DE1149478B - Verfahren zur Trennung kondensierter diaromatischer von monoaromatischen Kohlenwasserstoffen mittels eines selektiven Loesungsmittels - Google Patents

Description

BSTERNAT.KL. C 10 g

DEUTSCHES

PATENTAMT

S 73177IVd/23 b

ANMELDETAG: 27. MÄRZ 1961

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 30. MAI 1963

Die Erfindung betrifft die Trennung kondensierter diaromatischer von monoaromatischen Kohlenwasserstoffen.

Früher wurden Naphthalin und seine Homologen aus Steinkohlenteer gewonnen, obwohl große Mengen dieser kondensierten aromatischen Kohlenwasserstoffe in verschiedenen Erdölprodukten vorhanden sind. Die kondensierten aromatischen Verbindungen einer leichten, katalytisch gecrackten Gasölfraktion, z. B. hauptsächlich Naphthalin und seine Homologe, machen gewöhnlich von ungefähr 5 bis 20% oder mehr der Fraktion aus. Ein anderes Erdölprodukt, das beachtliche Mengen an aromatischen Verbindungen enthält, ist Verkokungsgasöl, das im allgemeinen sogar mehr Naphthalin als das katalytisch gecrackte Gasöl enthält.

Trotz der Fülle an kondensierten aromatischen Verbindungen in vielen Erdölfraktionen hat die Schwierigkeit einer wirksamen und wirtschaftlichen Trennung des Naphthalins und seiner Homologen von anderen aromatischen Verbindungen, insbesondere Alkylbenzolen, in großem Maße die Verwendung von Produkten auf Ölbasis als Ausgangsmaterial für Naphthalin verhindert. Dies kann man zu einem großen Teil dem Mangel an einem geeigneten Verfahren zur Gewinnung dieser Stoffe aus den komplexen Kohlenwasserstoffmischungen, in denen sie vorliegen, zuschreiben. Flüssig-flüssig-Extraktionen können wirtschaftlich bedeutsam sein, vorausgesetzt, daß man ein Lösungsmittel besitzt, das neben den wünschenswerten Eigenschaften, wie Stabilität, nichtkorrosives Verhalten und einer niederen Viskosität, auch zur Abtrennung der in Frage kommenden Substanzen aus einem Kohlenwasserstoffprodukt geeignet ist, das Bestandteile mit einer (weithin) schwankenden Zahl von Kohlenstoffatomen pro Molekül (im folgenden einfach Kohlenstoffzahl genannt) und von verschiedener Konstitution enthält. Leider besitzen konstitutionsselektive Lösungsmittel, mit hoher Selektivität für Naphthaline statt für Alkylbenzole mit der gleichen Kohlenstoffzahl, im allgemeinen ebenfalls auch eine beachtliche Molekulargewichtsselektivität, die ihre Verwendung zur Trennung der in Frage kommenden Substanzen voneinander stört.

Es ist einleuchtend, daß zur wirksamen Trennung der gängigen Ölfraktionen nach der Konstitution, z. B. Kerosin, Straight-run- oder Crackgasölen u. ä., die Produkte mit einem ziemlich weiten Molekulargewichtsbereich enthalten, das ausgewählte Lösungsmittel in dem ganzen Molekulargewichtsbereich der Ölfraktion wirksam sein soll; Lösungsmittel, die eine brauchbare Konstitutionsselektivität mit jeder be-Verf ahren zur Trennung kondensierter

diaromatischer von monoaromatischen

Kohlenwasserstoffen mittels eines selektiven

Lösungsmittels

Anmelder:

Shell

Internationale Research Maatschappij N. V., Den Haag

Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Michael Nicholas Papadopoulos,

Walnut Creek, Calif.,

und Carl Hosea Deal jun., Orinda, Calif. (V. St. Α.), sind als Erfinder genannt worden

liebigen Kohlenstoffzahl besitzen, sind im allgemeinen relativ unwirksam, da sich ihre Trennempfindlichkeit sehr schnell mit dem Anstieg des Molekulargewichtsbereichs der Ölfraktion verringert. Dies kann der Tatsache zugeschrieben werden, daß ihre Molekulargewichtsselektivität im allgemeinen übermäßig breit ist. So ist ihre Selektionsfähigkeit gegenüber Verbindungen mit verschiedener Kohlenstoffzahl (aber der gleichen aromatischen Konstitution) überlagert von ihrer Selektionsfähigkeit gegenüber Verbindungen mit verschiedener aromatischer Konstitution (aber gleichen Kohlenstoffzahl). Dies stört eine wirkungsvolle Trennung nur nach der Konstitution und macht die Gewinnung von Naphthalin und seinen Homologen aus einem Material mit einem relativ weiten Bereich an Kohlenstoffzahlen nahezu unmöglich. So kann man beispielsweise /3,/S'-Iminodipropionitril anführen, das eine annehmbare Trennung nach der Konstitution für ein Naphthalin und ein Alkylbenzol mit gleicher Kohlenstoffzahl liefert, das aber unwirksam wird, wenn man es zum Trennen von Naphthalinen mit einem weiten Kohlenstoffzahlbereich von Alkylbenzolen mit einem vergleichbaren Kohlenstoffzahlbereich verwendet. Da ^,^'-Iminodipropionitril für Molekulargewichte (ebenso wie für aromatische Konstitution)

309 598/296

3 4

selektiv ist, werden C₉-Alkylbenzole in einem ver- Rest ersetzt werden, der eine polare Gruppe und schieden hohen Ausmaß als die ^-Alkylbenzole insbesondere Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- und/ einerseits und die C₉-Alkylnaphthaline in einem oder Halogenatome enthalten kann, oder kohlenverschieden hohen Grad als die C₁₄-Alkylnaphthaline wasserstoffsubstituierte Tetramethylensulfone, bei deandererseits getrennt; das Ergebnis dieser Unterschiede 5 nen die Kohlenwasserstoffreste im allgemeinen Alkylbesteht darin, daß C₉-Alkylbenzole in dem gleichen reste sind. Solche Derivate sind in der britischen Maße wie C₁₄-Alkylnaphthaline extrahiert werden, Patentschrift 625 505 vollzählig aufgeführt, trotz des Unterschiedes in ihrer Konstitution. Diese Besonders geeignet sind das Tetramethylensulfon

zwei Stoffe werden deshalb in der Extraktphase und selbst (H₈C₄SO₂) und die kohlenwasserstoffsubstiin der Raffinatphase in den gleichen Mengenverhält- io tuierten Tetramethylensulfone, bei denen ein oder nissen erscheinen wie im Ausgangsmaterial. mehrere Wasserstoffatome durch einen Alkylrest mit

Ein zur Trennung der Alkylnaphthaline und Alkyl- 1 bis 10 Kohlenstoffatomen ersetzt sind, d. h. Verbenzole aus einem kohlenwasserstoffhaltigen Material, bindungen vom ringförmigen Tetramethylensulfontyp das Komponenten mit mehreren Kohlenstoffzahlen mit weniger als 15 Kohlenstoffatomen, wie 3-Methylenthält, geeignetes Lösungsmittel muß deshalb nicht 15 tetramethylensulfon, 2,4-Dimethyltetramethylensulfon nur eine relativ hohe Löslichkeit und Konstitution- und 2-Isopropyltetramethylensulfon. Das Tetrameselektivität für Naphthaline, sondern auch eine niedrige thylensulfon hat eine hohe Dichte (1,27 bei 3O⁰C), Molekulargewichtsselektivität besitzen. Es wurde nun was die Absetzzeit vermindert und dadurch die festgestellt, daß es solch ein geeignetes Lösungsmittel Extraktorwirksamkeit verbessert, und eine ungewöhntatsächlich gibt. Es ist schon bekannt, Sulfolan 20 lieh hohe Löslichkeit für diaromatische Verbindungen und/oder 2-Sulfolen zum Trennen eines Gemisches (das Mehrfache der Löslichkeit von beispielsweise organischer Verbindungen nach der Kohlenstoffzahl, /S,/3'-Iminodipropionitril), d.h. daß das Extraktionsz. B. Trennung verschiedener Alkylbenzole vonein- gefäß für ein Tetramethylensulfonverfahren beachtlich ander, zu verwenden. Ferner ist die Verwendung von kleiner sein kann als dasjenige bei Iminodipropionitril; Pentamethylensulfon bei Verfahren zur selektiven 25 außerdem ist Tetramethylensulfon genügend inert. Extraktion und extraktiven Destillation von Kohlen- Bevorzugte Kohlenwasserstoffausgangsprodukte sind

Wasserstoffgemischen, beispielsweise Paraffinen von Verkokungsgasöl oder katalytisch gecracktes Um-Olefinen, bekannt. Außerdem ist noch die Verwendung lauföl.

von geradkettigen Dialkylsulfonen mit 2 bis 4 Kohlen- Vorzugsweise werden weiterhin naphthalinhaltige

Stoffatomen im Molekül zum selektiven Trennen 30 Kohlenwasserstoffprodukte verwendet, die durch Dearomatischer Kohlenwasserstoffe von gesättigten ali- stillation einer in weitem Bereich siedenden Kohlenphatischen Kohlenwasserstoffen beschrieben. Das Wasserstoffbeschickung erhalten werden, die auch erfindungsgemäße Verfahren bringt gegenüber diesem gesättigte Kohlenwasserstoffe enthält. Bei dieser Stand der Technik, wie schon oben erwähnt, einen Destillation erhält man auch eine Fraktion mit einem erheblichen technischen Fortschritt mit sich. 35 niedrigeren Siedebereich als das Kohlenwasserstoff-

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung material und auch einen im wesentlichen höheren kondensierter diaromatischer von monoaroma- Gehalt an gesättigten Verbindungen, wobei diese tischen Kohlenwasserstoffen mittels eines selektiven Fraktion als ein Gegenlösungsmittel bei der Extraktion Lösungsmittels wird durchgeführt, indem man ein des Kohlenwasserstoffmaterials verwendet wird. Kohlenwasserstoffmaterial, das Naphthaline mit einer 40 Das naphthalinhaltige Kohlenwasserstoffmaterial verschiedenen Zahl an Kohlenstoffatomen sowie Alkyl- wird in eine Zwischenzone einer gewöhnlichen benzole mit vergleichbarer Zahl an Kohlenstoffatomen Flüssig-flüssig-Extraktionszone geleitet, an deren geenthält, wobei die Differenz zwischen der höchsten und genüberliegenden Enden das Lösungsmittel und das der niedrigsten Kohlenstoffzahl vorzugsweise 5 bis 8 Gegenlösungsmittel, das den kondensierten, am Kopf beträgt, einer Flüssig-flüssig-Extraktion mit einer Ver- 45 abgezogenen Restdampf der früheren Destillation bindung vom ringförmigen Tetramethylensulfontyp enthält, eingeleitet werden. Diese zwei Ströme fließen als selektives Lösungsmittel unterwirft, anschließend im Gegenstrom und fördern die Bildung eines Raffinats, die an Naphthalinen angereicherte Extraktphase von hauptsächlich von Alkylbenzolen und gesättigten der an Alkylbenzolen angereicherten Raffinatphase Kohlenwasserstoffen, und einer Extraktphase mit abtrennt und gegebenenfalls die Extraktphase auf- 50 Naphthalin selbst und seinen Homologen. Das Raffiarbeitet. nat wird am Kopf der Extraktionszone abgetrieben

Das Naphthalinprodukt enthält im allgemeinen und die Extraktphase am Boden abgezogen. Die Naphthalin selbst, Methyl- und Dimethylnaphthaline, abgetriebene Fraktion aus der früheren Destillation, Äthylnaphthaline, Propylnaphthalin und möglicher- die am Boden der Extraktionszone eingeleitet wird, weise andere Homologe. 55 dient zum Rückwaschen der aus dieser Zone abge-

Da eine relativ große Differenz im spezifischen zogenen Extraktphase, wodurch eine weitere Konzen-Gewicht zwischen Lösungsmittel und Kohlenwasser- trierung der Naphthaline erreicht wird, stoff die Trennung der Raffinat- und Extraktphase in Diese bevorzugte Arbeitsweise wird zweckmäßig so

der Extraktionszone erleichtert, sollte sich das Lö- durchgeführt, daß eine Beschickung mit einemSiedesungsmittel vorzugsweise mindestens um 0,2 Einheiten Ro bereich von ungefähr 160 bis 315°C in eine Destil- und vorteilhafterweise mindestens 0,3 Einheiten im lationskolonne eingeleitet wird, die in der Mitte einen spezifischen Gewicht vom Ausgangsmaterial unter- Abzugsboden besitzt, der eine Seitenentnahme erlaubt; scheiden. das Beschickungsmaterial wird in einen abgetriebenen

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- Dampfstrom mit einem Siedebereich von ungefähr fahrens können zahlreiche Lösungsmittel vom ring- 65 160 bis 205 ⁰C, einen Seitenstrom mit einem Siedeförmigen Tetramethylensulfontyp verwendet werden, bereich von ungefähr 195 bis 235°C und einen Boden-Tetramethylensulfonderivate, bei denen ein oder strom aufgespalten. Der letztere wird im allgemeinen mehrere Wasserstoffatome durch einen organischen roh 70% des Einsatzmaterials enthalten, der Seiten-

strom ungefähr 25% ausmachen und z. B. aus 10% Naphthalinen, 10% monoaromatischen Verbindungen oder Alkylbenzolen und 80% aus gesättigten Verbindungen zusammengesetzt sein und die abgetriebene Fraktion ungefähr 80% gesättigten Verbindungen und 20% an monoaromatischen Verbindungen enthalten.

Das Gewichtsverhältnis Lösungsmittel zu Kohlenwasserstoffbeschickung liegt vorzugsweise zwischen 0,2 und 2,0.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die Naphthaline aus dem Lösungsmittel vom Tetramethylensulfontyp durch eine zweite Flüssig-flüssig-Extraktion abgetrennt, in

gleichen Kohlenstoffzahl, aber verschiedener Konstitution (Naphthalinhomologes oder Alkylbenzol) gewählt; der Verteilungskoeffizient für ein gewisses Lösungsmittel ist festgesetzt als Gewichtsprozent der in Frage kommenden Komponente in der Extraktphase dividiert durch das Gewichtsprozent der gleichen Komponente in der Raffinatphase. (Ein Verteilungskoeffizient von 10 bedeutet, daß das bestimmte Material in zehnfacher Menge in der ίο Extraktphase in bezug auf die Raffinatphase vorliegt.) Die Molekulargewichtsselektivität wird durch die Steigung einer Geraden gemessen, indem man den Verteilungskoeffizienten gegen die Kohlenstoffzahl für

Komponenten mit gleicher Konstitution aufträgt, diesem Falle mit einem nichtpolaren Lösungsmittel, 15 Eine steile Steigung besagt, daß eine beachtliche das eine zweite naphthalinhaltige Extraktphase bildet. Änderung im Verteilungskoeffizient für Bestandteile

mit wenig voneinander verschiedenem Molekulargewicht vorliegt, d. h. eine hohe Molekulargewichtsselektivität.

Eine wirksame Endtrennung ist ein Maß der Leichtigkeit der Trennung von mehreren Komponenten mit verschiedenem Molekulargewicht, aber einer Konstitution, von denjenigen mit einer anderen Konstitution. Die angeführten Werte sind auf die

Kohlenwasserstoffen verschiedener Konstitution, angewendet, unter denen sich Alkylbenzole und Alkylnaphthaline befinden.

Bezüglich des ringförmigen Tetramethylensulfons und ß,ß'-Oxy- oder Iminodipropionitrils (s. Tabelle) ist ersichtlich, daß die letzteren Lösungsmittel wesentlich empfindlicher gegenüber Molekulargewichtsänderungen sind, wie es aus ihrem breiteren Molekulargewichts-

Die zwei Lösungsmittel sollen im wesentlichen ineinander nicht mischbar sein; das zweite unpolare Lösungsmittel sollte vorzugsweise einen günstigeren Verteilungskoeffizienten für den Kohlenwasserstoffextrakt als das erste Lösungsmittel zeigen.

Das Mengenverhältnis unpolares Lösungsmittel zu
Extraktphase liegt vorzugsweise zwischen 0,2 und 2,0.
Das unpolare Lösungsmittel besitzt einen niedrigeren
Siedebereich als der Naphthalinextrakt und sollte bei 25 Extraktion einesKohlenwasserstoffmaterials im Bereich oder etwas oberhalb seines normalen Siedepunktes von C₉ bis C₁₄ (Leuchtölbereich), bestehend aus stabil sein. Die Trennung des unpolaren Lösungsmittels
und des Naphthalinextraktes wird vorzugsweise durch
Destillation erreicht, beispielsweise durch Blitzdestillieren, wobei das unpolare Lösungsmittel verdampft 30
und über Kopf abgezogen wird und die Naphthaline
als Bodensatz bzw. Flüssigkeit zurückbleiben.

Das unpolare Lösungsmittel ist vorzugsweise ein
Paraffin. C₇- bis C₁₀-Paraffine sind verwendbar, wobei
Oktan und besonders Heptan bevorzugt werden. 35 selektivitätswert (zweite Spalte) hervorgeht. Während Die Angaben der folgenden Tabelle zeigen klar die die drei Lösungsmittel gleichselektiv im Hinblick auf Vorteile der Verwendung von einfachem ringförmigem die Konstitution des Kohlenwasserstoffs bei beliebiger Tetramethylensiilfon als Lösungsmittel zur Extraktion Kohlenstoffzahl (erste Spalte) sind, nimmt der Selekvon Naphthalin und seiner Homologen aus einem tivitätsverlust mit steigender Kohlenstoffzahl bei den alkylbenzolhaltigen Kohlenwasserstoffmaterial im 40 Dipropionitrilen mehr zu, ungefähr um das Zweifache, Vergleich mit einem anderen Lösungsmittel, unter wie beim Tetramethylensulf on. Im Falle der Extraktion anderem β,β'-Oxy- oder Iminodipropionitril, die gleich eines C₉- bis C^-Materials, beispielsweise mit ß,ß'-lmiselektiv im Hinblick auf die Kohlenwasserstoff- nodipropionitril als Lösungsmittel, wird das C₉-Alkylkonstitution bei der gleichen Kohlenstoffzahl sind, benzol im gleichen Maße wie das C₁₄-Alkylnaphthalin aber auch eine hohe Molekulargewichtsselektivität 45 extrahiert, d. h., man erreicht keine Trennung dieser (bezüglich der Kohlenstoffzahl) besitzen. beiden Stoffe. Wird Tetramethylensulfon als Lösungsmittel für diese Trennung verwendet, so werden jedoch die C₁₄-Alkylnaphthaline mit einer Selektivität von 2,5 gegenüber dem C_B-Alkylbenzol extrahiert. Dies zeigt 50 die Überlegenheit des Tetramethylensulfons als Lösungsmittel zur Trennung von diaromatischen und monoaromatischen Verbindungen in einem typischen leichten Leuchtölausgangsmaterial. Die Angaben der wirksamen Endtrennung zeigen, daß das Alkyl-55 naphthalin mit der höchsten Kohlenstoffzahl im Leuchtölbereich 2,52mal leichter als das (C₉-) Alkylbenzol mit 5 Kohlenstoffatomen weniger als das Naphthalin bei Verwendung von Tetramethylensulfon abgetrennt werden kann, während bei der Verwendung 60 von /S,/3'-Oxy-dipropionitril die beiden Verbindungen mit fast der gleichen Leichtigkeit abgetrennt werden, wobei das C₉-Alkylbenzol sich tatsächlich etwas leichter löst als das C₁₄-Alkylnaphthalin, wie es aus dem Trennungswert von 0,96 hervorgeht. Bei der Die angegebenen zahlenmäßigen Werte haben 65 Verwendung von Äthylenglykol als Lösungsmittel für folgende Bedeutung. Als Maß für die Konstitutions- die gleiche Trennung scheint es, daß man eine 4mal Selektivität wurde der log der Differenz zwischen den größere Konzentration des C₉-Alkylbenzols in dem Verteilungskoeffizienten der Bestandteile mit der Extrak^verglichenmitdemC^-Alkylnaphthalinjerhält.

Lösungsmittel	Kon stitutions- selektivität	Molekular gewichts- selektivität	Wirk same End trennung
Tetramethylen sulfon β,β'-Οκγάϊ- propionitril ... jS^'-Iminodi- propionitril ... Adiponitril Diäthylenglykol . Äthylenglykol ...	1,10 1,10 1,10 0,93 0,65 0,63	0,139 0,223 0,220 0,164 0,170 0,24	2,52 0,96 1,00 1,29 0,63 0,27

Das Ergebnis der unter Verwendung von Tetramethylensulfon durchgeführten leichten Trennung ist, daß schon wenige Stufen bei der Extraktion zur quantitativen Trennung der beiden Konstitutionstypen ausreichen. Die Endbestandteile der beiden aromatischen Konstitutionsarten werden andererseits nicht in der gewünschten Weise getrennt, wenn der in der dritten Spalte der Tabelle angegebene Wert Eins oder weniger als Eins ist. Sogar hochwirksame

mit dem Kondensatstrom den Boden des Extraktors durch die Leitung 26 und wird zu dem Kopf einer zweiten Flüssig-flüssig-Extraktionskolonne 29 geleitet. Die Raffinatphase der ersten Extraktionskolonne verläßt den Kopf dieser Kolonne durch Leitung 31. Die zu dieser zweiten Extraktionszone eingeleitete Extraktphase fließt im Gegenstrom zu einem am Boden der Zone durch Leitung 32 eingeleiteten Heptanstrom. Die Naphthaline werden unter Bildung einer zweiten

p ,

die Naphthalinkonzentration größer ist als in dem ursprünglichen Ausgangsmaterial. Man kann üblicherweise zur Trennung des Naphthalins von seinen Homologen in dem Produkt kristallisieren.

Beispiel

Die Erfindung wird weiterhin an Hand der Zeichnung erläutert.

konstitutionsselektive Lösungsmittel (z. B. Dipro- io Extraktphase in das Heptan übergeführt und verlassen pionitrile) sind unwirksam für die Behandlung eines den Kopf des zweiten Extraktors durch die Leitung 34. Ausgangsmaterials mit einem großen Siedebereich Das Tetramethylensulfonlösungsmittel wird am Boden wegen ihrer hohen Molekulargewichtsselektivität, des zweiten Extraktors durch die Leitung 24 entfernt während das (einfache) Tetramethylensulfon sehr gut und dem ersten Extraktor im Kreislauf zugeführt. Die zwischen einerseits einem Alkylnaphthalin und anderer- 15 durch Leitung 34 fließende zweite Extraktphase wird seits einem Alkylbenzol mit 8 Kohlenstoffatomen zu einer kombinierten Kühl- und Sammelvorrichtung weniger als das Naphthalin unterscheiden kann. 35 geführt, wobei am Boden dieser Vorrichtung ein Man kann gemeinsam mit dem tetramethylsulfon- Teil des mitgerissenen Tetramethylensulfons abgeartigen Lösungsmittel auch ein Verdünnungsmittel trennt wird. Das am Boden des Sammelbehälters verwenden, z. B. Wasser oder einen organischen Stoff, 20 gesammelte Tetramethylensulfon wird durch Leitung 36 um die Selektivität oder die Löslichkeit der darin abgezogen. Der ausströmende heptanhaltige Strom aufgelösten Stoffe einzustellen. aus dem Sammelbehälter wird durch Leitung 39 in

Das erfindungsgemäß erhaltene Naphthalinprodukt einen Wasserwäscher 42 geleitet, der durch Leitung 43 kann dann hydriert werden, um einen guten Brennstoff an seinem Kopfteil mit Wasser gespeist wird, um mit hoher Dichte zu liefern, oder es kann als Ausgangs- 25 weiteres Tetramethylensulfon zu entfernen. Der heptanmaterial für Naphthalin selbst verwendet werden, da haltige Strom verläßt den Turm durch Leitung 46 und

wird in den zentralen Teil einer Blitzdestillationskolonne 47 eingeleitet. Die zweite flüssige Phase aus dem Wasserwäscher 42, enthaltend Wasser und Tetramethylensulfon, wird mittels Leitung 49 zu dem Kopf eines zweiten Waschturms 51 geleitet.

Die _zum Betrieb der Blitzdestillationskolonne 47 benötigte Wärme wird von einem Erhitzer 52 geliefert.

g Dieser Blitzdestillator erzielt eine Trennung des

Wie in dem Fließbild gezeigt, tritt ein Verkokungs- 35 Heptans von den Naphthalinen, wobei das Heptan gasölstrom mit einem Siedebereich von ungefähr 160 über Kopf als Dampf durch Leitung 54 aus der bis 315°C an einem Zwischenabschnitt einer Destil- Destillationszone entfernt und zu einem wasserlationskolonne 10 durch die Leitung 11 ein. Die gekühlten Kondensator 55 geleitet wird. Das flüssige gezeigte Kolonne ist mit einem Abzugsboden 13 zur Heptankondensat wird mittels Leitung 32 zu dem Entfernung eines Seitenstroms durch die Leitung 14 40 Boden des zweiten Extraktors zurückgeleitet. Die versehen. Die Destillationskolonne wird so gefahren, Naphthaline werden am Boden der Blitzdestillationsdaß man einen am Kopf abgehenden Dampf strom kolonne durch Leitung 59 abgezogen. Das Naphthalinerhält, der durch Leitung 15 in einen Kondensator 16 produkt enthält ungefähr 95 % Naphthalin und Naphströmt. Dieser Kopf strom wird im allgemeinen unge- thalinhomologe mit ungefähr 5% Alkylbenzol und fähr 5% des Einsatzmaterials enthalten und einen 45 Spuren an gesättigten Verbindungen. Siedebereich von 160 bis 205⁰C besitzen. Ein Teil des Das Lösungsmittel-Einsatzprodukt-Verhältnis so-

kondensierten Kopfstroms wird in den Turm durch Leitung 18 rücklaufen gelassen. Der aus dem Abzugsboden 13 durch die Leitung 14 entfernte Seitenstrom enthält roh 25 % des Einsatzmaterials und besitzt einen Siedebereich von 195 bis 235°C. Das Bodenprodukt enthält ungefähr 70% der Beschickung und verläßt die Kolonne durch Leitung 19.

Der Seitenstrom ist im allgemeinen aus 10%
Naphthalinen, 10% monoaromatischen Verbindungen 55 aus dem anderen Kühl- und Sammelgefäß 35 ver- und dem Rest an gesättigten Verbindungen zusammen- einigt. Die vereinigten Leitungen bilden eine gemeingesetzt. Die Kopffraktion enthält ungefähr 80 % same Leitung 65, und die vereinigten Tetramethylenan gesättigten und 20% an monoaromatischen Ver- sulfonströme fließen zu einer Leitung 67, die vom bindungen. Der Seitenstrom aus Leitung 14 wird in Boden des Wäschers 51 kommt, zu dem das Raffinat, einen zentralen Teil einer bekannten Flüssig-flüssig- 60 das durch den Sammelbehälter 61 geleitet worden ist, Extraktionskolonne 21 eingeleitet. Ein 10 % Wasser zugeführt wird, um weiteres Tetramethylensulfon zu enthaltender Tetramethylensulfonstrom tritt am Kopf entfernen. Das Raffinat aus dem Wäscher 51, das dieser Kolonne durch Leitung 24 ein und strömt fast ausschließlich monoaromatische und gesättigte abwärts im Gegenstrom zu einem zweiten Strom des Verbindungen enthält, wird durch Leitung 69 abge-Kopfkondensates, der am Boden der Extraktions- 6g zogen. Dieses Raffinat ist ein hervorragender Düsenkl h il

gp
wohl für den Tetramethylensulfonextraktor als auch für den Heptanextraktor beträgt in diesem Falle* ungefähr 0,7 auf Gewichtsbasis.

Das Raffinat aus dem ersten Extraktor 21 fließt durch die Leitung 31 und tritt in eine Kühl- und Sammelanlage 61 ein, wobei ein Teil des mitgerissenen Tetramethylensulfons sich abtrennt und durch Leitung 63 entfernt wird, welche sich mit der Leitung 36

kolonne durch Leitung 23 eintritt.

Die an Naphthalin und seinen Homologen angereicherte Extraktphase verläßt nach dem Rückwaschen

brennstoff für Zivilflugzeuge, ohne Rauchentwickler, wie Naphthaline, und zusätzlich mit einem genügend niedrigen Gesamtgehalt an aromatischen Verbindungen.

Der vereinigte Strom aus Leitung 67, enthaltend Wasser und Tetramethylensulfon, wird zu einem zentralen Teil eines Wasserverdampfungsturms 70 geleitet. Hier wird über Kopf das Wasser entfernt und durch Leitung 43 zurück zum Wäscher 42 geleitet. Der Wasserverdampfer wird so betrieben, daß man einen konzentrierten Tetramethylensulfonlösungsmittelstrom mit demselben Wassergehalt wie bei dem ursprünglichen Lösungsmittel erhält. Dieser Strom wird durch Leitung 72 zu der Tetramethylensulfonkreislaufleitung 24 geführt.

Die zwei Extraktionsgefäße können bei Temperaturen von ungefähr 70⁰C und die beiden Kühl- und Sammelbehälter etwas niedriger bei 40° C gefahren werden.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Trennung kondensierter diaromatischer von monoaromatischen Kohlenwasserstoffen mittels eines selektiven Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Kohlenwasserstoffmaterial, das Naphthaline mit einer verschiedenen Zahl an Kohlenstoffatomen sowie Alkylbenzole mit vergleichbarer Zahl an Kohlenstoffatomen enthält, wobei die Differenz zwischen der höchsten und der niedrigsten Kohlenstoffzahl vorzugsweise 5 bis 8 beträgt, einer Flüssig-flüssig-Extraktion mit einer Verbindung vom ringförmigen Tetramethylensulfontyp, gegebenenfalls unter Zusatz eines Verdünnungsmittels, wie Wasser, als selektives Lösungsmittel unterwirft, anschließend die an Naphthalinen angereicherte Extraktphase von der an Alkylbenzolen angereicherten Raffinatphase abtrennt und gegebenenfalls die Extraktphase aufarbeitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lösungsmittel und ein Ausgangsmaterial verwendet, die sich mindestens um 0,2 Einheiten im spezifischen Gewicht unterscheiden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel vom ringförmigen Tetramethylensulfontyp Tetramethylensulfon oder ein alkylsubstituiertes Derivat mit weniger als 15 Kohlenstoffatomen verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Kohlenwasserstoffausgangsmaterial ein katalytisch gecracktes Umlauf öl oder ein Gasöl aus einem Verkokungsprozeß verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Flüssig-flüssig-Extraktion ein Gegenlösungsmittel mit niedrigerem Siedebereich und mit einem wesentlich höheren Gehalt an gesättigten Kohlenwasserstoffen als das Kohlenwasserstoffausgangsmaterial verwendet, das ebenso wie dieses Material durch Destillation einer auch gesättigte Kohlenwasserstoffe enthaltenden Kohlenwasserstoffbeschickimg mit weitem Siedebereich erhalten worden ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Beschickungsmaterial mit einem Siedebereich von ungefähr 160 bis 315 ° C verwendet wird, wobei ein Kohlenwasserstoffmaterial mit einem Siedebereich von ungefähr 195 bis 235⁰C als Seitenstrom bei der Destillation des Beschickungsmaterials und eine niedrigersiedende Fraktion bei der Destillation am Kopf der Kolonne erhalten wird, die einen Siedebereich von ungefähr 160 bis 205⁰C besitzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Lösungsmittel in einem Gewichtsverhältnis zu dem Kohlenwasserstoffmaterial von ungefähr 0,2 bis 2,0 verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Extraktphase durch eine Flüssig-flüssig-Extraktion mit einem im wesentlichen mit der Verwendung des Tetramethylensulfontyps unmischbaren unpolaren Lösungsmittel, das einen niedrigeren Siedebereich als die Naphthaline besitzt, aufarbeitet und dann gegebenenfalls die Naphthaline von dem unpolaren Lösungsmittel abtrennt.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das unpolare Lösungsmittel in einem Gewichtsverhältnis zu der Extraktphase zwischen 0,2 und 2,0 verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die bei der genannten Extraktion mit einem unpolaren Lösungsmittel erhaltene zweite Extraktphase durch Destillation trennt, wobei das unpolare Lösungsmittel über Kopf und die Naphthaline als Bodenflüssigkeit gewonnen werden.

11. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man ein unpolares Lösungsmittel verwendet, das Heptan und/oder Oktan enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 848 192, 865 171 ; französische Patentschrift Nr. 991 592;
USA.-Patentschrift Nr. 2 831 039.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 309 598/296 5.63