DE2260619A1

DE2260619A1 - Kontinuierliches loesungsmittelextraktions/wasserdampfdestillationsverfahren

Info

Publication number: DE2260619A1
Application number: DE2260619A
Authority: DE
Inventors: Alexander Jean-Marie Kosseim; Daniel John Kubek; George Solomon Somekh
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1973-06-14
Also published as: JPS4864033A; FR2163533A1; DE2260619B2; CA980806A; GB1416720A; NL7216851A; BE792616A; JPS5241247B2; US3714034A; FR2163533B1; DE2260619C3

Description

PATENTANWÄLTE Z Z D U Ό I >3

DR. W. SCHALK · DIPL.-ING. P. WlRTH · DI PL.-I NG. G. DAN N E N BERG DR.V.SCHMIED-KOWARZIK- DR. P. WEINHOLD · DR. D. CUDE-L

6 FRANKFURT AM MAIN

CR. ESCHENHEIMEK STRASSE 39

SK/SK G-B865-G

Union Carbide Corporation

270 Park Avenue

New York, N.Y. 10017 / USA

Kontinuierliches Lösungsmittelextraktions/Wasserdampf— destinations—Verfahren

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Herstellung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus einer gemischten Kohlenwasserstoff beschickung, insbesondere auf die Gewinnung von hochgradig reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen in hohen Ausbeuten bei wirksamer Ausnutzung, der Komponenten des Verfahrens.

Mit dem Aufkommen der Benzol/Toluol/C -Aromatenfraktion (die als BTX bekannt ist und im folgenden so bezeichnet wird) als hauptsächliches Rohmaterial bei der Herstellung von Petrochemikalien, die selbst Äthylen in den Schatten stellte, und der verstärkten Nachfrage nach Aromaten als Komponente im Benzin zur Erhöhung der Octanzahl und der damit einhergehenden Verringerung oder Eliminierung des notwendigen Bleis, das als Verschmutzungsmittsl beanstandet wird, sind nunmehr die bisher zur Verfügung stehenden Aromaten-Trennungsverfahren im Hinblick auf ihre verbesserte Wirtschaftlichkeit genau untersucht worden.

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*"" C. ^tmm

Eine verbesserte Wirtschaftlichkeit des Verfahrens kann u.a. in eine Verminderung der geforderten Wärme und in die wirksamere Ausautzung der Verfahrenskomponenten übersetzt werden.

In der Anmeldung ρ 22 45 502.3

die hiermit in die vorliegende Anmeldung mitaufgenommen wird, wird die Reinheit und Wirtschaftlichkeit des Verfahrens durch ein neues Waschverfahren zur Entfernung aliphatischer Verunreinigungen verbessert. Dieses Verfahren hat sich als äußerst erfolgreich erwiesen, insbesondere im Hinblick auf die Reinheit; die ständig steigenden Kosten für den Verfahrensbrennstoff machen es jedoch notwendig, nach weiteren Verminderungen der geforderten Wärme durch eine noch wirksamere Ausnutzung der Verfahrenskomponenten zu sichen. Ein starker Verlust der Wärme-wirksamkeit erfolgt durch das Blitzverdampfen ("flashing"), das aufgrund der hohen Temperatur des Extraktors und dem niedrigeren Druck der Destillationskolonne in Bezug auf die Extrak— tionskolonne in der Destillationskolonne eintritt.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Abtrennung aromatischer Kohlenwasserstoffe aus einer gemischten Kohlenwasserstoff beschickung, in welchem ein Lösungsmittel/Wasser-Mischung verwendet wird, wodurch die Aromaten in hoher Reinheit mit einem Minimum an Wärme aus äußerlichen Quellen gewonnen werden, und wobei die Verfahrenskomponenten wirksamer ausgenutzt und ein Blitzverdampfen in der Destillationskolonne der Aromaten praktisch eliminiert wird.

ErfindungsgemäB werden nun hochgradig reine aromatische Kohlwnasserstoffe mit minimaler Wärme und bei praktisch vollständiger Eliminierung des Blitzverdampfens in wirksamer Weise durch ein kontinuierliches Lösungsmittelextraktions/

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Wasserdampfdestillations-Verfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe einschließlich Benzol und Toluol mit Siedepunkten zwischen etwa 80-175 C. aus einer aliphatische und diese aromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltenden Beschickung gewonnen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man

(a) die Beschickung in einer Extraktfanszone mit einem Temperaturbereich von etwa 75-200 C. mit einer Mischung aus Wasser und einem Lösungsmittel, das eine mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von mindestens etwa 200 C. und einer Zersetzungstemperatur von mindestens etwa 225 C. ist, und'mit rückfließenden Kohlenwasserstoffen zur Schaffung eines Extraktes aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, rückfließenden aliphatischen Kohlenwasserstoffen, Lösungsmittel und Wasser sowie einem im wesentlichen aus liphatischen Kohlenwasserstoffen bestehenden Raffinat in Berührung bringt;

(b) den Extrakt mit Wasserdampf in einer Aromaten-Destillatiohssone mit einer Temperatur zwischen etwa 80—200 C. in Berührung bringt, wodurch man ein Überkopf-Destillat. aus einer Rückflußkohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase, ein"Seitendestillat"aus einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase und ein Bodenmaterial aus einer Mischung von Lösungsmittel und Wasser erhält;

(c) die Wasserphase des Überkopfestillates in einen ersten und einen zweiten Strom teilt; ·

(d) das Raffinat mit dem ersten Strom zur Schaffung einer aliphatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(e) den zweiten Strom mit einem aromatischen, mindestens 95 °£ aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Kohlenwasserstoffstrom, wobei die Menge des

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Stromes etwa 0,1-5 Gew.-P/i der gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung ausmacht, zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(f) die aromatische Kohlenwasserstoffphase des Seitendestillates mit der Wasserphase aus (e) zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(g) die Wasserphase aus Stufe (d) mit einem mindestens 95 % aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden, aromatischen Kohlenwasserstoffstrom, wobei dessen Menge etwa 0,1-5 Gew.-% der gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung ausmacht, zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoff phase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(h) die Wasserphasen aus Stufen (f) und (g) zur Aromaten-Oestillationezone zurückführt;

(i) die Rückflußkohlenwasserstoffphase des Überkopfdestillates und das Bodenmaterial aus Stufe (b) zur Schaffung von RückfluBkohlenwaeeenstoffen und bzw. einer Mischung aus Wasser und Lösungsmittel für Stufe (β) zur Extraktionszone zurückführt;

(j) die aliphatischen Kohlenwasserstoffe aus Stufe (d) gewinnt;

(k) die in Stufe (f) gebildete aromatische Kohlenwasserstoffpheee iofeine Benzoldestillationszone einführt, in welcher die Temperatur mindestens ebenso hoch ist «de der Siedepunkt von Benzol und der Druck am Kopf der Zone etwa 0,07-0,84 ata beträgt, und das Benzol über Kopf aus dieser gewinntj

(1) den Rest der aromatischen Kohlenwasserstoffe aus Stufe (te) in eine Tolyoi-» destillationszone einführt, in welcher die Temperatur mindestens efepfiao hoch ist wie der Siedepuifct von Toluol und der Druck em Kopf der Zens etwa 0,07*0,64 ν ata beträgt, und das Toluol über Kopf aus dieser gewinnt;

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(m) die restlichen aromatischen Kohlenwasserstoffe aus Stufe (l) gewinnt; wobei

(1) die Beschickung vor Stufe (a) durch Wärmeaustausch mit einem Überkopfdestillat oder dem-Raffinat auf eine Temperatur zwischen etwa 50-150 C. erhitzt wird;

(2) die in Stufen (f) und (g) gebildeten Wasserphasen vor Stufe (h) mindestens teilweise durch Wärmeaustausch mit dem Seitendestillat in Wasserdampf umgewandelt werden; und

(3) Anteile aus dem Bodenmaterial der Benzoldestillationszone und der Toluoidestillationszone vor Stufe (b) durch Wärmeaustausch mit dem Extrakt oder Raffinat erhitzt und in ihre entsprechenden Zonen zurückgeführt werden, um etwa die Hälfte der geforderten Wärme für diese Zone zu liefern.

Die beiliegende Zeichnung ist ein schematisches Fließdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, die der Zweckmäßigkeit wegen in die Abschnitte a und b mit Verbindungspunkten A, B, C, D und E geteilt wurde.

Wie bereits erwähnt, besteht eine größe Industrienachfrage nach BTX, das in hohem Anteil, z.B. mehr als 30 Gew.-P/o, in vielen verschiedenen Kohlenwasserstoff beschickung en, wie reformierte Benzine; Koksofenleichtöle, gekrackte Benzine und Dripolene, verfügbar ist, die nach Hydrierung bis zu 70-98 °/> BTX enthalten können. Diese Beschickungen enthalten auch aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe (die im vorliegenden Fall oft kollektiv als aliphatische Kohlenwasserstoffe bezeichnet werden). Da die einzelnen, diese Beschickung ausmachenden Kohlenwasserstoffverbindungen bekannt sind, werden sie-nicht weiter diskutiert; es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die Hauptkomponenten der erfindungsgemäß verwendeten Beschickungen Kohlen-

Wasserstoffe mit Siedepunkten zwischen 25-175 C. einschließlich geradev

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*■"" O ■"·

und uerzweigtkettigen Paraffinen und Naphthenen, wie n-Heptan, Isooctan und MethylcyclDhexan, und Aromaten, wie BTX₁ sind.

Die BTX Fraktion kann Benzol, Toluol, die Cq Aromaten einschließlich o-Xylol, m-Xylol, p-Xylol und Äthylbenzol, und C_g Aromaten umfassen, wobei letztere, falls sie anwesend sind, die kleinsten Anteil in Bezug auf die anderen Komponenten auszumachen scheinen.

Die im erfindungsgenäßen Verfahren verwendeten Lösungsmittel sind, wie oben erwähnt, mit Wasser mischbare organische Flüssigkeiten {bei Verfahrenstempe— raturen) mit einem Siedepunkt von mindestens etwa 200 C, und einer Zersetzungstemperatur von mindestens etwa 225 C. Die Bezeichnung "mit Wasser misch-'bar" umfaßt Lösungsmittel, die über einen weiten Temperaturbereich vollständig mischbar sind, und Lösungsmittel, die bei Zimmertemperatur eine hohe Teilmischbarkeit haben, da letztere bei den Verfahrenstemperatüren gewöhnlich vollständig mischbar sind. Die Lösungsmittel sind weiterhin polar und bestehen mit einigen Ausnahmen gewöhnlich aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Erfindungsgemäß verwendbare Lösungsmittel sind z.B. Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Dibutylenglykol, Tributylenglykol, Äthylenglykol, Diäthylenglykol, Äthylenglykolmonomethyläther, Äthylenglykolmonoäthylätnnr, Diäthylenglykolmonomethyläther, Diäthylenglykolmonoäthyläther, SuIfolan, N-Mßthylpyrrolidon, Triäthylenglykol, Tetraäthylenglykol, Äthylenglykoldi— äthyläther, Propylenglykolmonoäthyläther, Pentaäthylenglykol, Hexaäthylen— glykol und Mischungen derselben. Die bevorzugte Gruppe von Lösungsmitteln sind die Polyalkylenglykole, insbesondere Tetraäthylenglykol.

Weitere Lösungsmittel, die man allein,, in Mischung oder zusammen mit den obigen !.Lösungsmitteln verwenden kann, sind Amide, wie Formamid, Acet-umid, ν Dimethylformamid, üiäthylformamid und Dimethylacetamid; Amine, wie Diäthylen— trianin und Triäthylentetramin; Alkanolamine, wie Monoäthanolamin, Di-

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äthanolamin und Triäthanolatnin; Nitrile, wie ßjß'-Oxydipropionitril und B_fB'-Thiodipropionitril; Phenol und die Kresole; die Methylsulfolane; Sulfoxide, wie Dimethylsulfoxid und Diäthylsulfoxid; Lactone, wie if-Propialacton und V' -Butyroläcton.

Im Verfahren wird sowohl für die Hauptextraktion als auch für die Destillationen die übliche Vorrichtung verwendet, z.B. eine mehrstufige^ reziprozierende Extraktionskolonne mit einer Vielzahl perforierter Böden, die zentral an einem durch einen Motor in oszillierender Weise angetriebenen vertikalen Schaft montiert sind, sowie Kolonnen mit Pumpen und Absetzzone, Siebboden mit "upcomers" und sogar ein Hohlrohr·

während die Destillation in einer gefüllten Fraktionierungskolonne oder einer solchen mit Glockenböden . durchgeführt werden kann. In den Extraktionsund Destillationskolonnen kann ein GegenstrcmfluB angewendet werden.

Auch die Wärmeaustauscher, Dekantierungsvorrichtungen, Reservoire und Lösungsmittelregeneratoren sowie die verschiedenen Extraktoren außer der Hauptextraktionsvorrichtung sind bekannt. Diese anderen Extraktoren sind vorzugsweise einstufige Mischer-Absetzvorrichtungen, es können aber auch alle anderen bekannten Typen verwendet werden.

Das Lösungsmittel wird als wässrige Lösung mit einem Wassergehalt von etwa 1-8 Gew.-tfo, vorzugsweise etwa 2—5 Gew.-^, bezogen auf das Gewicht des . Lösungsmittels, verwendet. Diese wässrige Lösung wird im folgenden oft als "Lösungsmittel/Wasser-Mischung" bezeichnet.

Für die Extraktion liegt das Verhältnis von Lösungsmittel (ausschließlich Wasser) zu Beschickung im Extraktor gewöhnlich zwischen etwa 4-8 Gew.-Teilen Lösungsmittel pro Gew.—Teil Bescriickung. Dieser breite Bereich kann bei

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Verwendung nicht-bevorzugter Lösungsmittel ausgedehnt werden. Es kann ein breiter Bereich von etwa 3-12 Gew.-Teilen pro Teil Beschickung und vorzugsweise ein Bereich von etwa 5-7 Gew.-Teilen Lösungsmittel pro Teil Beschickung bei bevorzugten und ähnlichen anderen Lösungsmitteln mit Erfolg angewendet . werden. In jedem Fall wird jedoch das Verhältnis vom Fachmann aufgrund seiner Erfahrung mit der besonderen Beschickung ausgewählt und hängt teilweise davon ab, ob man Wert auf eine hohe Ausbeute oder hohe Reinheit licht, obgleich das erfindungsgemäße Verfahren die Reinheit in jedem Fall verbessert.

Der Rückfluß zur Extraktionszone besteht allgemein aus etwa 20-50 Gew.-Jjd Aliphaten mit 5-7 Kohlenstoffatomen und etwa 50-80 Gew.-^₀ Aromaten, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des rückfließenden Materials. Das Verhältnis-von Rückfluß zu Beschickung in der Extraktionszone wird gewöhnlich zwischen etwa 0,5-1,5 Gew.-Teilen Rückfluß pro Gew.-Teil Beschickung, vorzugsweise etwa 0,5-1,0 Gew.—Teilen Rückfluß, gehalten, wobei jedoch wiederum der Fachmann die entscheidende Wahl trifft. Die rückfließenden Aliphaten laufen in den Extrakt, statt über Kopf mit dem Raffinat mitgeführt zu werden, und werden, wie im folgenden dargestellt, aus der Rückflußdekantiervorrichtung zum Extraktor zurückgeführt.

Die Temperatur in der Extraktionszone wird zwischen etwa 75-200°C., vorzugsweise zwischen etwa 125-150 C, insbesondere für das bevorzugte Lösungsmittel, gehalten.

Der Druck in der Extraktionszone wird zwischen etwa 5,25-14 atü gehalten. Bekanntlich wird jedoch ein gewählter Druck nicht über die gesamte Extraktionszone aufrechterhalten; statt dessen liegt ein hoher Druck innerhalb des angegebenen Bereiches am Boden der Zone vor, während ein niedriger Druck innerhalb des angegebenen Bereiches am Kopf der Zone mit einem mittleren Druck

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in der Mitte der Zone vorliegt. Die Drucke in der Zone hängen von der Konstruktion der Anlage und der Temperatur ab, wobei ' diese so eingestellt werden, daß ein Druck innerhalb des angegebenen Bereiches aufrechterhalten wird.

Die Temperatur am Kopf der Aromaten-Destillationszone, die bezüglich der verwendeten Vorrichtung als Destillationskolonne oder Abstrippvorrichtung bezeichnet werden kann,liegt beim Siedepunkt der Mischung der in der Zone anwesenden Aromaten, während die Temperatur am Boden der Abstrippvorrichtung gewöhnlich zwischen etwa 135-2Q0 C. liegt.

Der Druck am Kopf der Abstrippvorrichtung liegt zwischen etwa 1₉05-2_s8 atü. Der Druck in der übrigen Aromaten-Destillationszone wird zwischen etwa 1,05-2,45 atü mit einer gewissen Schwankung über die Zone gehalten.

Der die Arorraten-Destillationszone am Boden betretende Wasserdampf tritt mit einer Temperatur von etwa 100-150 C₀ und unter einem Druck von etwa 1_sQ5-2_g45 atü ein. Das gesamte in dieser Destillationskolonne anwesende Wasser liegt praktisch als Dampf vor, und zwar gewöhnlich in einer Menge von etwa 0,1-0,5 Gew.-Teile, vorzugsweise etwa 0,1-0,3 Gew.-Teile Wasser pro Gew.-Teil der Aromaten. Das für den Wasserdampf verwendete Wasser kann Abstrippwasser genannt werden. Eine geringe Wassermenge ist in flüssiger Form_s im Lösungsmittel gelöst, in der Aromaten-Destillationszone anwesend.

In der beiliegenden Zeichnung betritt die Beschickung aus einer äußeren (nicht gezeigten) Quelle die Leitung 1 und wird entweder im Wärmeaustauscher 60 durch Wärmeaustausch mit dem Überkopfestillat aus der Aromaten-Destillationskolonne (oder der Abstrippvorrichtung) 23 oder im Wärmeaustauscher 2 durch Wärmeaustausch mit dem Raffinat aus Extraktor 3 auf eine Temperatur

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BAD ORIGINAL

von etwa 50-150 C. uorerhitzt. Dann läuft die Beschickung durch Leitung 1 und betritt den Extraktor 3 etwa am mittleren Boden. Der Eintrittspunkt ist in diesem Fall nicht entscheidend, wird jedoch vom Fachmann entsprechend der verwendeten Beschickung ausgewählt. Eine wässrige Losungsraittellösung einer Temperatur von etwa 125—200 C. betritt den obersten Boden des Extraktors 3 durch Leitung 4 und perkoliert die Kolonne abwärts unter Entfernung der Aromaten aus der Beschickung.

Das von Aromaten praktisch freie Raffinat läuft die Kolonne aufwärts. Es umfaßt etwa 95-98 Gew.-p/o Aliphaten, etwa 1-3 Gew.-JJk gelöstes und mitgeführtes Lösungsmittel und etwa 0-3 Gew.~»jL Aromaten. Das laffinat verläßt den Kopf von Extraktor 3 durch Leitung 5 und läuft zum Wärmeaustauscher 72 sowie weiter zum Wärmeaustauscher 66 und kehrt entlang Leitung 5 zum Wärmeaustauscher 2 zurück. Nach Durchgang durch die aufeinanderfolgenden Wärmeaustauscher liegt die Temperatur des Raffinates zwischen etwa 25-50 C. Dann läuft dieses durch Leitung 5 zur Dekantiervorrichtung 7, wo es in zwei Phasen, eine aliphatische Kohlenwasserstoffphase und eine Lösungsmittelphase, getrennt wird, wobei das Lösungsmittel mit Aliphaten verunreinigt ist.

Es wird betont, daß eine "Phase" nach ihrer Hauptkomponente genannt wird, die in einer Menge von mindestens 50 Gew.-J}a und häufig in einer Menge von mindestens 90 Gew."JJi), anwesend ist.

Die aliphatische, auch als Raffinat zu bezeichnende Kohlenwasserstoffphase enthält nun etwa 96-99 Gew.-^t Aliphaten, etwa 0-1 Gew.-^t gelöstes und mitgeführtes Lösungsmittel und etwa 0-3 Gew.-JjL Aromaten. Dagegen enthält die Lösungsmittelphase etwa 90—96 Gew.-JjL Lösungsmittel, etwa 2—5 Gew.-J)O Wasser· und etwa 2-4 Gew.-^ Aliphaten.

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BAD ORIGINAL

Das Raffinat läuft weiter über Kopf durch Leitung 5 zum Raffinatextraktor 8, der eine einstufige Mischer-Absetzvorrichtung oder ein anderer üblicher Extraktör sein kann.

Die Lösungsmittelphase läuft durch Leitung 10/um~sibh mit_der im folgenden genannten Leitung 12 zu treffen; oder sie kann gegebenenfalls durch Leitung 20 zum Kopf des Extraktors 3 zurückgeführt v/erden [wobei die Verbindung zum Extraktör nicht gezeigt ist}.

Das Raffinat wird mit einem Teil der Wasserphase aus der Rückflußdekantiervorrichtung 29 gewaschen und im Raffinatextraktor 8 in eine, aliphatische (noch immer "Raffinat" genannte) Kohlenwasserstoffphase, die von Lösungsmittel und Wasser praktisch frei ist und etwa 97-1OD Gew.-p/, Aliphaten und etwa 0-3 Gew.-^ Aromaten enthält, und eine Wasserphase als Bodenmaterial getrennt, die etwa 75-90 Gew.-^ Wasser, etwa 10-25 Gew.-f/a Lösungsmittel und etwa 0,1-1 Gew.-^/O Aliphaten enthält.

Ein Teil dieser Wasserphase kann gegebenenfalls zum Extraktör B über Leitung 11, Leitung 9 und Leitung 5 zurückgeführt werden. Diese Rückführung ist bei einer Mischer—Absetzvorrichtung üblich, kann jedoch bei anderen Arten von Extraktoren nicht so vorteilhaft sein. Wie erwähnt, enthält die Wasserphase zusammen mit dem Wasser und Lösungsmittel noch eine kleine Menge Aliphaten. Daher wird die restliche oder die gesamte Wasserphase aus Leitung 11 über Leitung 12 zum Extraktör 13 geführt, der wiederum eine einstufige Mischer-Absetzvorrichtung sein kann.

Die Beschickung in Leitung 12 über Leitung 50 ist ein AromaterH3eiten("slip")· strom, der an seiner Quelle (vgl. Leitung 14) ein praktisch reiner Strom aus Aromaten, d.h. mit einer Reinheit von mindestens 95 Gew.-p/₀, ist. Die

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BADORIQINAL

Reinheit desselben ist vorzugsweise etwa 9B %, und für ein optimales Verhalten, d.h. zur Erzielung eines Produktes mit höchster Reinheit, etwa 99 ^. Er wird Seitenetrom bezeichnet, da die Aromatenmenge, die in die durch Leitung 12 laufende Wasserphase eingeführt wird, eehr gering let. Die im Verfahren verwendete Menge an aromatischen SeitenstrQnikohltnwaaseretoffen liegt'zwischen etwa Q, 1-5 Gew.-^, vorzugsweise etwa 0,5-2,0 Gew.^, der aro— - matischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung. Der Seitenstrorn wäscht das Wasser im Extraktor 13 zur Entfernung der geringen Mengen an Aliphaten, die so nachteilig auf die Wirksamkeit des Verfahrens ist. Dieser aromatische Seitenstrom kann über Leitung 15 über den Extraktor 13 zurückgeführt werden, um die Wasserphase erneut zu waschen, wenn ein Mlscher-Abietz-Extrektor verwendet wird; dann wird er zweckmäßig über Leitung 16 zu Leitung 1 geführt, wo er ernBut in die Beschickung eingeführt wird und da» System nochmals durchläuft. Anschließend läuft das von Aliphaten praktisch freie, jedoch lösung©- mittelhaltige Wasser als Bodenmaterial aus dem Extraktor 13 durch Leitung 17 und durch Leitung 37 in das Wasserreservoir 51·

Mit Bezug auf den Extraktor 3 wurde oben erwähnt, daß das wfesrtge Lösungsmittel die Kolonne abwärts perkoliert und die Aromaten mit eich führt» In der unteren Hälfte des Extraktors 3 kommt die Lösungsmittellösung der Aromaten In Gegenstromberührung mit einer Rückflußflüssigkeit, die den Extrakt tor 3 unterhalb des unteren Bodens durch Leitung 1Ö betritt# D@r Rückfluß

.»ich perkoliert die untere Hälfte der Extraktors 3 aufwärts und löst/progressiv

in der Lösungsmittellösung der Aromaten und reinigt diese. Dip Lösung, d.h. der Extrakt, umfaßt etwa 5-10 Gsw,*$ ßeschickyngsarematen, etwa 2-5 Gew.-i/o Wasser, ffa» 75-85 Gew,«% Lösungsmittel, etwa 4-© öew,»4 Bückflwßaromaten und etwa 3-6 Gew.-P/ό Rückflußaromaten, Jeweils bezogen ß»f das gewicht des Extraktes,

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BAD ORIQINAt i

Der Extrakt verläßt den Boden von Extraktor 3 durch Leitung 19 und läuft durch den Wärmeaustauscher 73 und dann durch Wärmeaustauscher 67. Nach Durchgang durch den letzteren liegt die Temperatur des Extraktes zwischen etwa 75-175 C. Der Extrakt läuft weiter durch Leitung 19 und betritt die Abstrippvorrichtung 23 am obersten Boden., wo praktisch keine Blitzverdampfung auftritt, obwohl der Druck in der Abstrippvorrichtung niedriger ist als der des Extraktors. Der Extrakt perkoliert die Kolonne abwärts in die Fraktjonierungszone, wo er in Gegenstromberührung mit den Abstrippdämpfen, d.h. Wasserdampf, kommt und wo weiterer Dämpfe gebildet werden. Diese steigen zum Kolonnenkopf auf und werden das Überkopf-destillat, das etwa 40-75 Gew.-p/, Aromaten, etwa 20-40 Gew.-J/o Ali-" phatenj etwa 2-10 Gew.-J/o Wasser und etwa 0-5 Gew.-^₀ Lösungsmittel, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Überkopfdestillates, umfaßt.

etwa
Nachdem das wässrige Lösungsmittel/halbwegs die Kolonne abgestiegen ist, wird es praktisch frei von Aliphaten. An diesem Punkt wird ein dampfförmiges Seitenstromdestillat durch Leitung 26 entfernt, das aus etwa 65-90 Gew.-^₁ Aromaten, etwa 10-30 Gew.-% Wasser und etwa 1-10 Gew.-J/o Lösungsmittel, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Seitenstromdestillates, besteht.

Der größte Teil von Lösungsmittel und Wasserlösung, nämlich eine Menge, die

größer als 99 Gew.-^4 des die Abstrippvorrichtung 23 durch Leitung 19 betretenist,
den Lösungsmittels und Wassers/ verläßt den Boden der Abstrippvorrichtung 23 durch Leitung 4. Ein Teil dieser Lösung wird in einen Boiler 28 umgeleitet und kehrt als Dampf an einem Punkt unterhalb des untersten Bodens der Abstrippvorrichtung 23 zurück, um den größten Teil der geforderten Wärme für die Abstrippvorrichtung zu liefern. Der Rest der Wasser- und Lösungsmittellösung : wird durch Leitung 4 zum obersten Boden von Extraktor 3 zurückgeführt. Das zurückgeführte, etwas gelöstes Lösungsmittel enthaltende Abstrippwasser betritt

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die Abstrippvorrichtung 23 durch Leitung 27 aus de« Wasserreservoir 51, nachdem ein Teil (etwa die Hälfte) von ihm im läraeaustauscher 34 in Wasserdampf umgewandelt wurde. Der Rest wird in der Destillationskolonne oder gegebenenfalls durch zusätzliche, außerhalb der Kolonne in üblicher Weise angelegte Wärme in Wasserdampf umgewandelt.

Das oben bereits erwähnte Überkopfdestillat umfaßt die fraktionierten Dämpfe mit der oben genannten Zusammensetzung; es ist auch als Rückflußdestillat bekannt. Der Dampf värü zuerst kondensiert und ie Huckflußkühler auf etwa 38-94 C. abgekühlt. Dann läuft das Kondensat in die RückfluBdekantiervorricbtung 29, wo die Rückflußkohlenwasserstoffphase von einer lasserphase abdekantiert wird. Die RückfluBkohlenwasserstoffphase unfafit etwa 20-50 Bew.-P/j Aliphaten mit 5-7 Kohlenstoffatomen und etwa 5D-60 ße».-^L Aromaten und wird als Rückfluß durch Leitung 18 zum Extraktor 3 in beschriebener Weise zurückgeführt.

Die Wasserphase nenthält etwa 95-99 Gew.-J}b IBasser, etwa 0-5 Gew.-J)d Lösungsmittel und etwa 0,1-0,5 Gew.-Vj₀ Aliphaten. Sie läuft durch Leitung 31 und wird in zwei Ströme, nämlich Leitung 32 und 33 in Form eines Raffinatwaschstromes bzw. eines Aromatenwaschstromes, aufgespalten. Diese Waschen können in gezeigter Weise durch Aufspalten des Stromes stattfinden; oder der gesamte Strom kann zuerst zum Waschen des Raffinates und dann der Aromaten verwendet werden, vorausgesetzt, das Wasser wird vor der Aromatenwäsche mit einem Aromatenseiten— strom behandelt.

Wie erwähnt, wird das Seitenstromdestillat in Oanpfform durch Leitung 26 aus der Abstrippvorrichtung 23 abgezogen. Es läuft dann durch den Wärmeaustauscher 34, wo mindestens ein Teil des Abstrippcassers in Wasserdampf umgewandelt, was ein erFindungsgemäBes Merkmal ist, und kondensiert wird. Das Seitenstrom— ^ tlestillat (oder Kondensat) läuft weiter über Leitung 2£i durch den Kühler 35, der ein Wärmeaustauscher oder eine andere Kühlvorrichtung sein kann, und wird

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— Ib —

auf etwa 25-50 C» abgekühlt. Dann läuft das Kondensat in die Aromatendekantiervorrxchtung 36_t wo eine aromatische Kohlenwasserstoff ρ hase gebildet wird_f die etwa 99,8-99,9 Gew.-»}{, Aromaten und etwa 0,1-0,2 Gew.-% Lösungsmittel enthält; weiterhin wird dort eine Wasserphase gebildet, die etwa 90-98 Gew.-i/o Wasser, etwa 2-10 Gew.-^d Lösungsmittel und etwa 0,1-0,5 Gew.-P/₀ Aromaten enthält. Die Wasserphase läuft durch Leitung 37 zum Wasserreservoir 51. Gegebenenfalls kann ein Teil oder die gesamte Wasserphase durch die mit Ventil ver-.sehene Leitung 38 zur Verbindungsleitung 32 geleitet werden, um als Raffinatwaschmaterial verwendet zu werden.

Die aromatische Kohlenwasserstoffphase läuft von der Dekantiervorrichtung. 36 durch Leitung 26, an deren Länge ein aromatischer Seitenstrom durch Leitung 14 entnommen wird, um das aus der RückfluBdekantiervorrichtung 29 über Leitung 33 kommende Wasser "zu waschen. Wie erwähnt, kann dieser Seitenstrom etwa 0,10-5,0 Gew.-P/i der gesamten Aromaten in der Beschickung, vorzugsweise etwa 0,50-2,0 Gew.-ρ/ο der gesamten Aromaten in der Beschickung, betragen.

In der Praxis wird das Gewicht der gesamten Aromaten durch Analyse einer Probe der Beschickung bestimmt. Die z.B. als Seitenstrom während des Verfahrens zugefügten Aromaten werden bei der Bestimmung miteingeschlossen.

Man kann den Seitenstrom auch aus einer anderen Quelle erhalten, z.B. als Überkopfprodukt der Benzolfraktionierungskolonne [Verbindung nicht in der Zeichnung gezeigt) oder aus einer vollständig vom System getrennten Quelle. Der Seiten-

("slipstream") ■ .

strom/ist im erfindungsgemäßen Verfahren geeignet, solange er den erwähnten

hohen Aromatengehalt hat. .

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- 1ß -

Die kombinierten Ströme aus Leitung 33 und 14 laufen in den Waschextraktor 39, der eine einstufige Mischer-Absetzvorrichtung oder ein anderer Extraktortyp sein kann. Bei Verwendung einer Mischer-Absetzvorrichtung ist eircAromatenrückfühxng zweckmäßig, die durch Leitung 42 läuft und eich mit den zum Waschextraktor 39 zurückkehrenden Leitungen 33 und 14 trifft. Der nun eine geringe Aliphatenmenge enthaltende Seitenstrom läuft über Kopf aus den Waschextroktor 39 in Leitung 42 und über Leitung SO zum Treffen mit Leitung 12 und 15 und geht weiter - wie oben erwähnt - in den Waschextraktor 13.

Oas nun von Aliphaten praktisch freie Rückflußwasser wird vom Waschextraktar 39 abgezogen und läuft über Leitung 43, verbindet sich mit Leitung 26 und geht in den Aromatenextraktor 44, der eine einstufige Mischer-Absetivarrichtung oder eine andere Extraktorart sein kann. Dieses Rückflußwasser kommt zusammen mit dem im Fall einer Mischer-Absetzvorrichtung aus der Absetzxone über Leitung 45 (die Leitung 43 trifft) zurückgeführten Wasser und frischem Wasser aus Leitung 4G (Quelle nicht gezeigt) mit dem Aromatenprodukt aus Leitung 26 im Aromatenextraktor 44 in Berührung und gewinnt praktisch die gesamte geringe, in den Aromaten verbliebene Lösungsmittelmenge zurück. Dieses Wasser mit dem Lösungsmittel läuft über Leitung 47, verbindet sich mit der auf Leitung 37 treffenden Leitung X) und betritt das Wasserreservoir SI. Ein hochgradig reines Aromatenprodukt läuft durch Leitung 26 ab.

Die Entfernung bestimmter Verunreinigungen einschließlich getriefter Aliphaten» die sich im System' akkumulieren und dieses in schädlicher Weise beeinflussen können, erfolgt durch Abziehen einer geringen Menge des durchfließenden Walsers Dazu *lrd Wasser periodisch oder kontinuierlich aus irgendeiner der l>ekant leitvorrichtungen abgezogen und verwarfen. Ein walches Abziehen keim durch Leitung 48 erfolgen. Wie festgestellt wurde, geht dadurch nur ein geringer Anteil des

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Lösungsmittels verloren, das jedoch gegebenenfalls zurückgewonnen werden kann. Der abgezogen Wasserstrom kann etwa 0,25-2,0 Gew.-J/o, vorzugsweise etwa 0,5-1,0 Gew.-p/o, des gesamten Wassers im System betragen.

Das gesamte Wasser im System kann leicht bestimmt werden, da die eingeführte Wassermenge geregelt werden kann, wobei Wasserverluste durch Leckwerden, Mitführung oder Störungen jedoch berücksichtigt werden müssen»

Das Lösungsmittel kann aus diesem abgezogenen Wasser zurückgeführt werden, . indem man das Wasser durch Leitung 49 zur Verbindung mit Leitung 53 und zum Eintritt in den Lösungsmittelregenerator 52 führt, wo das Lösungsmittel von niedrig und hoch" siedenden Verunreinigungen durch Wasserdampfdestillation unter Vakuum abgetrennt w£rd. Das Lösungsmittel wird gewonnen und über Leitung 54 zum Extraktor 3 (Verbindung nicht gezeigt) zurückgeführt, wobei Wasser und Verunreinigungen verworfen werden.

Wie ersichtlich, wird der durch Leitung 14 abgezogene Seitenstrom zuerst zum Waschen der Wasserphase aus der Rückflußdekantiervorrichtung 29 (d.h. eines Stromes) und dann der Wässer*pHäsen~äüs" der" Ffäf t'inatdekähtiervorf ichtüng 7 / (wahlweise} "und dem RaTfinätextraktor 8 verwendet. Dieses Verfahren kann variiert werden, so daß ein anderer Seitenstrom aus einer unterschiedlichen Quelle für jede Wäsche verwendet wird; oder man kann, wie erwähnt, einen einzigen-Seitenstrom zum Waschen einer Wasserphase verwendet, wo Strom 31 nicht aufgespalten wird, sondern zuerst zur Raffinatwäsche verwendet wird.

Wie erwähnt, nimmt der Seitenstrom etwas Aliphaten aus dem Exizaktor 39 auf, bevor er zum Exiraktor 13 läuft. Es wird bemerkt, daß die Reinheit dieses, eine geringe Aliphatenmenge enthaltenden Seitenstromes nur um etwa 1 % verringert,., wird; der Seitenstrom hat noch immer eine Reinheit von mindestens etwa 95

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Gew.-^d, vorzugsweise etwa 9B Gew.-^₁ so daß der Definition des Seitenstromes bezüglich seiner Reinheit entsprochen wird.

Das Aromatenprodukt läuft durch Leitung 26 zur Benzoldestillationskolonne (oder Abstrippvorrichtung) 62, wo es etwa am mittleren Boden eintritt. Die Temperatur am Kopf der Abstrippvorrichtung 62 ist etwa der Siedepunkt . von Benzol, während die Temperatur am Boden zwischen etwa 80-140⁰C. liegt. Der Druck am Kolonnenkopf ist entscheidend. Er ist unteratmosphärisch,nämlich etwa 0,G7-0,84 ata und wird vorzugsweise zwischen etwa 0,21-0,49_#ata gehalten. Der Druck am Kolonnenboden kann 1,4 ata erreichen, wird jedoch gewöhnlich zwischen etwa 0,7-1,05 ata gehalten.

Der Benzoldampf von hoher Reinheit wird über Kopf durch Leitung 63 abgezogen,

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und ein Teil wird durch Leitung 64 als Rückfluß zur Abstrippvorrichtung 62 zurückgeführt. Das Verhältnis der als Rückfluß zurückgeführten Produktmenge zu der aus der Kolonne gewonnenen Produktmenge ist als RückfluBverhältnis der Destillationskolonne bekannt. Der RückfluBverhältnis in Abstrippvorrichtung 62 betrug etwa 1:1 bis etwa 15:1. Der Rest des Benzoldampfes läuft durch Leitung 63, wird kondensiert und zur Lagerung geführt.

Der Rest der Aromaten läuft als Bodenmaterial durch Leitung 74, wü ein Teil zu den Boilern (Wärmeaustauschern) 67, 66 und 65 umgeleitet wird; dort werden sie in Dampf umgewandelt und zu einem Punkt unterhalb des untersten Bodens von Abstrippvorrichtung 62 zurückgeführt, um die notwendige Wärme zu lagern. Etwa die Hälfte der Wärme wird durch das heiße Raffinat und/oder heißen Extrakt, die durch die Wärmeaustauscher 66 bzw. 67 laufen, geliefert; die restliche Wärme wird durch einen Strom geliefert, der die Heizseite des Wärmeaustauschers 65 passiqrt.

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Die den Benzol- und Taluolabstrippvorrichtungen durch lias Raffinat gelieferte Wärmemenge variiert mit dem Aromatengehalt der Beschickung, der auch dafür entscheidend ist, ob das Raffinat wirksam zum Vorerhitzen der Beschickung verwendet werden kann, oder ob man zu diesem Zweck auf das Überkopfdestillat zurückgreifen muß. Wo die Beschickung weniger als etwa 50 Gew.-J/. Aromaten enthält, ist — allgemein gesprochen — zu erwarten, daß das Raffinat mehr" als ein Viertel der für die Benzol- und Toluolabstrippvonichtungen geforderten Wärme und die gesamte, zum Vorerhitzen der Beschickung notwendige Wärme liefert. Wo die Beschickung etwa 50-75 Gew.-% Aromaten enthält, .liefert das Raffinat ausreichend Wärme zum Vorerhitzen der Beschickung, und wo die Beschickung mehr als 75 Gew.-^O Aromaten enthält, muß man das Überkopfdestillat zum Vorerhitzen der Beschickung verwenden. In allen Fällen reicht jedoch die ' Wärme aus dem Extrakt aus, um etwa die Hälfte der für die Benzol— und Toluol— abstrippvorrichtungen geforderten Wärme zu liefern. Wo das Raffinat nur sehr wenig oder nichts zur geforderten Wärme beitragen kann, kann das Raffinat direkt zum Waschteil des oben beschriebenen Verfahrens umgeleitet werden. Wo ausreichend Wärme verfügbar ist, kann das Raffinat dagegen zu den Boilern der Benzol— bzw. Toluolabstrippvorrichtungen oder umgekehrt geleitet werden, was von der' in den Abstrippvorrichtungen geforderten. Wärme abhängt, die ihrerseits von der Zusammensetzung der Beschickung abhängt.

Das restliche Bodenmaterial oder Äromatenprodukt aus Abstrippvorrichtung 62 läuft durch Leitung 74 etwa zur Mitte der Abstrippvorrichtung 68. Verfahren und; Bedingungen,; insbesondere der Druck am Kolonnenkopf, der entscheidend ist, in der Abstrippvorrichtung 6β sind; dieselben wie itt der Vorrichtung 62 mit Ausnahme der Temperatur, die aufgrund: des Siedepunktes von, toluol höher ist. Daher liegt die Temperatur am Kopf der Abstrippvorrichtung am Siedepunkt von ν Toluol, während die Bodentenperatur zwiscnsn etwa 1Q0-160 C beträgt. Der

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hochgradig reine Toluoldampf wird über Köpft durch Leitung 69 «abgezogen» und ein Teil wird eis Rückfluß durch Leitung 7ü «urCickgefÖirt. Da* ftückflufrverha'ltnis liegt zwischen etwa 1:1 bis etwa 10:1. De» restlich© Toluol wird Kondensiert und zur Lagerung geführt. Das Boetenraaterial oder restliche Aronetertprodukt läuft durch Leitung 75, wo ein Teil umgeleitet, «irct und: durch die Boiler (WErrneaustauscher) 73, 72 und 71 passiert» Wiederum wird etwa die Hälfte der geforderten Warnte durch Raffinat und/oder Extrakt und der Rest durch einen durch die Heizseite des Wärme a utau schers 71 laufenden Start» -zugeführt* Des übrige Aroma teilprodukt wird zur Lagerung geführt»

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Claims

Patentansprüche

1.- Kontinuierliches Lösungsmittelextraktions/Wasserdampfdestillations-Verfahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe einschließlich Benzol und Toluol mit Siedepunkten im Bereich zwischen etwa 80-175 C. aus einer aliphatisch^ Kohlenwasserstoffe und diese aromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltenden Beschickung, dadurch gekennzeichnet, daß man:

(a) die Beschickung in einer Extraktionszone einer Tempaatur zwischen etwa 75-200 C. mit einer Mischung aus Wasser und einem Lösungsmittel, das eine mit Wasser mischbare organische Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von mindestens etwa 200 C. und einer Zersetzungstemperatur von mindestens etwa 225 C. ist, sowie mit Rückflußkohlenwasserstoffen zur Schaffung eines aus aromatischen Kohlenwasserstoffe, aliphatischen Rückflußkohlenwasserstoffen, Lösungsmittel und Wasser bestehenden Extraktes sowie eines im wesentlichen aliphatische Kohlenwasserstoffe umfassenden Raffinates in Berührung bringt;

(b) den Extrakt mit Wasserdampf in einer Aromaten-Destillationszone einer Temperatur zwischen etwa 80-200 C. in Berührung bringt, wodurch man ein aus einer Rückflußkohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase bestehendes Überkopfdestillat/ ein aus einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase bestehendes Seitenstromdestillat und ein aus einer Mischung aus Lösungsmittel und Wasser bestehendes Bondematerial erhält;

(c) die Wasserphase des Überkopfdestillates in einen ersten und einen zweiten Strom teilt;

(d) das Raffinat mit dem ersten Strom zur Schaffung einer aliphatischen Kohlenwasserstoff phase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

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(e) den zweiten Strom mit einem mindestens 95 °/a aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden aromatischen Kohlenwasserstoffstrom, dessen Menge etwa 0,1-5 Gew.-^t der gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung beträgt, zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(f) die aromatische Kohlenwasserstoffphase des Nebenstromdestillates mit der Wasserphase aus (e) zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(g) die Wasserphase aus Stufe (d) mit einem mindestens 95 % aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden aromatischen Kohlenwasserstoffstrom, dessen Menge etwa 0,1-5 Gew.-p/i der gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschickung beträgt, zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(h) die Wasserphasen aus Stufen (f) und (g) zur Aromaten-Oestillationszone zurückführt;

(i) Die Rückflußkohlenwasserstoffphase des Überkopfdestillates und das Boden-' material aus Stufe (b) zur Extraktionszone zurückführt, wodurch man die Rück— flußkohlenwasserstoffe bzw. die Mischung aus Wasser und Lösungsmittel für Stufe (a) erhält;

(j) die aliphatische Kohlenwasserstoffphase aus Stufe (d) gewinnt;

(k) die in Stufe (f) gebildete aomatische Kohlenwasserstoffphase in eine Benzoldestillationszone einführt, in welcher die Temperatur mindestens so hoch wie der Siedepunkt von Benzol ist und der Druck am Kopf der Zone etwa 0,07-0,64 ata beträgt, und das Benzol über Kopf daraus gewinnt;

(l) die restlichen aromatischen Kohlenwasserstoffe aus Stufe (k) in eine ^v Toluoldestillationszone einführt, in welcher die Temperatur mindestens so hoch

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wie der Siedepunkt von Toluol ist und der Druck am Kopf der- Zone etwa 0,07-0,84 ata beträgt, und das Toluol über Kopf daraus, gewinnt und

(m] die restlichen aromatischen Kohlenwasserstoffe aus Stufe (l) gewinnt, wobei . '

(1) die Beschickung; vor Stufe (a) durch Wärmeaustausch mit dem Überkopfestiiiat und/oder dem Raffinat auf eine Temperatur zwischen etwa 5Q~15Q C. erhitzt wird; ' - ,

(2) die in Stufen (f) und (g) gebildeten Wasserphasen vor Stufe [h] durch Wärmeaustausch mit dem Seitenstroradestillat mindestens teilweise in V/asser— dampf umgewandelt werden;; und

(3] vor Stufe (b) Teile des Bodenmaterials aus der Benzol- und Ttflunldestilla— tionszone durch Wärmeaustausch mit dem Extrakt und/oder Raffinat erhitzt und in ihre entsprechenden Zonen zurückgeführt werden,, um etwa die Hälfte der für diese Zone erforderlichen Wärme zu liefern.

2,— Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aliphatischen Rückflußkohlenwasserstaffe 5-7 Kohlenstoff atome enthalten*

3.- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g.eksnnzeichnet_T daß der Druck in der Extraktionszane zwischen etwa 5,25—14 atü und der Druck in der Destillationszone zwischen etwa l_rDS-2_tÖ atü. liegit*

4,— Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichinet,, da#

fl} das Verhältnis van Lösungsmittel zu Beschickung ±tt der zwischen etwa 3-12 Gew.-Teilen Lösungsmittel pro EJeWv-Tedt Besehiekung

die Wasserraenge in der Extraktionszemf etwa t-ß Bew;**^^ bezögen· auf das. Gewicht des Lösungsmittels im dieser Zone*

(3) das Verhältnis von Rückfluß zu Beschickung in der Extraktionszone zwischen etwa 0,5-1,5 Gew.-Teilen Rückfluß pro Gew.-Teil Beschickung beträgt; und

(4) das Verhältnis von Wasser zu aromatischen Kohlenwasserstoffen in der Uestillationszone zwischen etwa 0,1-0,5 Gew.-Teilen Wasser pro Gew.-Teil der aromatischen Kohlenwasserstoffe in dieser Zone beträgt.

5,- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel ein Polyalkylenglykol, vorzugsweise Tetraäthylenglykol, verwendet win'.

6,— Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in weiteren Stufen:

(n) nach Stufe (a) und vor Stufe (d) das Raffinat in eine aliphatische Kohlenwasserstoffphase und eine LösungsrnittelphasB trennt; und

(o) die Lösungsmittelphase aus Stufe (n) zur Extraktionszone zurückführt.

7.- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man in einer weiteren Stufe

(p) die in Stufen (e) und (g) gebildete aromatische Kohlenwasserstoffphase zur Extraktionszone zurückführt.

B,— Kontinuierliches Lösungsmittelextraktions/Wasserdampf destinations—Ver~ fahren zur Gewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe einschließlich Benzol und Toluol mit Siedepunkten zwischen etwa BO-175 C. aus einer aliphatische Kohlenwasserstoffe und diese aromatischen Kohlenwasserstoffe enthaltenden Besctiickung, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) die Beschickung in niner Extraktionszone einer Temperatur zwischen etwa 75-200 C. mit einer Mischung von Wasser in einem Lösungsmittel, das eine mit Wasseijfnischbare organische flüssigkeit mit einem Siedepunkt von mindestens ttn etwa 200 C. und einer Zir^et/ungstemperatur von mindestens etwa 225^OC. ist, und mit Rückfluökohlenwusserstoffen in Berührung bringt, wodurch man nj.nen

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aus aromatischen Kohlenwasserstoffen, aliphatischen nückflußkohlenwasserstoffen, Lösungsmittel und Wasser bestehenden Extrakt und ein im wesentlichen aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehendes Raffinat erhält;

(b) den Extrakt mit Wasserdampf in einer Aromaten-Destillationszone einer Temperatur zwischen etwa 80-200 C. in Berührung bringt, wodurch man ein aus einer RückflußkohlenwasserstDffphase und einer Wasserphase bestehendes Überfkopdestillat, ein eine aromatische Kohlenwasserstoffphase und eine Wasserphase umfassendes Seitenstromdestillat und ein Bodenmaterial erhält, das aus einer Mischung aus Lösungsmittel und Wasser besteht;

(c) das Raffinat rrfit der Wasserphase des Überkopfdestillates zur Schaffung einer aliphatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(d) die Wasserphase aus Stufe (c) mit einem, mindestens 95 °/a aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden aromatischen Kohlenwasserstoffstrom, dessen Menge etwa 0,1-5 Gew.-p/o der gesamten aromatischen Kohlenwasserstoffe in der Beschikkung beträgt, zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(e) die aromatische Kohlenwasserstoffphase des Seitenstromdestillates mit der Wasserphase aus (d) zur Bildung einer aromatischen Kohlenwasserstoffphase und einer Wasserphase in Berührung bringt;

(f) die 'Wasserphase aus Stufe (e) zur Aromaten-Destillationszone zurückführt;

(g) die Rückflußkohlenwasserstoffphase des Überkopfdestillates und das Boden—

zur Extraktionszone

material aus Stufe (b)/zurückführt, um die Rückflußkohlenwasserstoffe bzw. die Mischung aus Wasser und Lösungsmittel für Stufn (a) zu liefern;

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(h) die aliphatische Kohlenwasserstoffphase aus Stufe (c) gewinnt;

(i) die in Stufe (c) gebildete aromatische Kohlenwasserstoffphase in eine Benzoldestillationszone einführt, in welcher die Temperatur mindestens so hoch wie der Siedepunkt won Benzol ist und der Druck am Kopf der Zone unter atmosphärischem Druck liegt, und das Benzol über Kopf daraus gewinnt;

(j) die restlichen aromatischen Kohlenwasserstoffe aus Stufe (i) in eine Toluoldestillationszone einführt, in welcher die Temperatur mindestens so hoch wie der Siedepunkt von Toluol ist und der Druck am Kopf der Zone unter atmosphärischem Druck liegt, und das Toluol über Kopf daraus gewinnt; und

(k) die restlichen aromatischen Kohlenwasserstoffe aus Stufe (j) gewinnt; wobei

(1) die Beschickung vor Stufe (a) durch Wärmeaustausch mit dem ÜberkopfdastlHat und/oder Raffinat auf eine Temperatur zwischen etwa 50—150 C. erhitzt wird;

(2) vor Stufe (f) mindestens ein Teil der in Stufe (e) gebildeten Wasserphase durch Wärmeaustausch mit dem Seitenstromdestillat in Wasserdampf umgewandelt wird; und

(3) vor Stufe (b) Teile des Bodenmaterials aus der Benzol- und Toluoldestillationszone durch* Wärmeaustausch mit dem Extrakt und/oder Raffinat erhitzt und in ihre entsprechenden Zonenzurückgeführt werden, um etwa die Hälfte der für diese Zone erforderlichen Wärme zu liefern.

9.— Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aromatischen Hückflußkohlenwasserstoffe 5-7 Kohlenstoffatome enthalten.

10.- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Extraktionzone zwischen etwa 5,25-14 atü und der Druck in der Aromaten-Oestillntionszrine zwischen etwa 1,05-2,8 atü liogt.

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11.— Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

(1) das Verhältnis von Lösungsmittel zu Beschickung in der Extraktionszone zwischen etwa 3-12 Gew.—Teilen Lösungsmittel pro Gew.-Teil Beschickung liegt;

(2) die Wassermenge in der Extraktionszone etwa 1-8 Gew.-^₀, bezogen auf das Gewicht des Lösungsmittels in dieser Zone, beträgt}

(3} das Verhältnis von Rückfluß zu Beschickung in der Extraktionszone zwischen etwa 0,5-1,5 Gew.—Teilen Rückfluß pro Gew.-Teil Beschickung beträgt; und

[4) das Verhältnis von Wasser zu aromatischen Kohlenwasserstoffen in der Destillationszone zwischen etwa 0,1-0,5 Gew.-Teilen Wasser pro Gew.—Teil aromatischer Kohlenwasserstoffe in dieser Zone beträgt,

12,— Verfahren nach Ansoruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel ein Polyalkylenglykol, vorzugsweise EtTetraäthylenglykol, verwendet wird.

13.— Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man in weiteren Stufen

(l) nach Stufe (a) und vor Stufe (c) das Raffinat in eine aliphatische Kohlenwasserstoff phase und eine Lösungsmittelphase trennt; und (m) die Lösungsmittelphase aus Stufe (l) zur Extraktionszone zurückführt. ■:

14.— verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man in · einer weiteren Stufe

(n] die in Stufe (d) gebildete aromatische Kohlenwasserstoffphase zur Extraktionszone zurückführt. - - "· " - . .

15.- Verfahren nach Anspruch 1 bäs 14, dadurch gekennzeichnet, daß der aromatische Kohlenwssserstoffstrom etwa 9B Gew.->/o aromatische Kohlenwasserstoffe enthält." ■

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1fj,- Vt-rfuhren nach Anspruch 15, dadurch gekRnnzeichnet, daß der aromatische Kohlenwasserstoffstrom utvra 99 Gdw.-JJd aromatische Kohlenwasserstoffe enthält.

17.— Verfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck am Kopf von Benzol— und Toluoldestillatianszone etwa 0,07—U,84 ata betragt.

1B„- Verfahren nach Anspruch 5 bib 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck am Kopf von Benzol- und Toluoldestillationszone etwa 0,21-0,45 ata beträgt.

Der Patentanwalt:

ν /

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L a ti r 5 ei t e