RU2722271C1 - Способ выделения стирола из фракции C8 пироконденсата - Google Patents
Способ выделения стирола из фракции C8 пироконденсата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2722271C1 RU2722271C1 RU2019131284A RU2019131284A RU2722271C1 RU 2722271 C1 RU2722271 C1 RU 2722271C1 RU 2019131284 A RU2019131284 A RU 2019131284A RU 2019131284 A RU2019131284 A RU 2019131284A RU 2722271 C1 RU2722271 C1 RU 2722271C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- styrene
- column
- fraction
- extractive distillation
- pyro
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
- C07C15/40—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals
- C07C15/42—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals monocyclic
- C07C15/44—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts substituted by unsaturated carbon radicals monocyclic the hydrocarbon substituent containing a carbon-to-carbon double bond
- C07C15/46—Styrene; Ring-alkylated styrenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/10—Purification; Separation; Use of additives by extraction, i.e. purification or separation of liquid hydrocarbons with the aid of liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области нефтехимии и может быть использовано в нефтехимической промышленности, конкретно в процессе выделения стирола из фракции C8 пироконденсата. Изобретение касается способа выделения стирола из фракции С8 пироконденсата, заключающегося в выделении стирола из сырьевого потока путем последовательного прохождения последним колонны экстрактивной ректификации, колонны отгонки стирола и промывной колонны, в котором используют дополнительную колонну жидкостной экстракции с этиленгликолем, расположенную перед колонной экстрактивной ректификации, при этом температуру низа в колонне экстрактивной ректификации поддерживают на уровне 120°С, температуру в колонне отгонки стирола поддерживают 130°С. Технический результат - повышение эффективности разделения компонентов фракции С8, а также снижение энергетических затрат на проведение процесса. 3 табл., 1 ил.
Description
Изобретение относится к области нефтехимии и может быть использовано в нефтехимической промышленности, конкретно в процессе выделения стирола из фракции С8 пироконденсата.
Известно, что на данный момент переработка жидкой смолы пиролиза является перспективным направлением в области нефтехимии (Прокопенко А.В. Перспективные технологии переработки фракции С8 смолы пиролиза в ОАО «Салаватнефтеоргсинтез» / А.В. Прокопенко, Р.А. Рахимкулов, М.С. Ахмедов, О.А. Баулин, М.Н. Рахимов // Нефтепереработка и нефтехимия. -2009. - №5. - С. 24-27). Так, например, себестоимость стирола, выделяемого из пироконденсата, составляет 60-70% себестоимости стирола, получаемого дегидрированием этилбензола (Кирпичников П.А. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков: Учебное пособие для вузов. / П.А. Кирпичников, А.Г. Лиакумович, Д.Г. Победимский, Л.М. Попова // - М. - Л.: Химия, 1981.-264 с.).
Выделение стирола из фракции С8 пироконденсата обычной ректификацией невозможно ввиду близости температур кипения стирола (145,2°С) и о-ксилола (144,4°С). Кроме того, непредельные соединения, содержащиеся в смоле пиролиза, в том числе и стирол, при нагревании начинают активно полимеризоваться. Один из наиболее широко применяемых способов переработки заключается в гидрировании ненасыщенных соединений, таких как олефины, особенно стирол, диены и ацетиленовые углеводороды в соответствующие им насыщенные соединения. Полученный гидрогенизат подвергают экстракции с получением бензол-толуол-ксилольной фракции. После извлечения ксилольной фракции из нее выделяют этилбензол. Затем этилбензол дегидрируют с получением стирола и направляют на разделение [Process for recovering styrene and xylenes from cracked oil by extractive distillation with a dealkylacetamide. Патент №3684665A US, заявл. 17.02.1969, опубл. 11.02.1970].
Недостатками данного способа являются:
- сложность и многостадийность технологического процесса, что приводит к росту капитальных затрат на строительство;
- необходимость в больших количествах водорода на стадии гидрирования и большие энергетические затраты на стадии дегидрирования.
Высокие капитальные и эксплуатационные затраты обуславливают высокую себестоимость получаемого таким способом стирола.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ разделения фракции С8 пироконденсата путем экстрактивной ректификации с применением ингибиторов полимеризации [Process for the separation of styrene from thermally cracked petroleum by polymer inhibition and extractive distillation. Патент №3763015A US, заявл. 19.07.1971, опубл. 02.10.1973]. Полученную в результате фракционирования и селективного гидрирования фракцию С8, содержащую ксилолы, этилбензол и стирол, подвергают экстрактивной ректификации с полярным органическим растворителем. В качестве растворителя авторы предлагают использовать диэтилацетамид, N-метилпирролидон, диметилформамид, диметилсульфоксид. Ингибиторами полимеризации могут служить гидрохинон и п-трет-бутилпирокатехин. В колонне экстрактивной ректификации устанавливается 70-110 ситчатых тарелок. Колонна работает при флегмовых числах 5-30 и удельном расходе разделяющего агента 1-3 кг/кг. Извлеченный стирол отделяется от растворителя в вакуумной колонне и дополнительно очищается азотной кислотой от примесей. Таким образом получают чистый стирол без окрашенных примесей. Растворитель с низа второй колонны смешивается со свежим растворителем и снова подается в колонну экстрактивной ректификации.
Недостатком указанного технического решения является недостаточно высокая разделяющая способность в колонне экстрактивной ректификации. Это влечет за собой следующие недостатки:
- высокие флегмовые числа (5-30), а, следовательно, высокие энергетические затраты в кипятильниках колонн экстрактивной ректификации и регенерации разделяющего агента;
- большое число ситчатых тарелок (70-110) в колонне экстрактивной ректификации, необходимое для селективного извлечения стирола с высоким выходом.
Задачей изобретения является разработка ресурсо-энергосберегающей технологии фракционирования на установках комплексной переработки жидкой смолы пиролиза, заключающаяся в повышении эффективности разделения компонентов фракции С8, а также в снижении энергетических затрат на проведение процесса.
Указанная задача решается тем, что в способе выделения стирола из фракции С8 пироконденсата, заключающемся в выделении стирола из сырьевого потока путем последовательного прохождения последним колонны экстрактивной ректификации, колонны отгонки стирола и промывной колонны, согласно изобретению, используют дополнительную колонну жидкостной экстракции с селективным экстрагентом, расположенную перед колонной экстрактивной ректификации.
На чертеже представлена принципиальная схема выделения стирола из фракции С8 пироконденсата.
На чертеже обозначены:
1 - колонна жидкостной экстракции; 2 - колонна экстрактивной ректификации; 3 - колонна отгонки стирола; 4 - промывная экстракционная колонна; I - гидроочищенная фракция С8; II - рафинатный раствор; III - экстрактный раствор; IV - свежий растворитель + стабилизатор; V - ксилолсодержащий дистиллят; VI - стиролсодержащий остаток; VII -регенерированный растворитель; VIII - очищенный стирол; IX - промывочная вода; X - ксилольная фракция; XI - раствор этиленгликоля в воде; XII -отдувки с колонны 2.
Способ осуществляется следующей последовательностью операций. Очищенная от диеновых и ацетиленовых углеводородов фракция С8 (I) подается в низ колонны 1 жидкостной экстракции. На верхнюю тарелку колонны подается растворитель (регенерированный + свежий (IV)). Вместе со свежим растворителем одним потоком подается стабилизатор (IV). Температура в экстракторе поддерживается на уровне 80°С. В качестве растворителя используют этиленгликоль, который селективно растворяет стирол, практически не растворяя изомерные ксилолы. Кроме того, этиленгликоль имеет небольшую вязкость. Удельный расход растворителя составляет 5,5-6,0 кг/кг сырья. Рафинатный раствор (II), содержащий в основном ксилолы и небольшое количество растворителя, отводится с верха колонны 1. Экстрактный раствор (III), содержащий стирол, растворитель и небольшое количество ксилолов и этилбензола, отводится с низа колонны 1 жидкостной экстракции, нагревается теплом регенерированного растворителя колонны 3 и направляется в колонну 2 экстрактивной ректификации, где отделяются остатки ксилолов и этилбензола от стирола. Колонна 2 работает под давлением низа 0,23 атм. Температура низа поддерживается на уровне 120°С. С верха колонны 2 выводится ксилолсодержащий дистиллят (V), который смешивается с рафинатным раствором (II) в один поток и направляется на очистку. Остаточный продукт колонны 2 (VI) представляет собой раствор стирола в этиленгликоле, который направляется в колонну 3 отгонки стирола. Во избежание полимеризации стирола отгонку необходимо проводить под глубоким вакуумом с давлением низа не более 0,1 атм. Температура низа колонны при этом составляет 130°С. С куба колонны отводится регенерированный растворитель (VII), который нагнетается насосом, охлаждается в рекуперативном теплообменнике, дополнительно охлаждается в холодильнике, смешивается со свежим растворителем (IV) и возвращается на экстракцию. Дистиллят колонны 3 - стирол с чистотой 99,8% масс. (VIII), охлаждается в товарном холодильнике и выводится с установки. Выход стирола составляет 99,8% масс. Очистка рафинатных компонентов от растворителя осуществляется в промывной экстракционной колонне 4, орошаемой водой (IX). С верха колонны отводится легкий продукт -очищенная ксилольная фракция (X), а с низа - тяжелый продукт - раствор этиленгликоля в воде (XI), который рециклом подается в верхнюю часть колонны 2. В колонне 2 экстрактивной ректификации вода отпаривается и удаляется в паровой фазе в виде отдувочного потока (XII).
Колонна 1 жидкостной экстракции представляет собой колонный аппарат, снабженный ситчатыми тарелками (40-60 шт. ). Колонны 2, 3 снабжены перекрестноточными насадочными модулями. Число насадочных блоков в колонне 2 экстрактивной ректификации составляет 20-25, в колонне 3 отгонки стирола - от 25 до 30 блоков. Промывная экстракционная колонна 4 снабжается ситчатыми тарелками в количестве 12-15 шт.
В программном пакете Aspen HYSYS была создана математическая модель работы установки выделения стирола из фракции С8. Для описания равновесия «жидкость-жидкость» была использована модель активности UNIQUAC (LLE), для описания равновесий типа жидкость-пар - модель NRTL-RK (VLE). Кроме того, был выполнен расчет экстрактора с применением модели активности NRTL (LLE). Результаты расчетов приведены в таблице 1.
Составы получаемых продуктов представлены в таблице 2.
Сходство результатов расчетов по моделям UNIQUAC и NRTL говорит о том, что модель способна адекватно описывать состояние системы типа жидкость-жидкость. Как показали расчеты работы установки в пакете UNIQUAC, колонна 1 жидкостной экстракции работает эффективно, обеспечивая высокую степень извлечения и селективность по стиролу.
В таблице 3 приведены основные режимные параметры работы колонн 1, 2, 3, 4. 
Из результатов, приведенных выше, можно видеть, что для достижения высокой селективности и степени извлечения по стиролу достаточно установить 40-60 ситчатых тарелок в колонну жидкостной экстракции и 20-30 блоков насадки в колонну экстрактивной ректификации, в то время как способ, описанный в прототипе, требует наличия 70-110 тарелок. Такое улучшение достигается за счет изменения способа фракционирования и подбора селективного растворителя (этиленгликоля). В результате повышается эффективность извлечения стирола из фракции С8 пироконденсата.
Дополнительная колонна жидкостной экстракции позволяет практически полностью отделить ксилолы и этилбензол от стирола; для окончательной очистки стирола высокая разделяющая способность колонны экстрактивной ректификации уже не требуется. Поэтому число тарелок и паровое число в колонне экстрактивной ректификации может быть уменьшено, за счет чего достигается значительное снижение паропотребления. Кроме того, в процессе жидкостной экстракции дополнительно удаляются как более легкие компоненты (толуол и др.), так и более тяжелые (кумол, аллилбензол, н-пропилбензол). Это позволяет снизить энергопотребление и в колонне выделения фракции С8 из пироконденсата (на фигуре не показана), а также повысить устойчивость установки к изменению состава сырья. Расчетный анализ показал, что суммарный удельный теплоподвод на установке выделения стирола из фракции С8+ в расчете на тонну стирола (с учетом колонны отгонки фракции С8 от тяжелых компонентов) составляет 1,26 Гкал/т.
Установка дополнительной колонны жидкостной экстракции с применением селективного растворителя перед колонной экстрактивной ректификации позволит повысить эффективность разделения, а также снизить энергетические затраты на проведение процесса.
Claims (1)
- Способ выделения стирола из фракции С8 пироконденсата, заключающийся в выделении стирола из сырьевого потока путем последовательного прохождения последним колонны экстрактивной ректификации, колонны отгонки стирола и промывной колонны, отличающийся тем, что используют дополнительную колонну жидкостной экстракции с этиленгликолем, расположенную перед колонной экстрактивной ректификации, при этом температуру низа в колонне экстрактивной ректификации поддерживают на уровне 120°С, температуру в колонне отгонки стирола поддерживают 130°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019131284A RU2722271C1 (ru) | 2019-10-02 | 2019-10-02 | Способ выделения стирола из фракции C8 пироконденсата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019131284A RU2722271C1 (ru) | 2019-10-02 | 2019-10-02 | Способ выделения стирола из фракции C8 пироконденсата |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2722271C1 true RU2722271C1 (ru) | 2020-05-28 |
Family
ID=71067833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019131284A RU2722271C1 (ru) | 2019-10-02 | 2019-10-02 | Способ выделения стирола из фракции C8 пироконденсата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2722271C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3763015A (en) * | 1970-07-18 | 1973-10-02 | Toray Industries | Process for the separation of styrene from thermally cracked petroleum by polymer inhibition and extractive distillation |
| SU564300A1 (ru) * | 1974-06-13 | 1977-07-05 | Феб Лойна-Верке "Вальтер Ульбрихт" (Инопредприятие) | Способ выделени стирола их технических смесей |
| CN102190555A (zh) * | 2010-03-03 | 2011-09-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 回收苯乙烯的方法 |
| CN103360201A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 从烃类混合物中萃取精馏回收苯乙烯的方法 |
-
2019
- 2019-10-02 RU RU2019131284A patent/RU2722271C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3763015A (en) * | 1970-07-18 | 1973-10-02 | Toray Industries | Process for the separation of styrene from thermally cracked petroleum by polymer inhibition and extractive distillation |
| SU564300A1 (ru) * | 1974-06-13 | 1977-07-05 | Феб Лойна-Верке "Вальтер Ульбрихт" (Инопредприятие) | Способ выделени стирола их технических смесей |
| CN102190555A (zh) * | 2010-03-03 | 2011-09-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 回收苯乙烯的方法 |
| CN103360201A (zh) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 中国石油化工股份有限公司 | 从烃类混合物中萃取精馏回收苯乙烯的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| К.А. Муллабаев, С.К.Чуракова, К.А. Гриднева, Е.К. Константинов, Способ выделения стирола из фракции С8 пироконденсата, Булатовские чтения: материалы II международной научно-практической конференции (31 марта 2018г) в 7 т: сборник статей/ под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. О.В. Савенюк.-Краснодар: Издательский дом-Юг, Т.5: Химическая технология и экология в нефтяной и газовой промышленности- 2018. - 378 с., с.203-206 * |
| К.А. Муллабаев, С.К.Чуракова, К.А. Гриднева, Е.К. Константинов, Способ выделения стирола из фракции С8 пироконденсата, Булатовские чтения: материалы II международной научно-практической конференции (31 марта 2018г) в 7 т: сборник статей/ под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. О.В. Савенюк.-Краснодар: Издательский дом-Юг, Т.5: Химическая технология и экология в нефтяной и газовой промышленности- 2018. - 378 с., с.203-206. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5156006B2 (ja) | 芳香族化合物を製造するための統合法 | |
| US9062262B2 (en) | Process for 1,3-butadiene separation from a crude C4 stream with acetylene converter | |
| CN102190555B (zh) | 回收苯乙烯的方法 | |
| RU2687104C2 (ru) | Энергосберегающий способ фракционирования для разделения выходящего потока реактора процессов переалкилирования tol/с9+ | |
| US10865169B2 (en) | Liquid phase isomerization process integration | |
| US10519082B2 (en) | Removal of feed treatment units in aromatics complex designs | |
| EP3303270A1 (en) | Processes and apparatuses for separating streams to provide a transalkylation feed stream in an aromatics complex | |
| AU679904B2 (en) | Process for the removal of green oil from a hydrocarbon stream | |
| RU2722271C1 (ru) | Способ выделения стирола из фракции C8 пироконденсата | |
| KR20170040264A (ko) | 불균화 반응 또는 알킬 교환반응 프로세스들에서의 열 통합 | |
| KR101317565B1 (ko) | 폐열을 이용한 방향족 화합물의 분리공정에서의 에너지 절감방법 | |
| US10822291B2 (en) | Processes and apparatuses for naphthene recycle in the production of aromatic products | |
| US20110178349A1 (en) | Method of treating a hydrocarbon stream comprising cyclopentadiene and one or more diolefins | |
| CN1083819C (zh) | 利用萃取精馏分离芳烃的方法 | |
| US3349147A (en) | Purifying dehydrogenation recycle stream in butadiene manufacture | |
| JPH04277591A (ja) | 炭化水素混合物から芳香族物質を分離するための方法 | |
| US9266796B2 (en) | Systems and methods for producing desired xylene isomers | |
| RU2406717C2 (ru) | Способ разделения смесей углеводородов изопентан-изоамилен-изопренсодержащей фракции или бутан-бутилен-дивинильной фракции | |
| KR101317595B1 (ko) | 폐열을 이용한 방향족 화합물의 분리공정에서의 에너지 절감방법 | |
| RU2785840C2 (ru) | Способ разделения ароматических углеводородов с применением экстракционной дистилляции | |
| RU2296736C1 (ru) | Способ разделения пропена и пропана | |
| SU1068413A1 (ru) | Способ выделени диолефинов | |
| RU2255957C1 (ru) | Способ выделения о-ксилольного концентрата, бензола, толуола и высокооктанового компонента бензина с улучшенными экологическими характеристиками из катализатов бензинового и бензольно-толуольного риформинга | |
| CN116064153A (zh) | 一种从裂解汽油碳八馏分中回收苯乙烯和二甲苯的系统和方法 |