SU1097583A1

SU1097583A1 - Solvent for extracting monocyclic aromatic hydrocarbons

Info

Publication number: SU1097583A1
Application number: SU823430102A
Authority: SU
Inventors: Евгения Ивановна Грушова; Евгений Иванович Щербина; Татьяна Васильевна Башун; Людмила Юрьевна Осмоловская
Original assignee: Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Технологический Институт Им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-03-01
Filing date: 1982-03-01
Publication date: 1984-06-15

Abstract

РАСТВОРИТЕЛЬ ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ МОНОЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ из их смесей с неароматическими , содержащий диметилсульфоксид, отличающийс тем, что, с целью повышени селективности, он дополнительно содержит /Ь, -оксидипропионитрил при следующем соотношении компонентов, мас.%: Диметилсульфоксид 10-55 /3, (Э-Оксидипропионитрил45-90SOLVENT FOR EXTRACTION OF MONOCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS from their mixtures with non-aromatic, containing dimethyl sulfoxide, characterized in that, in order to increase the selectivity, it additionally contains (b), α-oxydipropionitrile in the following ratio of components, wt.%: Dimethyl sulfoxide; E-Oxydipropionitrile45-90

Description

ел ate

0000

со Изобретение относитс к вьделению моноциклических ароматических углево дородов из их смесей с неароматичес- кими путем жидкостной экстракции, в частности касаетс растворител дл экстракции моноциклических ароматиче ких углеводородов из их смесей с неароматическими , и может найти применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промьшшенности. Известны такие растворители дл экстракции моноциклических ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими, как сульфолан, диэтиленгликоль , l -метилпирролидон, ди-/ -цианэтиловый эфир этиленгликол 1. Однако из-за высокой температуры плавлени (27,8 С.), в зкости (10,3 сП при ) сульфолана, невысокой раствор ющей способности его по отношению к моноциклическим арома тическим углеводородам процесс экстракции провод т при и кратност растворител к сырью 300-400 мас.%. Диэтиленглйколь или его смесь с водой до 7 мас.%, котора вл етс базовьм растворителем, характеризует с низкой раствор кнцей способностью, что требует большой кратности раство рител к сьфью и высокой температуры проведени процесса (ISOc). N -Метилпирролидон -вл етс недостаточно селективным растворителем . Крайне низка емкость ди-р-цианэтилового эфира этиленгликол или его смеси с водой по отношению к моноциклическим ароматическим углеводородам , характеризуема величиной коэффициента распределени К,,р,обуславливает необходимость проводить процесс экстракции при высоких темпе ратурах () и повышенном расходе растворител . Наиболее близким к предлагаемому растворителю вл етс растворитель дл экстракции моноциклических ароматических углеводородов иэ их смесе с неароматическими, содержащий 5090 мас,% диметилсульфоксида и 1050 мас.% монометилового эфира этилен гликол Czi. Однако при экстракции данным раст ворителем модельной углеводородной смеси, состо щей из 65 мас.% гептана и 35 мас.% толуола при 30°G и кратности селективного растворител к сы рью, равной 100 мас.%, коэффициент разделени /5 , характеризующий селективность растворител , не превышает 14,1, а содержание ароматических углеводородов в экстракте, т.е. чистота целевого продукта, в зависимости от содержани в селективном растворителе монометилового эфира этиленгликол составл ет 76,6-83,1 млс.%. Целью изобретени вл етс повьшение селективности растворител . Поставленна цель достигаетс тем, что растворитель дл экстракции моноциклических ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими , содержащим диметилсульфоксид, дополнительно содержит /5 , р-оксидипропионитрил при следующем соотношении компонентов, мас.%: Диметилс ульфоксид (ДМСО) 10-55 1Ь, р-Оксидипропионил (ОДНП) 45-90 р,р-Оксидипропионитрил (ОДНП) имеет следующую структурную формулу NC-CH -CHj-O-CH -CH -CN Это жидкость, котора кипит при 270°С. Мол.мае. ОДПН 124,2 плотность при 20 С 1,05 г/см, показатель преломлени jj 1,440. Привод т испытани предлагаемого растворител в процессе одностадийной экстракции. Пример 1. Углеводородную смесь, состо щую из 35 мас.% толуола и 65 мас.% гептана, подвергают одностадийной экстракции смешанным селективным растворителем, состо щим из 90 мас.% ОДПН и 10 мас.%ДМСО. Углеводородное, сырье перемешивают с равным количеством селективного растворител при 35 С в аппарате типа смеситель-отстойник в течение 20 мин. Далее экстракционную смесь отстаивают до полной прозрачности сосуществующих фаз, рафинатную и экстрактную фазы раздел ют. Вьщеление целевого продукта (экстракта) из экстрактной .фазы осуществл ют атмосферной перегонкой с вод ным паром. Из рафинатной фазы растворитель удал ют водной промывкой, до получени показател преломлени () промывных вод, равного 1,3333, далее рафинат подвергают осушке на цеолитах NaX. Содержание моноциклических ароматических углеводородов в экстракте и рафинате определ ют хроматографическим методом. 31097 Пример 2. Сьфье и услови экстракции аналогичны описанным в примере 1. Селективный растворитель представл ет собой смесь 45 мас.% ОДПН и 55 мас.% ДМСО. Пример 3. Услови экстракции аналогичны описанным в примере 1. В качестве углеводородного сырь используют катализат риформинга (фр.63-105), содержащий 33,8 мас.% моноциклических (о ароматических углеводородов, а именно 10,1 мас.Х бензола, 21,6 мас.% толуола и 2, мас.% ксилолов. Селективный растворитель состоит из 70 мас.% ОДПН и. 30 мас.% ДМСО. Результаты экстракции предлагаемым растворителем моноциклических аромати ческих углеводородов из их смесей с неароматическими по примерам 1-3 приведены в таблице в сравнении с извест ным растворителем (кратность раствори тел к сырью 100 мас.%). В случае применени предлагаемого смешанного растворител ОДПН+ДМСО выделение экстракта из экстрактной фазы возможно методом реэкстракции, поэтому проводить экстракцию при температуре выше нецелесообразно. Регенерацию предлагаемого растворител можно осуществить путем дополнителькой экстракции из экстрактной фазы ароматических углеводородов парафиновым углеводородом, например пентаном, что позвол ет возвратить в процесс 99% растворител без дополнительной очистки. Пентан от аромати ческих углеводородов отдел ют атмосферной перегонкой. Регенераци предлагаемого растворител ОДПН+ДМСО методом реэкстракции обеспечивает стабильность работы 83 экстрагента в течение длительного времени. Кроме того, в данных услови х растворитель ОДПН+ДМСО про вл ет термическую и гидролитическую стабильность и не вызывает коррозии аппаратуры. При использовании селективного растворител , содержащего 95% ОДПН и 5% ДМСО в услови х примера 1, коэффициент разделени равен 14,3, а величи на ,2 мас,%. Однако в этом степень извлечени составл ет , т.е. меньше, чем при использовании известного растворител . Экстракци , проведенна по примеру t , растворителем, содержащим 30 мас.% ОДПН и 70 мае,% ДМСО, не обеспечивает достижени поставленной цели, так как в этом случае величины А н {Ь не превышают 79,4% и 13,6 соответственно . Таким образом, при несоблюдении предлагаемого состава растворител не повышаетс селективность. Анализ данных, приведенных в таблице показьшает, что селективный растворитель ОДПН-ДМСО по раствор ющей способности не уступает известному , а при содержании ДМСО в предлагаемом растворителе более 30% даже превосходит. При экстракции же предлагаемым растворителем разделение углеводородных смесей проходит селективнее , чем по известному способу. так как /i 14,2-15,2 (при разделении модельной смеси) вместо 13,6. По сравнению с газовым растворителем-диэтиленгликолем , содержащим 7% воды, селективность улучшаетс в -2 раза (селективность базового растворител /Ь 7,0 при 150°С).The invention relates to the production of monocyclic aromatic hydrocarbons from their mixtures with non-aromatic solvent extraction, in particular, concerns a solvent for the extraction of monocyclic aromatic hydrocarbons from their mixtures with non-aromatic, and can be used in the refining and petrochemical industries. Such solvents are known for the extraction of monocyclic aromatic hydrocarbons from their mixtures with non-aromatics, such as sulfolane, diethylene glycol, l-methyl pyrrolidone, ethylene glycol di- / cyanoethyl ether 1. However, due to the high melting point (27.8 C.), viscosity ( 10.3 cP with) sulfolane, its low dissolving capacity with respect to monocyclic aromatic hydrocarbons; the extraction process is carried out at and the ratio of the solvent to the raw material is 300-400 wt.%. Diethylene glycol or its mixture with water up to 7 wt.%, Which is the base solvent, has a low solubility with a high solubility, which requires a high solvent rate and high process temperature (ISOc). N-Methylpyrrolidone is an insufficiently selective solvent. The extremely low capacity of di-p-cyanoethyl ether of ethylene glycol or its mixture with water in relation to monocyclic aromatic hydrocarbons, characterized by the value of the distribution coefficient K ,, p, necessitates the need to carry out the extraction process at high temperatures () and increased solvent consumption. Closest to the proposed solvent is a solvent for the extraction of monocyclic aromatic hydrocarbons and their mixtures with non-aromatics, containing 5090 wt.% Dimethyl sulfoxide and 1050 wt.% Ethylene glycol monomethyl ether Czi. However, when this solvent was extracted by a solvent, a model hydrocarbon mixture consisting of 65 wt.% Heptane and 35 wt.% Toluene at 30 ° G and a ratio of the selective solvent to the crude equal to 100 wt.%, The separation factor / 5, which characterizes the selectivity of the solvent , does not exceed 14.1, and the content of aromatic hydrocarbons in the extract, i.e. the purity of the target product, depending on the content of ethylene glycol monomethyl ether in the selective solvent, is 76.6-83.1 mln.%. The aim of the invention is to increase the selectivity of the solvent. This goal is achieved by the fact that the solvent for the extraction of monocyclic aromatic hydrocarbons from their mixtures with nonaromatic containing dimethyl sulfoxide, additionally contains (5) p-oxide-propionitrile in the following ratio of components, wt.%: Dimethyl ulphoxide (DMSO) 10-55 lb, p- Oxydipropionyl (ODNP) 45-90 p, p-Oxydipropionitrile (ODNP) has the following structural formula NC-CH -CHj-O-CH -CH -CN This is a liquid that boils at 270 ° C. Mol.mae. ODPN 124.2 density at 20 C 1.05 g / cm, refractive index jj 1.440. Testing of the proposed solvent in a single-stage extraction process is carried out. Example 1. A hydrocarbon mixture consisting of 35% by weight of toluene and 65% by weight of heptane is subjected to a one-step extraction with a mixed selective solvent consisting of 90% by weight of ODPN and 10% by weight of DMSO. Hydrocarbon, raw materials are mixed with an equal amount of selective solvent at 35 ° C in an apparatus like a mixer-settler for 20 minutes. Next, the extraction mixture is asserted until complete coexistence of the coexisting phases, the raffinate and extract phases are separated. The separation of the target product (extract) from the extract phase is carried out by atmospheric distillation with steam. From the raffinate phase, the solvent is removed by water washing, to obtain a refractive index () of wash water equal to 1.3333, then the raffinate is dried on NaX zeolites. The content of monocyclic aromatic hydrocarbons in the extract and raffinate is determined by the chromatographic method. 31097 Example 2. The aforementioned conditions and extraction conditions are similar to those described in Example 1. The selective solvent is a mixture of 45 wt.% ODPN and 55 wt.% DMSO. Example 3. The extraction conditions are similar to those described in Example 1. As a hydrocarbon feedstock, reforming catalysate (fr.63-105) containing 33.8% by weight of monocyclic (about aromatic hydrocarbons, namely 10.1% by weight X of benzene, 21 , 6 wt.% Toluene and 2, wt.% Xylenes. The selective solvent consists of 70 wt.% ODPN and. 30 wt.% DMSO. The extraction results of the proposed monocyclic aromatic hydrocarbons from their mixtures with non-aromatic examples 1-3 show in the table in comparison with the known solvent (p In the case of using the proposed mixed solvent ODPN + DMSO, extraction of the extract from the extract phase is possible by reextraction, therefore extraction is not advisable at a temperature higher. Regeneration of the proposed solvent can be accomplished by addition of paraffin extraction of the aromatic hydrocarbons from the extract phase a hydrocarbon, such as pentane, which allows a 99% solvent to be returned to the process without further purification. Pentane from aromatic hydrocarbons is separated by atmospheric distillation. Regeneration of the proposed solvent ODPN + DMSO by stripping method ensures the stability of operation of 83 extractants for a long time. In addition, under these conditions, the solvent ODPN + DMSO exhibits thermal and hydrolytic stability and does not cause corrosion of the apparatus. When using a selective solvent containing 95% ODPN and 5% DMSO under the conditions of Example 1, the separation factor is 14.3 and the value is 2% by weight. However, in this the recovery rate is, i.e. less than when using a known solvent. The extraction, carried out according to example t, with a solvent containing 30 wt.% ODPN and 70 May,% DMSO, does not ensure achievement of the goal, since in this case the values of A n {b do not exceed 79.4% and 13.6, respectively. Thus, non-compliance with the proposed solvent composition does not increase the selectivity. Analysis of the data presented in the table shows that the selective solvent ODPN-DMSO is not inferior to the known one in dissolving ability, and with a DMSO content of more than 30% in the proposed solvent, even exceeds. When extraction is proposed by the solvent separation of hydrocarbon mixtures is more selective than by a known method. since / i 14,2-15,2 (when separating the model mixture) instead of 13.6. Compared to a gas solvent-diethylene glycol containing 7% water, the selectivity is improved by a factor of 2 (the selectivity of the base solvent / L 7.0 at 150 ° C).

16,3 83,7 21,2 78,8 17,1 82,9 а 16.3 83.7 21.2 78.8 17.1 82.9 a

18,7 81,318.7 81.3

0,47 0.47

25,5 3925.5 39

15,215.2

22,7 48,9 14,2 0,62 22.7 48.9 14.2 0.62

23,7 41,8 15,4 0,5123.7 41.8 15.4 0.51

0,530.53

35 81,4 24,3 43,5 13,635 81.4 24.3 43.5 13.6

Катализат риформинга 62-105 С содержит луола, 2,1 мас.% ксилолов. 10,1 мас.% бензола, 21,6 мас.% то Catalyst reforming 62-105 C contains luola, 2.1 wt.% Xylenes. 10.1 wt.% Benzene, 21.6 wt.% Then

Claims

SOLVENT FOR EXTRACTION OF MONOCYCLIC AROMATIC HYDROCARBONS from their mixtures with non-aromatic, containing dimethyl sulfoxide, characterized in that, in order to increase selectivity, it additionally contains β, β'-hydroxypropionitrile in the following ratio of components, wt.%:

Dimethyl sulfoxide 10-55 β, β'-Oxidipropionitrile 45-90 with m

JV>