Способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей

Способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Севетсннк

Сецналнстнчесинк

Республик

{23) Приоритет (51) М. Кл.

С 07 С 7/10

1ЬФударстееваые квинтет

CCCP ве делен изобретений н вткрыткй (53) УДК 66.048..

° 65(088.8) Опубликовано 07. 07. 82. Бюллетень Ме 25

Дата опубликования описания 07.07.82

В.В. Письменная, В.К. Капорский, Г.Ф. 1Чхно, 1

А.3. Биккулов, И,М. Галимов, P.È. Масагутов, !

В.М. Колычев и Ф.М. Мамяшева

I (72) Авторы изобретения

Уфимский нефтяной институт и Научно-исследовательский институт нефтехимических производств (71) Заявители (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АРОМАТИЧЕСКИХ

УГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ

Изобретение относится к химии нефти, а конкретно к способу выделения ароматических углеводородов из средних фракций нефти.

Выделение ароматических углеводородов из нефти представляет интерес при производстве углеводородных растворителей, деароматизированных керосинов, сырья для получения ароматических концентратов. Эти продукты могут быть использованы в качестве сырья в процессах гидродеалкилирования, производства активной сажи и т.п.

Известен способ выделения ароматических углеводородов из их смесей с неароматическими, путем жидкостной экстракции или экстрактивной перегон. кой в присутствии селективного водосодержащего растворителя, например го

N-формилморфолина, с получением рафината и экстракта, направляемого в отгонную колонну, в верхнюю и нижнюю часть которой вводят воду с последую2 щим отбором азеотропной смеси ароматических углеводородов с водой и водосодержащего растворителя из верхней и нижней частей колонны. Воду подают 60-1004 к количеству воды, содержащейся в азеотропной смеси $1).

Недостатком этого способа являются его ограниченные возможности (выделение лишь низкокипящих ароматических углеводородов — бензол толуол), что связано с использованием в способе процесса экстрактивной ректификации. Кроме того, способ характеризуется сложностью аппаратурного оформления и материалоемкостью процесса, невозможностью достаточно полного выделения ароматических углеводородов, большими потерями растворителя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей экстракцией селективным растворителем N,N -диметилимидазолидоном. Этот экстрагент имеет высокие термические и гидролитическую стабильности, обладает умеренной токсичностью, не корродирует углеродистую сталь.

Указанный способ предпочтительно предназначен для выделения ароматических углеводородов из катализаторов риформинга (фракция 62-105оС).

r!pH экстракции этой фракции (62- (0

105 С) степень извлечения бензола

99, а по суммарной ароматике 973 12)

Однако данный способ не позволяет

1 выделять ароматические углеводороды из средних фракций нефти, выкипающих в области температуры кипения растворителя, характеризуется недоста.точно высокой избирательностью раст- ворителя, селективностью и степенью извлечения.

Целью изобретения является повышение селективности процесса выделения ароматических углеводородов из высококипящих углеводородов средних фракций нефти.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей экстракцией селек( тивным растворителем N,N-диметилимиf дазолидон, они используют N,й-диметилимидазолидон, содержащий 3-10мас.4 воды, с последующей регенерацией растворителя с реэкстракцией H --гептаном.

Степень извлечения -ароматических

1 углеводородов с использованием Й,N

-диметилимидазолидона, содержащего воду, достигает 98,9 мас.3.

Способ проверен экспериментально ео на искусственном сырье, содержащем (тридекан и д- -метилнафталин, методом одноступенчатой экстракции ( N,N-диметилимидазолидоном, содержащим 3-10 вес.r. воды, при 40оС и реэкстракцией н -гептаном при 20оC. 4

Пример 1. Из треугольных диаграмм, полученных при 40 С, для систем, содержащих e(.-метилнафталин, f тридекан, N,N-диметилимидазолидон и N,N-диметилимидазолидон, обводненный (10 мас.3 воды), установлена возможность использования обводнен-! ного Й,N-диметилимидазолидона с получением экстракта, содержащего 100/ ароматических углеводородов. РастI воримость N,N-диметилимидазолидона в тридекане (рафинате) при обводнении снижается с 6,5Ф до 1,9 мас.(;, 3 941341

4 а растворимость тридекана в безвод(I ном и обводненном N,N-диметилимидазолидоне с 5,05 до 0,45 мас.Ф.

Пример 2. В делительную воронку, снабженную рубашкой, загружают

4,0863 r N,N-диметилимидазолидона и 2,1036 r сырья, содержащего 50 мас.Ф тридекана и 50 мас.3 о -метилнафталина. Смесь термостатируют при

40 С 30 мин при интенсивном перемешивании. После отстаивания отделяют экстрактную и рафинатную фазы. Масса экстрактной фазы 5,3783 r. Macca экстрактной фазы 0,8606 г. Составы обеих фаз анализируют хроматографически.

П. р и м е р 3. В качестве раст1 ворителя используют N,N-диметилимидазолидон, содержащий 5 мас. ; воды (4,0521 г); Сырье (2,0253 г), условия опыта и методика, как в примере 2. Получают экстрактную фазу (510563 r) и рафинатрую фазу (1,0211 г).

Пример 4. Керосино-газойлевую фракцию Краснодарской нефти (190-320 С) подвергают одноступенчатой экстракции N,N-диметилимидазолидоном, содержащим 10 мас. воды, .р. 4О<С.

Пример 5. фракцию (190360оС) Тюменской нефти подвергают ступенчатой экстракции N,N-диметилимидазолидоном, содержащим 3 мас.3 воды, при 35 С.

Пример 6. В делительную воронку, снабженную рубашкой, загружают

0,0711 г н -гептана (растворитель) и 2,3370 г смеси (сырье) 35,! мас.

* -метилнафталина и 64,9 мас.3;

N,N-диметилимидазолидона. Одноступенчатую экстракцию проводят при 20ОС по методике, описанной в примере 2.

Получают 6,0060 г экстрактной и

1,3414 r рафинатной фазы.

Пример 7. Экстрактный раствор, полученный в примере 5 подвергают одноступенчатой экстракции

H -гептаном в соотношении 1:4 мас.l доли при 25ОС. Получают экстрагентный (64,75 г} и рафинатный (10,25 r) растворы.

Пример 8. Из полученных треугольных диаграмм для систем, содержащих k-метилнафталин, K --гептан ( и N,N"äèìåòèëèìèäàçîëèäoí, безводный, с содержанием воды 10 мас. находят ( растворимость обводненного N,N-диметилимидазолидона в н -гептане

4,62 мас.3, а н -гептана в обводнен ном М,М-диметилимидазолидоне

1,87 мас. Ф.

Результаты опытов представлены в таблице.

941341 в

Варьируя составом растворителя (добавка мас.Ф), кратностью растворителя, сырьем можно достичь степень извлечения суммарной ароматики из средних фракций нефти более 983 при концентрации ароматических углевоИспользование обводненного N,й-ди- :дородов в рафинате менее 23. Выделеметилимидазолидона позволяет значи- ние ароматических углеводородов из тельно повысить селективность про- экстрактных растворов, содержащих

1 цесса, которая характеризуется коэф- 1в М,N-диметилимидазолидон, со степенью фициентом разделения с 25,3 для без- извлечения выше 753 и коэффициентом

1 водного М,N-диметилимидазолидона разделения более 8, при одноступендо 116,9 для N,N-диметилимидазолидо- чатой экстракции может быть осущестна, содержащего 1.0 мас.3 воды. влено 8 -гептаном.

941341

I »Оe

1

I

1

1..

I

<»Ъ

% м

ФЪ

Ъ<Ъ

° » lO

Ol с

lO м м

Ъ»Ъ с

cv е с

О

lO и х 11

I Н

1 Х

Ie с

D м с»

Е„о

Е 4

<Ч

ОЪ

So< х

Ф Ц< ЪЪЪ

ЭО< ка! ю

1 Н

1 Х

<ха

1 1 4 хе И Х

O t

4НХ

Ъ»Ъ с

<с

Ch с

<О л с

<Ч

ОЪ с ф» н ° хо! с

CO

< 4 о о о

Ch (О о с

Г»Ъ (Ч

О о о

I Н

1 Х Э

1 Эй

1 < О<И

1 Х ЭХ ! eae ! вх во

<О4

I xa

ОЪ

ЪР

Сс< с о

° »сЪ .<

° °

ЪЛ

<»< с

ЪЧ

I I йах еое

<с

»»Ъ

ОЪ

\ о к о

0О

° <» с

ЪО

»!

Ъс

»ЪЪ

ОЪ

»!Ъ

lO о

<сlO

I 1 ° ео< ахвх ехее

»О с< с сО

Ф с

<с

ОЪ

Ъ»Ъ с

<

° 1 с

ЪЪЪ

<с

I 1

o Ry

3 о»

I но х v о с

«I к

С»Ъ с

CO м

ЪЪЪ

° -Ъ

Ю

ЪЧ

3с о»

Ih O ф о

<Ъ I

I

Х I вв

4 4 а

«ОЕ

<О х 1»

О»

l/l

» Ъ

<Ч с

Ъ!Ъ с

ЪЧ к

Ъ»Ъ и

<»<

О к

С»! с

ЧЪ

Ю

Ъ<Ъ м

Cl е

Х 1 Х к

4Н4 Э

Э3вххх

Н«ае

I к

Х! Х<

ЛН« Э

3вххх

0 Н«С<4 ъ 4 х а 4

Ыхкнх

O I«.

О ОО ко х х х

О ООН

° o «ac

Р<ч Д«Е

1 о

ОЪ кц z

О Э«Н

° oboe

8 < и 2

1уйне »

1 1 1 1 0I ! 4O ЭОО

aõ Icö с<с<

«Хй4ОО ! <=ecI>ea

1 I 1 ! «О 114 ! ОО ХКЧ3

<ХЭ ЭО

<ОХХ< ОО

1«нх ° cia

I ° I оо

< хи

Не » . — t

1 Х 4 еа

«О дх

I ! oe

1 К И 1 I

1О>«*Х

1 У иН Э О 4 4

- Cl»

1 НННХО.О ° Х

I 1 °

I I нev

1 ае Оне

ЭХ24Хй цx öäa оео ое ОП«4«К»

1 I

1 I .! 1 1

1 I 4001 I

1 4 << Де 4 О с

I Й a«7>!34»

<Е<е Х ОО

1IC<ЦЭНХЕЦV !

u1ОХ4ХЕОЕ

1ОХЛХКДХ

1 I 1

1 4

1 1 Nl

I»I Э

1 I

I <ХХ

ОО с

Ю

ОЪ

О

ЧЪ с к сЗ с

Ol

I

МЪ к к

° 3 с к

941341

10 м

ОВ л

1 Э

° Э 3

1- Х бэ esm

eabuu ъ

Ф

Я 1

Р ф Э б! 1

g 1 с о

2 с

А!

ВВВ л

Ф

ВФ м

ВЭЪ

О\ м

Сб

1 СЭ С

МЭ-ВВД вбэа@

CA О

Ю м

CO

С3

Ю л м

Ю л

СВ

С л

Ю

СЭ! 1 о

Ю о о

Х ВВ Ct збэо !

В а м

С

CI

СВ

Э- ж

z z

O C1

z c

o u

Y 5 а

1 е о а z

Эб Z с в

1.I

1

В О л cz a о о хасс йс а

Э 1

e u

З ВЭ о з а z

Э1

I

В

В

В л !

В С

° ВЭ

Р Эe z

CL о

v ч

CO

Ю л

CO л

Ф оъ сО е

Z ВС

g a !

С Ю

a i

° ue

Вv

° С м

lA л

I

I

1

1 — 1.

z 1 вв

2 е о

z л м

6\ сО м

ВЭ

В1

I

1, !

1 о

L Ю о

z v

Э О

s 1 е а э е р а х о

ВЭ !В !

ВВ V

e e а

3! о !

В С

i бб р i

ЭС S о. а

lA

К5

Ю с

В \

Ю л! и

«! а

Ф а .с z и

2 о

O з

4! з вв щ е

a z е о с z

СЭ м

z

ВЭ

Э» е

ЭУ е

Э1 М 1

i! iz

elva

Всzae

I бабэ v а* Йа оео

СЭ М а В

I !

1

Э

В

УФ

Э

IO 1 а I с

z

Ве Е

1

I Z ! В.Э .4

1!

Э- М.

z °

lA

ВО

I В

В О м v c аа.бО Q с с

uwiz z

zieo

suzx

° e ЗР I .а э ° 3 1 саис

ВЭЗС!О б-и z Э

1 I

1 Х Сз об

ИФ

I, 1

I

1 б

1 !

1

1

Ф

В

1

1

Э

В б

1

1

1

1 б !

1

1

1

1

1

1

1 !

1

° ° б

В ! б

1

1

I

1

I

1

Э

Э б б

1

1

1 б

1

Ф

I

1

I

Ф

1

1 Ф

1

1 б о

Э

1 Э

1

I

1 б

1

1

Составитель В. Полетаев

Техред l. Кастелевич

Корректор Ю. Макаренко

Редактор И. Митровка

Заказ 4755/5

Тираж 445

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1l 941

Формула изобретения

Способ выделения ароматических углеводородов из углеводородных смесей экстракцией селективным растI ворителем М,й-диметилимидазолидоном, отличающийся тем, что, с целью .повышения селективности про"

I цесса, используют N,N-диметилимидазо.лидон, содержащий 3-10 мас.3 воды, 10

341 12 с последующей регенерацией растворителя реэкстракцией и -гептаном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 700059, кл. С 07 С 7/10, опублик.

1979.

2, Авторское свидетельство СССР

11 583994, кл. С 07 С 7/10, опублик.

1977 (прототип).