RU2773400C1 - Способ глубокой очистки бензола от тиофена - Google Patents
Способ глубокой очистки бензола от тиофена Download PDFInfo
- Publication number
- RU2773400C1 RU2773400C1 RU2021111613A RU2021111613A RU2773400C1 RU 2773400 C1 RU2773400 C1 RU 2773400C1 RU 2021111613 A RU2021111613 A RU 2021111613A RU 2021111613 A RU2021111613 A RU 2021111613A RU 2773400 C1 RU2773400 C1 RU 2773400C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- benzene
- thiophene
- column
- content
- fraction
- Prior art date
Links
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 200
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 10
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N Nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 4
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic Effects 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 206010062717 Increased upper airway secretion Diseases 0.000 description 2
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N Methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 2
- WEPNJTDVIIKRIK-UHFFFAOYSA-N 2-methylhept-2-ene Chemical class CCCCC=C(C)C WEPNJTDVIIKRIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N Dicyclopentadiene Chemical compound C1C2C3CC=CC3C1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N Indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L Iron(II) chloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- -1 diene hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- XTJLXXCARCJVPJ-UHFFFAOYSA-N hepta-2,4-diene Chemical class CCC=CC=CC XTJLXXCARCJVPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002828 nitro derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000744 organoheteryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к способу глубокой очистки бензола от тиофена ректификацией. Способ характеризуется тем, что процесс проводят в двух колоннах непрерывного действия под вакуумом при остаточном давлении вверху колонн 13 кПа, причем эффективность первой колонны 140 теоретических тарелок и эффективность второй колонны 75 теоретических тарелок, с подачей бензольной фракции в среднюю часть первой колонны, с отбором из первой колонны высокочистого бензола в виде дистиллята и кубового продукта, который подают в среднюю часть второй колонны, из которой снизу отбирают чистый тиофен, а дистиллят в виде рецикла возвращают в первую колонну на разделение совместно с исходной бензольной фракцией. Изобретение обеспечивает высокую степень (до 99,5% - 99,8%) выделения из бензольной фракции бензола с содержанием тиофена не более 0,00005% мас. и выделение тиофена чистотой не менее 99,1% мас. при степени извлечения 98,9% - 99,4% и уменьшение количества отходов. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 9 пр.
Description
Изобретение относится к нефтехимической промышленности и области химической технологии элементоорганических соединений, а именно к способу очистки бензола от тиофена.
К бензолу, используемому в промышленности основного органического и нефтехимического синтеза, предъявляются очень высокие требования по содержанию тиофена, так как тиофен является каталитическим ядом в большинстве процессов переработки бензола и отрицательно влияет на полиметаллические катализаторы, содержащие платину, палладий, никель, которые применяются в процессах переработки бензола, например, в процессах нитрования и каталитического гидрирования. При нитровании бензола тиофен образует также нитропроизводные, снижающие качество продуктов восстановления нитробензола и уменьшают стабильность при хранении. Примеси тиофена также вредны при прямом каталитическом восстановлении нитробензола в анилин на медных катализаторах, при хлорировании бензола в присутствии хлорида железа, при алкилировании бензола на ряде катализаторов. При этом, тиофен благодаря высокой реакционной способности является ценным сырьем для получения разнообразных продуктов (лекарственных препаратов, пестицидов и др.).
Из сказанного выше следует, что для указанных целей должен использоваться бензол с содержанием тиофена не более 0,00005% мас. в соответствие с ГОСТ 8448-78 на бензол каменноугольный высшей очистки; тогда как в сыром каменноугольном бензоле марки БС-1 согласно техническим условиям ТУ1104-241419-395-167-2001 содержание тиофена составляет 0,3-7-1,05% мас. Выделяемый тиофен должен содержать по ТУ 6-09-3100-78 не менее 98 мас. % основного вещества.
Задача очистки каменноугольного бензола от тиофена до требуемого содержания (0,00005 мас. %) и выделения чистого тиофена является очень актуальной научно-технической и экологической задачей.
Существует много различных способов очистки бензола от тиофена. Наиболее широкое распространение в промышленности в течение длительного времени применялся способ очистки бензола от тиофена серной кислотой [Ю.А. Пустовит. Кокс и химия 1960, №10, с. 44]. Удаление тиофена при этом основано на различии скоростей сульфирования бензола и тиофена, причем чем выше степень очистки, тем больше потери бензола. К недостаткам следует отнести использование высококонцентрированной серной кислоты (или олеума), расход которых тем больше, чем выше требуемая степень очистки (до 150 кг на тонну бензола); потери бензола за счет его сульфирования; проблемы регенерации использованной серной кислоты, содержащей органические примеси; недостаточная селективность.
Эффективность и селективность процесса очистки бензола от тиофена серной кислотой повышается в присутствии непредельных соединений, в качестве которых используют смесь олефиновых и диеновых углеводородов, а именно смесь стирола, циклогексана, дициклопентадиена, винилтолуола, индена, метилциклогексана, метилгександиенов и диметилгексенов [П.Я. Колян и др. Получение чистого бензола для синтеза. М.: Металлургия, 1966, с. 79-80; Л.М. Черкасова, Л.К. Горин, Кокс и химия, 1963, №1, с. 44-46]. Способ основан на способности химического взаимодействия тиофена и непредельных углеводородов с образованием алкилпроизводных тиофена и его сополимеров с непредельными углеводородами, которые отделяются ректификацией, после чего получается бензол, полностью соответствующий требованиям ГОСТ 8448-78 на бензол марки «высшая очистка». Однако при этом остаются проблемы большого расхода серной кислоты, хотя и меньшей концентрации (93-94% мас.), необходимость предварительной осушки сырья, большого содержания в реакционной смеси непредельных углеводородов, что неизбежно влечет потери бензола за счет его сульфирования, ухудшения качества бензола за счет засорения его посторонними примесями при введении непредельных углеводородов, необходимости регенерации большого количества серной кислоты, необходимости утилизации отходов, выделения из очищенного бензола непредельных соединений. Кроме того, при сернокислой очистке тиофен уничтожается, что экономически не оправдано ввиду его ценности как сырья для органического синтеза.
Известен способ очистки бензола от тиофена с использованием природных адсорбентов (активных глин) при температуре 150-250°С и давлении 0,2÷0,28 МПа с последующим выделением бензола ректификацией [А.Д. Беренц и др. Переработка жидких продуктов пиролиза. М.: Химия, 1985, с. 216]. Однако, способ применим для очистки бензола с низким содержанием тиофена, кроме того требуется высокий расход адсорбентов, а также решения проблемы их захоронения.
Одним из самых эффективных и широко используемых промышленных способов очистки бензола от тиофена является каталитическая гидроочистка, включающая обработку бензола водородом (водородосодержащим газом) в присутствии полиметаллических катализаторов при температуре 350°С÷480°С и давлении 0,3-0,5 МПа [Состав и переработка жидких продуктов пиролиза на отечественных установках. Тематический обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1977, с. 76-77]. Однако, существенными недостатками способа, непреодолимыми для установок малой и средней производительности, являются его технологическая сложность, большие капитальные затраты на его организацию, большая энергоемкость процесса - все эти факторы, особенно при отсутствии близкорасположенного производства, где водород является основным или побочным продуктом, делают процесс нерентабельным.
Наиболее эффективным способом предварительного выделения основного количества тиофена из сырого каменноугольного бензола, содержащегося в соответствии с ТУ1104-241419-395-167-2001 до 1,05% мас., является экстрактивная ректификация. Этот способ используется также и для достижения глубокой очистки бензола (содержание тиофена согласно ГОСТ 8448-78 на бензол каменноугольный высшей очистки составляет 0,00005% мас.), однако, для этого требуется предварительное отделение большей части примесей [патент Франции Fr №2224425, МПК С07С 7/02,; А.А. Мирошниченко и др. Кокс и химия, 1975, №8, с. 21-25; А.А. Мирошниченко и др. Кокс и химия, 1975, №10, с. 35-40; Патент RU №2164907, МПК С07С 7/08, С07С 15/04, 2001; М.И. Зарецкий и др. Кокс и химия, 1989, №2, с. 20-24].
Однако эти способы характеризуются следующими недостатками: загрязнение очищаемого бензола экстрактивным агентом, который может оказаться сильнейшим ядом для последующих каталитических процессов или ухудшить выход и качество очищаемого бензола, усложнение технологического процесса очистки за счет необходимости регенерации разделяющего агента, как из кубовой жидкости, так и из дистиллята, сложность подбора разделяющего агента, способного значительно изменить относительную летучесть компонентов разделяемой смеси, многостадийность, требующая большого количества оборудования и контрольно-измерительных приборов, а также больших энергозатрат.
Известен способ очистки бензола от тиофена экстрактивной ректификацией с диметилформамидом (ДМФА), который проводят в одной сложной колонне с боковой укрепляющей секцией, причем эффективность основной колонны составляет 70 теоретических тарелок, эффективность боковой секции - 11 теоретических тарелок. Очищаемый бензол, содержащий 1,0% мас. тиофена, подают в среднюю часть основной колонны, а экстрактивный агент (ДМФА) - в верхнюю часть основной колонны на (7÷9)-ю тарелку. Массовое соотношение количества исходного бензола и ДМФА составляет 1:[2,2÷2,6]. Поток пара отбирают в боковую секцию с [64÷65]-й тарелки основной колонны, поток жидкости из боковой секции возвращают на ту же тарелку. В качестве дистиллята основной колонны отбирают бензол с суммарным содержанием тиофена и ДМФА 0,2% мас. Кубовый продукт- ДМФА с концентрацией 99,99% мас. после охлаждения возвращают на орошение на (7÷9)-ю тарелку основной колонны. Тиофеновую фракцию отбирают в виде дистиллята боковой секции. Способ по настоящему изобретению обеспечивает до 99,2% степень извлечения бензола с концентрацией основного вещества 99,8% мас., удовлетворяющего требованиям к бензолу, направляемому на финишную сернокислотную очистку от тиофена, с одновременным выделением тиофеновой фракции неуказанного, к сожалению, состава [Патент RU №2619593, МПК С07С 15/04, С07С 7/08, 2018].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, и взятый за прототип, является способ предварительного выделения основного количества тиофена из сырого бензола экстрактивной ректификацией с диметилформамидом (ДМФА). Технологическая схема состоит из двух ректификационных колонн - экстракционной колонны (1) и колонны регенерации экстракционного агента (2) с эффективностью по 50 тарелок каждая. Узкая бензольная фракция с концентрацией тиофена 0,8÷1,2% мас. при температуре 75°С подается в среднюю часть колонны (1), экстрактивный агент с температурой 86÷88°С поступает на ее верхний уровень. Процесс экстрактивной ректификации проводят при флегмовом числе 2,5÷3,7 и соотношении ДМФА: узкая бензольная фракция, равном (2,02-2,40):1 по объему. В качестве дистиллята колонны (1) отбирают бензол с примесью тиофена 0,2÷0,3% мас., а в виде кубовой жидкости - смесь бензола, тиофена и ДМФА, которую делят в колонне (2) при флегмовом числе, равном 14,1÷22,0. Кубовый поток - регенерированный ДМФА после охлаждения возвращают на орошение в колонну (1). Верхний продукт колонны (2) представляет собой тиофеновую фракцию с содержанием тиофена 10-11% мас. Из этой фракции автор на основе проведенных им инженерных расчетов предлагает в дальнейшем экстрактивной ректификацией с ДМФА получать тиофеновый концентрат с содержанием тиофена 50% мас. и более, из которого повторной экстрактивной ректификацией с ДМФА выделять товарный тиофен с чистотой свыше 95% масс.[М.И. Зарецкий. Очистка коксохимического бензола от тиофена. Кокс и химия, 2004, №6, с. 20-23].
Недостатками прототипа являются многостадийность, высокий расход ДМФА, большие потери бензола с тиофеновой фракцией (до 7,5% мас.), в связи с чем, указанный способ выделения тиофена не нашел применения в промышленности.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка простого эффективного ректификационного способа непрерывной глубокой очистки бензола и выделения чистого тиофена, приводящего к снижению энергозатрат и сокращению количества технологического оборудования при одновременном повышении выхода очищенного бензола и выделения чистого тиофена без снижения степени их очистки и уменьшения выбросов отходов в окружающую среду.
Преимущество предлагаемого метода состоит в высокой производительности и в том, что не требуется введения каких-либо агентов, которые в свою очередь, могут стать источником загрязнений.
Указанная задача решается тем, что предложен способ глубокой очистки бензола от тиофена, соответствующего требованиям ГОСТ 8448-78 на бензол высшей очистки с одновременным выделением тиофена чистотой более 98% мас. (ТУ 6-09-3100-78), путем ректификации, заключающийся в том, что процесс проводят в двух колоннах непрерывного действия под вакуумом при остаточном давлении вверху колонн 13 кПа, причем эффективность первой колонны 140 теоретических тарелок и эффективность второй колонны 75 теоретических тарелок, с подачей бензольной фракции в среднюю часть первой колонны, с отбором из первой колонны высокочистого бензола в виде дистиллята и кубового продукта, который подают в среднюю часть второй колонны, из которой снизу отбирают чистый тиофен, а дистиллят в виде рецикла возвращают в первую колонну на разделение совместно с исходной бензольной фракцией.
Колонны ректификации оснащенны спирально-призматической насадкой, ВЭТС (высота эквивалентная теоретической ступени разделения) которой равна 1-2 см, что дает возможность без проблем подобрать для разделения близкокипящих компонентов ректификационные колонны эффективностью в 100 и более теоретических тарелок.
Проведение ректификации под вакуумом (при остаточном давлении вверху колонн 13 кПа) дает возможность использовать в качестве хладоагента оборотную технологическую воду, температура которой не превышает 26-28°С, а в качестве теплоносителя - конденсат водяного пара с температурой 50-70°С, тем самым снижая энергозатраты на испарение (кипячение) жидкости в кубах колонн и на конденсацию паров в дефлегматорах колонн.
Кроме того, снижение давления с 0,1 МПа до 13 кПа приводит к увеличению коэффициента разделения бензола с тиофеном с 1,094 до 1,131 [Я.Д. Зельвенский и др. Ректификация разбавленных растворов. Л., «Химия», 1974, с. 145], что позволяет, в свою очередь, применить для выделения чистых бензола и тиофена ректификационные колонны меньшей эффективности (с меньшем числом теоретических тарелок) на 23% и уменьшить величину флегмового числа в среднем на 25%.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является безотходный непрерывный способ получения особо чистого бензола с остаточным содержанием тиофена не более 0,00005% мас. и чистого тиофена с содержанием бензола не более 1,0% мас., повышение степени извлечения бензола из узкой бензольной фракции и выделение тиофена из кубового остатка первой колонны, упрощение аппаратурного оформления, повышение производительности за счет снижения отходов практически до нуля, снижение энергозатрат, а также легко осуществимое промышленное внедрение предложенного технологического решения.
Способ осуществляется по схеме, приведенной на (фиг. 1). Исходная бензольная фракция, содержащая 0,1-1,1% мас. тиофена, подается на ректификацию в насадочную колонну (1) непрерывного действия диаметром 56 мм эффективностью 140 теоретических тарелок в один из трех распределителей жидкости, установленных на высоте, равной 43,0%, 35,0% и 30,0% высоты насадки, соответствующей 60-ой, 49-ой и 42-ой теоретической тарелке, считая с низу. Очищенный бензол отбирается в виде дистиллята, а тиофеновая фракция отбирается из куба колонны (1), накапливается в сборнике (4) и подается в насадочную колонну (2) непрерывного действия диаметром 32 мм эффективностью 75 теоретических тарелок в распределитель жидкости, установленный на высоте равной 45,3% высоты насадки, что соответствует 34-ой теоретической тарелке, считая снизу. Дистиллят, содержащий 98,4% мас. бензола, отбирают в емкость (3), откуда рециклом совместно с исходной бензольной фракцией возвращается на ректификацию в первую колонну.
В качестве насадки используется высокоэффективная спирально-призматическая насадка размером 2,0×2,5 мм, изготовленная из нихромовой проволоки диаметром 0,2 мм.
Примеры осуществления способа.
Пример 1. Ректификацию проводят последовательно на двух колоннах под вакуумом (остаточно давление вверху колонн 13 кПа).
Исходную бензольную фракцию, содержащую 0,1% мас. тиофена, подают непрерывно в количестве 600 г/ч в первую колонну эффективностью 140 теоретических тарелок на 60-ю теоретическую тарелку, эквивалентную 43% высоты насадки, считая снизу.
Сверху колонны в виде дистиллята отбирают чистый бензол с содержанием тиофена 0,00002% мас., а из куба первой колонны выводят тиофеновую фракцию, содержащую 61,8% мас. тиофена, которую накапливают в сборнике (4) и затем подают во вторую колонну эффективностью 75 теоретических тарелок на 34-ю теоретическую тарелку (соответственно 45,3% высоты насадки, считая снизу.
Товарный тиофен с содержанием 99,1% мас. основного вещества отбирают в виде кубового продукта с глухой тарелки внизу второй колонны, а ее дистиллят, содержащий 98,4 мас. % бензола, отбирают в емкость (3), откуда рециклом совместно с исходной бензольной фракцией возвращается на ректификацию в первую колонну.
Режим работы колонн:
Первая колонна: флегмовое число 5,6; температура верха 26,1°С при 13 кПа, температура куба 34,8°С, температура на тарелке питания 29,5°С;
Вторая колонна: флегмовое число 6,5; температура верха 26,2°С при 13 кПа, температура куба 34,2°С, температура на тарелке питания 30,2°С.
Качество очищенных бензола и тиофена оценивалось общепринятыми методами.
Содержание основного вещества и примесей в бензоле определяли хроматографическим методом по ГОСТ 2706.2-74, а массовую долю тиофена в бензоле - по ГОСТ 2706.5-74.
Примеры 2-9.
Аналогичным образом проводят опыты в примерах 2-9 с изменением содержания тиофена в исходной бензольной фракции, тарелки питания и флегмового числа.
В примере 2 исходную бензольную фракцию с содержанием 0,3% мас. тиофена подают на 60-ю теоретическую тарелку; в примерах 3-5 на 49-ю теоретическую тарелку подают бензольную фракцию, содержащую 0,5; 0,6 и 0,7% мас. тиофена; в примерах 6-9 бензольную фракцию, содержащую 0,8; 0,9; 1,0 и 1,1% мас., подают на 42-ю теоретическую тарелку.
Во вторую колонну в примерах 2-9 питание, являющееся кубовым продуктом первой колонны и содержащее 61,6-78,0% мас. тиофена, подают как и в первом примере, на 34 теоретическую тарелку, считая снизу.
Условия проведения опытов и полученные результаты представлены в таблице. Из таблицы видно, что при увеличении начального содержания тиофена в бензольной фракции с 0,1% мас. до 1,1% мас. остаточная концентрация тиофена в очищенном бензоле увеличивается с 0,00002% мас. до 0,00005% мас. при увеличении флегмого числа с 5,6 до 7,4; при этом во второй колонне флегмовое число увеличивается с 6,0 до 8,7. Сравнение примеров 1-9, представленных в таблице, показывает, что режимы работы колонн (эффективность первой колонны 140 теоретических тарелок и 75 теоретических тарелок - во второй колонне) в выбранном интервале концентраций тиофена 0,1-1,1% мас. в исходной бензольной фракции, обеспечивают получение бензола, соответствующего требованиям ГОСТ 8448-78 на бензол каменноугольный и сланцевый высшей очистки, выход бензола составляет 99,5-99,8% при содержании основного вещества 99,96% мас.; очищенный тиофен содержит 99,10% мас. - 99,69% мас. основного вещества и соответствует ТУ 6-09-3100-78 на тиофен чистый, выход тиофена составляет 98,9-99,4%.
Таким образом, преимущество заявляемого способа очистки бензола выражается в возможности осуществления одновременной его очистки от тиофена в головной фракции первой колонны и получения чистого тиофена в кубовом продукте второй колонны.
Claims (5)
1. Способ глубокой очистки бензола от тиофена ректификацией, отличающийся тем, что процесс проводят в двух колоннах непрерывного действия под вакуумом при остаточном давлении вверху колонн 13 кПа, причем эффективность первой колонны 140 теоретических тарелок и эффективность второй колонны 75 теоретических тарелок, с подачей бензольной фракции в среднюю часть первой колонны, с отбором из первой колонны высокочистого бензола в виде дистиллята и кубового продукта, который подают в среднюю часть второй колонны, из которой снизу отбирают чистый тиофен, а дистиллят в виде рецикла возвращают в первую колонну на разделение совместно с исходной бензольной фракцией.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бензольную фракцию, содержащую 0,1% мас. - 0,3% мас. тиофена, подают на 60 теоретическую тарелку первой колонны, флегмовые числа (5,6-6,2), содержание тиофена в очищенном бензоле 0,00002% мас. - 0,00005% мас.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бензольную фракцию, содержащую 0,5% мас. - 0,7% мас. тиофена, подают на 49 теоретическую тарелку первой колонны, флегмовые числа (6,8-7,0), содержание тиофена в очищенном бензоле 0,00002% мас. - 0,00004% мас.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бензольную фракцию, содержащую 0,8% мас. - 1,1% мас. тиофена, подают на 42 теоретическую тарелку первой колонны, флегмовые числа (7,1-7,4), содержание тиофена в очищенном бензоле 0,00003% мас. - 0,00005% мас.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кубовый продукт первой колонны, содержащий 61,6% мас. - 78,0% мас. тиофена, подают на 34 теоретическую тарелку второй колонны, флегмовые числа (6,0-10,7), содержание тиофена в кубовом продукте второй колонны 99,10% мас. - 99,69% мас.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2773400C1 true RU2773400C1 (ru) | 2022-06-03 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU245134A1 (ru) * | Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского | Способ выделения тиофена из его смесейс бензолом | ||
RU2164907C1 (ru) * | 1999-11-16 | 2001-04-10 | ООО "Синтезхим Бис" | Способ очистки бензола |
RU2291849C1 (ru) * | 2005-11-03 | 2007-01-20 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Способ выделения бензола |
CN101219918B (zh) * | 2007-01-08 | 2011-03-09 | 太原市侨友化工有限公司 | 焦化粗苯精制方法 |
CN101270026B (zh) * | 2008-05-06 | 2012-07-04 | 天津凯赛特科技有限公司 | 一种焦化纯苯或含硫纯苯的专用萃取精馏系统及其精制方法 |
RU2619593C1 (ru) * | 2016-07-28 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ очистки бензола от тиофена экстрактивной ректификацией с диметилформамидом в одной сложной колонне с боковой укрепляющей секцией |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU245134A1 (ru) * | Институт органической химии имени Н. Д. Зелинского | Способ выделения тиофена из его смесейс бензолом | ||
RU2164907C1 (ru) * | 1999-11-16 | 2001-04-10 | ООО "Синтезхим Бис" | Способ очистки бензола |
RU2291849C1 (ru) * | 2005-11-03 | 2007-01-20 | Открытое акционерное общество "Нижнекамскнефтехим" | Способ выделения бензола |
CN101219918B (zh) * | 2007-01-08 | 2011-03-09 | 太原市侨友化工有限公司 | 焦化粗苯精制方法 |
CN101270026B (zh) * | 2008-05-06 | 2012-07-04 | 天津凯赛特科技有限公司 | 一种焦化纯苯或含硫纯苯的专用萃取精馏系统及其精制方法 |
RU2619593C1 (ru) * | 2016-07-28 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский технологический университет" | Способ очистки бензола от тиофена экстрактивной ректификацией с диметилформамидом в одной сложной колонне с боковой укрепляющей секцией |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6514387B1 (en) | Rectifying column for extractive distillation of close-boiling or azeotropic boiling mixtures | |
EP0230655B1 (en) | Improved dehydrocyclodimerization process | |
RU2007138831A (ru) | Способ и устройство для производства ароматических карбоновых кислот (варианты) | |
US8410323B2 (en) | Process for downstream recovery of nitroalkane using dividing wall column | |
TW200418777A (en) | Preparation of highly pure methyl tert-butyl ether | |
EP0693957A4 (en) | MULTI-STOREY SUSPENDED REACTIVE EXTRACTION APPARATUS AND METHOD | |
RU2773400C1 (ru) | Способ глубокой очистки бензола от тиофена | |
US3098017A (en) | Process of separating unsymmetrical dimethylhydrazine from aqueous solutions containing same | |
RU2541016C2 (ru) | Способ и установка замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков | |
RU2425090C1 (ru) | Способ стабилизации и очистки нефти от легких меркаптанов и сероводорода | |
US5811598A (en) | Process for the recovery of phenol from an aqueous stream containing NA.sub. SO4 | |
US4001341A (en) | Extraction separation | |
SU432726A3 (ru) | Способ переработки углеводородного сырья | |
RU2625299C2 (ru) | Аппарат для получения этилена и способ получения этилена | |
RU2167145C1 (ru) | Способ очистки технического нитробензола от серосодержащих, азот- и кислородсодержащих побочных продуктов | |
SU1643525A1 (ru) | Способ очистки первичных алифатических аминов С @ -С @ | |
RU2164907C1 (ru) | Способ очистки бензола | |
RU2254319C1 (ru) | Способ очистки бензола | |
US3501550A (en) | Process for the production of pure isoprene by extractive distillation of cyclopentadiene with aqueous aniline | |
RU2128157C1 (ru) | Способ выделения н-гексана из гексансодержащих бензиновых фракций | |
RU2733380C1 (ru) | Способ выделения пропилена из пропан-пропиленовой фракции | |
RU2540270C1 (ru) | Способ глубокой переработки нефтезаводского углеводородного газа | |
CN109502587B (zh) | 一种使用隔壁塔提纯二硫化碳的方法 | |
SU819077A1 (ru) | Способ очистки углеводородов отциКлОпЕНТАдиЕНА | |
RU2237650C1 (ru) | Способ выделения фенола и ацетофенона из продуктов производства фенола кумольным методом |