерные структуры, температура кипения смеси олигомеров повышается до 310-320oC, кубовый остаток после отгонки бензола приобретает более темный цвет и большую вязкость, транспортировка его затрудняется, особенно при низких температурах.At oligomerization temperatures above 170 o C, partially crosslinked oligomeric structures are formed, the boiling point of the oligomer mixture rises to 310-320 o C, the bottom residue after distillation of benzene acquires a darker color and higher viscosity, its transportation is difficult, especially at low temperatures.

При введении сульфокислоты в количестве, меньшем 0,0001% мас. в расчете на бензол, выводимый головной фракцией колонны 1, часть непредельных углеводородов не вступает в реакции олигомеризации, отгоняемый от олигомеров бензол содержит 15,0-20,0% мас. их от исходного количества. Незначительное превышение количества сульфокислоты сверх 0,001% мас. нецелесообразно, так как это не влияет на скорость и полноту полимеризации непредельных углеводородов, при значительном превышении количества сульфокислоты скорость полимеризации возрастает, наряду с линейными образуются "сшитые" структуры, включающие диеновые, олефиновые углеводороды и бензол, то есть часть бензола теряется с олигомерами. With the introduction of sulfonic acid in an amount less than 0.0001% wt. based on benzene removed by the head fraction of column 1, part of the unsaturated hydrocarbons does not enter into oligomerization reactions, benzene distilled from oligomers contains 15.0-20.0% wt. them from the original quantity. A slight excess of the amount of sulfonic acid in excess of 0.001% wt. it is impractical, since this does not affect the rate and completeness of polymerization of unsaturated hydrocarbons, with a significant excess of the amount of sulfonic acid, the polymerization rate increases, along with linear ones, crosslinked structures are formed, including diene, olefin hydrocarbons and benzene, that is, part of the benzene is lost with oligomers.

Используемые в примерах практического выполнения 1-3 диметилформамид соответствует ТУ 6-09-3720-74, серная кислота техническая - ГОСТ 2184-77, формальдегид - ГОСТ 1625-89.2 1-3 dimethylformamide used in practical examples corresponds to TU 6-09-3720-74, technical sulfuric acid - GOST 2184-77, formaldehyde - GOST 1625-89.2

Claims (1)

Способ очистки бензола от непредельных углеводородов, отличающийся тем, что непредельные углеводороды отделяют от бензола верхним продуктом при экстрактивной ректификации с диметилформамидом, затем их подвергают олигомеризации при 150 - 170oC в присутствии 0,0001 - 0,001 мас.% бензолсульфокислоты в расчете на бензол с последующим объединением отогнанного от олигомеров бензола с бензолом, выделенным из нижнего продукта колонны экстрактивной ректификации и очищенным от тиофена известными методами.The method of purification of benzene from unsaturated hydrocarbons, characterized in that unsaturated hydrocarbons are separated from benzene by the top product during extractive distillation with dimethylformamide, then they are subjected to oligomerization at 150 - 170 o C in the presence of 0.0001 - 0.001 wt.% Benzenesulfonic acid based on benzene with the subsequent combination of benzene distilled from oligomers with benzene isolated from the bottom product of the extractive distillation column and purified from thiophene by known methods.
RU99118148A 1999-08-18 1999-08-18 Method of removing unsaturated hydrocarbons from benzene RU2157360C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118148A RU2157360C1 (en) 1999-08-18 1999-08-18 Method of removing unsaturated hydrocarbons from benzene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118148A RU2157360C1 (en) 1999-08-18 1999-08-18 Method of removing unsaturated hydrocarbons from benzene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2157360C1 true RU2157360C1 (en) 2000-10-10

Family

ID=20224141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99118148A RU2157360C1 (en) 1999-08-18 1999-08-18 Method of removing unsaturated hydrocarbons from benzene

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2157360C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619593C1 (en) * 2016-07-28 2017-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" Method of cleaning benzene from thiophene with extractive decomposition with dimethylformamide in a single complex column with a side strengthening section

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОЛЯНДР Л.Я. ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОГО БЕНЗОЛА. - М., 1966, с.120. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2619593C1 (en) * 2016-07-28 2017-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" Method of cleaning benzene from thiophene with extractive decomposition with dimethylformamide in a single complex column with a side strengthening section

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4514839B2 (en) Process for producing pure aromatic compounds from reformed gasoline and apparatus for carrying out this process
KR101310987B1 (en) Process for Producing Petroleum Oils With Ultra-Low Nitrogen Content
JP2005520885A5 (en)
RU2009115876A (en) METHOD FOR PROCESSING RAW MATERIALS INCLUDING NAFTU AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION
JP2003510419A (en) Hydrocarbon reforming method
CN110914229B (en) Process for producing xylenes and phenol from coal-derived liquids
TW200902702A (en) Method for desulfurizing hydrocarbon fractions from steam cracking effluents
US2778863A (en) Treatment of aromatic and unsaturated distillates
AU679904B2 (en) Process for the removal of green oil from a hydrocarbon stream
EP2228355A1 (en) Process for the direct conversion of a charge comprising olefins with four and/or five carbon atoms for the production of propylene
US2727854A (en) Recovery of naphthalene
RU2427563C2 (en) Method of producing linear alpha-olefins with improved removal of aromatic by-products and reactor system for realising said method
RU2157360C1 (en) Method of removing unsaturated hydrocarbons from benzene
CA1110666A (en) Process for producing high purity benzene
US3449460A (en) Upgrading of coke oven light oils
US3400169A (en) Preparation of steam cracked naphtha for benzene recovery
RU2164907C1 (en) Method of purifying benzene
RU2220128C1 (en) Cyclopentane isolation process
RU2002124137A (en) METHOD FOR DESULFURIZING OIL RAW MATERIALS
RU2164908C1 (en) Method removing benzene from unsaturated hydrocarbons and thiophene
RU1778148C (en) Process for producing lubricating oil
RU2176648C2 (en) Method of regeneration of return solvent in process for preparing synthetic rubbers
JPH0552353B2 (en)
CN1042419C (en) Method of preparing heavy alkyl benzenes
RU2155176C1 (en) Method of purification of benzene from impurities

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080819