DE1568931C - Extraction distillation process for the simultaneous production of aromas from different boiling areas - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Extraktivdestillationsverfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Aromaten verschiedener Siedelage aus Einsatzprodukten, die neben diesen Aromaten einen beliebig hohen Gehalt an Nichtaromaten aufweisen.The present invention relates to an extractive distillation process for the simultaneous extraction of aromatics in different boiling areas from input products, which, in addition to these aromatics, have an arbitrarily high content of non-aromatics.

Die Aromaten der Extraktivdestillation zur Gewinnung von reinen Aromaten aus Gemischen, die neben den Aromaten auch nichtaromatische Kohlenwasserstoffe enthalten, ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1 206 414 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Einsatzprodukt etwa in. der Mitte einer Extraktivdestillationskolonne aufgegeben und mit einem in der Kolonne von oben nach unten fließenden, selektiv auf die Aromaten wirkenden Extraktionsmittel in Berührung gebracht, wobei die Aromaten zusammen mit dem Extraktionsmittel gemeinsam aus dem Sumpf der Kolonne abgezogen und durch nachgeschaltete Destillation voneinander getrennt werden, während gleichzeitig die Nichtaromaten in der Extraktivdestillationskolonne verdampfen und dampfförmig über Kopf derselben abgezogen werden.The aromatics of the extractive distillation for the production of pure aromatics from mixtures that are in addition to the aromatics also contain non-aromatic hydrocarbons is, for example, from the German Auslegeschrift 1 206 414 known. In this known process, the feedstock is approximately in Abandoned in the middle of an extractive distillation column and with one in the column from top to bottom flowing, selectively acting on the aromatics extraction agent brought into contact, the Aromatics withdrawn together with the extractant together from the bottom of the column and separated from one another by downstream distillation, while at the same time the non-aromatics evaporate in the extractive distillation column and drawn off in vapor form at the top of the same will.

Das geschilderte Verfahren hat dank seines einfachen Aufbaus viele Vorzüge gegenüber der Flüssig-Flüssig-Extraktion. Als Beispiele hierfür seien genannt: Fortfall von Anlagen zur Rückgewinnung des Extraktionsmittels aus dem Raffinat, Fortfall umfangreicher mechanischer Anlagen, wie einer Vielzahl von Umwälzpumpen und ähnlicher Anlagenteile. Ferner wird bei der Extraktivdestillation infolge der angewandten höheren Temperaturen die Viskosität des Extraktionsmittels stark herabgesetzt, wodurch der Stoffaustausch zwischen dem Extraktionsmittel und dem zu extrahierenden Produkt wesentlich verbessert wird. Man erhält daher eine bessere Beladefähigkeit und kann bei gleicher Leistung mit kleineren Extraktionsmittelmengen auskommen. Ebenso können die Dimensionen des Extraktors meist verringert werden. Die letzten beiden Maßnahmen bedingen also gleichfalls eine Kostenersparnis der Extraktivdestillation gegenüber der Flüssig-Flüssig-Extraktion. The described method has thanks to its simple Structure has many advantages over liquid-liquid extraction. Examples are: Elimination of systems for the recovery of the extractant from the raffinate, elimination of more extensive mechanical systems, such as a large number of circulation pumps and similar system components. Further in the extractive distillation due to the higher temperatures used, the viscosity of the Extraction agent greatly reduced, whereby the exchange of substances between the extraction agent and the product to be extracted is significantly improved. A better loading capacity is therefore obtained and can manage with smaller amounts of extractant with the same performance. as well the dimensions of the extractor can usually be reduced. The last two measures are conditional thus also a cost saving of the extractive distillation compared to the liquid-liquid extraction.

Leider hat die Extraktivdestillation aber auch zwei Nachteile gegenüber der Flüssig-Flüssig-Extraktion. Einmal enthält die Raffinatphase von Extraktivdestillationsanlagen bisweilen sehr hohe Anteile an Extrakt. Zum anderen war es aufwendig und nur schwer möglich, mit der Extraktivdestillation Extraktionsproduktschnitte mit größerem Siedebereich in einem Durchgang zu gewinnen.Unfortunately, extractive distillation also has two disadvantages compared to liquid-liquid extraction. On the one hand, the raffinate phase of extractive distillation systems sometimes contains very high proportions Extract. On the other hand, it was time-consuming and difficult to achieve with extractive distillation extraction product cuts with a larger boiling range in one pass.

Auf Grund eingehender Untersuchungen hat die Anmelderin festgestellt, daß insbesondere in der Raffinatphase von Extraktivdestillationen, die zur Trennung von Aromaten und Nichtaromaten angewandtOn the basis of detailed investigations, the applicant has established that, particularly in the raffinate phase of extractive distillations used to separate aromatics and non-aromatics

werden, auch beim Einsatz von aromatenfreien Extraktionsmitteln neben den gewünschten Paraffinen auch Aromaten auftreten. So wurden beispielsweise bei der Verwendung von Propylencarbonat als Extraktionsmittel je nach Betriebsbedingungen in der Raffinatphase Benzolgehalte von 10 bis 30 Gewichtsprozent ermittelt. Dieser hohe Aromatengehalt der Raffinatphase ist, insbesondere bei geringen Aromatengehalten im Einsatzprodukt, gleichbedeutend mit einer unwirtschaftlich niedrigen Ausbeute. Bisher wurde daher in der Praxis die Extraktivdestillation nur für Einsatzprodukte mit einem Nichtaromatengehalt bis zu etwa 20 Gewichtsprozent angewandt, da in diesen Fällen die weiter oben beschriebenen Nachteile keine Bedeutung haben, oder es wurde die Extraktivdestillation in Verbindung mit einer Flüssig-Flüssig-Extraktion durchgeführt.even when using aromatic-free extractants in addition to the desired paraffins aromatics also occur. For example, when using propylene carbonate as an extractant Depending on the operating conditions in the raffinate phase, benzene contents of 10 to 30 percent by weight determined. This high aromatic content in the raffinate phase is particularly important when the aromatic content is low in the feedstock, synonymous with an uneconomically low yield. Until now Therefore, in practice, extractive distillation was only used for feedstocks with a non-aromatic content up to about 20 percent by weight applied, since in these cases those described above Disadvantages have no meaning, or it was the extractive distillation in connection with carried out a liquid-liquid extraction.

Die von der Anmelderin durchgeführten Untersuchungen haben nun ergeben, daß die Begründung für den erwähnten Aromatengehalt in der Raffinatphase in der Tatsache zu sehen ist, daß sich auf den obersten Böden der Extraktivdestillationskolonne zwei flüssige Schichten bilden, d. h., es treten hier solche Konzentrationsverhältnisse auf, daß sich ein System mit einer Mischungslücke bildet.The investigations carried out by the applicant have now shown that the reasoning for the aromatic content mentioned in the raffinate phase can be seen in the fact that the The top trays of the extractive distillation column form two liquid layers, d. i.e., kick it here such concentration ratios that a system with a miscibility gap is formed.

Um die vorstehend geschilderten Nachteile zu verhindern, ist daher von der Anmelderin bei dem Extraktivdestillationsverfahren nach dem älteren deutschen Patent 1 545 318 bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, das vor allem für die gleichzeitige Gewinnung von Aromaten verschiedener Siedelage geeignet ist und bei dem die nachfolgenden Verfahrensmerkmale in Kombination angewandt werden:In order to prevent the disadvantages outlined above, the applicant is therefore using the extractive distillation process according to the older German patent 1 545 318 a method has already been proposed, especially for the simultaneous Extraction of aromatics from different boiling points is suitable and in which the following process features can be used in combination:

a) Das verwendete, selektiv auf die Aromaten wirkende Extraktionsmittel enthält einen Zusatz von solchen Aromaten, die beim beanspruchten Verfahren nicht gewonnen werden sollen;a) The extractant used, which acts selectively on the aromatics, contains an additive of those aromatics that are not to be obtained in the claimed process;

b) zwei oder mehrere Extraktivdestillationskolonnen werden in Serie hintereinandergeschaltet, wobei die nachgeschalteten Extraktivdestillationskolonnen mit einem gegenüber dem Druck der jeweils vorhergehenden Kolonne verminderten Druck betrieben werden, undb) two or more extractive distillation columns are connected in series, the downstream extractive distillation columns with an opposite pressure the respective preceding column are operated at reduced pressure, and

c) extraktionsmittelseitig wird eine der Zahl der zu gewinnenden Aromatenfraktionen entsprechende Anzahl von Antreiberkolonnen in Serie hintereinandergeschaltet, wobei die Aromaten am Kopf oder einige Böden unterhalb des Kopfes und ein nichtaromatenhaltiges Produkt vom Boden oberhalb des Aufgabebodens abgezogen werden.c) On the extractant side, one of the number of aromatic fractions to be obtained is obtained Number of driver columns connected in series, with the aromatics at the top or some bottoms below the head and a non-aromatic product can be pulled off the floor above the feed floor.

Bei diesem älteren Vorschlag ist ferner vorgesehen, daß die gemäß dem Verfahrensmerkmal c) aus den Abtreiberkolonnen abgezogenen nichtaromatenhaltigen Produktströme in entsprechenden Hilfskolonnen von etwa noch vorhandenen Resten an leichter siedenden Aromaten befreit werden, worauf die als Sumpfprodukt dieser Hilfskolonnen abgezogenen nichtaromatenhaltigen Produktströme einer nochmaligen Extraktivdestillation unterworfen werden. Dabei geht man zweckmäßigerweise so vor, daß diese nichtaromatenhaltigen Produktströme gesammelt werden und einer gemeinsamen Extraktivdestillation unterworfen werden. Gegebenenfalls kann die Nachreinigung auch durch normale Destillation erfolgen.In this older proposal it is also provided that according to method feature c) from the Non-aromatic product streams withdrawn from stripping columns in corresponding auxiliary columns be freed from any residues of lower-boiling aromatics, whereupon the than Bottom product of these auxiliary columns withdrawn non-aromatics-containing product streams of a repeated Be subjected to extractive distillation. It is expedient to proceed in such a way that this Non-aromatic product streams are collected and subjected to a common extractive distillation will. If necessary, the post-purification can also be carried out by normal distillation.

Ziel der vorliegenden Erfindung war es nun, das Extraktivdestillationsverfahren nach dem älteren deutschen Patent 1 545 318 dahingehend zu verbessern, daß auf die vorstehend geschilderte Nachbehandlung der nichtaromatenhaltigen Produktströme in einer gesonderten Kolonne bzw. in mehreren gesonderten Kolonnen verzichtet werden kann. Durch den Fortfall dieser gesonderten Kolonne bzw. dieser gesonderten Kolonnen kann eine nicht unbeträchtliche Einsparung in den Anlage- und Betriebskosten erzielt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Extraktivdestillationsverfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Aromaten verschiedener Siedelage aus Einsatzprodukten, die neben diesen Aromaten einen beliebig hohen Gehalt an Nichtaromaten aufweisen, wobei das Einsatzprodukt etwa in der Mitte einer Extraktivdestillationskolonne aufgegeben und mit einem in der Kolonne von oben nach unten fließenden, selektiv auf die Aromaten wirkenden Extraktionsmittel in Berührung gebracht wird, wobei die Aromaten zusammen mit dem Extraktionsmittel aus dem Sumpf der Kolonne und gleichzeitig die Nichtaromaten dampfförmig über Kopf der Kolonne abgezogen werden und wobei ferner folgende Verfahrensmerkmale in Kombination angewandt werden: The aim of the present invention was to improve the extractive distillation process according to the earlier German patent 1,545,318 so that the post-treatment of the non-aromatic product streams described above in a separate column or in several separate columns can be dispensed with. By eliminating this separate column or these separate columns, a not inconsiderable saving in the plant and operating costs can be achieved.
The present invention therefore relates to an extractive distillation process for the simultaneous recovery of aromatics in different boiling positions from feedstocks which, in addition to these aromatics, have an arbitrarily high content of non-aromatics, the feedstock being abandoned approximately in the middle of an extractive distillation column and with one flowing in the column from top to bottom , is brought into contact selectively on the aromatics acting extractant, the aromatics together with the extractant from the bottom of the column and at the same time the non-aromatics are withdrawn in vapor form via the top of the column and the following process features are also used in combination:

a) Das verwendete, selektiv auf die Aromaten wirkende Extraktionsmittel enthält einen Zusatz von solchen Aromaten, die beim beanspruchten Verfahren nicht oder nur teilweise gewonnen werden sollen, vorzugsweise in Mengen bis zu 20 Volumprozent, bezogen auf das Extraktionsmittel, a) The extractant used, which acts selectively on the aromatics, contains an additive of those aromatics that are not or only partially obtained in the claimed process should be, preferably in amounts up to 20 percent by volume, based on the extractant,

b) es werden eine oder mehrere, in Serie hintereinandergeschaltete Extraktivdestillationskolonnen verwendet, wobei die nachgeschalteten Extraktivdestillationskolonnen mit einem gegenüber dem Druck der jeweils vorhergehenden Kolonne verminderten Druck betrieben werden,b) there are one or more, one behind the other connected in series Extractive distillation columns used, the downstream extractive distillation columns operated with a pressure which is reduced compared to the pressure of the respective preceding column,

c) es werden extraktionsmittelseitig eine der Zahl der zu gewinnenden Aromatenfraktionen entsprechende Anzahl von Kolonnen in Serie hintereinandergeschaltet, wobei die Aromaten am Kopf abgezogen werden.c) on the extraction agent side, one of the number of aromatic fractions to be obtained is obtained Number of columns connected in series, the aromatics being drawn off at the top.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man Kolonnen verwendet, die aus einem extraktiv wirkenden Abtriebsteil, einen extraktiv wirkenden Verstärkungsteil, einem nur destillativ wirkenden Abtriebsteil und einem nur destillativ wirkenden Verstärkungsteil bestehen, wobei die zueinander gehörigen Abtriebs- und Verstärkungsteile sowohl dämpfeseitig als auch flüssigkeitsseitig miteinander verbunden sind und der Kopf des extraktiv wirkenden Verstärkungsteiles kopfproduktseitig mit dem nur destillativ wirkenden Teil des Kolonnensystems verbunden ist wobei das Sumpfprodukt des vorhergehenden Kolonnensystems zwischen extraktiv wirkendem Abtriebsteil und das Extraktionsmittel auf den Kopf des extraktiv wirkenden Verstärkungsteiles zugeführt werden, während gleichzeitig am Kopf des destillativ wirkenden Verstärkungsteiles oder einige Böden unterhalb des Kopfes eine Reinaromatenfraktion und am Sumpf des destillativ wirkenden Abtriebsteiles eine Nichtaromatenfraktion abgezogen wird.The inventive method is characterized in that one uses columns that from an extractive stripping section, an extractive reinforcing section, and one only by distillation acting stripping section and a reinforcing section acting only by distillation exist, the one to the other associated output and reinforcement parts both on the damping side and on the liquid side are connected and the head of the extractive reinforcement part with the head product side the part of the column system which acts only by distillation is connected, the bottom product of the preceding column system between extractive stripping section and the extractant are fed to the head of the extractive reinforcement part, while at the same time on At the top of the reinforcing part which acts by distillation, or a few floors below the top, a pure aromatic fraction and a non-aromatic fraction at the bottom of the stripping section which acts by distillation is deducted.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich also von dem vorstehend beschriebenen Extraktivdestillationsverfahren nach dem älteren deutschen Patent 1545 318 dadurch, daß hierbei die weitere Auftrennung des durch die vorgeschalteten Extraktivdestillationen angereicherten Aromatengemisches inThe process according to the invention thus differs from the extractive distillation process described above according to the older German patent 1545 318 by the fact that this is the other Separation of the aromatic mixture enriched by the upstream extractive distillations into

die einzelnen Fraktionen mit Hilfe eines Kolonnensystems erfolgt, dessen Kolonnenteile nicht nur die Funktion einer extraktiven Destillation übernehmen. Dabei werden als Kopfprodukt der extraktiven Destillation, bestehend aus extraktiv wirkendem Abtriebsteil und extraktiv wirkendem Verstärkungsteil, die leichter siedende Aromatenkomponente (z. B. Benzol) und die im Siedebereich der nächsthöher siedenden Aromatenkomponente (z. B. Toluol) liegenden Nichtaromaten abgesogen.the individual fractions takes place with the help of a column system, the column parts not only the Take on the function of an extractive distillation. The top product of the extractive distillation, consisting of an extractive stripping part and an extractive reinforcing part, the lower-boiling aromatic components (e.g. benzene) and those in the boiling range of the next higher-boiling one Aromatic component (e.g. toluene), non-aromatics lying on the floor.

Das Kopfprodukt der Extraktivdestillation wird anschließend destillativ in Benzol und in die Nichtaromaten des Toluolsiedebereiches zerlegt.The overhead product of the extractive distillation is then distilled into benzene and into the non-aromatics of the toluene boiling range.

Ähnlich können in nachgeschalteten Kolonnensystemen die schwerer als Benzol siedenden Aromaten gewonnen werden.The higher-boiling aromatics than benzene can do a similar thing in downstream column systems be won.

Was in diesem Zusammenhang unter einem derartigen Kolonnensystem verstanden wird, wird an Hand der F i g. 1 erläutert. Das dort dargestellte Kolonnensystem 1 besteht aus vier Kolonnenabschnitten la, Ib, lc und ld. Die Kolonnenabschnitte Ια und Ib haben zusammen primär die Funktion einer Extraktivdestillation, wobeiWhat is understood by such a column system in this context is illustrated with reference to FIGS. 1 explained. The column system 1 shown there consists of four column sections la, Ib, lc and ld. The column sections Ια and Ib together primarily have the function of an extractive distillation, with

1 α den extraktiv wirkenden Abtriebsteil und
1 b den extraktiv wirkenden Verstärkungsteil1 α the extractive stripping section and
1 b the extractive reinforcement part

darstellt.represents.

Die Kolonnenabschnitte Ic und Id haben zusammen die Funktion einer normalen Destillation, wobeiThe column sections Ic and Id together have the function of a normal distillation, wherein

1 c den destillativ wirkenden Verstärkungsteil1 c the reinforcing part acting by distillation

und
1 d den destillativ wirkenden Abtriebsteiland
1 d the stripping section acting by distillation

darstellt.represents.

Die Kolonnenabschnitte la und Ib sind wie bei einer normalen Extraktivdestillationskolonne sowohl dämpfe- als auch flüssigkeitsseitig durch die Produktströme 4 und 5 miteinander verbunden.As in a normal extractive distillation column, the column sections la and Ib are connected to one another both on the vapor side and on the liquid side by the product streams 4 and 5.

Ebenfalls sowohl dämpfe- als auch flüssigkeitsseitig sind die Kolonnenabschnitte Ic und Id durch die Produktströme 6 und 7 wie bei einer normalen Destillation verbunden. The column sections Ic and Id are also connected on both the vapor side and the liquid side by the product streams 6 and 7, as in a normal distillation.

Die Extraktivdestillationskolonne, bestehend aus la und Ib, ist kopfproduktseitig mit der normalen Destillationskolonne, bestehend aus Ic und la", durch den Produktstrom 8 verbunden. Dieser Produktstrom, der sowohl dampfförmig als auch kondensiert, d. h. flüssig, anfallen kann, wird auf den obersten Boden des destillativen Abtriebsteiles 1 d gegeben.The extractive distillation column, consisting of Ia and Ib, is connected on the top product side to the normal distillation column, consisting of Ic and Ia ", by the product stream 8. This product stream, which can be obtained in vapor form as well as condensed, ie liquid, is on the uppermost tray of the distillative stripping section 1 d given.

Die Zuführung des Extraktionsmittels erfolgt durch die Leitung 2 auf den obersten Boden des extraktiven Verstärkungsteiles 1 b, die Zuführung des aus dem Sumpf der vorhergehenden Kolonnen abgezogenen Einsatzproduktes erfolgt durch die Leitung 3 auf den obersten Boden des extraktiven Abtriebsteiles 1 α, die Zuführung des Rückflusses erfolgt durch die Leitung 12 auf den obersten Boden des destillativen Verstärkungsteiles 1 c. The extraction agent is fed through line 2 to the uppermost tray of the extractive rectifying section 1b , the feed product withdrawn from the bottom of the preceding columns is fed through line 3 to the uppermost tray of the extractive stripping section 1α, and the reflux is fed in through line 12 to the top floor of the distillative reinforcement part 1 c.

Abgezogen werden durchBe deducted by

die Leitung 9 der zu gewinnende aromatische Kohlenwasserstoff,line 9 is the aromatic hydrocarbon to be recovered,

die Leitung 10 die Nichtaromatenfraktion mit dem Siedebereich des aromatischen Kohlenwasserstoffes, der in dem nächsten Kolonnensystem gewonnen wird,line 10 the non-aromatic fraction with the boiling range of the aromatic hydrocarbon, which is obtained in the next column system,

die Leitung 11 das Sumpfprodukt des extraktiven Abtriebsteiles, hauptsächlich bestehend aus Extraktionsmittel und den restlichen Aromaten. Dieses Produkt kann gegebenenfalls der weiteren Aufbereitung einem nächsten Kolonnensystem zugeführt werden.the line 11 is the bottom product of the extractive stripping section, mainly consisting of extractant and the remaining aromatics. This product can optionally be the other Processing to be fed to a next column system.

Das in F i g. 1 dargestellte Kolonnensystem kann variiert werden. Eine derartige Variationsmöglichkeit ist in F i g. 2 dargestellt. Die Bezugszeichen habenThe in Fig. 1 shown column system can be varied. Such a possibility of variation is in Fig. 2 shown. The reference numerals have

ίο dabei dieselbe Bedeutung wie in Fig. 1. Die in der F i g. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten dadurch, daß in ihr der extraktiv wirkende Abtreibungsteil la, der extraktiv wirkende Verstärkungsteil 1 b und der destillativ wirkende Verstärkungsteil 1 c in einer einzigen Kolonneneinheit zusammengefaßt sind. Weitere Variationsmöglichkeiten sind denkbar.ίο the same meaning as in Fig. 1. The in the F i g. The embodiment shown in FIG. 2 differs from that shown in FIG. 1 in that the extractive abortion part la, the extractive reinforcement part 1b and the distillative reinforcement part 1c are combined in a single column unit. Further possible variations are conceivable.

Man kann im Extraktionsmittel solche aus dem Einsatzprodukt stammende Aromaten lassen, die nicht oder nur teilweise gewonnen werden sollen. Es ist natürlich auch möglich, dem Extraktionsmittel andere, nicht zu gewinnende Aromaten zuzusetzen, die nicht aus dem Einsatzprodukt stammen. Beispielsweise kann man bei einer Extraktivdestillation, bei der Benzol und Xylol gewonnen werden sollen, dem Extraktionsmittel Toluol zusetzen. Es ist aber auch möglich, in einer Anlage, in der nur Benzol gewonnen werden soll, dem Extraktionsmittel Xylol oder C₉-Aromaten zuzusetzen, die in diesem Falle nicht gewonnen werden sollen. Die Menge der dem Extraktionsmittel zugesetzten Aromaten beträgt dabei vorzugsweise bis zu 20 Volumprozent, bezogen auf das Extraktionsmittel. Die Menge des Aromatenzusatzes hängt dabei auch davon ab, bei welchem Druck die Extraktivdestillation durchgeführt wird. Es gilt dabei die Regel, daß bei erhöhtem Druck (Überdruck) dieser Zusatz entsprechend verringert werden kann. Man kann dabei sogar so weit gehen, daß durch entsprechende Drucksteigerungen ein solcher Zusatz ganz überflüssig wird.One can leave those aromatics originating from the feedstock in the extractant which are not to be recovered or are to be recovered only partially. It is of course also possible to add other, non-recoverable aromatics to the extractant which do not originate from the input product. For example, in an extractive distillation in which benzene and xylene are to be obtained, toluene can be added to the extractant. _{However, it is also possible to add xylene or C 9} aromatics to the extractant in a plant in which only benzene is to be obtained, which in this case are not to be obtained. The amount of aromatics added to the extractant is preferably up to 20 percent by volume, based on the extractant. The amount of aromatics added also depends on the pressure at which the extractive distillation is carried out. The rule here is that with increased pressure (excess pressure) this addition can be reduced accordingly. One can even go so far that such an additive becomes completely superfluous by increasing the pressure accordingly.

Die Erhöhung des Arbeitsdruckes der ersten Extraktivdestillationskolonne bewirkt dabei eine Erhöhung der Löslichkeit der Nichtaromaten im Extraktionsmittel. Durch diese Maßnahme wird zwar die Selektivität des Extraktionsmittels etwas verschlechtert. Die dabei entstehenden Nacheile können jedoch dadurch ausgeglichen werden, daß das Exraktionsmittel-Nichtaromaten-Gemisch in einer nachgeschalteten Extraktivdestillation, die bei niedrigerem Druck (Normaldruck oder Unterdruck) betrieben wird, von den besonders schwierig zu entfernenden Nichtaromaten befreit wird. Die erfindungsgemäße Arbeitsweise ist jedoch nicht an die Anwendung von Überdruck gebunden.The increase in the working pressure of the first extractive distillation column causes an increase in the solubility of the non-aromatics in the extractant. This measure admittedly worsens the selectivity of the extractant somewhat. The disadvantages that arise in this way can, however, be compensated for by using the extractant-non-aromatic mixture in a downstream extractive distillation, which is operated at lower pressure (normal pressure or negative pressure) of the particularly difficult to remove non-aromatic is freed. The method of operation according to the invention however, it is not tied to the use of overpressure.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der extraktiv wirkende Verstärkungsteil (Fig. 1, Bezugszeichen 1 b) entfallen, wenn auf die Ausbeute der nächsthöher siedenden Aromatenfraktion kein Wert gelegt wird. Weiterhin ist es möglich, daß der destillativ wirkende Abtriebsteil la* entfallen kann, wenn auf die Ausbeute und Reinigung des Kopfproduktes dieses Kolonnensystems (Aromaten) kein Wert gelegt wird. Schließlich kann auf den Kopf des extraktiv wirkenden Verstärkungsteiles 1 b noch ein zusätzlicher Kolonnenteil aufgesetzt werden, auf dessen Kopf Aromaten oder eine aromatenhaltige Fraktion aufgegeben werden und der der zusätzlichen Extraktionsmittelrückgewinnung dient.According to a further feature of the invention, the extractive reinforcing part (FIG. 1, reference number 1b ) can be omitted if no value is placed on the yield of the next higher-boiling aromatic fraction. It is also possible that the stripping section la *, which acts by distillation, can be omitted if the yield and purification of the top product of this column system (aromatics) are not important. Finally, the head of the extractive action reinforcement member 1 b, an additional column section are placed more, aromatics or aromatics-containing fraction is applied to the head and the additional extractant recovery is used.

Weiterhin ist beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß das aus dem letzten extraktiv wirkenden Abtreiber abgezogene Sumpfprodukt, welches aus dem von den zu gewinnenden Aromaten befreiten Extraktionsmittelgemisch besteht, in an sich bekannter Weise in die Extraktivdestillation zurückgeführt wird. Die fühlbare Wärme dieses Sumpf produktes sowie des Sumpfproduktes des unter Druck betriebenen Extraktivdestillationskolonnen wird dabei zweckmäßig zur Beheizung der bei vermindertem Druck betriebenen Extraktivdestillationskolonnen und/oder der destillativ wirkenden Abtriebsteile verwendet. In addition, it is provided in the method according to the invention that that which has an extractive effect from the last Bottom product withdrawn from the stripper, which is freed from the aromatics to be recovered Extractive mixture consists, returned in a known manner to the extractive distillation will. The sensible heat of this sump product and the sump product under pressure operated extractive distillation columns is useful for heating the at reduced Pressure operated extractive distillation columns and / or the stripping parts acting by distillation are used.

Durch den Zusatz von Aromaten zum Extraktionsmittel kann unter Umständen die Löslichkeit von Ex- traktionsmittel im Kondensatz der Nichtaromatenfraktion (Raffinat) verschlechtert werden. Es können dann gewisse Extraktionsmittelverluste auftreten. Dieselben lassen sich jedoch leicht dadurch vermeiden, daß man einen kleinen Teil der nicht zu gewinnenden hochsiedenden Aromaten nicht dem Extraktionsmittel unmittelbar zusetzt, sondern als Waschmittel in die Extraktionskolonne oberhalb der Extraktionsmittelaufgabe einführt. Diese Aromaten bewirken dann die Auswaschung des Extraktionsmittels aus den dampfförmigen Nichtaromaten.The addition of aromatics to the extraction agent may reduce the solubility of explosive traction agent in the condensate of the non-aromatic fraction (raffinate) are deteriorated. It can then certain losses of extractant occur. However, the same can easily be avoided by that a small part of the high-boiling aromatics that cannot be obtained is not added to the extractant immediately adds, but as a detergent in the extraction column above the Introduces extraction agent task. These aromatics then cause the extraction agent to be washed out from the vaporous non-aromatics.

Es soll schließlich auch noch darauf hingewiesen werden, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht an ein bestimmtes Extraktionsmittel gebunden ist, sofern dieses Mittel eine für die Abtrennung der Aromaten ausreichende Selektivität aufweist. Ebenso läßt sich das geschilderte Verfahren für die Trennung beliebiger Stoffklassen mit beliebigen Extraktionsmitteln anwenden, wenn die erzielbare Reinheit des Kopfproduktes der Extraktivdestillation durch eine Mischungslücke begrenzt wird.Finally, it should also be pointed out that the method according to the invention does not is bound to a certain extraction agent, provided that this agent is one for the separation of the aromatics has sufficient selectivity. Likewise, the described method can be used for the separation of any Use substance classes with any extraction agent if the purity of the top product is achievable the extractive distillation is limited by a miscibility gap.

Beispielexample

Durch das nachfolgende Verfahrensbeispiel soll schließlich das erfindungsgemäße Verfahren an Hand des in F i g. 3 dargestellten Fließschemas noch weiter verdeutlicht werden. In diesem Fließschema sind jedoch alle Nebeneinrichtungen, die für den Verfahrensablauf nur von untergeordneter Bedeutung sind, wie Kocher, Kühler, Wärmeaustauscher, Pumpen, Ventile usw., weggelassen worden, um den Verfahrensablauf so übersichtlich wie möglich darzustellen.The method according to the invention is finally intended to be illustrated by the following example of the method of the in FIG. 3 can be further clarified. In this flow sheet, however, are all ancillary facilities that are only of minor importance for the course of the procedure, such as cookers, coolers, heat exchangers, pumps, valves, etc., have been left out of the process flow as clearly as possible.

Als Einsatzprodukt werden 1000 kg eines Kohlenwasserstoffgemisches verwendet, welches folgende Zusammensetzung hat:1000 kg of a hydrocarbon mixture are used as the feedstock used, which has the following composition:

460 kg Nichtaromaten,
300 kg Benzol,
150 kg Toluol,460 kg non-aromatics,
300 kg benzene,
150 kg toluene,

70 kg Xylol,70 kg xylene,

20 kg C₉-Aromaten.20 kg of C ₉ aromatics.

Bei Verwendung eines Einsatzproduktes der obengenannten Zusammensetzung sollte das Verhältnis von Extraktionsmittel zu Einsatzprodukt gleich 3 sein. Es werden daher 3000 kg Extraktionsmittelgemisch verwendet. Dieses Extraktionsmittelgemisch besteht aus etwa 2880 kg Propylencarbonat und etwa 120 kg Toluol. Von dieser Toluolmenge werden etwa 8O°/o durch die Leitung 41 auf den Kopf der Extraktivdestillation 14 und die restlichen 20 % durch die Leitung 42 auf den Kopf der Extraktivdestillation 19 aufgegeben. Das verwendete Toluol kann wenigstensWhen using a feed product of the above composition, the ratio should be equal to 3 from extractant to input product. There are therefore 3000 kg of extractant mixture used. This extractant mixture consists of about 2880 kg propylene carbonate and about 120 kg of toluene. About 80% of this amount of toluene is passed through line 41 to the top of the extractive distillation 14 and the remaining 20% through line 42 to the top of extractive distillation 19 given up. The toluene used can at least

55 zum Teil aus dem Einsatzprodukt stammen. Daher ist die Abzweigleitung 32 vorgesehen, durch die eine Teilmenge des abgetriebenen Toluols den Leitungen 41 und 42 zugeführt werden kann. 55 originate in part from the input product. The branch line 32 is therefore provided, through which a portion of the toluene driven off can be fed to the lines 41 and 42.

Das Einsatzprodukt wird dabei durch die Leitung 13 in die erste Extraktivdestillationskolonne 14, die unter einem Druck von etwa 3,4 Atmosphären arbeitet, auf einen mittleren Boden eingeleitet. Die Aufgabe des Extraktionsmittels erfolgt durch die Leitung 15 auf einen der oberen Böden der Kolonne 14. Durch die Leitung 16 entweicht dampfförmig ein großer Teil der Nichtaromaten am Kopf der Kolonne und wird in die Sammelleitung 17 eingespeist. Das Sumpfprodukt der Kolonne 14, welches neben dem Rest an Nichtaromaten die Aromaten und das Extraktionsmittelgemisch enthält, gelangt durch die Leitung 18 in die zweite Extraktivdestillationskolonne 19, die bei Normaldruck arbeitet. Die Einleitung erfolgt dabei auch hier auf einen der mittleren Böden der Kolonne 19. Durch die Leitung 20 wird wieder Extraktionsmittel auf einen der oberen Böden der Kolonne 19 aufgegeben, und durch die Leitung 21 entweichen am Kopf der Kolonne die Nichtaromaten dampfförmig, die nach Kondensation ebenfalls in die Sammelleitung 17 eingespeist werden. Das Sumpfprodukt der Kolonne 19 wird durch die Leitung 22 in das erste Kolonnensystem 23 transportiert, wo die Einleitung erfindungsgemäß zwischen dem extraktiv wirkenden Verstärkungsteil 23 b und dem extraktiv wirkenden Abtriebsteil 23 α erfolgt. Das Kolonnensystem 23 dient dabei der Abtreibung des Benzols, welches durch die Leitung 24 über Kopf abgezogen wird. Es wird dabei ein Kolonnensystem verwandt, wie es in F i g. 2 dargestellt worden ist, wo der extraktiv wirkende Abtriebsteil 23 a, der extraktiv wirkende Verstärkungsteil 23 b und der destillativ wirkende Verstärkungsteil 23 c in einer einzigen Kolonneneinheit zusammengefaßt sind. Die Seitenkolonne 23 d stellt dabei den destillativ wirkenden Abtriebsteil (vgl. Bezugszeichen Id in F i g. 2) dar. Das Extraktionsmittel wird durch die Leitung 25 auf den obersten Boden des extraktiv wirkenden Verstärkungsteiles 23 b aufgegeben. Die die Nichtaromaten enthaltende Fraktion wird am Sumpf des destillativ wirkenden Verstärkungsteiles 23 c abgezogen und gelangt durch die Leitung 26 in die Seitenkolonne 23 d, aus der die Nichtaromaten am Sumpf entfernt werden und durch die Leitung 27 in die Sammelleitung 17 eingespeist werden. Das Sumpfprodukt des extraktiv wirkenden Abtriebsteiles 23 a, das neben dem Extraktionsmittel noch die Restaromaten enthält, wird durch die Leitung 28 in das zweite KolonnensystemThe starting product is introduced through line 13 into the first extractive distillation column 14, which operates under a pressure of about 3.4 atmospheres, on a middle tray. The extraction agent is fed through line 15 to one of the upper trays of column 14. A large part of the non-aromatics at the top of the column escape in vapor form through line 16 and is fed into collecting line 17. The bottom product of the column 14, which in addition to the remainder of the non-aromatics contains the aromatics and the extractant mixture, passes through the line 18 into the second extractive distillation column 19, which operates at normal pressure. Here, too, the introduction takes place on one of the middle trays of column 19. Extracting agent is again applied to one of the upper trays of column 19 through line 20, and the non-aromatics escape in vapor form at the top of the column through line 21, as do those after condensation are fed into the manifold 17. The bottom product of the column 19 is transported through the line 22 into the first column system 23, where, according to the invention, it is introduced between the extractive rectifying section 23 b and the extractive stripping section 23 α . The column system 23 serves to drive off the benzene, which is drawn off through the line 24 overhead. A column system is used here, as shown in FIG. 2 has been shown, where the extractive stripping section 23 a, the extractive rectifying section 23 b and the distilling rectifying section 23 c are combined in a single column unit. The side column 23 d represents the distillation thereby acting stripping section (see FIG. Id reference numerals in F i g. 2). The extraction medium is fed through the line 25 b to the top tray of the extractive action reinforcement member 23. The fraction containing the non-aromatics is withdrawn at the bottom of the distillative enriching section 23 c and passes through line 26 into the side column 23 d, from which the non-aromatics are removed at the bottom and fed through line 27 into collecting line 17. The bottom product of the extractive stripping section 23 a, which in addition to the extractant also contains the residual aromatics, is passed through line 28 into the second column system

29 gepumpt, welches der Toluolabtreibung dient. Für dieses Kolonnensystem gilt sinngemäß dasselbe wie für das Kolonnensystem 23, so daß auf die weiter oben gegebenen Erläuterungen verwiesen werden kann. Das Extraktionsmittel wird durch die Leitung29 is pumped, which is used for toluene abortion. The same applies analogously to this column system as for the column system 23, so that reference is made to the explanations given above can. The extractant is through the pipe

30 zugeführt. Das gesamte Toluol wird durch die Leitung 31 abgezogen, wobei gegebenenfalls die Teilmenge des Toluols, die als Zusatz am Extraktionsmittel in den Extraktivdestillationskolonnen 14 und 19 verwendet wird, durch die Leitung 32 abgezweigt wird. Die Seitenkolonne 29 d dient wieder als destillativer Abtriebsteil und ist über die Leitung 33 mit dem übrigen Kolonnensystem 29 verbunden. Der Abzug der Nichtaromaten erfolgt durch die Leitung 34, die wieder in die Sammelleitung 17 einmündet. Das Xylol sowie die höhersiedenden Aromaten und Ex-30 supplied. All of the toluene is drawn off through line 31, with the partial amount of toluene that is used as an additive for the extractant in extractive distillation columns 14 and 19 being diverted through line 32, if necessary. The side column 29 d again serves as a distillation stripping section and is connected to the rest of the column system 29 via line 33. The non-aromatics are withdrawn through line 34, which opens into collecting line 17 again. The xylene as well as the higher-boiling aromatics and Ex-

209 527/533209 527/533

traktionsmittel enthaltende Sumpfprodukt des Kolonnensystems 29 wird schließlich durch die Leitung 35 in das letzte Kolonnensystem 36, das der Xylolabtrennung dient, gepumpt. Auch hier gilt das weiter oben für das Kolonnensystem 23 gesagte. Da jedoch auf die Ausbeute und die Reinheit der C₉-Aromaten kein Wert gelegt wird, kann in diesem Falle der extraktiv wirkende Verstärkungsteil 36 b entfallen. Ebenso kann eine erneute Aufgabe von Extraktionsmittel entfallen. Der Abzug des Xylols erfolgt durch die Leitung 37. Die Seitenkolonne 36 d dient wieder als destillativ wirkender Abtriebsteil und ist über die Leitung 38 mit dem Kolonnenteil 36 c verbunden. Die restlichen Nichtaromaten und die höher als Xylol siedenden Aromaten werden über die Leitung 39 abgezogen und der Sammelleitung 17 zugeführt. Im Sumpf des Kolonnenteiles 36 a hat sich das wiedergewonnene Extraktionsmittel angereichert, das über die Leitung 15 und die entsprechenden Abzweigleitungen der Wiederverwendung zugeführt wird. Durch die Leitung 40 kann frisches Extraktionsmittel zugeführt werden, um etwaige Verluste auszugleichen bzw. um beim Anfahren der Anlage das Extraktionsmittel in den Prozeß einzuführen. Bottom product containing traction agent from the column system 29 is finally pumped through the line 35 into the last column system 36, which is used to separate off xylene. What has been said above for the column system 23 also applies here. However, since no value is placed on the yield and the purity of the C ₉ aromatics, the extractive reinforcing part 36 b can be omitted in this case. It is also possible to dispense with renewed use of the extractant. The xylene is withdrawn through line 37. The side column 36 d again serves as a stripping section which acts by distillation and is connected via line 38 to the column section 36 c. The remaining non-aromatics and the aromatics with a higher boiling point than xylene are drawn off via line 39 and fed to collecting line 17. The recovered extractant has accumulated in the bottom of the column part 36 a and is fed to the reuse via the line 15 and the corresponding branch lines. Fresh extractant can be fed through line 40 in order to compensate for any losses or to introduce the extractant into the process when the plant is started up.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wurden folgende Ausbeuten erzielt:The following yields were achieved in the process according to the invention:

Benzol = 287 kg = 96,7% des Einsatzes,
Toluol = 115 kg = 76,6% des Einsatzes,
Xylol = 69 kg = 98,6% des Einsatzes.Benzene = 287 kg = 96.7% of the input,
Toluene = 115 kg = 76.6% of the input,
Xylene = 69 kg = 98.6% of the input.

Ebenso konnten die Nichtaromaten praktisch vollständig durch die Sammelleitung 17 abgezogen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich also durch eine gute Trennleistung und hohe Ausbeute für alle zu gewinnenden Fraktionen aus. Alle gewonnenen Aromaten weisen eine gute Reinheit auf.The non-aromatics could also be withdrawn practically completely through the collecting line 17. The process according to the invention is therefore characterized by good separation performance and high yield for all factions to be won. All aromatics obtained are of good purity.

In vielen Fällen dürfte es erwünscht sein, auch noch neben Benzol, Toluol und Xylol die höhersiedenden Aromaten, ζ. B. C₉-Aromaten, zu isolieren. Wenn diese Aromaten ebenfalls gewonnen werden sollen, ist es möglich, das aus dem Sumpf des Kolonnenteiles 36 a abgezogene Gemisch in entsprechender Weise aufzuarbeiten, wie das bei den vorhergehenden Kolonnensystemen geschehen ist. Wenn dabei eine quantitative Abtrennung der C₉-Aromaten nicht vorgesehen ist, dann kann dieses Sumpfprodukt in einer einfachen Abtreiberkolonne aufgearbeitet werden. In many cases it might be desirable to use the higher-boiling aromatics in addition to benzene, toluene and xylene, ζ. B. C ₉ aromatics to isolate. If these aromatics are also to be obtained, it is possible to work up the mixture withdrawn from the bottom of the column part 36 a in the same manner as was done in the previous column systems. If quantitative separation of the C ₉ aromatics is not provided, then this bottom product can be worked up in a simple stripping column.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Extraktivdestillationsverfahren zur gleichzeitigen Gewinnung von Aromaten verschiedener Siedelage aus Einsatzprodukten, die neben diesen Aromaten einen beliebig hohen Gehalt an Nichtaromaten aufweisen, wobei das Einsatzprodukt etwa in der Mitte einer Extraktivdestillationskolonne aufgegeben und mit einem in der Kolonne von oben nach unten fließenden, selektiv auf die Aromaten wirkenden Extraktionsmittel in Berührung gebracht wird, wobei die Aromaten zusammen mit dem Extraktionsmittel aus dem Sumpf der Kolonne und gleichzeitig die Nichtaromaten dampfförmig über Kopf der Kolonne abgezogen werden und wobei ferner folgende Verfahrensmerkmale in Kombination angewandt werden: 1. Extractive distillation process for the simultaneous recovery of different aromatics Boiling point from input products which, in addition to these aromatics, have an arbitrarily high content of non-aromatics have, the feedstock approximately in the middle of an extractive distillation column abandoned and with a flowing in the column from top to bottom, selectively on the Aromatic extractant is brought into contact, the aromatics together with the extractant from the bottom of the column and at the same time the non-aromatics be withdrawn in vapor form at the top of the column and the following process features are also used in combination: a) Das verwendete, selektiv auf die Aromaten wirkende Extraktionsmittel enthält einen Zusatz von solchen Aromaten, die beim beanspruchten Verfahren nicht oder nur teilweise gewonnen werden sollen, vorzugsweise in Mengen bis zu 20 Volumprozent, bezogen auf das Extraktionsmittel,a) The extractant used, which acts selectively on the aromatics, contains an additive of those aromatics that are not or only partially obtained in the claimed process, preferably in Quantities up to 20 percent by volume, based on the extractant, b) es werden eine oder mehrere, in Serie hintereinandergeschaltete Extraktivdestillationskolonnen verwendet, wobei die nachgeschalteten Extraktivdestillationskolonnen mit einem gegenüber dem Druck der jeweils vorhergehenden Kolonne verminderten Druck betrieben werden,b) there are one or more, one behind the other connected in series Extractive distillation columns used, the downstream extractive distillation columns with a operated at a reduced pressure compared to the pressure of the respective preceding column will, c) es werden extraktionsmittelseitig eine der Zahl der zu gewinnenden Aromatenfraktionen entsprechende Anzahl von Kolonnen in Serie hintereinandergeschaltet, wobei die Aromaten am Kopf abgezogen werden,c) on the extraction agent side, one of the number of aromatic fractions to be obtained is used corresponding number of columns in series one behind the other, with the aromatics being drawn off at the top, dadurch gekennzeichnet, daß man Kolonnen verwendet, die aus einem extraktiv wirkenden Abtriebsteil, einem extraktiv wirkenden Verstärkungsteil, einem nur destillativ wirkenden Abtriebsteil und einem nur destillativ wirkenden Verstärkungsteil bestehen, wobei die zueinander gehörigen Abtriebs- und Verstärkungsteile sowohl dämpfeseitig als auch flüssigkeitsseitig miteinander verbunden sind und der Kopf des extraktiv wirkenden Verstärkungsteiles kopfproduktseitig mit dem nur destillativ wirkenden Teil des Kolonnensystems verbunden ist und wobei das Sumpfprodukt des vorhergehenden Kolonnensystems zwischen extraktiv wirkendem Verstärkungsteil und extraktiv wirkendem Abtriebsteil und das Extraktionsmittel auf den Kopf des extraktiv wirkenden Verstärkungsteiles zugeführt werden, während gleichzeitig am Kopf des destillativ wirkenden Verstärkungsteiles oder einige Böden unterhalb des Kopfes eine Reinaromatenfraktion und am Sumpf des destillativ wirkenden Abtriebsteiles eine Nichtaromatenfraktion abgezogen wird.characterized in that columns are used which consist of an extractive Stripping section, an extractive reinforcing section, one that only acts by distillation Stripping section and a reinforcing section acting only by distillation exist, with each other associated output and reinforcement parts both on the damping side and on the liquid side are connected and the head of the extractive reinforcement part on the top product side is connected to the part of the column system which only acts by distillation and wherein the bottom product of the preceding column system between the extractive reinforcement section and extractive stripping part and the extractant on the head of the extractive acting reinforcing part are supplied, while at the same time at the top of the distillative acting reinforcing part or some floors below the head a pure aromatic fraction and a non-aromatic fraction is drawn off at the bottom of the stripping section which acts by distillation will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der extraktiv wirkende Verstärkungsteil entfallen kann, wenn auf die Ausbeute des nächsthöher siedenden Aromaten kein Wert gelegt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the extractive reinforcing part can be omitted if the yield of the next higher-boiling aromatic is not important. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der destillativ wirkende Abtriebsteil entfallen kann, wenn auf die Ausbeute und Reinigung des Kopfproduktes dieses Kolonnensystems kein Wert gelegt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the stripping section which acts by distillation can be omitted if the yield and purification of the top product of this column system no value is placed. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf den.Kopf des extraktiv wirkenden Verstärkungsteiles ein Kolonnenteil für die Lösungsmittelrückgewinnung aufgesetzt wird und daß auf den Kopf dieses Kolonnenteiles Aromaten und/oder eine aromatenhaltige Fraktion aufgegeben werden.4. The method according to claims 1 and 3, characterized in that on den.Kopf des extractive reinforcing part a column part for the solvent recovery is placed and that on the top of this column part aromatics and / or an aromatics-containing Parliamentary group to be abandoned.