DE1545365A1 - Verfahren zur Abtrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Mischungen aromatischer und nichtaromatischer Kohlenwasserstoffe - Google Patents

Description

Dr. F. Zumsfem - Dr. E. Assmam»

Dr. R. Koenigsberger Dipl. Phys. R. Holzhauer

Patentanwalt·

. _ München 2, Bräuhausrfrofce 4/ill

Fall 2971.4 ' 1 545365

Verfahren zur Abtrennung von aromatischen Koh lenwasserstoffen aus Mischungen aromatischer und nichtaromatischer Kohlenwasserstoffe.

Dia Erfindung betrifft ain Verfahren sur Abtrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen von Kohlenwassaretoff-■ischlingen durch Extraktion mit eines Lösungsmittel, das sowohl sur Behandlung von Kohlenwasserstofffraktionen »it niedriges! Siedepunkt ala auch sur Behandlung von solchen ■it hohes Siedepunkt wirksam iat.

In der Technik sind bereits viele Verfahren sur Extraktion von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Kohlenwasserstofffraktionen alt einem Lösungsmittel bekannt. Nach diesen Verfahren wird dar aus dee lösungsmittel und aus dem, in diesem enthaltenen aromatischen Kohlenwasserstoff bestehende Extrakt derart destilliert, dass das Lösungsmittel regeneriert und der aromatische Kohlenwasserstoff gewonnen wird. Diese Verfahren sind solange wirksam, als dar Siedepunkt des lösungsmittels vom Siedepunkt des im Extrakt vorhandenen Kohlenwasserstoffes erheblich weit entfernt liegt, wahrend sie in jenen Pillen nicht leicht anwendbar sind, in denen die Siedepunkte des LSsungsmittels und des Kohlenwasserstoffes nahe beinander liegen.

Die Erfindung besweckt ein Extraktionsverfahren für aromati- - scha Kohlenwasserstoffe su schaffen, welches auch in 3eK*sx"^w" FIIien leicht anwendbar iat, in denen die Siedepunkt· der im

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BAD ORIGINAL

Extrakt enthaltenen Kohlenwasserstoffe und des Lösungsmittels nahe beinander liegen. Da lsi Extrakt die grösste erreichbare Konzentration der aromatischen Kohlenwasserstoffe in den la Extrakt enthaltenen Kohlenwasserstoffen, lsi geschlossenen ternKren Diagram Lösungsmittel -aromatische Kohlenwasserstoffe- nicht aromatische Kohlenwasserstoffe durch die Tangente an die für die Spitze des Lösungsmittels gezeichnete Doppelknotenkurve gegeben ist und da diese Konzentration im allgemeinen nicht ausreicht, um ein genügend reines aromatisches Erzeugnis sicherzustellen, müssen rerschiedene Arbeitsmodalitftten zur Steigerung der Reinheit des extrahierten aromatischen Kohlenwasserstoffes angewandt werden. So kann man beispielsweise die Eigenschaften des Lösungsmittels durch Zusatz -mn Stoffen verandern, die -wie Vasser- das genannte temirβ Diagramm so Indern, dass das Lösungsmittel selektiver wird und das Diagramm kann auch so verMndert werden, dass es offen wird, d.h. dass ein Rückfluss des aromatischen Kohlenwasserstoffes dazu diene, die Reinheit des Endextraktas zu ver— grössern. Es sind auch die Rückflüsse von der Seite des Extraktes eines nicht aromatischen niedrigsiedenden Kohlenwasserstoffes bekannt, der im Lösungsmittel besser löslich ist als die nicht aromatischen Kohlenwasserstoffe mit höherem Siedepunkt.

Diese Rückflüsse entfernen vom Extrakt die höher siedenden, nioht aromatischen Kohlenwasserstoffe und treten an deren Stelle im Extrakt, wobei es dann leicht ist, sie durch Destillation von den extrahierten aromatischen Kohlenwasserstoffen zu trennen, da Ihr Siedepunkt beträchtlich weit entfernt liegt.

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BAD ORIGINAL

Die Notwendigkeit dieser Operationen nur Extraktion von genügend reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen Macht somit teuere Verfahrensmassnahmen erforderlich. Die Destillation des Extraktes» das Vorhandensein von Wasser in auch erheblichen Anteilen im lösungsmittel, welches vom Extrakt abdestilliert und in den Kreislauf zurückgeführt werden muss und die bedeutenden Kohlenwasserstoffrückflttsse verursachen einen beträchtlichen Wärmeverbrauch zur Herstellung von aromatischen Kohlenwasserstoffen. Die Erfindung bezweckt demnach auch ein Verfahren zu schaffen, mittels welchem sich aus Kohlenwasserstoffmischungen aromatische Kohlenwasserstoffe mit hoher Feinheit herstellen lassen, wobei der Wärmeverbrauch begrenzt ist. Aus der USA-Patentschrift 2 257 667 iet es bekannt, dass die Aldo- und Ketontorpholine ein selektives L8-eungevereogen für Beetandteile von Kohlenwasserstoffmischung mit grosserem Verhältnis des Kohlenstoffes zum Wasserstoff, insbesondere für die aromatischen Kohlenwasserstoffe besitzen. Das Formylmorpholin und insbesondere das 4-Formylmorpholin mit der Formel

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H₂V

besitzt LSsungseigenschaften für die aromatischen Kohlenwasserstoffe, die unbedingt zufriedenstellend sind, wae das TransportveraSgen und die Selektivität anbelangt, wobei es für sich

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BAD ORIGiNAU

allein odar «it WaseersusatE verwendbar ist. Ein grundlegender Mangel dieser lösungsmittel undinsbesondere daa Formylmorpholins besteht in ihrer Korrosiritlt und geringen Beständigkeit bei Temperaturen ron flbar 90° baaondara in Gegenwart ron Wasser. Beaondera daa Formylmorpholin iat in wasserfreiem oder wässrigem Zustand in bezug auf die üblichen Baumaterialien korroair und rerindert eich raach in Gegenwart der eieen- . hlltigen Korroaionaprodukte.

Die Erfindung hat aioh somit die weitere Aufgabe geatellt ein Verfahren eu achaffen_tdaa aioh der guten LBeungseigenachaften dea Formylmorpholins trots der oben erwähntenMangel desselben bedient. Ea ist somit erforderlieh, daa· daa Foraqil-■orpholin in allen Verfahrensstufen bei Temperaturen ron weniger ala 90⁰C rerwendet wird.

Die biaher erwähnten Aufgaben und Zweeke der Erfindung werden durch ein Verfahren erreicht, welches die folgenden Schritte uafaaati Einführen eines ±m wesentlichen aus Foreyleorpholin bestehenden LSaungsaittels von oben in eine Gegenatroa- kontaktkolonne, des Beschickungsgutes in eines oder siehreren Zwiachenpunkten der Kolonne und eines nicht aromatischen Rückflusses «it niedrigeres! Siedepunkt ala jener dea Beachiokungagutes rom entgegengesetzten Ende in besug auf daa Eintritteende dea LSsungsaittelai Abdeetillation der tos nicht arosiatischen Rückflusa herrührenden leichten Fraktion rosi Raffinat) Vaachen des Extraktes in Gegenatroa «it einer nicht arosiatischen Kohlenwasserstofffraktion ait niedrigerem Siedepunkt ala Janer der ±m Extrakt enthaltenen aromatischen Kohlenwasserstoffe und Abfuhr eines aus dam regenerierten, im wesentlichen von aromatischen Kohlenwasserstoffen freien LSsungs-

It

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BAD ORfGINAL

' Mittel bestehenden Stromes einerseits und eines aus den Kohlenwasserstoffen des Extraktes und der nicht aromatischen Vasohfraktion bestehenden Stromes andererseits. Dieser Strom wird einer Destillationskolonne zugeleitet, usi ron den extrahierten Kohlenwasserstoffen die zum Vaschen verwendete Fraktion zu beseitigen« »■

In den bisher beschriebenen Yerfahrenesohritten_lin den das Foraylmorpholin vorhanden ist, wird die Temperatur zvisohen 20* und 9O⁰Cf vorzugsweise zwischen 25* und 7O^-C, d.h. in Jenem Bereioh gehalten, in dem das Formylmorpholin stabil und nicht korrosiv ist«

Die Behandlung der extrahierten Fraktion besteht in einer Abdestillation der leichten, nicht aromatischen Fraktion, die als Vaeohmittel und Rückfluss verwendet wird, sowie in der folgenden Ab<estillation eines, aus einem Anteil des flüchtigsten aromatischen Kohlenwasserstoffes und der geringen noch vorhandenen Menge nicht aromatischer Kohlenwasserstoffe bestehenden, der Extraktion als Besehiekungsgut wieder zugeführten Teiles vom Bodenprodukt der vorhergehenden Destillation. Da· Endprodukt besteht la veitntliohsn aus aromatischen Kohlenwasserstoffen.

Das TransportvermOgen und die Selektivitaet des Formylaorpholins sind so günstig, dass sowohl das Verhlltnis vonLo- '·. eungsmittel zum Besehiekungsgut, als auch die Rüokfluss- und Rüokführmengen im Vergleich zu den bekannten Verfahren erheblieh herabgesetzt sind.

Das Volumsverhtltnie des Lösungsmittels zum zügeführtcn Be» sohiokungsgut betrlgt'i:1 bis 5:1, vorzugsweise 2:1 bisi_#5:J^_ J Auch mit derart niedrigen Werten im Vergleioh zu denjenigen

der bekannten Verfahren lassen sioh die aromatischen Kohlen«

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BAD ORlGI^4At

wasserstoff· ait Ausbeuten von aehr als 9<# und alt einer Reinheit "nitration grade" erhalten. Die Zugabe τοη Yasser sum Foraylaorpholin besitst keine wesentlichen Wirkungen, doch vird dadurch weder die Selektivität grSaaer noch wird das LSaungsveraOgen geringer, wie dies hingegen bei den LSaungaaitteln nach der bekannten Technik der Fall ist.

Ia Vergleich sub Verfahren bei dea wasserfreies Foraylaorpholin verwendet wird, weist das Verfahren unter Verwendung von wtssrigea Foraylaorpholin in der Praxis die folgenden Unterschiede auf t
• das Verhtltnis dee HSsungaaittels sub Besohiekungsgut liegt etwas hSher, doch stets innerhalb der angegebenen Grenzen,

- das Verhlltnia des Rückflusses zua Besehiokungsgut ist etwas niedriger,

- geringere Menge der Vaeehfraktion.

Insbesondere ist es nOtslieh darauf hinsuweieen, dass der VKraeverbraüeh des Verfahrene selbst bei Verwendung von wlssrigea Foraylaorpholin nicht verändert wird, da das Wasser des LSsungsaittels sum Unterschied von den bisher bekannten Verfahren nie an Destillationsoperationen teilniaat· Zum Unterschied von den bekannten Verfahren wire ein Rückfluss von aroaatischen Kohlenwasserstoffen aa Abflussende des Extraktes nicht nur unnflts sondern schädlich. Maohdea ntalich das Foraylaorpholin eine genügend gross· Selektiv!» tit besitst, so dass aan nicht su einea derart groesen Vas-••rsusats greifen braucht, ua das geschlossene ternlre TIl i|i MBBi LBeungsaittal- nicht aroaatlache Kohlenwasserstoffe-

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BAD ORiGINAL

aromatische Kohlenwasserstoffe in ein offenes Diagramm zu verwandeln, würde der aromatische Rückfluss in Extrakt ei-

. --■*■** ne Auflösung der beiden, sich sub Ende des Extraktes ie Gleichgewicht befindlichen Phasen verursachen. Der Vaeserruckfluss, der in einigen Verfahren angewandt wird, besitzt in allgemeinen den Nachteil, dass er au einer Abdestillierung der für den Rückfluss zuständigen Was— sermenge vom Lösungslittel des Extraktes zwingt« so dass angesichts, der grossen latenten Verdampf ungsw&rme des Wassers (etwa 5^0 Kcal/kg) eine Erhöhung des WärmeVerbrauches erforderlich wäre.

Die grosse Selektivität des Formylmorpholins den aromatischen Kohlenwasserstoffen gegenüber und sein ftusserst geringes LSsungsvernSgen für nicht aromatische Kohlenwasserstoffe und der Umstand, dass das Föraylmorpholin ein vormugsweises Lösungsvermögen für die leichten nicht aroeatisehen Kohlenwasserstoffe in Vergleich zu jenen fUr die schwereren nicht aromatischen Kohlenwasserstoffe aufweist, führen dazu, dass es zweckmMsslg ist, die niedrig siedenden nicht aromatischen Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Paraffine, rückzuführen. Es hat sich gezeigt, dass das VoI tue· verhält nie des nicht aromatischen Rückflusses zu« frisch zugeführten Besohickungsgut in unerwartet niedrigen Ausnase ausreichend ist, und zwar von 0*15*1 bis 0,7t1, vorzugsweise von 0,2511 bis 0*5*1.

Die von den, von Lösungsmittel befreiten Extrakt abdestillierte, an neisten flüchtige Fraktion enthalt nach der Abtrennung der für das Vaschen und für den Rückfluss zu verwendenden pi cht aromatischen Kohlenwasserstoffe einen beacht-

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BAD 0RlGfr4AL

liehen Teil de· flüchtigsten aromatischen Kohlenwasaeratoffea aueeer im weaentliehen allen vorhandenen nicht aromatischen Bestandteilen.

Die·· Fraktion wird nicht al· Rttckflu·· verwendet» da die vorhandenen aromatischen Kohlenwaaaerstoffe nicht den Vorteil dieser Operation jBuli«ss«n, sondern si· wird al· Be-•chiokungegut in die Extraktion eingeführt, d.h. in jene Stufe, in der die vorhandene Kohlenwasserstofffraktion eine Zusammensetzung besitzt, die derjenigen de· einzuführenden Strome· ähnlich ist, um die Extraktionsverhältnisse nicht zu stören und um nicht die gefürchtete Auflösung der im Gleichgewicht befindlichen Phasen herbeizuführen.

Die Nützlichkeit der Abtrennung einer Fraktion vom Extrakt, die einen Teil des flüchtigsten aromatischen Kohlenwasserstoff·· und all· nicht aromatischen Kohlenwasserstoffe umfasst, welche normalerweise niedrigen Siedepunkt beaitzen, liegt in der Verbeaaerung de· Endextrakt·· und nicht in den Extraktionsverhältnissen. Diese in den Kreislauf zurückgeführte Fraktion stellt jedoch einen kleinen Teil de· Beschickungsgut·· dar und da· nützlich· Verhältnis dieser Fraktion zum frischen Beschickungsgut liegt zwischen 0,02:1 und 0,2j1.

Der Vaschvorgang de· Extrakt·· zur Abtrennung des Lösungsmittel· einerseits und der aromatischen Kohlenwasserstoffe andererseits hat sich als Überraschend wirksam erwiesen. Das Verhältnis der zum Vaschen verwendeten leichten, nicht aromatischen Fraktion zu der zur Extraktion eingeführten Lösungemitte!menge liegt zwischen 0,5t1 und 1,2i1 um die

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BAD QRK31NAL

wesentliche Gewinnung der aromatischen Kohlenwasserstoffe su erreichen.

Andeutungsweise sei erwlhnt, dass ein, in einer Kolonne mit 6-10 Stufen durchgeführtes Vasehen den Erhalt des Lösungsmittels mit einem Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen von weniger sie 1 Gew. Jt und mit einem Gehalt an leichten nioht aromatischen Kohlenwasserstoffen (die sum Vaeehen verwendet werden) von weniger als 2 Gew.^ gestattet.

Bin Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Extraktion der aromatischen Kohlenwaaseretoffe und die getrennte Rückgewinnung des LSeungsmittels und des Kohlenwasseretoffes des Extraktes ohne Vlrmeverbrauch und in einfachen Apparaten verlaufen. Mit Hilfe herkömmlicher in Oegenstrom arbeitender Kontaktkolonnen ersielt man auagese lehne te Ergebnisse in wenigem Stufen.

Beim erflndungsgemttssen Verfahren hat sieh das Formylmorpholin als sehr bestandig und nicht korrosiv erwiesen und in dieser Besiehung hat es sloh als den herkömmlichen Lösungsmitteln gleichwertig erwiesen.

Bs wird nachfolgend andeutungeweiee eine typische Burehfuhrungsform des Verfahrens in Anwendung auf die Fraktionen Cf-Cg unter Hinweis auf das in der Zelehnung dargestellte Apparate schema beschrieben.

In ein· Extraktienskolonne 1 werden durch die Leitung 2 oben das Lösungsmittel, bestehend aus wasserfreiem Formylmorpho— lim, dureh die Leitung 3 das frische Beeohiekungsgut, bestehend aus einem» aromatieohe Kohlenwasserstoffe enthaltenden Verschnitt mit einem Siedepunktintervall von 60·-150*0, dureh die Leitung 5 ·!» tut einer Fraktion C, bestehender

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BAD ORfGtNAi

Rüokfluaaatrom und durch dl· Leitung 5 ein im weaentliehen aua einer Fraktion C beatehender nicht aromatiaeher Rüekfluaastrom mit «in·« unter 60*C liegenden Siedepunkt eingebracht. Vom oberen Ende der Kolonne 1 wird mittel· einer Leitung 6 daa Raffinat und ro« unteren Ende mittels einer Leitung 7 der Extrakt entnommen. Daa Raffinat wird in eine Vaaohkolonne 8 eingebracht» der Mittel· einer Leitung 9 Vasser mugeleitet vird·

In diese* Viecher 8 werden die ie Raffinat enthaltenen Formylmorpholinspuren al· sehr verdünnte vlaarige LSaung entfernt» die durch eine Leitung 10 abgeführt wird» wihrend daa voai LS-•ungMiittel befreite Raffinat durch eine Leitung 11 abgeleitet und in eine Kolonne 12 geführt wird» in welcher vom Raffinat die unter 60*0 siedende Fraktion» die den niedrig siedenden» nicht aromatischen Rtlekfluss bildet» abdeatilliert wird. Dieae Fraktion wird durch die Leitung 13 abgeführt, wihrend das Bodenprodukt das Sndrafflnat darstellt und durch die Leitung Ik entfernt wird.

Der durch die Leitung 7 abgeführt· Extrakt wird in eine Vamohkolonne 15 geführt, in welche durch eine Leitung 16 auch eine leichte» bei unter 60*C siedende» nicht aromatische Fraktion eingeführt wird· Die beiden eingeführten StrSaie sind in Oegenstrosi geleitet» wobei ein gegenseitiger Austausch eintritt und es werden swei Strome entnomment ein leichterer bildet den vom LSsungsmlttel befreiten Extrakt »der die extrahierten Kohlenwasserstoffe und die Kohlenwasseretofffraktion der Vieche enthllt und durch die Leitung 17 abgeführt wird» sowie eiqeehwerarer, bestehend aus Formylmorpholin mit einem geringen Kohlenwasserstoff gehalt» der durch die Leitung 18 abgeführt wird.

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BADORIQI(SIAt

Der vom Lösungsmittel befreite Extrakt wird mittels 4er Leitung 17 in eine Waschkolonne 19 eingeführt, in der die vorhandenen Formylmorpholinspuren lit aus der Leitung 10 zugeführtem, einen geringen Formylmorpholingehalt besitzendem Wasser gewaschen werden«

Aus de· Wacher I9 wird mittels einer Leitung 20 ein aus Wasser mit Formylmorpholin bestehender, schwererer Ström und mittels der Leitung 21 ein aus dem, vom ESsungsraittelbefreiter Extrakt bestehender, leichterer Strom abgeführt» Das Wasser mit dem Formylmorpholin gelangt durch die Leitung 20 in eine Kolonne 22. Diese geringe Fraktion wird unter zweckmassigen Verhältnissen destilliert, um da· Formy1-morpholin abzutrennen, das mittels der Leitung 23 abgeführt und in der Leitung 2 mit dem aus der Leitung 18 kommenden Strom vereinigt wird. Das aus der Kolonne 22 oben austretende Wasser gelangt durch die Leitung 9 in die Waschkolonne 8, wo es zum Waschen wiederverwendet wird.

Der vom Lösungsmittel befreite Extrakt wird durch die Leitung 21 in eine Kolonne 24 eingeleitet, in der als Vorlauf die Fraktion mit Siedepunkt unter 60*C abdestilliert und durch die Leitung 25 abgeführt wird.

Diese Fraktion wird in zwei Ströme aufgeteilt, von denen der eine mittels der Leitung 26 mit dem aus der Leitung 13 kommenden Strom vereint und sodann durch die Leitung 5 als Rückfluss verwendet wird, während der andere Strom durch die Leitung 16 als Waschmittel der Kolonne 15 zugeführt wird. Das aus den, aus dem Beschickungegut extrahierten aromatischen Kohlenwasserstoffen und einem geringen Anteil im wesentlichen bei niedrigen Temperaturen siedenden nicht arο-

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BAD ORIGINAL

■atisehen Kohlenwasserstoffen, die auf den Rückfluss und auf die Vaschfraktion zurückzuführen sind, bestehende Bodenprodukt wird von der Kolonne 2k durch eine Leitung 27 abgeführt und in eine Kolonne 28 eingeleitet. In dieser Kolonne wird ein Vorlauf abdestilliert, der durch die Leitung k als Rücklauf der Extraktion surüokgeführt wird und aus den geringen Anteil nicht aromatischer Kohlenwasserstoffe des Extraktes und aus einen Teil des flüchtigsten aromatischen Kohlenwasserstoffes besteht. Das im wesentlichen nur aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltende Bodenprodukt wird aus der Kolonne 28 durch die Leitung 29 abgeführt und einer, nicht dargestellten Fraktion!eranlage der aromatischen Kohlenwasserstoffe zugeführt.

Zur Erzeugung der aromatischen Kohlenwasserstoffe werden im allgemeinen Beschickungsgüter mit Erdölherkunft, insbesondere die sogenannten ⁿReforming^N-Produkte, verwendet, welche einen betrKchtlichen Gehalt an aromatischen Kohlenwasserstoffen

besitzen.

Das Verfahren nach der Erfindung ist geeignet, für die Gesamtreihe der aromatischen Kohlenwasserstoffe, vom Benzol bis zu den Naphtalinen,angewandt werden xu können, da der Siedepunkt des Lösungsmittels auf die Durchführung des Verfahrens keinen Einfluss besitzt.

Je mehr das Verfahren für schwerere Fraktionen Anwendung findet, umsomehr kann auch die als Rückfluss und sum Waschen verwendete nicht aromatische Fraktion schwerer sein. Venn zum Beispiel der zu extrahierende aromatische Kohlenwasserstoff mit niedrigstem Siedepunkt Benzol ist, dann wird die nicht aromatische Fraktion vorteilhafterweise ein« Pentan-

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SADORIGfNAL

fraktion β·1η. ¥·ηη hingegen der au extrahierend· aromatische Kohlenwasserstoff «it niedrigsten Siedepunkt Xylol ist» dann kann die fUr den Rückfluss und das Vasohen verwendete nioht aromatische Fraktion eine Heptanfraktion sein.

Die nachfolgenden Beispiele dienen dazu, die Vorteile der Erfindung noch deutlicher darzulegen, ohne dass dieselbe dadurch eingeschränkt werden eoll,-BEISPIEL 1

Als Beschickungsgut wurden ein katalytisches "Reforming"-Benzin mit folgenden Eigenschaften verwendet t

spezifisches Gewicht bei 20*C » 0,7570

20 Refraktionsindex N - 1,fe290

Zusammensetzung ι

Benzol 4,47 Gew.*

Toluol 17.41 Gew.*

Xylol + Aethylbensol 23,24 Gew.* Paraffine 5*1,88 Gew.*

Destillation nach ASTM Vorlauf destilliert bei 65«C 1* destilliert bei 72*C

5* 3 „ 85 »C 10* ■ " 88«C

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*0* « ■ ioo»C

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BAD ORIGINAL ~¹³~

Nachlauf destilliert bei
Rückstand 1$

Ausbeute 99$

Bei Anwendung eines Verfahrens mit wasserfreien LSsungsmittel analog dee unter Bezugnahme auf das Schema der Zeichnung beschriebenen Verfahren, wobei die Extraktionskolonne aus 15 Stufen und die Waschkolonne des Extrakte aus 7 Stufen bestand und bein Arbeiten bei einer Extraktion«- und Vaschteaperatur von 25*C, wurden die in der folgenden Tabelle 1 angeführten Ergebnisse ereielt.

Das Volumsverhältnis des Lösungsmittels buh Beschickungegut betrug 2,5>1f das Verhältnis der nicht aromatischen, leichten Vasohfraktion sum Lösungsmittel war 0,9:1, das Verhältnis des Rückflusses sue frischen Beschickungsgut war 0,4i1, das Verhältnis des rückgeführten Produktes mum frischen Beschikkungsgut war 0,1:1. Die Rüokfluss- und Vaschfraktion bestand im wesentlichen aus Pentan.

In der Tabelle 1 sind die Flüsse und Zusammen*etsungen in Volumsteilen belogen auf die Leitungen des Schemas der Fig.1 mit den entsprechenden Besugsxeichen angegeben.

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BAD ORIGINAL

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Folg· der Tabelle

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Waaaer

13

Teile

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0,027 0,08 0,14o 0,23

0,090 0,15

0,670 1,09

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Teile

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18

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- 17 -

ORIGINAL INSPECTED

Aus obigen Angaben geht hervor, dass die Ausbeute an Benzol 96,38$, jene an Toluol 99,41$ und jene an XyI öl en 96,71$ betrug, während die Gesamtausbeute an aromatischen Kohlenwasserstoffen 97»73$ betrug.
BEISPIEL 2

Das gleiche Beschickungsgut nach Beispiel 1 wurde mit wässrigem Lösungsmittel stets bei 25⁰C in den Extraktions- und Vaschstufen behandelt.

Die Arbeitsbedingungen und Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben.

Das Schema des Verfahrens entspricht demjenigen der Zeichnung, nur dass der Strom der Leitung 13 alt Jenem der Leitung 16 anstatt mit jenem der Leitung 26 zur Bildung des Rückflusses der Leitung 5 vereint wurde. Der Rückfluss in der Leitung 5 besass somit die gleiche Zusammensetzung wie der Strom in der Leitung 25·

-18-

009809/1397

ORIGINAL INSPECTED

L B ε L / B O 8	600	2	Teile	3	$> Teile	60,	410	*	,41	T A	Teile	000	B S	LLE 2	5	Teile	ft Λ	0,	00	6	Teile	340	31,	88	7	Teile	,660	I	i	9	Teile	-	-	*
Leitungen der Anlage	5,400	1,80	3	870		,87	4	1.	200			39,600	99,	-	70	29,	618	65,	85	16	,332	4,65
	o,o6o	0,02	15	,300	60	,30	0,	,300			0,280 0,	-	30	60,	162	o,	18	0	,064	0,09.	-	10,000	-
Pentan	0,936	0,31	20	,420	3	,42	8	,500	10,	00	0,120			o,	395	o,	43	13	,185	3,65	-	10/DO	-
gee&ttigt« Kohlemrajj aeratofiSe	0,780	0,26	_		15		0	-	2,	00	-	-		0,	049	1.	14	16	,995	4,52	-
Benzol ._,	0,624	0,21	-		2Θ			_	83,	00	-	100,		1,	479	o,	52	19	,955	5,59	-
Toluol	283,434	94,48		100 POO	_	00 SSS		—	5,	00	_			0,		•Si		282	,766	79,05
Xylol·	8,766	2,92		—			3,000			-		00		043 33=23	100, Lrsz:	00	8	,957	2,45.	100/
LBaunga- nltt«l	300,00	100,00		100,		K SSl			4o,ooo			92, sacssa				357		100, OC	100/
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Gesaut - nienge"1·^"*"			10C	,00 e=xss

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Folg· der Tabelle 2

LStL /608600

Leitungen der	10	Teile	-	13	*	14	Teile	*	16	Teile	*	17	*	18	1,83	20	Peile	*	-
Anlejce		-			99.22		-	-		148,084	99,00		77,83		0,02
		-	Teile	0,70	6o,4io	97.45	1,046	0,70	Teile	0,63	Teile j	0,32		-
Pentan	-	-	29,340	0,08	0,139	0,22	0,450	0,30	188,684	5,20	5,400	0,26	-	-
ge*attie- te Kohlen wasaersto:	-	-	0,208	-	0,395	0,64	-	-	1,526	6,35	0,060	9»21 _	-	-
Benzol	-	4,57	0,023	-	1.049	1.69	-	-	12,601	7,99	0,936	94,39	-	34,7<
Toluol	0,479	95,43	-		■mm			•	15.405	2,00	0,780	2,97	5,328	65.2i
Xylole	10,000	100,00		-	-	-	-	-	19,371	-	0,624	100,0	10,000	100,( ■asaa:
LSeungs- mlttel	10,479	_	100,00	61,993	100,00	149,580	100,00	4,849	100,OC	278,106	15. 328
VÄaeer		-			-	8,766
Geeajat- eenger·**·	29,571		242,436	294,672

ORIGINAL INSPECTED

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- 21 -

ORIGINAL INSPECTED

V/ie ersichtlich betrug die Ausbeute für Benzol 0υ,4ν.·>->, für Toluol 97,42$, für die Xylole 94,86$ und die Gesantausbeute an aromatischen Kohlenwasserstoffen 96$.

Das wesentliche Ergebnis dieser Verfahrenswelse besteht in der geringen Menge Kohlenwasserstoffe, die im Kreislauf zu destillieren sind, wobei jedoch die Ausbeute an aromatischen Xohlenwas,serstofi'en etwas geringer ist.

Beispiel 3i

Das verwendete Beschickungsgut ist eine Fraktion eines katalytinc "Reforming" -Gasolins, die zwischen 63 und 103 ⁰^ ^escnnitten worden ist, mit einem spezifischen Gewicht bei 20 ^'.'; vor 0,7464 und

20
einem Brechungsindex n^ _t = 1,4248 und

folgender Zusammensetzung:

i ,

benzol _ =19,00 Vol.-fo

Toluol _% " = iS,08 VoI- $

Paraffine · = 62,92 Vol.-ji

Die Extraktion wird bei folgenden Arbeitsbedingungen durchgeführt:

Vol.-Verhältnis Lösungsmittel zu

Beschickungsgut : 1, 2/1

Temperatur

Wasser im Lösungsmittelgemisch · : 3 Gew.-$

_Vol.-Verhältnis aromatischer Rückfluß zu Beschickung tgut : 0,1/1

.Vol.-Verhältnis ,nichtaromatischer Rückfluß zu 's Beschickungsgut I ^{: ΰ}»^/¹

Vol.-Verhältnis Waschpentan zu lösungsmittel : 1,34/1.

Von den aromatischen Kohlenwasserstoffen werden 96,4ti» beim Benzol und 95,2$ beim Toluol jeweils mit"einer Reinheit von 9β,59 Vol.-$,

gewonnen.

- 22 -

00980971397

BAD ORIGINAL

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1) Verfahren sur Abtrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen von Mischungen aromatischer und nicht aromatiecher Kohlenwasserstoffe durch Extraktion alt einem Lösungsmittel, gekennselohnet durch die folgenden Verfahrensachrittet Einführen der Kohlenwasserstoffmischung in einen mittleren Punkt einer Gegenstromextraktionskolonne, eines im wesentlichen aus Formylmorpholln bestehenden Lösungsmittelβ von einem Ende der Extraktionskolonne und eines» im wesentlichen aus einer nicht aromatischen Fraktion mit im wesentlichen niedrigeren Siedepunkt als jener der Kohlenwasserstoffe des Besohickungsgutes bestehenden Rückflusses vom entgegengesetzten Ende der Extraktionskolonne, wobei die sich in gegenseitiger Berührung befindlichen Flüssigkeiten auf einer Temperatur zwischen 20° und 90*6_t vorzugsweise «wischen 25* und 70⁰C gehalten werden; Abführen eines im wesentlichen von .-omatischen Kohlenwasserstoffen und von Lösungsmittel befreiten Raffinats von dem gleichen Ende der Extraktionekolonne, an dem das Lösungsmittel eingeführt wird, Abführen eines aus Lösungsmittel, aus den aromatischen Kohlenwasserstoffen und aus einem Teil des Rückflusses bestehenden, im wesentlichen von den mit dem Beschickungsgut angeführten nicht aromatischen Kohlenwasserstoffen befreiten Extraktes, Vaschen des erhaltenen Extraktes in einer Gegenstromkontaktkolonne mit einer nicht aromatischen Fraktion, deren Siedepunkt bedeutend niedriger als $·η*τ der im Extrakt vorhandenen aromatischen Kohlenwasserstoffe ist, Abführen von der Vaschkolonne eines, aus dem gesamten Lösungsmittel bestehenden, im wesentlichen keine Kohlenwasserstoffe

   -23-

   0 0 9809/ 1397

   BAD ORIGlNAU

   enthaltenden schwereren Flusses.und Abfuhren de· vom Lesungemittel befreiten! die extrahierten aromatischen Kohlenwasserstoffe der Besohiekungsmischung und nioht aromatische Kohlenwasserstoffe mit eine« Siedepunkt, der Im weaentllchen niedriger ala jener dea vorhandenen flüchtigsten aromatischen Kohlenwasserstoffes ist, enthaltenden Extraktes roBi entgegengesetzten Ende der Vaschkolonne $ Vorabtrennen dieser nioht aromatischen Kohlenwasserstoffe vosi LSsungs-■littelfreien Extrakt durch Verdampfen unter derartigen Bedingungen, dass vom Extrakt der grSsste Teil der nioht aromatischen niedrig siedenden Fraktion befreit wird, welche al· RUckfluss und als Waschmittel wiederverwendet wird} Abtrennen des restlichen Teiles der leiohten nieht aromatischen Fraktion vom Übrig bleibenden Extrakt zusammen mit einem Teil des flüchtigsten aromatischen Kohlenwasserstoffes, wobei der erhaltene Strom zusammen mit dem Beschiokungsgut wieder in die Extraktionskolonne eingeführt wird und als Bodenprodukt eine aus im wesentlichen reinen aromatischen Kohlenwasserstoffen bestehende Fraktion erhalten wird.

   2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel im wesentlichen aus Formylmorpholin und aus Wasser in einer Menge von 0,5-10 VoI^, vorzugsweise von 1-4 Vol£ besteht.

   3) Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Als Rückfluss und Waschmittel verwendete nieht aromatische Fraktion im wesentlichen aus Paraffinen besteht.

   -24-

   009809/1397

   5365

   k) Verfahren zur Extraktion von Benzol» Toluol, XyIölen und Aethylbenzol au· dieselben enthaltenden Kohlenwasserstoffe! schlingen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die als Rückfluss und Waschmittel verwendete nicht aromatische Fraktion im wesentlichen aus Pentan besteht.

   5) Verfahren zur Extraktion von Benzol, Toluol, XyIölen und Aethy!benzol aus dieselben enthaltenden Kohlenwasserstoffmischungen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die als Rückfluss und Waschmittel verwendete nicht aromatische Fraktion im wesentlichen aus Butan besteht.

   6) Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnt, dass die Extraktion und das Waschen bei ausreichendem Druck durchgeführt werden, um alle sich in gegenseitiger Berührung befindliohen Phasen in kondensiertem Zustand zu halten·

   7) Verfahren naoh den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das bei der Extraktion erhaltene Raffinat der Destillation unterworfen wird, um die vom Rückfluss herrührende leichte nicht aromatische Fraktion abzutrennen und als solche wiederzuverwenden.

   8) Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass die im Raffinat und in dem vom lösungsmittel befreiten Extrakt noch enthaltenen LBsungsmittelspuren durch Waschen mit Wasser rüokgewonnen werden.

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   0098 0 9/1397 BAD ORIGINAL

   ' 9) Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet ι das« das Volumsverhältnis des Lb'eungaeittsle

   zum Beachickungsgut zwischen -] .-| _uncj ^j-) Torzu^sweis» zwischen 2:1 und 3,5»1 liegt.

   10) Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet» dass das Volumsvorhältni· des zugeführtsn Beschickungsgutes zum nicht aromatischen Rückfluss zur Extraktion Bvisohen O,15«1 und 0,7i1 liegt.

   .11} Verfahren nach doη vorhergehenden Ansprüchen, dadurch (β- kennzeichnet, dass das VolumsverhSltnis des Lösungsmittels zu der für das Vaschen dos Extraktes verwendeten nicht aromatischen Fraktion zwischen 0,5«1 und 1,2»1 liegt.

   -26-

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