ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выделение бензола, толуола и смеси ксилолов из "Технология нефтехимического синтеза Часть 1" Одним из первых методов выделения бензола и толуола из продуктов каталитического риформинга был метод азеотропной дистилляции с метилэтилкетоном, метанолом или ацетоном. Эти растворители образуют азеотропную смесь с неароматическими углеводородами, которая отгоняется из колонны, а ароматические углеводороды остаются в остатке. Отделение от неароматических углеводородов третьего компонента осуществляется затем путем экстракции его водой. [c.91] Процесс выделения ароматических углеводородов азеотроп ной дистилляцией будет рассмотрен на примере выделения толуола метилэтилкетоном (рис. 44) . Толуольная фракция продуктов каталитического риформинга в смеси с водным метилэтил-кетоном поступает в середину колонны азеотропной дистилляции 1 (50 тарелок). Сверху из колонны 1 отбирается азеотропная смесь неароматических углеводородов с метилэтилкетоном (75% водного метилэтилкетона и 25% углеводородов). Содержание воды в смеси составляет от 9 до 15%. Углеводородная часть содержит 1—2% толуола и около 5% непредельных углеводородов. Колонна 1 орошается азеотропной смесью указанного состава (температура верха колонны 74 °С), нижняя часть колонны обогревается кипятильником (температура низа колонны около 98°С). Давление в колОнне 1,4 кгс/см (0,137 МН/м ). Степень извлечения толуола достигает 97—99%. [c.91] Водный слой из экстракторов 2 и колонны 4 поступает в колонну 5 для отгонки метилэтилкетона. Дистиллят колонны 5, представляющий собой смесь метилэтилкетона с водой, конденсируется и добавляется к орошению колонны 1. Фузельная вода с низа колонны 5 поступает вновь в Качестве экстрагента в экстракторы 2 и колонну 4. [c.92] Концентрированный толуол, отбираемый снизу из колонны 1, содержит до 5% метилэтилкетона. Он освобождается от последнего в толуольной ректификационной колонне 6, где сверху отбирается смесь толуола и метилэтилкетона, возвращающаяся в колонну 1, а снизу выходит товарный толуол более 99%-ной чистоты. [c.92] Выделение ароматических углеводородов методом экстрактивной дистилляции также относится к числу старых процессов. В качестве экстрагента для промышленного извлечения бензола и толуола был применен фенол. Другие весьма эффективные экстрагенты, такие, как нитротолуол, анилин, не получили практического применения вследствие токсичности и недостаточной химической стабильности. Фурфурол, являющийся лучшим экстрагентом с точки зрения изменения относительной летучести смесей неароматических углеводородовс-ароматическими, не применяется вследствие того, что он образует азеотропные смеси с некоторыми неароматическими углеводородами. Фенол достаточно эффективен как экстрагент, весьма стабилен, недорог и доступен. Этим предопределяется выбор его в качестве экстрагента для выделения бензола и толуола. Однако для выделения ксилолов или широкой фракции фенол неприменим, так как он образует азеотропные смеси с неароматическими углеводородами, кипящими в пределах температур кипения ксилолов. В последнем случае в качестве экстрагента применяют крезол. [c.93] В настоящее время наибольшее распространение для извлечения ароматических углеводородов получил метод селективной экстракции. В отличие от методов азеотропной и экстрактивной дистилляции этим путем можно извлекать индивидуальные ароматические углеводороды из широких фракций. [c.93] Как известно, процесс экстракции основан на избирательном растворении некоторых компонентов (в данном случае ароматических углеводородов) в растворителе при ограниченном растворении или отсутствии растворяющей способности по отношению к другим компонентам. В связи с этим особенно большое значение приобретает выбор растворителя. [c.93] Наиболее старым способом извлечения ароматических углеводородов методом экстракции является метод Эделеану, в котором используется сернистый ангидрид. Однако в настоящее время применяются другие, более селективные растворители. К ним относится, в первую очередь, диэтиленгликоль. В последнее время предложены также сульфолан и Ы-метилпирролидон, карбаматы, диметилсульфоксид и диметилформамид. [c.93] СТИ 5 и далее направляются на очистку и ректификацию. После нагрева в печи 6 ароматический экстракт проходит очистку от непредельных углеводородов в колонне 7 отбеливающей глиной и далее проходит последовательно ректификационные колонны 8, 10 и 12, где в качестве ректификатов отбираются бензол, толуол и ксилольная фракция. Остаток колонны 12 состоит-из ароматических углеводородов тяжелее ксилолов (Сд и выше). [c.94] Экстракция сульфоланом проводится в роторном дисковом экстракторе, в котором имеются экстракционная секция (в верхней части колонны), секция,промывки (в нижней части колонны), верхняя и нижняя отстойные зоны. Углеводородный состав сырья, разделяемого путем экстракции сульфоланом, приведен в табл. 10. [c.95] Регенерированный растворитель из нижней части колонны 5 направляется через теплообменник 4 и холодильник 5 в экстрактор I. Растворитель содержит 1,3% воды, не более 1% неароматических углеводородов и небольшое количество промывного антирастворителя. [c.96] Рафинат из экстрактора 1 промывается водой в контакторе 2 для удаления растворителя, далее проходит теплообменник 6 и в ректификационной колонне 7 отгоняется от антирастворителя. Сверху из колонны 7 отбирается рафинат, снизу антираствори- тель, который после охлаждения в теплообменнике 6 вновь подается в нижнюю часть экстрактора 1. Разделение рафината и антйрастворителя осуществляется очень легко вследствие большой разницы температур кипения. [c.96] Содержание воды в регенерированном растворителе, масс. %. [c.97] Сравнивая методы выделения ароматических углеводородов азеотропной и экстрактивной дистилляцией и экстракцией, необходимо отметить, что целесообразность применения каждого из них определяется, в первую очередь, содержанием ароматических углеводородов в исходном сырье. Когда концентрация ароматических углеводородов в сырье не превышает 40%, метод азеотропной дистилляции неэкономичен, что объясняется большим количеством азеотропной смеси, подлежащей отгонке. Экстрактивная дистилляция неэкономична, если содержание ароматических углеводородов в сырье меньше 20 и больше 80%. [c.97] Электроэнергия, кВт ч Растворитель, кг. . . [c.98] Приведенные данные показывают, что при экстракции диэтиленгликолем сокращается расход воды и значительно уменьшается расход растворителя. Кроме того, при экстракции достигается более высокая степень извлечения, снижаются себестоимость и капитальные затраты по сравнению с процессами азеотропной и экстрактивной дистилляции. [c.98] Выделение ароматических углеводородов может также осуществляться путем адсорбции. Однако большого промышленного распространения этот метод не получил. [c.98] Вернуться к основной статье