DE2424349A1

DE2424349A1 - Verfahren zur gewinnung von reinen aromaten

Info

Publication number: DE2424349A1
Application number: DE19742424349
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Danulat; Gerd Dr Helms; Percy Dipl Ing John
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1974-05-20
Filing date: 1974-05-20
Publication date: 1975-12-04
Also published as: ES437785A1; IT1038239B; GB1505723A; NL7504904A; FR2272055A1; JPS50160224A; FR2272055B1; DE2424349C2; BE829232A

Description

Hetaligesellseibaft Prunliiurt ε.IL , den 15. Hai 1974 Aktiengesellschaft
Franlcfurt a.H.
Heuterweg 14

jprpv.No, 7 4 6 3 . 16

Verfahren zur Gewinnung von reinen Aromaten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von reinen Aromaten aus Gemischen mit im gleichen Siedebereich siedenden IJichtaromaten mit Arömatengehalten von unter 60 Gew.-$ d urch Extraktivdestillation mit einem selektiven Lösungsmittel.

Bei derartigen Verfahren ist im allgemeinen erforderlich, von einem besonderen Schnitt des Kohlenwasserstoffgemischs auszugehen ( OT-PS 1 468 315) . Dabei bietet sich die Möglichkeit an, das gleiche Extraktionsmittel, welches für die Extraktivdestillation angewendet wird, zur Herstellung des Herzschnittes zu verwenden und dadurch Energie und Bodenzahl einzusparen. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, daß man die beiden Verfahrensschritte hintereinanderschalten und unter verschiedenen Drücken betreiben kann, wobei die Herstellung des Herzschnittes so vorgenommen wird, daß ein möglichst an Aromaten reicher Schnitt anfällt.

Nachteilig ist jedoch, daß diese Methode für bestimmte Gemische nicht anwendbar ist. So ist beispielsweise die Gewinnung von Aromaten, vorzugsweise Benzol, .aus Reformaten nicht möglich, da diese nur geringe Mengen an Benzol

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enthalten und eine normale destillative Aufkonzentrierung auf benzolhaltige Schnitte mit Benzolgehalt von über 60 ;j nicht gelingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese und andere Nachteile zu vermeiden und als Ausgangsprodukt zur Gewinnung der reinen Aromaten auch solche Gemische einzusetzen, die nur geringe Mengen an Aromaten enthalten wie z.B. Reformate und Platformate.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, daß man das zur Abtrennung der Aromaten von den Fichtaromatori erforderliche Lösungsmittel zum Teil auf einen der oberen Böden einer der eigentlichen Extraktivdestillationskolonne vorgehaltenen ersten Kolonne aufgibt, von dieser ein Kopfprodukt abzieht, vom Sumpf dieser Kolonne ein an Aromaten reiches Gemisch von Nichtaromaten, lösungsmittel und Aromaten abzieht und dieses Sumpfprodukt durch extraktive Destillation in an sich bekannter Weise zu reinen Aromaten aufarb e i t e t.

Dabei kann man das erhaltene Kopfprodukt der vorgeschalteten ersten Kolonne teilv/eise als Rückfluss in diese Kolonne zurückführen.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung gibt man in der ersten Kolonne soviel Lösungsmittel zu, daß sich eine Kopftemperatur von 90 bis 110⁰C bei Normaldruck einstellt.

Bevorzugt arbeitet man in der Extraktivdestillationskolonne mit einem Druck von 0,3 bis 0,8 ata.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß man die Menge an Lösungsmittel in der ersten Kolonne so bemißt, daß man als Kopfprodukt dieser Kolonne eine Nichtaromatenfraktion erhält, die nur 300 bis 600 ppm Aromaten enthält.

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Bevorzugt wird im Rahmen der Erfindung so gearbeitet, daß man als Kopfprodukt der ersten Kolonne eine aromatenfreie Fraktion abtrennt, die Uichtaromaten des Siedebereiches 35⁰G bis 100⁰C enthält.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere da.rin, daß es gelingt, Aromaten mit hoher Reinheit n;..ch einem einfachen Verfahren herzustellen. Durch eine erfindungsgemäss die der eigentlichen Extraktivdestillatioiiskolonne vorgeschaltete Kolonne, die ebenfaH-ls nach dem Prinzip der Extraktivdestillation arbeitet, d.h. der Aufspaltung des Prozesses in zwei Stufen, ist es möglich, unter den für einen ?/ärmetausch günstigsten Bedingungen zu arbeiten.

V/ürde man, wie bisher üblich, in einer einstufigen Extraktivdestillation arbeiten, dann müsste man die gleiche oder eine höhere Lösungsmittelmenge als für die beiden Stufen zusammen erforderlich, aufgeben, was eine Extraktivdestillation bei einem höheren Temperaturniveau zur Folge hätte, da in Folge der Anwesenheit von leichtsiedenden Kohlenwasserstoffen im Kopf ein Vakuumbetrieb nicht möglich ist. Gleichzeitig ist ein Wärmeaustausch zwischen heißem Lösungsmittel aus dem Sumpf der letzten Kolonne für den Prozeß nicht mehr möglich, da beide Kolonnen, unter den gleichen Sumpftemperaturbedingungen arbeiten. Ferner würde die Ausbeute an Reinbenzol stark vermindert werden, da die gesamten Hichtaromaten als Kopfprodukt der Extraktivdestillation anfallen und 5 bis 10 $ Benzol enthalten. Statt einer Ausbeute von 95 bis 98 fo sinkt die Ausbeute auf 70 bis 85 1o.

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Die in der ersten Extraktionsstufe gewonnenen Eichtsromaten ha"ben überdies einen Restgelialt an Aromaten τοη 300 bis 600 vpm und stellen ein wertvolles Speaialbenzin dar, das als Lösungsmittel verwendet werden kann.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden Ausführungsbeispiel und der dazugehörenden Tabelle näher "beschrieben.

Beispiel

In einer Vordestillation, die hier nicht näher beschrieben wird, wird aus einem Reformat ein benzolreicher Schnitt der Zusammensetzung und Menge gemäß Spalte 1 der Tabelle gewonnen. Die in der Tabelle angegebenen Nummern der Spalten beziehen sich auf die in der Figur angegebenen Stromnummern, bzw. Bezugszeichen. Dieser Schnitt wird wie folgt verarbeitet:

Der vordestillierte Aromatenschnitt der Zusammensetzung 1 ( siehe Tabelle) wird im Y/ärmeaustauscher 2 ( siehe Figur) mit dem Lösungsmittel aufgewärmt und über 3 auf den 20. Boden, der ynit 45 Boden ausgestatteten Kolonne 4 gegeben. Am Kopf der Kolonne wird als Lösungsmittel H-Methylpyrrolidon das auf die geeignete Temperatur im Wärmeaustauscher 2 abgekühlt wurde, mit Strom 42 aufgegeben. Die Beheizung der Kolonne 4 geschieht teilweise mit heißem Lösungsmittel ( Strom 35) im Wärmeaustauscher 6, teilweise im Aufkocher 5 mit Dampf. Aus 6 kann das Lösungsmittel über 36, 37 in Kolonne 12 über 22, 38, 39 und 40 geführt werden. Ein Teil kann über 41 in Wärmetauscher 2 überführt werden. Die Kolonne arbeitet bei 1 ate. Kopfdruck. Am Kopf der Kolonne 4 werden die bis100°C siedenden Mentaromaten über 7 abgezogen, im Kondensator 8 gewonnen und über 9 teilweise als Rückfluß auf den Kopf der Kolonne 4 zurückgeleitet, teilweise als Produkt 10 gewonnen. Die hier als Kopfprodukt gewonnenen Nichtaromaten

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enthalten nur 300 bis 600 ppm Aromaten.

Das heiße Sumpfprodukt der Kolonne 4 enthält lösungsmittel, Benzol und Nichtaromaten und wird als Stron 11 auf den 20. Boden der mit 50 Böden versehenen Extraktivdestillationskolonne 12 gespeist. Auf den 45. Boden der Kolonne 12 wird ΪΓ-Methylpyrrolidon ( Strom 40 ) zugegeben, das seine Wärme vorher in den Wärmeaustauschern 25, 6 und abgegeben hatte und im Kühler 39 auf die Gleichgewichtstemperatur der Zugabestelle abgekühlt wurde. Die Kolonne arbeitet unter einem Druck von 0,5 ata. Die am Kopf der Extraktivdestillationskolonne 12 bei einer Siedetemperatur von ca. 105°0 anfallenden Dämpfe ( Strom 13 ) werden nach Abnahme eines Rücklaufes im Kondensator 14 teilweise über 15 in Kolonne 12, teilweise über 16 in eine Raffinatkoloniie

geleitet, dessen Kopfprodukt 18 bei 105°C siedet und die Zusammensetzung des Stromes 21 hat, wobei ein Teil des aus dem Kühler 19 kommenden Stromes als 20 in die Kolonne 17 überführt werden kann. 21 bezeichnet das Raffincit.. Das Sumpfprodukt der Kolonne 17 kann als 23 in die Extraktivdestillationskolonne 12 zurückgeführt werden.

Die Kolonne 12 hat eine Sumpftemperatur von ca. 11O⁰O und wird im Aufkocher 25 mit heißem Lösungsmittel aus dem Sumpf der Stripperkolonne 26 beheizt.

Das Sumpfprodukt der Kolonne 12 hat die Zusammensetzung des Stromes 24, besteht also nur aus Lösungsmittel und Aromaten und wird in die unter einem Druck von 0,5 ata arbeitende Stripperkoloniie 26 geführt. Als Kopfprodukt dieser Kolonne ( Strom 32) wird Benzol hoher Reinheit gewonnen. Das Sumpfprodukt ist M-Methylpyrrolidon ( Strom 34) von ca. 17O⁰C, das zur Beheizung der Kolonnen 12, 4 und 17 sowie zur Vorwärmung des Einsatzproduktes verwendet wird und in Teilströmen auf die Kolonnen 4 und 12 zurückgeführt wird. Die Beheizung der Kolonne 26 erfolgt

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mit Dampf im Aufkocher 33? 27 zeigt den Strom des Kopfproduktes , 30 einen Tfärneaustausciier, und 31 eine Rückführung in die Stripperkolonne 26.

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Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zur Gewinnung von reinen Aromaten aus

• Gemischen mit iia gleichen Siede"bereich siedenden Mchtaromaten mit Aromatengehalten von unter 60 Gew.^ durch Extraktivdestillation mit einem selektiven Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß man das zur Abtrennung der Aromaten von den Nichtaromaten erforderliche Lösungsmittel zum Teil auf einen der oberen Böden einer der eigentlichen Extraktivdestillationskolonne vorgeschalteten ersten Kolonne aufgibt, von dieser ein Kopfprodukt■abzieht, vom Sumpf dieser Kolonne ein an Aromaten reiches Gemisch von Nicht-aromaten, Lösungsmittel und Aroms-ten abzieht und dieses Sumpfprodukt durch extraktive Destillation in an sich bekannter Weise zu reinen Aromaten aufarbeitet.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kopfprodukt der vorgeschalteten ersten Kolonne teilweise als Rückfluss in diese Kolonne zurückfülirt.

3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in der ersteh Kolonne soviel Lösungsmittel zugibt, daß sich eine Köpftemperatür von 90 bis 11O⁰C bei Normaldruck einstellt.

4) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3>, dadurch gekennzeichnet, daß man in der Sxtraktivdestillationskolonne mit einem Druck von 0,3 bis 0,8 ata arbeitet.

5) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man dieMenge an Lösungsmittel in der ersten Kolonne so bemißt, daß man als Kopfprodukt dieser Kolonne eine ITichtaromatenfraktion erhält, die nur 300 bis 600 ppm Aromaten enthält.

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6) Verfahren iiacli einem oder mehreren der Anspruchs 1 "bis 5 j ti Li dur cli -ge Ic enn _g e i chi j c t, daß man als Kopfprodukt der ersten Kolonne eine aronatenfreie Fraktion abtrennt, die Eichtaromaten des Siedebereiches 35° bis 100⁰C enthält.

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