DE1545414A1 - Verfahren zum Abtrennen aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Einsatzmaterialien,die auch nicht-aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten - Google Patents

Description

Universal Oil Products Company, 30 Algonquin Road, Des Piaines» Illinois 60016 (V.St.A.)

Verfahren zum Abtrennen aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Einsatzmaterialien, die auch nicht-aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten

Die Erfindung bezieht si$h auf ein Verfahren zur gleichzeitigen Abtrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus mindestens zwei Kohlenwasserstoffeinsatzraaterialjgemischen, mit Hilfe eines selektiven Lösungsmittels» Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich zum Abtrennen bestimmter Arten von aromatischen Kohlenwasserstoffen» wie Benzol, (ßoluol uOid/oder Og Aromaten, von anderen Kohlenwasserstoffklassen, die normalerweise -in Erdöldestillaten enthalten sind· Bei dem- Verfahren • gemäss der Erfindung kommt ein lösungsmittel zur Anwendung, das ständig und unbegrenzt in dem Verfahrenskreislauf zurückgeführt werden kann, das Verfahren führt zur Gewinnung des gewünschten aromatischen Kohlenwasserstoffprodukts in einem Zustand hoher Reinheit und dieses Produkt wird praktisch in seiner :

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Gesamtheit, d.h. oiine Verluste, aus den Einsatzmaterialien, die dem Verfahren zugeführt werden, abgetrennt.

Die Erfindung bet'rifft eine Verbesserung bei Trennverfahren der vorstehend angegebenen Art; es werden mindestens zwei Gemische von Einsatzmaterialkohlenwasserstoffen verwendet, und zwar solche Gemische, bei denen die nicht-aromatischen Komponenten des einen Gemische in einem Abstreifer für die Extraktionsphase (extractive stripper) aus einem Lösungsmittel-Aromaten-Gemisch leichter ausgetrieben werden, als die nichtaromatischen Komponenten des anderen Gemische. Gemäss der Erfindung werden die Reinheit und/oder die Ausbeute der Aromaten wesentlich verbessert, indem das Gemisch, das die leichter aus der Extraktphase auszutreibenden nicht-aromatischen Komponenten enthält, an einer Stelle dichter zum Punkt des Extraktabzuges in die Extraktionszone eingeführt wird, während das Gemisch, das die schwerer aus der Extraktphase auszutreibenden iTichtaromaten enthält, an einer Stelle, die vom Funkt des Extraktabzuges weiter entfernt ist, in die Extraktionszone eingeführt wird.

Die Erfindung schafft demgemass ein Verfahren zum Abtrennen von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Einsatzmaterialien, die auch nicht-aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten, bei dem das Einsatzmaterial durch eine senkrechte langgestreckte Extraktionszone in Gegenstromberührung mit einem armen lösungsmittel, das an einer Stelle in Nähe des Oberendes der Extraktionszone eingeführt wird, geleitet, die sich ergebende im wesentlichen aus- Nichtaromaten bestehende Raffinatphase vom Kopf

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der Extraktionszione abgezogen, die sich ergebende im wesentlichen aus !lösungsmittel mit darin angereicherten Aromaten und einer * geringeren !!enge an nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffen bestehend? Bxtrr.lwtphase vom Boden der Extraktionszone abgezogen, die Extraktphase einer extraktiven Destillation augeführt und in dieser Destillation nicht-aromatische Eohlenv/asserstoffe aus der Extraktphase abgestreift werden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man als Eohlenwa'sserstoffeinsatzmaterial mindestens zwei Beschickungeströme zuführt, dabei als ersten Beschickungsstron ein Liaterial verwendet, dessen nicht-aromatische Bestandteile eine grössere Flüchtigkeit in der extraktiven Destillation haben als die nicht-aromatischen Bestandteile der anderen Beschickungströme, und den ersten Bescliickungsstrom an einer tiefer gelegenen Stelle in die Extraktionsaone einführt als die anderen BeseMckungsströae.

IiosungsmitteleXtralitionsVcrfabren zrar Gewinnung von aromatischen kohlenwasserstoffen aus Kohleiiv«^rasserstoffGemischen sind seit langen bekannt. Die Sremamg erfolgt ^ewähnlicii durch Methoden, wie extraktive Destillation oder Segenstroinberührung der Beschickung mit einem !lösungsmittel, das für Aromaten in der flüssigen Phase selektiv ist, in einer Extraktionskolonne. Das Verfahren gemäss der Erfindung bezieht sich auf beide Methoden,

Allgemein E-eigen*die Lösungsmittel, wie sie nachstehend beschrieben werden, zunehmende Lösliehkeitsselektivität mit zunehmendem CJrad der TJnsätti^an«: der Eclileiivasserstoffe. Kit

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zunehmendem Grad der TJnsättigung nimmt also der Verteilungskoeffizient zu. Demgemäss ist die Selektivität eines Lösungsmittels für Aromaten grosser als für Naphthene und für Naphthene grosser als für Paraffine. Allgemein zeigt ein Lösungsmittel weiterhin eine zunehmende Löslichkeitsselektivitat bei einer gegebenen Klasse von Kohlenwasserstoffen, wenn die Anzahl an Kohlenstoffatomen ge Molekül abnimmt.

Bisher war es üblich, die Beschickung oder die Beschickungen an einer im Hittelbereich gelegenen Stelle in eine Extraktionszone einzuführen. Wenn das Lösungsmittel eine höhere Dichte als die Beschickung aufweist, wird das Lösungsmittel an einer Stelle im oberen Bereich in die Extraktions-

zone eingeführt. Da die Beschickung und das Lösungsmittel nicht miteinander mischbar sind, tritt in der Extraktionseinrichtung eine Gegenstromberührung zwischen den beiden Materialien ein, wenn das dichtere Lösungsmittel unter Verdrängung der leichteren Beschickung durch die Extraktionszone abwärts fliesst. Bei dieser Phasenberührung haben die stärker ungesättigten Bestandteile der Beschickung die Neigung, sich in einem grösseren Ausmass in der Lösungsmittelpnase zu lösen, als die stärker gesättigten Bestandteile der Beschikkung. Wie bei jedem Trennverfahren würde jedoch eine vollständige Trennung ohne Verunreinigung einer der Ströme eine unendliche Zahl an theoretischen Übergangs- oder Stoffaus- · tauschstufen erfordern. Der Betrieb bei einer für die Praxis \

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brauchbaren Höhe der Extraktionseinrichtung führt auch bei der vollständigsten Lösung der Aromaten, die bei den relativen Verteilungskoeffizienten möglich ist, dazu, dass sich auch eine kleine Menge der stärker gesättigten Beschickungskomponenten' in der Lösungsmittelphase löst. Die Extraktphase wird daher in eine extraktive Abstreifkolonne für die Extraktphase (nachstehend zur Vereinfachung als Extraktivstripper bezeichnet) geleitet, um dort die stärker gesättigten Komponenten der- Beschickung zu verdampfen und als Rückstand eine Lösungsmittelphase zu gewinnen, die nur aromatische Kohlenwasserstoffe enthält. Der Stripper ist in der Lage, die nicht-aromatischen Komponenten der Extraktphase zu entfernen, da die Anwesenheit des Lösungsmittels in dem Stripper eine stärkere siedepunktserhöhende Wirkung auf die in dem Lösungsmittel gelösten aromatischen Komponenten als auf die ebenfalls in dem Lösungsmittel gelösten nicht-aromatischen Verbindungen hat. Allgemein neigt das Lösungsmittel dazu, den stärker löslichen aromatischen Bestandteil selbst bei !Temperaturen in Lösung zu halten, die beträchtlich über dem normalen Siedepunkt der Aromaten alleine liegen. Diese Wirkung kann weiter verstärkt werden, indem man zusätzliches armes" Lösungsmittel zusammen mit der Extraktphase in den Stripper einführt. Das Ausmass der Siedepunktserhölmng der Aromaten ist jedoch begrenzt und bei Verarbeitung von Einsatzmaterialien breiter Siedebereiche wird es unmöglich, die schweren Mchtaromaten zu verdampfen, ohne auch mindestens einen Teil der leichten Aromaten zu verdampfen. Venn diese schwereren Michtaromaten in dem

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Stripper aus der Extraktphase nicht entfernt .verden, verringern sie letztlich die Reinheit der schwereren Aromaten.

Zur Überwindung dieser ScIiT/ierir_keiten sind nach den Stand der Technik Methoden herangezogen worden, v/ie die Anwendung einer Each- oder Rückwäsche (backwash) mit eine& Paraffin niederen Molekulargewichts, bei der der Vaschstrom an einer Stelle zwischen der Eins at zraaterial zuführung und dem Extraktabzug in die Extraktionszone eingeführt wird, um so die schwereren und schwieriger abzutrennenden nicht-aromatischen Komponenten aus der Extraktphase zu verdrängen. In manchen fällen ist die Anwendung eines leichten Rückwaschmaterials nicht notwendig, da die Beschickung einen mittleren Siedebereich aufweist und eine brauchbare Aroinatenr einheit und -gewinnung auch so erzielt werden kann. Trotzdem ist auch dann die Konzentration an ITichtaromaten in den Aromaten häufig höher, als das gewünscht wird. In manchen Fällen ist es wirtschaftlich nicht gerechtfertigt, zusätzliche besondere Einrichtungen zur Erhöhung der Produktreinheit vorzusehen. Audi kann die Beschickung einen so engen Siedebereich aufweisen, dass ein Rückwaschstron unwirksam ist, Y/enn ein Einsatznaterial verwendet wird, das sich au π eir.er Reformat und einem hydrierend behandelten (·\ydrotreateJ) Pi/rol^seöl zusammensetzt, die beide etwa den gleichen engen Sierlebereica aufweisen, führt das Verfahren gemäss der Erfindunr zu besseren Ergebnissen, als sie selbst bei Anwendung eines Riickv/aschstron-? erzielt werden können,, Es ist auch möglich, das Verfahren fjeru-'ss der Erfindung mit der Rückwaschstufe zu kombinieren, un die

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Ausbeute und Reinheit der abgetrennten Aromaten weiter zu verbessern. . '

Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, die vorstehend erläuterten Verunreinigungsprobleme bei Lösungsmittelextraktionsverfahren auf einem verfahrenstechnisch einfachen und billigen V/ege zu beseitigen.

Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung werden die stärker gesättigten nicht-aromatischen Bestandteile einer Beschickung benutzt, um die stärker ungesättigten nicht-aromatischen Bestandteile einer zweiten Beschickung aus der Extraktphase zu verdrängen, bzw. es werden die nicht-aromatischen Bentandteile tieferen lilolPkulargewichts einer Beschickung verwendet, ura die nicht-aromatischen Bestandteile höheren Molekulargewichts einer zweiten Beschickung aus der Extraktphase zu ver- _m drängen.

Weitere Merlanale und technische Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der anliegenden Zeichnung, in der ein Fliessbild für eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung dargestellt ist, hervor.

Gemäss der Zeichnung vrird eine Beschickung I durch eine Leitung f? zugeführt und dort mit einem Rückflussstrom vereinigt, der von einer nachstehend noch beschriebenen Verfahrensstelle zufliegst; das Gemisch fliesst an einer unten gelegenen Stelle, nachstehend als Punkt A bezeichnet, in eine Extraktionszone 3* Vorzugsweise wird die Beschickung I in einer Höhe von

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etwa einem Drittel bis etwa einem Zwölftel der Gesamthöhe, ge-' messen vom Boden, in die Extraktionseinrichtung 3 eingeführt. · Eine Beschickung II wird durch eine Leitung 4 zugeführt und fliesst an einer mehr in der Mitte gelegenen Stelle, nachstehend • als Punkt B bezeichnet, in die Extraktionseinrichtung 3» Vorzugsweise wird die. Beschickung II in einer Höhe von etwa der Hälfte bis etwa einem Zehntel der Gesamthöhe, gemessen vom Boden, in die Extraktionseinrichtung 3 eingeleitet. Der Abstand zwischen dem unteren Punkt und dem mehr in der Mitte gelegenen Punkt beträgt vorzugsweise mindestens Λ % der Gesamthöhe der Extraktionseinrichtung 3·

Durch eine Leitung 6 wird armes Lösungsmittel von einer nachstehend noch beschriebenen Quelle an einer oben gelegenen« Stelle, nachstehend als Punkt 0 bezeichnet, in die Extraktionseinrichtung eingeführt. Das Lösungsmittel fliesst abwärts durch die Extraktionseinrichtung und tritt dabei in Gegenstromberührung ■-. ■■ mit den Einsatzmaterialien, die aufwärts durch die Extraktionseinrichtung 3 strömen. Die Extraktionskolonne enthält Einrichtungen zur Herbeiführung einer wirksamen Durchmischung der Beschickungsphasen mit dem damit unmischbaren Lösungsmittel, z.B. Leitplatten, Siebboden, rotierende Scheiben, Füllkörper o.dgl. Die Extraktionseinrichtung kann bei erhöhter Temperatur und einem Druck betrieben werden, der hinreicht, um das Lösungsmittel und die'Einsatzmaterialien in flüssiger Phase zu halten. Da das Lo-. sungsmittel Selektivität für die~ Aromaten aufweist und mit den Einsatzmaterialien·unmischbar ist, lösen sich die Aromaten bevor-

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zügt in der Lösungsmittelphase. Beim Abwärtsfluss des Lösungsmittels durch den oberen Teil der Extraktionseinrichtung nimmt demgemäss die Konzentration an Aromaten in dem Lösungsmittel fortschreitend zu. Umgekehrt nimmt die Konzentration an Aromaten in den Beschickungskohlenwasserstoffen fortschreitend ab, wenn diese infolge ihrer geringeren Dichte (verglichen mit der Lösungsmittelphase) aufwärts durch die Extraktionseinrichtung fliessen. Beim Passieren des oberen Punktes G enthält die Kohlenwasserstoffphase prktisch keine Aromaten mehr. Dieses Material, d.h. die Raffinatphase, wird von einer Stelle am Kopf der Extraktionseinrichtung J abgezogen und fliesst durch eine Leitung 7 ab. Das Raffinat kann fraktioniert und/oder mit Wasser gewaschen werden, um geringe Mengen an gelöstem Lösungsmittel zu entfernenρ

Die Extraktphase, die Lösungsmittel, praktisch alle Aromaten der Beschickungen und einen gewissen Anteil an Hichtaromaten umfasst, wird von einer Stelle am Boden der Extraktionseinrichtung 5 durch eine Leitung 3 abgezogen. Die in der Extraktphase anwesenden Nichtaromaten rühren von einer Auflösung nicht-aromatischer Bestandteile des durch die Leitung 5 zufliessenden Materials, d.h. des RückführStroms aus der Leitung 15 und der Beschickung I, here Die Beschickung I wird so gewählt,· dass sie Eichtaromaten enthält, die in dem.nachstehend beschriebenen Extraktivstripper leichter verdampft werden, als die in der Beschickung II anwesenden ITichtaromaten.

Beispielsweise kann eine Beschickung I, die einen an .

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Paraffinen reichen nicht-aromatischen Anteil enthalt-, und eine Beschickung II, die einen an Naphthenen reichen nicht-aromatischen Anteil enthält, in der vorstehend beschriebenen V/eise in die Sxtraktionseinrichtung 3 eingeführt v/erden. Paraffine v/erden von der Lösungsmittelphase weniger selektiv absorbiert aln Naphthene, da aber die Konzentration an Paraffinen in der Kohlenwasserstoffphase im Abschnitt der Sxtraktionseinrichtung zwischen den Leitungen 4- und 5 höher ist, liegt eine hinreichende treibende Kraft vor, um eine praktisch vollständige Verdrängung der Naphthene aus der Lösungsinittelphase in die Kohlenwasserstoffphase durch die Paraffine herbeizuführen. Demgecäss enthält die Extraktphase, welche die Extraktionseinrichtung 3 durch die Leitung 8 verlässt, vorwiegend Paraffine als nicht-aromatischen Anteil. Diese Paraffine sind in dem nachstehend beschriebenen Extraktiv stripp er 11 leichter auszutreiben, so dass sich eine höhere Reinheit der Aromaten in dem endgültigen Aromatenprodukt ergibt.

Als anderes Beispiel kann die Beschickung I ein tieferes Molekulargewicht und einen tieferen Siedepunkt als die Beschickung II aufweisen. In diesem lalle sind die leichten nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe bezüglich der Verdrängung der schwereren Hichtaromaten in doppelter Weise v/irksam, da sie von der Lösungsmittelphase selektiver gelöst werden und in der Kohlenwasserstoffphase im Abschnitt der Extraktionseinriclitun^ zwischen den Leitungen 4 und 5 in hohen Konzentrationen (in Verhältnis zu den schweren llichtaromaten) anwesend oindo Die

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Extraktphase, die ο ie Extraktionskolonne 3> durch die Leitung β verlässt, enthält- da.ier vorwiegend leichte ITichtaronaten als' · nicht—aromatischen Anteil. Diese letztgenannte Ausführungsform kann in wirksamer und wirtscLaftlicher Weise, selbst mit einem einzigen Einsatzmaterial durchgeführt werden, indem nan dieses Einsatzmaterial in- eine Splitterkolonne einführt, einen leichten Anteil des Einsat^materials Überkopf abnimmt und am unteren Punkt A in die Extraktionszone einführt, gleichzeitig einen schweren Anteil des Einsatematerials vom Boden der Splitterkolonne absieht und diesen Anteil an dem mehr in der Lütte, gelegenen Punkt B einleitet. In allen diesen !fällen ist es wichtig, die Beschickung, deren nicht-aromatische Komponenten in einem Extraktivstripper leichter flüchtig sind, in die Extraktlonseinrichtung an einer Stelle einzuführen, die näher zu der Extraktabnugsstelle liegt, als die Einführungsstelle einer weiteren Beschickung, deren nicht-aromatische Komponenten in dem Extraktivetripper eine geringere !Flüchtigkeit aufweisen.

Die Extraktphase verlässt die Extraktionseinrichtung durch die Leitung 3 und wird dort, sofern gewünscht, mit weiterem armen Lösungsmittel, das durch eine Leitung 9 zufliesst, vermischt. Dap C-enamtgepiscli fliesst durch eine Leitung 10 in den Extraktivstripper-. 11. Der Stripper -vird bei erhöhten Temperaturen und mittleren Drücken, bezogen auf der. Druck in der Extraktionseinr^chtuüc, "betrieben, ura praktisch alle ITichtaromaten, einen, gewissen Anteil des Wassers und der Aromaten sowie eine geringe

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LIenge des Lösungsmittels Überkopf zu entfernen₀ Dieser Überkopfstrom wird aus dem Stripper 11 durch eine Leitung 12 abgezogen, und fliesst dann durch einen Kondensator 13 in ein Überkopfaufnahmegefäss 14. Der Uberkopfstrom wird kondensiert und in zwei Phasen getrennt, und zwar eine Wasser-Lösungsmittel-Phase und eine Kohlenwasserstoffphase» Diese Kohlenwasserstoffphase wird aus dein Gefäss 14· durch eine Leitung 15 abgezogen und in die Leitung 5 und schliesslich in die Extraktionseinrichtung 3 zurückgeführt. Die Rückführung dieses Stroms stellt eine vollständige Gev/innung der Aromaten sicher undiitafft weiterhin eine Quelle für die Zugabe von flüchtigen Hichtaromaten zur "Verdrängung der weniger flüchtigen Nichtaromaten aus der Beschickung Die Wasser-Lösungsmittel-Phase setzt sich in einer Kammer 16 . ab und wird von dort durch eine Leitung 17 zu nicht-dargestellten Lösungsmittelrückgewinnungseinrichtungen abgezogen.

Ein Bodenstrom, der im wesentlichen aus aromatischen Kohlenwasserstoffen und Lösungsmittel besteht, wird vom Boden des Strippers 11 durch eine Leitung 18 abgenommen; ein Teil dieses Stroms fliesst durch eine Leitung 19 und einen Wiedererhitzer oder Reboiler 20 zu dem Stripper 11 zurück« Der Hettobodenanteil fliesst durch eine Leitung 21 in eine Lösungsmittelrückgewinnungskolonne 22."

Die Kolonne 22 wird vorzugsweise bei niederen Drücken (bezogen auf den.Druck in der Extraktionseinrichtung) und erhöhten Temperaturen betrieben, um das Lösungsmittel von den Aromaten abzutrennen. Die Aromaten und ein Teil des Wassers

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werden aus der Kolonne 22 dampfförmig abgezogen und fHessen durch eine Leitung 23 und einen Kühler 24- in ein Aufnahmegefäss 25. Das Überkopfprodukt wird in eine die Aromaten umfassende Kohlenwasserstoffphase und eine wässerige Phase getrennt. Die Aromaten werden aus dem G-efäss 25 durch eine Leitung 26 abgenommen, wobei ein Teil davon als Rückfluss durch eine Leitung 27 zu der Kolonne 22 zurückgeführt wird und der restliche Anteil der Aromaten als Fettoprodukt durch eine Leitung 28 abgezogen wird. Im allgemeinen wird dieses Nettoprodukt einer Reihe von Iraktioniereinrichtungen zugeführt, um die einzelnen Aromaten als praktisch reine Produkte, wie Benzol, Toluol, o-Xylol, Äthylbenzol usw., zu gewinnen. Ein Bodenstrom, der im wesentlichen aus armem Lösungsmittel besteht, wird aus der Kolonne 22 durch eine Leitung 31 abgenommen und ein Teil davon fliesst durch eine Leitung 32 und einen Wiedererhitzer oder Reboiler 33 zu der Kolonne 22 zurück. Der verbleibende Bodenanteil wird durch eine Leitung 34 abgezogen, wobei ein Toil davon in die Leitung 6 und somit sum oberen Punkt 0 der Extractionseinrichtung 3 fliesst, während der Rest in die Leitung 9 strömt und mit der zum Stripp er 11 flies senden Extraktphase vermischt wird.

Da in ^erin^en Ausnass eine gewisse Sersetzung des Lösun^mittels sowie andere s chi ammbildende Reaktionen bei dein Verfahren eintreten können, ist es zweckmässig, einen kleinen Nebenstroia des armen Lösungsmittels aus der Leitung 34 durch eine Leitung 35 ²^¹"¹ Regeneration (in nicht dargestellten Ein-

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richtungen) abzuziehen, mi so eine Anreicherung von 3chlni λ zu verhindern. Die !Regeneration erfolgt vorzugsweise c.urcl: fraktionierte Destillation des Lösungsmittel ξ , ur.:1 das regenerierte Lösungsmittel -.drd durch eine Leitung; 3β in die Leitung 34 '*urückgeführt. Weiterhin kann (durch nicht dargestellte Einrichtungen) den armen Lösungsmittel genügend Wasser zugesetzt v;erden, vwn. den Wassergehalt des arr.en Lösungsmittels auf die jqwünschte Höhe einzustellen.

Geeignete 3insat3::iaterialieu für f.ac Y erfahre η ^ei;äss der Erfindung sind insbesondere Gemische von IlrhlenwaTserstoffen nit mindestens 6 Kohlenstoffatomen ^e IJoleltül. Die Beschichunr I v/ird inbezug auf die Beschickung II so gewählt, dass die gewünschte vorstehend erläuterte Yerdrängung der I.ichtaronaten eintritt. Eine bevorzugte Kombination ist beis'ßielav/eise ein entbutanisiertes oder entpentar-isiertes Refonv-at (das an. an ITaphthenen ist) als Beschickung I und eine entbutanisierte oder entpentanisierte hydrierend behandelte (hydro tr eat ed) P^-rolysefliissigkeit (die reich an I'Taphthenen ist) als Jeechickunr II. Eine andere bevorzugte Kombination ist eine Beschickung I in Form eines leichteren Kohlenwasserstoffgemischs, z.3. im Oc- - On Bereich, und eine Beschickung II in Form eines schwereren Kohlenwasserstoffgemische, z.B. im Cr₇ - C^q Bereich. In gleicher oder entsprechender V/eise können aber auch andere ähnliche Kombinationen von Einsatzmaterialien nach dem Yirfaliren gemäss der Erfindung verarbeitet und wirksam G^etrennt werden.

Es können zahlreiche Lösungsmittel riit guter, Erfolg

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ir) Verfahren genäss der Erfindung verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie eine selektive Löslichkeit für Aromaten gegenüber stärker gesättigten Kohlenwasserstoffen aufweisen. Zu bevorzugten Lösungsmitteln gehören die Glykole, Sulfolane, Sulfoxide, Pyrrolidone usw. Im einseinen haben sich hiervon Lösungsmittel, wie Dirithylenflykol) verschiedene Polyäthylenglykole, Dipropylsn-{jlj'kol, zahlreiche Polypropylenglykole, Dimethylsulfoxyd, IT-lleth-l^yrrolidon, Gesättigtes SuIf öl an (G^H₀SC₀), SuIf ölen (C^IL-SO,,) usw. , für die Durchführung des Verfahronr cemäss der Erfindung als besonders brauchbar erwiesen. Unter Sulfolan ist eine V^rbindun^ zu verstehen, die einen ^-iß.±ed.r±Qen Rinr; aufweist, von dera eic Atom aus Schwefel und die anderen vier Atone aus Kohlenstoff bestehen und zwei Sauerstoffatome an das Schwefelatom ~ebunden sind» SuIfölen ist die entsprechende ung-esättigte· Verbindung nit einer Doppelbindung zwischen swei O-Atonen.

Weiterhin kann ein polares Verdünnungsnittel, wie Wasser, zn den L"Jsuri£;s:.iittel su:esetzt werden, uri die Selektivität des Lüsunrsnittels für aromatische Kohlenv/asserstoffe weiter zu verbessern. Dor.jenäss enthalten die erfindungsgemäss verwendeten Lösunjsnittel vorzugsweise eine kleine Ivien^e gelüsten Wassers, mid. αν/ar etr/e C,-5 b-is etwa 20 Gew.-^, um die Selektivität der ^csanitlüeuiigs^ittelix-iase für aromatische Kohlenwasserstoffe jegeiriber i.icht-aronatiecaen Kohlenwasserstoffen zu steigern, u:.d zwar ohne nennenswerte Verriiijerunr des Lösungsvennöfjens cer Lösur.jcnittelphase für aromatische Kohlenwasserstoffe. Die A;:v,esen'..eit von Wasser in dein Lösunjsiiit'cel ergibt weiterhin ein

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vernaltnismassig flüchtiges Material, das beim Abdestillieren ' aus der Extraktphase in dem Extraktivstripper eine Verdampfung > der letzten Spuren an nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffen aus der Extraktphase durch Wasserdampfdestillationswirkung unter- » stützt. · *

Geeignete Arbeitstemperaturen für die Extraktionsvorrichtung liegen im Bereich von etwa 27° bis etwa 205°C und vorzugsweise etwa 66° bis etwa 14-9 C. Geeignete Drücke reichen von etwa Atmosphärendruck bis herauf zu etwa 27,2 atü und vorzugsweise von etwa 3,4- atü bis etwa 10,2 atü.

Der Extraktivstripper wird bei massigen Drücken und hinreichend hohen Reboilertemperaturen betrieben, um alle nichtaromatischen Kohlenwasserstoffe und einen kleinen Anteil der · Aromaten, des Wassers und des Lösungsmittels zu verdampfen. Der Stripper wird vorzugsweise bei tieferen Drücken als die Extraktionseinrichtung betrieben, vorzugsweise zwischen einem schwachen Vakuum bis zu etwa 6,8 atü. Die Eeboilertemperatur hängt ab von der Zusammensetzung der Beschickung und dem Lösungsmittel.

Die Lösungsmittelrückgewinnungskolonne wird vorzugsweise bei geringer?! Drücken als der Stripper und bei hinreichend hohen Temperaturen betrieben, um die aromatischen Kohlenwasserstoffe ohne thermische Zersetzung des Lösungsmittels zu verdampfen. In vMen Fällen müssen massige bis hohe Vakua angewen-

det'werden, um eine hinreichend tiefe Eeboilertemperatur zu ermöglichen und hierdurch eine thermische Zersetzung bei gleichseitiger Verdampfung der Aromaten zu vermeiden. Die Drücke können·

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zwischen etwa 100 mm Quecksilber abs. und massigen überatmosphäri'schen Drücken in der Gegend von 1,56 atü liegen.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung kann irgendeine zweckentsprechende Vorrichtung bekannter Art verwendet werden. Zur Vereinfachung und Verbesserung der 'Übersichtlichkeit sind in der Zeichnung nicht alle Pumpen, Behälter, Wärmeaustauscher, Ventile, Einrichtungen zur Betätigung von Hegelventilen und anderen Hilfseinrichtungen, die für einen ordnungsgemässen Betrieb des Verfahrens erforderlich sein können, dargestellt, da eine zweckentsprechende Anordnung vom Fachmann ohne weiteres vorgenommen werden kann_e

Das Verfahren gemäss der Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels weiter veranschaulicht, es ist aber nicht auf die dabei angewendeten besonderen Materialien oder Betriebsbedingungen beschränkt,

Beispiel

Eine erste Beschickung, die aus einem Reformat im Cg - Op Bereich bestand, wurde durch die Leitung 5 (gemäss der Zeichnung) in einer. lienge von 100 Mol/h eingeführt, so dass sie zum unteren Punkt A der Extraktionseinrichtung 3 flossf der Zulauf A befand sich in einem Abstand gleich 1/8 der Höhe vom Boden. Das- Reformat enthielt etwa 50 Vol.-^ Aromaten, 46 Vol.-% Paraffine und 4 Vol.-$ naphthene. Eine zweite Beschickung, die aus einem hydrierend behandelten (hydrotreated) Pyrolysebenzin im 0_r - O₀ 3ereich bestand, wurde durch die Leitung 4- in einer

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Menge von 100 Mol/h eingeführt und floss zu den mittleren Punkt B der Extraktionseinrichtung 3, der sich in einen Abstand rleich 1/3 der Höhe des Extraktors befand. Das Pyrolysebenzin enthielt etwa 65 Vol.-% Aromaten, 30 VoI„-% Naphthene und 5 Vol.-?o Paraffine.

Als organisches Lösungsmittel wurde in diesen Beispiel gesättigtes SuIfolan (0'JI₀SOp) verwendet. Arnes Lösungsmittel, bestehend aus SuIf öl an mit einem Gehalt von etv/a 5 KoI-Jo Wasser, wurde durch die Leitung 6 in einer !.!enge von GCO Lol/li an "den oberen Punkt C in die Extraktionseinrichtung eingeführt. Ein Rückführstrom, der durch die Leitung 15 zufloss, ^T,vurde der Extraktionseinrichtunr 3 in einer Lenge von 140 Mol/h, zugeleitet. Der Extraktor wurde bei einem Druck von 6,8 atü und einer Temperatur von 93°C betrieben, Yom Kopf des Extraktors 3 vmrde ein Eaffinatprodukt in einer Menge von 86 Mol/h durch die Leitung 7 abgezogen. Vom unteren Auslass der Extraktionseinrichtung 3 wurde durch die Leitung 3 ein Extraktstrom in einer Llenge von 854- Mol/h abgenommen^ dieser wurde mit weiteren 200 llol/h des durch die Leitung 9 zufliessenden armen Lösungsmittels vereinigt. Das Gesamtgemisch wurde durch die Leitunrj 10 in den Stripper 11 eingeführt,,

Der Stripper 11 wurde bei einem Kopfdruck von 0,39 atü, einer Köpftemperatur von etv/a 108 C und einer Bodentemperatur von etwa 177 C betrieben. Diese Bedingungen gestatten eine praktisch vollständige Verdampfung der Hichtaromaten in dem Stripper 11. Die Überkopfdämpfe aus dem Stripper 11 wurden kon-

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densiert und setzten sich, in dem Aufnahnegefäss 14- ab. Die Koh-

lenwasserstoffphase trennte sich von der wässerigen Phase und wurde durch die Leitung 15 in einer Menge von etwa 140 Mol/h zurückgeführt.

Die Bodenanteile aus dem Stripper, die im wesentlichen aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, organischem Lösungsmitel und einer kleinen M~nge Wasser bestanden, wurden in die Lösungsmittelrückgewinnunsskolonne 22 eingeführt. Die Kolonne 22 wurde bei einem Kopfdruck von etwa 200 mm Quecksilber abs_c,einer Kopftemperatur von etwa 66 0 und einer Bodentemperatur von etwa 177 G betrieben. Die Aromaten wurden aus der Kolonne 22 Überkopf abgesogen, während das organische Lösungsmittel vom Boden der Kolonne 22 abgenommen wurde. Zu diesem organischen Lösungsmittel wurde eine hinreichende Menge an Wasser zubegeben, um den Wassergehalt wieder auf etwa ^r; % zu bringen. Das aronotische Überkopfprodukt yurde in die einzelnen Komponenten fraktioniert, deren Reinheit wurde durch Analyse ermittelt und weiterhin wurde eine Llaterial^ilrtn:: aufgestellt. Die Reinheit des 3ensols und des Toluols o-vtspraca mindestens der ITitrierqualität und die Reinheit der C-. Aionntci: betrug über 99»5 %· Die Gewinnung oder Ausbeute an Dezisol betrug etwa 99 %t die Ausbeute an Toluol lag über ?3 fc uncL die Ausbeute an On Aromaten betrug über 95 #·

V/enn die beiden gleichen Beschickungen miteinander vermischt und an gleichen Punkt in die Extraktionseinrichtung eingeführt wurden, war die Reinheit der Aromaten bei gleichen Betriebsbedingungen wesentlich geringer,

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1 J Verfahren zum Abtrennen von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Einsatzmaterialien, die auch nicht-aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten, bei dem das Einsatzmaterial durch eine senkrechte langgestreckte Extraktionszone in G-egenstromberührunr mit einem armen Lösungsmittel, das an einer Stelle in llähe des Oberendes der Extraktions zone eingeführt wird, geleitet, die sich ergebende im wesentlichen aus Hichtaromaten bestehende Haffinatphase vom Kopf der Extraktionszone abgezogen, die sich ergebende im wesentlichen aus Lösungsmittel mit darin angereicherten Aromaten und einer geringeren Menge an nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffen bestehende Extraktphase vom Boden der Extraktionszone abgezogen, die Extraktphase einer extraktiven Destillation zugeführt und in dieser Destillation nicht-aromatische Kohlenwasserstoffe aus der Extraktphase abgestreift werden, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial mindestens zwei Beschickungsströme zuführt, dabei als ersten Beschickungsstrom ein Material verwendet, dessen nichtaromatische Bestandteile eine grössere Flüchtigkeit in der extraktiven Destillation haben als die nicht-aroaratisdien Bestandteile der anderen Beschickungsströme, und den ersten Beschickungsstrpm an einer tiefer gelegenen Stelle in die Extraktionszone '■ einführt als die anderen Beschickungsströme.

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   2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Kohlenwasserstoff anteil der Überkopffraktion aus der extraktiven Destillation zu einer Stelle in ITähe des Bodens der Extraktionszone zurückführt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man weiteres armes Lösungsmittel mit der Lösungsmittel-Extraktphase vor deren Einführung in die extraktive Destillation vermischt.

   4·. Verfahren -nach einem der Ansprüche' 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass man ein armes Lösungsmittel verwendet, das etwa 0,1 Ms etwa 20 Gew.-% Wasser enthält.

   5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4-, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Lösungsmittel verwendet, das gesättigtes SuIfolan, SuIfölen, ein Polyäthylenglykol, ein PoIypropylenglykol oder ein Gemisch davon, Dimethylsulfoxyd oder H-Methylpyrrolidon enthält oder daraus besteht.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1- 5ι dadurch gekennzeichnet, dass man zwei Beschickungsströme zuführt und als ersten Beschickungsstrom ein Reformat und als zweiten Beschiclomgsstrom eine hydrierend raffinierte Pyrolyseflüssigkeit, insbesondere ein Reformat und eine Pyrolyseflüssigkeit, die als Hauptbestandteile Og - G^₀ Kohlenwasserstoffe.enthalten, verwendet.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass man ein einziges Kohlenwasserstoffeinsatz-, material einer fraktionierten Destillation unterwirft, einen

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   leichten Anteil Überkopf aus der Fraktioniertone abzieht und als ersten Besehickungsstrom an der tiefer gelegenen Stelle in die Extraktionszone einführt, und einen schweren Anteil vom Boden der !Fraktionierzone abzieht und als zweiten Beschickungsstrom an einer höher gelegenen Stelle in die Extraktionszone einleitet, insbesondere unter !Fraktionierung zu einem leichten Anteil im Cc - O_n Bereich und einem schweren Anteil in C_n - 0_ΛΓ, Bereich.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche Λ - 7> dadurch gekennzeichnet, dass nan den ersten Beschicfcimgsstrom in'eir.er Höhe von etwa einem Drittel bis etwa einen Zwölftel der Gesasithöhe der Extraktionszone, gemessen vom Boden, und die restlichen Beschickungsströme in einer Höhe von etwa der Hälfte bis etxra einem Zehntel der Gesamthöhe, gemessen von Boden, in die Extraktionszone einführt, vorzugsweise unter Einhaltung eines Abstands zwischen den Einführungsstellen des ersten und des nach sben Beschickungsstroms von mindestens 4 % der Gesamthöhe der Extraktionszone,

   j 9· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch

   gekennzeichnet, dass man die Extraktionszone bei einer Tempe-

   ι ratur im Bereich von etwa 27° bis etwa 205 C und einen Druck in.

   ' Bereich, von etwa Normaldruck bis etwa 27»2 atü betreibt und in . der extraktiven Destillationskolonne einen geringeren Druck als

   ^;

   _t in der Extraktionszone, vorzugsweise zwischen einem schwachen Vakuum und etwa 6,8 atü, aufrecht erhält.

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