SU717019A1 - Способ очистки фракции,содержащей бензол,толуол,ксилол от сернистых и непредельных соединений - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФРАКЦИИ, СОДЕРЖАЩЕЙ БЕНЗОЛ, ТОЛУОЛ, КСИЛОЛ, ОТ СЕРНИСТЫХ И НЕПРЕДЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относитс  к технике .очистки бензолт.олурлксилольной фракции сырого бензола (ВТК), получаемой при коксовании сернистых , концентрированной серной кислотой в присутствии присадки непредельных соединений, и может быть использовано в коксохимической Промышленности . . , . ... Г; Дл  удалени  из бензолтолурлксилольной фракции сырого бензола не предельных и сернистых соёдинений широкое распространение получил сернокислотный метод очистки, который заключаетс  в обработке фракции концентрированной серной кислотой. В процессе очистки кислота расходуетс  не полностью и больша  ее часть , после очистки выдел етс  путём JSereнерации , заключающейс  в подаче в;; промываемую фракцию воды до Получени  40-45%-ной регенерированной кислоты . Последнюю отдел ют от фракции путем отсто . При действии крепкой серной . кидЛо ты из содержащихс  во фракции сырого бензола непредельных и сернистых соединений образуютс  сложные продук ты, которые могут отдел тьс  в виде густой массы, называемой кислой ймол кой. Количество образующейс  кислой смолки превышает 3% к массе очищаемой фракции. Кисла  смолка  вл етс  вредным отходом производства, загр зн ющим воздушный и водный бассейны, а также источником значительных потерь бензольных углеводородов. Состав ее 6 среднем мбйсет быть охарактеризован следующими данными: 10-15% серной кислоты (в пересчете н моногидрат ) , 10-15% воды и 50-70% сульфокислот , полимеров и бензольных углеводородов . Современные требовани  к качеству бензольных углеводородов привод т к необходимости ожесточени  технологических условий очистки, что св зано с повышением расхода кислоты и температуры процесса. Все это приводит к образованию ещё большего количества кислой смолки и увеличению потерь бензольных углеводородов 1 . Дл  улучшени  степени очистки бензольных углеводородовиснижени  расхода серной кислоты предложено очистку вести в присутствии присадок - непредельных соединений 2.

Однако применение присадки непредельных . соединений не рёйаёт проблемы снижени  выхода кислой смоки и уменьшени  потерь бензольных углеводородов.

Известе также способ сернокислой очистки фракции ВТК, при котором в качестве присадки непредельных соединений используетс  сыра  фракци  ВТК, котора вводитс  в частично отмытую фракцию в количестве 40% к исходному продукту 3,

Промышленна  практика не подтвердила стадийную подачу сырой фракции ВТК на очистку. Аналогом предложенного способа  вл етсй способ сернокислотной очистки фракции ВТК, в котором используетс  стадийна  подача непредельных соединений.

Наиболее бпизок к изобретению па технической сущности и достигаемому результату - способ очистки фракции, содержащей бензол, толуол, Ксилол, от сернистых и непредельных соединений, включающий обработку фракции серной кислотой в присутствии присадки - непредельных соединений с последующим добавлением воды, отстоем и отделением от фракции кислоты и кислой смолки 4.

Этот способ характеризуетс  следующим режимом очистки фракции серной кислотой:

Содержание тиофена в

очищаемой фракций ВТК,

%1,1-1,5

Количество присадки

(пипериленовой или

дивинильной), % . . 2 -3

Количество подач присадки1 или 2

Расход кислоты, % к

фракции6 -8

Концентраци : кислоты , %92- 94

Расход воды дл  регенерации кислоты,

% к кислоте 0-12б

. Количество подач воды 1 .

Врем  между подачей

кислоты и воды, мин 5-10 . Содержание тиофена в

бензоле, %0,03-0,06

Бромное число бензола , г/100 мл 0,06-0,12

Выход кубовых остатков , %3,8 -4,5

Выход кислой смол ки, % 3,5 -5/5

К недостаткам сернокислотного способа очистки следует отнести большой выход кислой смолки (3,5-5,5%) и высокие потери бензольных продуктов (2,5-3%).

Цель изобрет-ени  - снижение потерь бензольных углеводородов и уменьшение выхода кислой .

Поставленна  цель достигаетс  способом очистки фракции, содержащем бензол, толуол, ксилол, от сернистых и непредельных соединений, включающим обработку фракции серной кислотой в присутствии присадки непредельных соединений, с последующим добавлением воды двум  порци ми . Первук) порцию подают через 40-70 с после обработки серной кислотой в Количестве, обеспечивающем получение 80-88%-ной серной кислоты , с последующей подачей второй порции воды в количестве, обеспечивающем получение 40-45%-ной серной кислоты, отстоем и отделением от фракции кислоты икислой смолки.

Сущность способа состоит в следующем .

Сырую ёензолтолуолксилольную : фракцию (ВТК) вначале промывают 92-95%-ной серной -кислотой (5-8% к массе фракции) в течение 40-70 с. В течение этой обработки в один или два приема производ т подачу присадки непредельных соединений. Общее количество присадки составл ет 2-3,0% к массе промываемой фракции.

Подачу воды производ т в два приема - вначале на 40-70 с после подачи кислоты в количестве примерно 10% от общего количества (0,60 ,9% к фракции ВТК), снижа  при этом концентрацию серной кислоты до 80-88%. Затем процесс очистки продолжают далее примерно 5-10 мин. По достижении требуемых бромных чисел очищаемой фракции в нее добавл ют отальное количество воды с. получение 40-45%-кой кислоты.При зтом прекращаютс  процессы полимеризации и происходит регенераци  кислоты, т.е. отделение кислоты от кислой смолки и разрушение комплексов сульфокисло с бензольными углеводородами. По- еле отсто  в течение 1,5-3 ч 40-45%ную регенерированную кислоту и кислую смолку вывод т, а очищенную кислую фракцию ВТК подвергают нейтрализации промывкой раствором щелочи, остою и отделению от отработанной щелочи и далее перегонке с выделением готового продукта и кубовых остатков .

Подача первой порЦии воды через 40-70 с после начала очистки позвол ет оборвать процессы сульфировани и в дальнейшем вести только процесс полимеризации непредельных соединений . В результате почти в два. уменьшаетс  выход кислой смолки и почти во столько же раз снижаютс  потери бензольных углеводородов .

Пример.

Дл  очистки вз то 3 кг фракции ВТК, выкипающей в пределах 82,5138°Сг .содержащей 1,28% тиофена, серна  кислота концентрацией 93,5% в количестве 207 г (6,9% к фракции ВТК) и пипериленова  присадка, содержаща  96,5% непредельных соединений в количестве 84 г (2,8% к фракции ВТК). Количество воды на ргенерацию 197-95% к расходу кислоты . Услови  проведени  процесса. Температура, С 42 ПродолжительностьJ с перемешивани  с кислотой до 1-й подачи присадки 20 между 1-й и 2-й подачами присадки 20 между подачей кислоты и 1-й подачей . воды 60 между 1 и 2-ю подачами воды 360

Количество присад

ВТК:

на 1-ю подачу на 2-ю подачу

Количество воды,г на 1-ю подачу на 2-ю подачу

Количество воды,% на 1-к подачу на 2-ю подачу Содержание . - тиофена,% 1,35 0,52 0,12 0,03 Бромное число бензола, г/100 мл Количество кислой смолки , % о Потери бензольных углеводородов ,

Из приведенных данных видно, что необходима  степень очистки от тиофена достигаетс  уже через 60 с. Однако при этом остаетс  высоким бромное число, что  вл етс  результатом присутстви  легкокип щих полимеров или просто непредельных соединений. Продолжение процесса необходимо дл  дальнейшей полимеризации непредельных соединений и соответственно дл  уменьшени  бромного числа. Однако При этом про вл ютс  медленно про- текающие процессы сульфировани  как полимеров, так и гомологов бензола.

Концентрации кислоты, %:

после 1-й подачи

воды85,3

после подачи

воды40,8

После проведени  опыта получены следующие данные:

Выход кислой смолки, % к фракции ВТК2,11

Потери бензольных уг-. леводородов, % к фрак0 ции ВТК1,24 Бромное число бензола, г/100 мл 0,060 Содержание тиофена в бензоле, %0,034

5

В табл. 1 приведены экспериментальные данные, служащие обоснованием необходимости выбора интервала времени от начала очистки до по0 дачи в систему воды дл  снижени  концентрации серной кислоты, при которой процессы полимеризации непредельных соединений продолжаютс , но сульфирование бензольных углеводородов и образование кислой смол5 ки существенно замедл етс .

Таблица 1,28 0,34 0,16 0,6 0,88 1,16 0,22 0,51 0,74

что приводит к увеличению количества кислой смолки и соответственно к увеличению потерь бензольных углеводородов .

Так как при продолжении процесса дальнейшие удаление тиофена уже не  вл етс  необходимым, то процесс может быть продолжен при более сла:бой кислоте. В табл. 2 привод тс  экспериментальные данные, определ юЩие концентрацию кислоты, при котоой он может быть доведен до конца . 0,03 0,028 0,028 0,10 0,08 0,06 1,94 3,85 5,15 0,98 1,53 1,98 0,108. 0,tf76 0,062 Бромное число бензола, г/100 мл Тиофен в бен0 ,032 0,031 0,030 золе, % Л -: . -- . ВЫХОД :кйслой смолки, % 1,862-,042,24 . Потери бензольных угле0 ,680,881,05 в6дородов,%

Исходна  концентраци  кислоты во всех случа х составл ет 93,5%. Вода дл  разбавлени  кислоты подавалась через бб с после начала процесса , затем очистка продолжалась еще 300 с. Далее подавалось основное количество воды, при котором концентраци  кислоты снижалась до 4d% и п Зоцесс очистки ествественно прекращалс . Уменьшение ко 1центра ций кислоты ниже 80% приводит к ухудшению качества - бромное число снижаетс  недостаточно. Повышение концентрации cBtaa B6% Шс Ш&3&ваетс  на качестве бензола, но неуклонно влечёт за собой уйелйчё- ние потерь бензольных углеводородой и рост выхода кислой смолки крайне нежелательного и вредного отШЗха производства.

В св зи с этим спуст  60 с после начала процесса (после подачи кислоты) т.е. спуст  20-30 с поСле последней пЬДаЧй присадки нёобСодержанйё тио1 ,35 0,52 0,05 0,03 фена,% . - ; число .::-...- ..бензола , г/100 мл 1 ,28 0,186 0,16 Выход кислоЙ ..смолки , % 0,60 0,88 1,16 Потери бензольных углеводородов , . 0.|22 ЬЛ о ,74 % , . . .. V .- -- .( -- - Концентраци  кислоты,% дЗ, 93,3 88,0 85,3

i аб л и ц а-2

ходиью подать незначительное количество вода, которое должно снизить концентрацик) кислоты в среднем до 85% (не ниже 80 и не выше 88%). При этой концентрации процессы по П1М1ёризации протекают еие до;статочно интенсивно, но процессы сульфировани  заметно ослабевают . Благодар  этому при продол , жении очистки количество кислой смолки и соответственно потери бензольйьзх углеводородов увеличиваютс  незначительно.

.6 табл. 3 привод тс  данные по сернокислотной очистке фракции ВТК в случае подачи воды в систему в различное врем  от начала очистки, т.е. подачй серной кислоты. Вода подавалась в количестве, необходимом дл  снижени  концентрации кислоты до 85%. Вторично вода подавалась в количестве, обеспечиваемом снижение концентрации до 40%. , Т а б л и ц а 3 .. 0,058 0,059 0,060 0,030 0,029 0,029 2,483,484,88 1,181,582,28 0,03 0,03 0,029 0,0285 0,14 0,132 0,084 0,062 1,30 1,42 1,90 2,46 0,79 0,8 0,92 1,02 5 85 85

Таким образом, подача воды дл  снижени  концентрации серной киспоты после обработки фракции ВТК f.epHoft кислотой в течение 40 си Менее приводит к снижению степени у далени  тиофена, напротив, подача воды после 70 с обработки фракции серной кислотой в заметной степени не отражаетс  на снижении тиофена в. продукте, но св зана с увеличением выхода кислой смолки и потерь в бензольных углеводородах. Наиболее опт мальным временем подачи воды s систему  вл етс  60 с от начала подачи серной кислоты на обработку фракции.

В табл, 4 приведено сопоставлёН1Ш показателей процесса очистки фракции ВТК с исходным содержанием тиофена 1,15 и 1,38%, проведенного по известному и предложенному способу.

. - -,

Та б л и ц 4Продолжение табл. 4

бёща 

О

продолжительЙОСТЬ

про-. цесса,с 420

420

420

420

5

Тиофен в бен0 ,044 0,042 0,045 золе, % 0,048

едзомное

число

беизрла ,

г/100

мл 0,102

0,096 0,088 . 0,092

бензольных углеводо1 ,08

3,10 1,42 родов 2,66

Таким образом, предложенный способ позвол ет на 60% сократить выход кислой смолки,,  вл ющейс  вредным отходом производства, и снизить примерно на 1,2% потери бензольных у глеводородов.

Claims (2)

1.Кол ндр Л.Я, Улавливание и4. Войтновска  Е.А. и др. Вли переработка химических продуктов кок-ние условий сернокислотной очистки совани . Металлургиэдат, 1962, с.338.фракции сырого бензола на выход и

2.Кол ндр Л.Я. Новые способы пе-- состав кубовых остатков и выход кисреработкибензола . Металлургиздат, лой смолки. Кокс и хими  , 4, 1976, с. 127. .1975г с. 26 (прототип).