Патент на изобретение №2154047

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ С₈ ИЗ СМЕСЕЙ С НАСЫЩЕННЫМИ УГЛЕВОДОРОДАМИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способу выделения аренов C₈ из смесей с насыщенными углеводородами, в частности из ксилольной фракции катализата риформинга азеотропной ректификацией с бутанолом-2. В связи с использованием бутанола-2 в качестве высокооктановой добавки к автомобильным бензинам предлагается полученный дистиллат – азеотропную смесь бутанола-2 с насыщенными углеводородами – направлять в бензин без регенерации спирта. Технический результат – повышение степени извлечения ксилолов и их чистоты, упрощение технологии процесса и снижение удельных энергозатрат. 1 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для выделения ароматических углеводородов C₈ из ксилольной фракции катализата риформинга или пироконденсата.

В настоящее время арены C₈ выделяют из ксилольной фракции катализата риформинга в основном методом простой ректификации. При этом потери ксилолов на промышленной установке из-за попадания их в дистиллат в составе азеотропных смесей с насыщенными углеводородами с температурой кипения 132 – 152^oC, а также с кубовым остатком колонны выделения суммарных ксилолов достигают 38 мас.%.

Повышение степени извлечения и чистоты ксилолов возможно при использовании вместо простой ректификации процесса азеотропной ректификации.

Наиболее близок по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению способ выделения ароматических углеводородов C₈ азеотропной ректификацией с метанолом (Miller S.P. пат. 451985, Канада, 1948; C. A. v. 43, p, 3454^B), нашедший промышленное применение и на российских нефтеперерабатывающих заводах.

Недостатком данного способа, принятого в качестве прототипа, являются существенные потери ксилолов с дистиллатом вследствие того, что метанол образует с ними тангенциальные азеотропы, а также сложность и энергоемкость регенерации метанола.

Цель изобретения – повышение степени извлечения ксилолов и их чистоты при азеотропной ректификации, а также упрощение технологической схемы процесса и снижение удельных энергозатрат в результате исключения блока регенерации азеотропобразующего компонента.

Поставленная цель достигается при выделении аренов C₈ из ксилольной фракции катализата риформинга азеотропной ректификацией с использованием в качестве азеотропобразующего компонента бутанола-2. Бутанол-2 используется как высокооктановая кислородсодержащая добавка к бензину, его октановое число 110 по исследовательскому методу. В России он допущен к применению в составе бензина до 8 об.% (Данилов А.М. Присадки и добавки: Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. – М.: Химия, 1996). Поэтому выделенный при азеотропной ректификации дистиллат в данном способе предлагается смешивать с другими компонентами автомобильных бензинов без предварительной регенерации бутанола-2.

В качестве сырья использовалась ксилольная фракция катализата риформинга, содержащая 90,54 мас.% аренов C₈ и 9,46 мас.% насыщенных углеводородов. Азеотропная ректификация с бутанолом-2 и метанолом и простая ректификация проводились в одинаковых условиях на ректификационной колонке эффективностью 15 теоретических тарелок при флегмовом числе 9.

Результаты опытов азеотропной ректификации с бутанолом-2 и для сравнения простой ректификации и азеотропной ректификации с метанолом представлены в таблице.

Как следует из результатов, представленных в таблице, арены C₈ одинаковой степени чистоты при использовании бутанола-2 могут быть получены при меньшем соотношении растворитель: сырье по сравнению с метанолом в 1,75 раза и с меньшими потерями аренов C₈ с дистиллатом – соответственно 1,5 и 2,2 мас. %. По сравнению с простой ректификацией потери аренов C₈ с дистиллатом снижаются более чем в 13 раз.

При повышении соотношения бутанола-2 к сырью с 40 до 50 мас.%, что соответствует массовым соотношениям к насыщенным углеводородам сырья 4,2:1 и 5,3:1, возможно выделение чистых аренов C₈, не содержащих примесей насыщенных углеводородов.

Пример 1.

В кипятильник ректификационной колонки эффективностью 15 теоретических тарелок загружают 72,69 г ксилольной фракции катализата риформинга, содержащей 90,54 мас. % аренов C₈ и 29,08 г бутанола-2. После выхода колонки на рабочий режим при флегмовом числе 9 и температуре верха колонки 93 – 102^oC/760 мм рт. ст. отбирают 36,243 г дистиллата и 64,987 г кубового остатка. Состав кубового остатка, мас.%: аренов C₈ – 99,75, насыщенных углеводородов – 0,25. Состав дистиллата, мас. %: насыщенных углеводородов – 18,53, аренов C₈ – 2,73, бутанол-2 – 80,24.

Пример 2
В кипятильник той же ректификационной колонки загружают 72,0 г того же сырья и 50,4 г метанола. При работе по той же методике и при температуре верха колонки 60 – 65^oC/760 мм рт.ст. отбирают 58,48 г дистиллата и 63,92 г кубового остатка.

Состав кубового остатка, мас.%: аренов C₈ – 99,75, насыщенных углеводородов – 0,25. Состав дистиллата, мас.%: насыщенных углеводородов – 11,37, аренов C₈ – 2,45, метанола – 86,18.

Формула изобретения

Способ выделения ароматических углеводородов С₈ из смесей с насыщенными углеводородами путем азеотропной ректификации, отличающийся тем, что в качестве азеотропобразующего компонента используют высокооктановый спирт бутанол-2, взятый в массовом соотношении к насыщенным углеводородам от 4,2 до 5,3:1, а полученный дистиллат – азеотропную смесь насыщенных углеводородов с бутанолом-2 без регенерации последнего используют в качестве компонента автомобильного бензина.

РИСУНКИ