SU910564A1

SU910564A1 - Method for isolating benzene and toluene

Info

Publication number: SU910564A1
Application number: SU802871145A
Authority: SU
Inventors: Ричард Эдуардович Иоонас; Ольга Яковлевна Велицкая; Нина Дмитриевна Ощепкова; Юрий Германович Сооне; Агу Янович Аарна
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Сланцев Миннефтехимпрома Ссср
Priority date: 1980-01-18
Filing date: 1980-01-18
Publication date: 1982-03-07

Description

(54) СПОСОБ ВЬЩЕЛЕНИЯ БЕНЗОЛА И ТОЛУОЛА(54) METHOD FOR THE PROBLEM OF BENZENE AND TOLUOLA

Изобретение относитс к способам . очистки ароматических углеводородов в частности бензола и толуола, от неароматических углеводородов и может быть использовано в нефте- и сланцеперерабатывающей промьшшенности . Известен способ очистки ароматических углеводородов, например, бенз ла, от неароматических углеводородов включающий стадию термической переработки смесей в присутств|{и водорода . Процесс осуществл ют в движущемс слое инертного материала при температуре 650-900°С, давлении 110 атм, мольном соотношении водорода и исходной смеси 1,5-3:1 l. К недостаткам такого способа отно ситс большой расход водорода, превр щение неароматической части смеси в насьпценные углеводороды (что существенно снижает эффективность известно го способа), затруднени в части регулировани процесса, св занные с высокой экзотермичностью реакций гидрокрекинга и гидроалкировани , а также необходимость вьщелени ароматических углеводородов экстрактивной ректификацией. . Известен способ очистки ароматических углеводородов от неароматических углеводородов, включающий стадию термической переработки при температуре 750-950 С, давлении 110 атм в присутстви1Г ациклических углеводородов Сз.- Сл при весовом соотношении ациклических углеводородов и сырь 0,3:1 - 20:1 t. Недостатками данного способа вл ютс применение инертных разбавителей (вод ной пар, азот, аргон) н теплоносителей (кокс, песок, вод ной пар, расплавленный свинец), что значительно усложн ет технологический процесс и аппаратурное оформление, снижает его производительность. Общим недостатком термического способа очистки ароматических углеводородов вл етс образование кокса. Существуют различные способы снижени коксообраэовани : подачей водорода , введением инертных разбавителей и др.This invention relates to methods. purification of aromatic hydrocarbons, in particular benzene and toluene, from non-aromatic hydrocarbons and can be used in the oil and shale processing industry. A known method of purification of aromatic hydrocarbons, for example, benzyl, from non-aromatic hydrocarbons includes the stage of thermal processing of mixtures in the presence of | {and hydrogen. The process is carried out in a moving layer of inert material at a temperature of 650-900 ° C, a pressure of 110 atm, a molar ratio of hydrogen and the initial mixture of 1.5-3: 1 l. The disadvantages of this method are the high consumption of hydrogen, the conversion of the non-aromatic part of the mixture into hydrocarbons (which significantly reduces the efficiency of the known method), difficulties in controlling the process, associated with high exothermicity of hydrocracking and hydroalkylating reactions, as well as the need for aromatic hydrocarbons. extractive rectification. . A known method of purification of aromatic hydrocarbons from non-aromatic hydrocarbons, including a stage of thermal processing at a temperature of 750-950 C, a pressure of 110 atm in the presence of 1 G acyclic hydrocarbons C3. - C at a weight ratio of acyclic hydrocarbons and raw materials of 0.3: 1 - 20: 1 t. The disadvantages of this method are the use of inert diluents (water vapor, nitrogen, argon) and heat carriers (coke, sand, water vapor, molten lead), which significantly complicates the process and equipment, reduces its performance. A common disadvantage of the thermal purification process for aromatic hydrocarbons is the formation of coke. There are various ways to reduce coke formation: hydrogen supply, the introduction of inert diluents, etc.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ выделени бензола и толуола из смеси слан цевого газового бензина и жидких продуктов пиролиза, путем термической переработки исходной смеси и последующего охлаждени полученной парогазовой смеси с получением лёгкого масла которое направл ют на ректификацию и сернокислотную очистку с выделением целевых продуктов J. Согласно данному способу смеси сланцевого газового бензина и жидких продуктов пиролиза подвергают термической переработке при температуре 680700 С и времени контакта 15-25 с.The closest to the invention in its technical essence and the achieved result is a method for separating benzene and toluene from a mixture of shale gas gasoline and liquid pyrolysis products, by thermally processing the initial mixture and then cooling the resulting vapor-gas mixture to produce a light oil that is distilled and sulfuric acid purification with isolation of target products J. According to this method, a mixture of shale gas gasoline and liquid pyrolysis products is subjected to thermal processing Otke at a temperature of 680 700 C. and a contact time of 15-25 seconds.

При этом исходное сырье подают в конвенционную часть трубчатой печи , откуда парожидкостна смесь через эвапоратор поступает в радиантную секцию трубчатой печи, затем пары направл ютс в реакционную камеру, где завершаетс процесс термической деструкции. Пары из реакционной камеры поступают в сажеуловительНую колонну гидравлика, где конденсируютс . Полученньш конденсат раздел ют на легкое масло и гидравлическую смолу. Последнюю охлаждают до 75-100 С (условна в зкость - 2,53 ) и подают на орошение в гидравлик дл охлаждени парогазовой смеси, а из легкого масла вьщел ют бензол и толуол обычной ректификацйей и сернокислотнор очисткой.In this case, the feedstock is fed to the conventional part of the tube furnace, from where the vapor-liquid mixture enters the radiant section of the tube furnace through the evaporator, then the vapors are sent to the reaction chamber, where the thermal destruction process is completed. The vapors from the reaction chamber enter the soot column as hydraulics, where they condense. The resultant condensate is separated into a light oil and a hydraulic resin. The latter is cooled to 75-100 ° C (nominal viscosity is 2.53) and is fed for irrigation into hydraulics to cool the vapor-gas mixture, and benzene and toluene are extracted from the light oil by conventional rectification and sulfuric acid purification.

Недостатками способа вл ютс низкое качество бензола - температура кристаллизации не превышает 5,25 ,25с, вследствие содержани в нем примесей насьщенных углеводородов до 0,6-0,7 вес,%. повышенное коксообразование (выход кокса до 2%), что требует установки двух реакционных камер: одна в работе, друга на выжиге кокса, и сложность технологического процесса, заключающа с в необходимости обслуживани и ремонта реакционных камер.The disadvantages of the method are the low quality of benzene - the crystallization temperature does not exceed 5.25, 25 s, due to the content of impurities of saturated hydrocarbons in it to 0.6-0.7 wt%. increased coke formation (coke yield up to 2%), which requires installation of two reaction chambers: one in operation, a friend for burning coke, and process complexity, which requires maintenance and repair of the reaction chambers.

Целью изобретени вл етс улучшение качества целевого продукта и упрощение, технологии процесса.The aim of the invention is to improve the quality of the target product and simplify the process technology.

Поставленна цель достигаетс , способом выделени , бензола и толуола из смеси сланцевого газового бензина и жидких продуктов пиролиза путем термическойпереработки при температуре 73р-750 с и времени контакта 5-7 с. и последующим охлаждением полученной парогазовой смеси с получением углеводородной фракции, которую направл ют на ректификацию и сернокислотную очистку с вьщелением целевых продуктов.The goal is achieved by the method of separation, benzene and toluene from a mixture of shale gas gasoline and liquid pyrolysis products by thermal processing at a temperature of 73p-750 s and contact time of 5-7 s. and then cooling the resulting vapor-gas mixture to obtain a hydrocarbon fraction, which is sent for rectification and sulfuric acid purification with separation of the target products.

Отличительными признаками вл ютс проведение термической обработ ки при температуре 730-7lO С и времени контакта 5-7 с.Distinctive features are heat treatment at a temperature of 730-7 lO C and a contact time of 5-7 s.

Целесообразность, выбора именно таких температурных и временных параметров объ сн етс тем, что врем контакта (5-7 с) обеспечивает минимальный выход кокса. А температура термической обработки сырь 730-750°С при указанном времени контакта позвол ет достичь высокого качества бензола, так как снижаетс содержание примесей насьш(енных углевддородов в бензоле до 0,040 ,15 %, что обеспечивает повьшение его температуры кристаллизации. При этих параметрах процесса измен етс качество гидравлической смолы (уменьшаетс в зкость до 1,3-1,4 ВУ что. улучшает контактирование и охлаждение парогазовой смеси.The expediency of choosing such temperature and time parameters is explained by the fact that the contact time (5-7 s) provides the minimum coke yield. And the temperature of heat treatment of the raw material at 730-750 ° C at the indicated contact time allows to achieve high quality benzene, since the content of all impurities (benzene in carbon) in benzene is reduced to 0.040, 15%, which ensures that its crystallization temperature increases. The quality of the hydraulic resin (the viscosity decreases to 1.3-1.4 WU, which improves the contacting and cooling of the vapor-gas mixture.

На чертеже показана зависимость выхода кокса от времени контакта при различных температурах.The drawing shows the dependence of the coke yield on the contact time at different temperatures.

Способ позвол ет упростить технологический процесс путем исключени реакционной камеры, так как процесс .термической очистки с достаточной глубиной завершаетс в трубчатой печи.The method allows to simplify the process by eliminating the reaction chamber, since the thermal cleaning process with sufficient depth is completed in the tube furnace.

Пример 1. Смесь сланцевого газового бензина и жидких продуктов пиролиза, кип щих от начала кипени до , в соотношении 1:20 подают в конвекгщонную часть трубчатой печи, откуда.парожидкостную смесь направл ют в эвапоратор и затем в радиантную часть печи, где при температуре и временем контакта 6 с происходит крекинг насыщенных углеводородов сырь . Полученнзпо при этом парогазовую смесь направл ют в гидравлик, где ее охлаждают до 200с гидравлической смолой с температурой , условна в зкость 1,3 )Example 1. A mixture of shale gas gasoline and liquid pyrolysis products boiling from the beginning of boiling to a ratio of 1:20 is fed to the convection part of the tube furnace, from where the liquid-vapor mixture is sent to the evaporator and then to the radiant part of the furnace, where at a temperature and contact time 6 s, the cracking of the saturated hydrocarbons of the raw material occurs. The resulting gas-vapor mixture is sent to the hydraulics, where it is cooled to 200 with a hydraulic resin with a temperature, viscosity 1.3)

Полученные жидкие и парожидкостные продукты раздел ют на легкое маслр, и гидравлическую смолу.-Последнюю после охлаждени до температуры подают на орошение в гидравлцк. Из легкого масла вьщел ют бензол и толуол ректификацией и сернокислотной .очисткой. Полученный бензол содержит 0,14 % примесей насыщенных углеводородов и имеет температуры кристаллизации 5,. При этом вьтход кокса не превьшает 0,35 %.The resulting liquid and vapor-liquid products are divided into a light oil and a hydraulic resin. The latter, after cooling to a temperature, is fed for irrigation to a hydraulic one. Benzene and toluene were distilled from light oil by distillation and sulfuric acid purification. The resulting benzene contains 0.14% of impurities of saturated hydrocarbons and has a crystallization temperature of 5,. At the same time, coke input does not exceed 0.35%.

Характеристика исходного сырь фракции н.к. - ISOC,Characteristics of the feedstock fraction n.k. - ISOC,

Плотность при ,Density at

,817 Из таблицы видно, что врем контакта 5-7 с при всех температурах обеспечивает минимальный выход кокса Повьшение температуры термической переработки сырь с 69Q до 730-750°С и одновременное уменьшение времени контакта с 15-25 с до 5-7 с содержание прмесей насыщенных углеводородов в бензоле до 0,04-0,15%, обеспечива повьшение его температур кристаллизации до 5744-5,5 С. Использование данного способа выделеВИЯ бензола и толуола по сравнению с существующим обеспечивает следующи, 817 The table shows that the contact time is 5-7 seconds at all temperatures, which ensures the minimum yield of coke. The temperature of the thermal processing of the raw material is reduced from 69Q to 730-750 ° C and the contact time decreases simultaneously from 15-25 seconds to 5-7 seconds. of saturated hydrocarbons in benzene up to 0.04-0.15%, ensuring that its crystallization temperatures will drop to 5744-5.5 C. Using this method for isolating benzene and toluene as compared to the existing one provides the following

Содержание ароматтйческих углеводородов , мае, % 69,5 ВТ. ч. бензола 45,5 . толуола Содержание неароматических углеводородов, мае. %29,3The content of aromatic hydrocarbons, May,% 69.5 W. including benzene 45.5. Toluene Content of non-aromatic hydrocarbons, May. % 29.3

ВТ, ч. насыщенных . . 16,7 ненасыщенных 12,8W, h. Saturated. . 16.7 unsaturated 12.8

Claims

To compare, similarly to example 1, the same raw materials were thermally processed using various technological parameters of the process carried out in the table. advantages: improving product quality, reducing co-formation by more than three times, eliminating the material and labor costs associated with repairing and maintaining reaction chambers (pre-purging the system with steam, switching chambers, burning coke, etc.), increasing production of products by 7% with a total production of benzene 100 thousand tons per year. The invention of the method of benzene and toluene separation from a mixture of shale gas ben7. 9 zine and liquid pyrolysis products by heat treatment of the initial mixture and subsequent cooling with half of the gas-vapor mixture to obtain a hydrocarbon fraction, which is sent for rectification and sulfur. acid purification with the selection of target products, characterized in that, in order to improve the quality of the target product and simplify the process technology, heat treatment is carried out at 730-750 ° C and contact time 5-7 s. 4 Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent No. 2883441, cl. 260-764, published. 1962.

2. USSR author's certificate number 533581, cl. C 07 S 7/00,

3.Semenov S.S. and others. The experience of starting the installation of the pyrolysis plant chamber gas gasoline on the SEC them. VI Lenin .- Chemistry and technology of fuel and its products, vol. 12, Gostoptekhizdat, 1963, p. 64 (prototype).

fe 7

I

O g ff d ff 71 74 fff f.ecff 3ffSffct / OGfff & jffffWff ff / fe / effi /

/ fOffn7ff / 77ff pff3 t / t / fiu / Jr f ffep TTfy / X -f