RU2785840C2

RU2785840C2 - Method for separation of aromatic hydrocarbons, using extraction distillation

Info

Publication number: RU2785840C2
Application number: RU2020126285A
Authority: RU
Inventors: Луншэн ТЯНЬ; Мин Чжао; Вэньчэн ТАН; Сылян ГАО; Нань ЯН; Чжифэн БЯНЬ; Сыюань ЦЕ
Original assignee: Чайна Петролеум Энд Кемикал Корпорейшн; Рисерч Инститют Оф Петролеум Процессинг, Синопек
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2022-12-14

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to a method for separation of aromatic hydrocarbons by means of extraction distillation. The method includes following stages: (1) introduction of a hydrocarbon mixture containing aromatic hydrocarbons into a middle part of extraction distillation column (8); introduction of an extraction solvent into an upper part of the extraction distillation column. After extraction distillation, the purified product containing benzene is released from the upper part of the column, wherein a benzene content is from 3 to 40 wt.%; and an enriched solvent having a high content of aromatic hydrocarbons is obtained in a lower part of the column. (2) The purified product released from the upper part of the extraction distillation column is directed to the lower part of extraction column (10). The extraction solvent is introduced into the upper part of the extraction column; after liquid-liquid extraction, the purified liquid product not containing aromatic hydrocarbons is released from the upper part of the extraction column; the enriched solvent containing benzene is released from the lower part of the column and introduced into the extraction distillation column between upper and middle parts at a point, which is between positions, in which the extraction solvent and initial material are introduced. The enriched solvent containing benzene is introduced into theoretical plates with numbers from 2 to 9, located upstream relatively to a position, in which the extraction solvent is introduced into the extraction distillation column. (3) The enriched solvent obtained from the lower part of the extraction distillation column is directed to a middle part of solvent regeneration column (17). After vacuum distillation, aromatic hydrocarbons are released from an upper part of the solvent regeneration column, and a depleted solvent is released from a lower part of the solvent regeneration chamber.

EFFECT: method allows for provision of separation of aromatic hydrocarbons with high purity, high extraction coefficient, and significant reduction in energy consumption during extraction and separation.

14 cl, 1 dwg, 3 tbl, 3 ex

Description

Область техники настоящего изобретенияTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к способу разделения ароматических углеводородов посредством экстракционной дистилляции, в частности, к способу разделения ароматических углеводородов посредством объединенного процесса экстракционной дистилляции и жидкость-жидкостной экстракции.The present invention relates to a method for separating aromatic hydrocarbons by extractive distillation, in particular, to a method for separating aromatic hydrocarbons by a combined process of extractive distillation and liquid-liquid extraction.

Уровень техники настоящего изобретенияState of the art of the present invention

Существуют два основных способа разделения легких ароматических углеводородов, представляющих собой бензол (В), толуол (Т) и ксилол (X), из углеводородной смеси. Один способ представляет собой способ жидкость-жидкостной экстракции, в котором, по существу, объединены жидкость-жидкостная экстракция и отпарная секция экстракционной дистилляции (также известная как отпарная колонна). Другой способ представляет собой способ экстракционной дистилляции. Углеводородная смесь, обогащенная ВТХ, обычно содержит продукт каталитического риформинга, гидрированный пиролизный бензин и неочищенный бензол из смолы коксовой промышленности, причем содержание ароматических углеводородов ВТХ в гидрированном пиролизном бензине или в неочищенном бензоле из смолы, как правило, равняется или составляет более чем 80%. Содержание циклоалканов Cs в вышеупомянутых двух способах составляет от 0,5 до 1 мас.% и от 0,2 до 0,5 мас.%, соответственно. Когда используют различные способы экстракции и очистки, существуют относительно значительные различия технических условий.There are two main ways to separate light aromatic hydrocarbons, which are benzene (B), toluene (T) and xylene (X), from a hydrocarbon mixture. One method is a liquid-liquid extraction process in which liquid-liquid extraction and an extractive distillation stripper (also known as a stripper) are essentially combined. Another method is an extractive distillation method. The BTX-enriched hydrocarbon mixture typically contains catalytic reformate, hydrogenated pyrolysis gasoline, and crude coke tar benzene, wherein the BTX aromatics content of the hydrogenated pyrolysis gasoline or crude tar benzene is typically equal to or greater than 80%. The content of Cs cycloalkanes in the above two processes is 0.5 to 1 wt.% and 0.2 to 0.5 wt.%, respectively. When using different methods of extraction and purification, there are relatively large differences in specifications.

Для способа жидкость-жидкостной экстракции углеводородная смесь поступает из нижней части экстракционной колонны. Поток обогащенного растворителя, который имеет высокое содержание ароматических углеводородов, поступает в отпарную колонну для последующего разделения ароматических углеводородов и неароматических углеводородов. Преимущество этого способа заключается в том, что он является применимым к исходному материалу, содержащему широкие фракции, и он позволяет получать углеводороды ВТХ, имеющие высокую чистоту, в которых содержание неароматических углеводородов составляет менее чем 0,2 мас.%, и содержание циклоалканов C₈₊ составляет менее чем 0,15 мас.%. После дистилляции получаемых в результате ароматических углеводородов значения чистоты бензола и толуола могут достигать уровня общего требования рынка, составляющего 99,9 мас.% или более, чистота смеси ксилолов может также достигать 99,5 мас.% или более, и содержание ВТХ в очищенном нефтепродукте, как правило, составляет менее чем 1 мас.%. Главный недостаток этого способа заключается в том, что когда его применяют для исходного материала, имеющего высокое содержание ароматических углеводородов, такого как гидрированный пиролизный бензин и неочищенный бензол из смолы, не только оказывается необходимым возврат части отделенного полученного неароматического углеводородного нефтепродукта в исходный материал в целях надлежащего разбавления исходного материала и поддержания нормальной эксплуатации экстракционной колонны, но также оказывается необходимым, чтобы отпарная колонна испаряла большое количество жидкостей для обратного промывания (также известных как дефлегмационные ароматические углеводороды), которые возвращаются в нижнюю часть экстракционной колонны. Как правило, массовое соотношение жидкостей для обратного промывания и исходного материала, подвергаемого экстракции, обычно должно достигать уровня от 0,6 до 1,0 в целях обеспечения чистоты ВТХ. Таким образом, энергопотребление является очень высоким.For the liquid-liquid extraction process, the hydrocarbon mixture comes from the bottom of the extraction column. The rich solvent stream, which has a high aromatics content, enters a stripper column for subsequent separation of aromatics and non-aromatics. The advantage of this method is that it is applicable to the starting material containing broad fractions, and it allows to obtain BTX hydrocarbons having high purity, in which the content of non-aromatic hydrocarbons is less than 0.2 wt.%, and the content of cycloalkanes C _{8 +} is less than 0.15 wt.%. After the distillation of the resulting aromatic hydrocarbons, the purity of benzene and toluene can reach the level of the general market requirement of 99.9 wt.% or more, the purity of the xylenes mixture can also reach 99.5 wt.% or more, and the content of BTX in the refined oil , as a rule, is less than 1 wt.%. The main disadvantage of this method is that when it is applied to a feedstock having a high aromatics content such as hydrogenated pyrolysis gasoline and crude benzene from resin, not only is it necessary to return a portion of the separated non-aromatic hydrocarbon oil produced to the feedstock in order to properly diluting the feed and maintaining normal operation of the extraction column, but it also proves necessary that the stripper column vaporize large amounts of backwash liquids (also known as reflux aromatics) which are returned to the bottom of the extraction column. As a general rule, the weight ratio of the backwash liquids to the starting material to be extracted should normally be between 0.6 and 1.0 in order to ensure the purity of the BTX. Thus, the power consumption is very high.

По сравнению с жидкость-жидкостной экстракцией экстракционная дистилляция имеет преимущества простоты процесса и эксплуатации, низкой капитальной стоимости устройства и низкого энергопотребления. Однако существующий способ разделения ароматических углеводородов посредством экстракционной дистилляции является применимым к обработке узких фракций, таких как фракции С₆, C₆-C₇, C₈ и т.д. Таким образом, требуется предварительное фракционирование исходных материалов. Для таких исходных материалов, как гидрированный пиролизный бензин и неочищенный бензол из смолы, предварительное фракционирование может приводить к увеличению энергопотребления всего процесса. Таким образом, это значительно уменьшает техническую и экономическую ценность способа. Если фракции C₆-C₈ непосредственно обрабатывают существующим способом экстракционной дистилляции, при обоснованном относительном содержании растворителя чистота смеси ароматических углеводородов, как правило, может достигать лишь уровня, составляющего приблизительно от 99,0 до 99,5 мас. %. Основные примеси представляют собой циклоалканы C₈₊, причем содержание диметилциклогексана и этилциклогексана составляет вплоть до приблизительно 0,5 мас. %. Как правило, чистота толуола после такой дистилляции может достигать лишь 99,7 мас.%, и чистота смеси ксилолов остается на менее высоком уровне, достигая лишь приблизительно 97 мас.%. Если для жидкость-жидкостной экстракции является желательной эквивалентная чистота, то требуется относительно высокое относительное содержание растворителя или относительная стоимость извлечения бензола. Содержание бензола в соответствующем очищенном нефтепродукте составляет от 5 до 10 мас.%. Таким образом, существующую технологию экстракционной дистилляции характеризуют значительные несовершенства и недостатки обработки вышеупомянутых исходных материалов широких фракций С₆-C₈.Compared with liquid-liquid extraction, extractive distillation has the advantages of simple process and operation, low capital cost of the apparatus, and low power consumption. However, the current method for separating aromatic hydrocarbons by extractive distillation is applicable to the processing of narrow cuts such as C ₆ , C ₆ -C ₇ , C ₈ and so on. Thus, preliminary fractionation of the starting materials is required. For feedstocks such as hydrogenated pyrolysis gasoline and crude tar benzene, pre-fractionation can increase the energy consumption of the entire process. Thus, this significantly reduces the technical and economic value of the method. If the C ₆ -C ₈ fractions are directly processed by the existing extractive distillation process, at a reasonable relative solvent content, the purity of the aromatic hydrocarbon mixture, as a rule, can only reach a level of approximately 99.0 to 99.5 wt. %. The main impurities are cycloalkanes C ₈₊ , and the content of dimethylcyclohexane and ethylcyclohexane is up to about 0.5 wt. %. As a rule, the purity of toluene after such distillation can reach only 99.7 wt.%, and the purity of the mixture of xylenes remains at a lower level, reaching only about 97 wt.%. If equivalent purity is desired for liquid-liquid extraction, then a relatively high relative solvent content or relative cost of benzene recovery is required. The content of benzene in the corresponding purified oil is from 5 to 10 wt.%. Thus, the existing technology of extractive distillation is characterized by significant imperfections and shortcomings in the processing of the above-mentioned starting materials of wide fractions C ₆ -C ₈ .

В документе US 3844902 раскрыт объединенный способ экстракционной дистилляции и жидкость-жидкостной экстракции, который образован посредством последовательного объединения процессов экстракционной дистилляции и жидкость-жидкостной экстракции. Сначала исходный материал поступает в среднюю часть экстракционной дистилляционной колонны, а растворитель для экстракционной дистилляции поступает в верхнюю часть экстракционной дистилляционной колонны. После экстракционной дистилляции обогащенный растворитель, содержащий тяжелые ароматические углеводороды, поступает в колонну регенерации растворителя экстракционной дистилляционной системы, где разделяются растворитель и тяжелые ароматические углеводороды. После конденсации и охлаждения потока, выходящего из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, его часть выступает в качестве дефлегмации, а другую часть направляют в жидкость-жидкостную экстракционную колонну. Экстракционный растворитель поступает из верхней части жидкость-жидкостной экстракционной колонны. После экстракции и разделения очищенный нефтепродукт выпускают из верхней части колонны; поток, выходящий из нижней части экстракционной колонны, поступает в отпарную колонну для отпаривания; жидкость для обратного промывания, дистиллируемую из верхней части отпарной колонны, направляют в нижнюю часть экстракционной колонны. Обогащенный растворитель, в котором практически отсутствуют неароматические углеводороды, из нижней части отпарной колонны поступает в колонну регенерации растворителя экстракционной установки, где разделяются легкие ароматические углеводороды и растворитель. Поток, выходящий из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, содержит относительно легкие ароматические углеводороды, включая бензол и часть толуола, содержащиеся в исходном материале. Посредством последовательного объединения экстракционной дистилляции и полной жидкость-жидкостной экстракции этот способ позволяет достигать высокого уровня чистоты и коэффициента извлечения ароматических углеводородов, а также разделять ароматические углеводороды на легкие ароматические углеводороды и тяжелые ароматические углеводороды. Однако этот способ является продолжительным, а устройство имеет высокую капитальную стоимость.US 3,844,902 discloses a combined extractive distillation and liquid-liquid extraction process, which is formed by sequentially combining extractive distillation and liquid-liquid extraction processes. First, the raw material enters the middle part of the extractive distillation column, and the extractive distillation solvent enters the upper part of the extractive distillation column. After extractive distillation, the enriched solvent containing heavy aromatic hydrocarbons enters the solvent recovery column of the extractive distillation system, where the solvent and heavy aromatic hydrocarbons are separated. After condensing and cooling the stream leaving the top of the extraction distillation column, part of it acts as reflux, and the other part is sent to the liquid-liquid extraction column. The extraction solvent comes from the top of the liquid-liquid extraction column. After extraction and separation, the purified oil product is discharged from the top of the column; the stream leaving the bottom of the extraction column enters the stripping column for stripping; the backwash liquid distilled from the top of the stripping column is sent to the bottom of the extraction column. The enriched solvent, which is practically free of non-aromatic hydrocarbons, from the bottom of the stripping column enters the solvent recovery column of the extraction plant, where light aromatic hydrocarbons and solvent are separated. The stream leaving the top of the extraction distillation column contains relatively light aromatic hydrocarbons, including benzene and part of the toluene contained in the feed. By sequentially combining extractive distillation and total liquid-liquid extraction, this method achieves a high level of purity and recovery of aromatic hydrocarbons, and also separates aromatic hydrocarbons into light aromatic hydrocarbons and heavy aromatic hydrocarbons. However, this method is time consuming and the apparatus has a high capital cost.

В документе CN 103232317 A раскрыты устройство и способ очистки ароматических углеводородов, используемые в гидроочистке неочищенного бензола коксования. В качестве растворителя используют N-формилморфолин (NFM), и способ объединения экстракционной дистилляции и жидкость-жидкостной экстракции используют для разделения и очистки ароматических углеводородов. Газовый конденсат в верхней части экстракционной дистилляционной колонны и в боковых трубопроводах уровней 1-5 верхней части экстракционной дистилляционной колонны направляют в экстракционную колонну; материал из нижней части экстракционной колонны возвращают в верхнюю часть экстракционной дистилляционной колонны; неароматические углеводороды выпускают из верхней части экстракционной колонны; обогащенный растворитель, выпускаемый из нижней части экстракционной дистилляционной колонны, поступает в отпарную колонну ароматических углеводородов, где разделяют ароматические углеводороды и растворитель.Document CN 103232317 A discloses an apparatus and method for purifying aromatic hydrocarbons used in the hydrotreating of crude coking benzene. N-formylmorpholine (NFM) is used as a solvent, and a method of combining extractive distillation and liquid-liquid extraction is used to separate and purify aromatic hydrocarbons. The gas condensate in the top of the extraction distillation column and in the side pipelines of levels 1-5 of the top of the extraction distillation column is sent to the extraction column; material from the bottom of the extraction column is returned to the top of the extraction distillation column; non-aromatic hydrocarbons are released from the top of the extraction column; the rich solvent discharged from the bottom of the extraction distillation column enters the aromatics stripper, where the aromatics and the solvent are separated.

В документе CN 107001189 А раскрыт способ экстракционной дистилляции для извлечения ароматических углеводородов, в котором использована экстракционная дистилляционная колонна с новой системой верхней части, в которой содержится парциальный конденсатор. В определенной степени этот способ повышает способность удаления тяжелых неароматических углеводородов, в частности, нафтеновых соединений С₈, из нижней части экстракционной дистилляционной колонны, увеличивает чистоту ароматических продуктов, в частности, смеси ксилолов, снижает потери бензола в очищенном продукте и в результате этого повышает коэффициент извлечения бензола. Однако в этом способе полностью или частично сконденсированный очищенный продукт из верхней части экстракционной дистилляционной колонны и экстракционный растворитель непосредственно пропускают через статическое смесительное устройство или многоступенчатое контактное устройство, а затем подвергают фазовому разделению в сепараторе; фазу растворителя, содержащую воду и бензол, возвращают в относительно нижнюю часть экстракционной дистилляционной колонны, а часть очищенного продукта выступает в целях дефлегмации в верхней части экстракционной дистилляционной колонны. При такой эксплуатации содержание воды и неароматических углеводородов в верхней части экстракционной дистилляционной колонны является чрезмерно высокой, что приводит к снижению селективности в отношении неароматических углеводородов и бензола. Определенное количество циклоалканов C₈ также растворяется в потоке, который возвращается в относительно нижнюю часть экстракционной дистилляционной колонны, и их дистилляция может оказаться затруднительной. Таким образом, способность удаления тяжелых неароматических углеводородов остается неудовлетворительной. В конечной смеси ароматических углеводородов неароматические углеводороды, такие как циклоалканы С₈₊, составляют не более чем 1 мас.%, предпочтительно не более чем 0,5 мас.%. Поскольку циклоалканы C₈ могут образовывать азеотропные смеси с толуолом, чистота толуола может лишь с трудом достигать 99,9 мас.%.CN 107001189 A discloses an extractive distillation process for recovering aromatic hydrocarbons using an extractive distillation column with a novel top system containing a partial condenser. To a certain extent, this method improves the ability to remove heavy non-aromatic hydrocarbons, in particular, C ₈ naphthenic compounds, from the bottom of the extraction distillation column, increases the purity of aromatic products, in particular, a mixture of xylenes, reduces benzene losses in the purified product and, as a result, increases the ratio extraction of benzene. However, in this method, the fully or partially condensed purified product from the top of the extraction distillation column and the extraction solvent are directly passed through a static mixing device or a multi-stage contact device, and then subjected to phase separation in a separator; the solvent phase containing water and benzene is returned to the relatively lower part of the extraction distillation column, and part of the purified product is refluxed in the upper part of the extraction distillation column. In this operation, the content of water and non-aromatic hydrocarbons in the upper part of the extraction distillation column is excessively high, which leads to a decrease in selectivity for non-aromatic hydrocarbons and benzene. A certain amount of C ₈ cycloalkanes also dissolves in the stream which is returned to the relatively lower part of the extraction distillation column and can be difficult to distill. Thus, the ability to remove heavy non-aromatic hydrocarbons remains unsatisfactory. In the final mixture of aromatic hydrocarbons, non-aromatic hydrocarbons, such as C ₈₊ cycloalkanes, constitute no more than 1 wt.%, preferably no more than 0.5 wt.%. Since C ₈ cycloalkanes can form azeotropic mixtures with toluene, the purity of toluene can only hardly reach 99.9% by weight.

Краткое раскрытие настоящего изобретенияBrief summary of the present invention

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ разделения ароматических углеводородов посредством экстракционной дистилляции. Благодаря изобретательному объединению экстракционной дистилляции с жидкость-жидкостной экстракцией, способ может обеспечивать разделение ароматических углеводородов с достижением высокой чистоты и высокого коэффициента извлечения, а также уменьшать энергопотребление в процессе экстракции и разделения.The object of the present invention is to provide a process for the separation of aromatic hydrocarbons by means of extractive distillation. By ingeniously combining extractive distillation with liquid-liquid extraction, the process can achieve separation of aromatic hydrocarbons with high purity and high recovery, as well as reduce energy consumption in the extraction and separation process.

Способ разделения ароматических углеводородов посредством экстракционной дистилляции, предложенный согласно настоящему изобретению, включает следующие стадии:The process for separating aromatic hydrocarbons by extractive distillation according to the present invention includes the following steps:

(1) введение углеводородной смеси, содержащей ароматические углеводороды, в среднюю часть экстракционной дистилляционной колонны; введение экстракционного растворителя в верхнюю часть экстракционной дистилляционной колонны; после экстракционной дистилляции очищенный продукт, содержащий бензол, выпускают из верхней части колонны, причем содержание бензола составляет от 3 до 40 мас.%; и обогащенный растворитель, имеющий высокое содержание ароматических углеводородов, получают в нижней части колонны,(1) introducing a hydrocarbon mixture containing aromatic hydrocarbons into the middle part of the extraction distillation column; introducing the extraction solvent into the top of the extraction distillation column; after extractive distillation, the purified product containing benzene is discharged from the top of the column, the benzene content being between 3 and 40% by weight; and a rich solvent having a high content of aromatic hydrocarbons is obtained at the bottom of the column,

(2) очищенный продукт, выпускаемый из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, направляют в нижнюю часть экстракционной колонны; экстракционный растворитель вводят в верхнюю часть экстракционной колонны; после жидкость-жидкостной экстракции очищенный жидкий продукт, не содержащий ароматических углеводородов, выпускают из верхней части экстракционной колонны; обогащенный растворитель, содержащий бензол, выпускают из нижней части колонны и вводят в экстракционную дистилляционную колонну между верхней и средней частями в точке, которая находится между положениями, в которых вводят экстракционный растворитель и исходный материал, (2) the purified product discharged from the top of the extraction distillation column is sent to the bottom of the extraction column; the extraction solvent is introduced into the top of the extraction column; after the liquid-liquid extraction, the purified aromatic-free liquid product is discharged from the top of the extraction column; rich solvent containing benzene is discharged from the bottom of the column and introduced into the extraction distillation column between the upper and middle parts at a point which is between the positions at which the extraction solvent and the starting material are introduced,

(3) обогащенный растворитель, получаемый из нижней части экстракционной дистилляционной колонны, направляют в среднюю часть колонны регенерации растворителя; после вакуумной дистилляции ароматические углеводороды выпускают из верхней части колонны регенерации растворителя, и обедненный растворитель выпускают из нижней части колонны регенерации растворителя.(3) the rich solvent obtained from the bottom of the extraction distillation column is sent to the middle part of the solvent recovery column; after vacuum distillation, aromatic hydrocarbons are discharged from the top of the solvent recovery column, and lean solvent is discharged from the bottom of the solvent recovery column.

Способ согласно настоящему изобретению позволяет дистиллировать соответствующее количество бензола в потоке, выходящем из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, затем осуществлять жидкость-жидкостную экстракцию выходящего потока, возвращать получаемый в результате обогащенный растворитель, содержащий бензол, в верхнюю и среднюю части экстракционной дистилляционной колонны, а затем направлять обогащенный растворитель, получаемый в нижней части экстракционной дистилляционной колонны, в колонну регенерации растворителя для разделения ароматических углеводородов и растворителя. Способ может обеспечивать эффективное отделение ароматических углеводородов от исходного материала широких фракций, обеспечивая чистоту ароматических углеводородов, которая достигать 99,0 мас.% или более высокого уровня, при низком энергопотреблении в течение процесса.The method of the present invention allows distillation of an appropriate amount of benzene in the top stream of the extraction distillation column, then performs liquid-liquid extraction of the exit stream, recycles the resulting benzene rich solvent to the top and middle of the extraction distillation column, and then directing the enriched solvent obtained at the bottom of the extraction distillation column to a solvent recovery column to separate aromatic hydrocarbons and solvent. The process can efficiently separate aromatic hydrocarbons from broad cut feedstock, providing aromatic hydrocarbon purity as high as 99.0% by weight or higher, with low power consumption during the process.

Краткое описание фигурBrief description of the figures

На фиг.1 представлена технологическая схема разделения ароматических углеводородов посредством экстракционной дистилляции согласно настоящему изобретению.Figure 1 shows a process flow diagram for the separation of aromatic hydrocarbons by extractive distillation according to the present invention.

Конкретные варианты осуществленияSpecific Embodiments

Основу настоящего изобретения представляют собой, главным образом, эксплуатация экстракционной дистилляционной колонны, регулирование диапазона величины испарения бензола в верхней части экстракционной дистилляционной колонны, и осуществление жидкость-жидкостная экстракции очищенного продукта, содержащего бензол, в целях дополнительного извлечения бензола; полученный в результате жидкость-жидкостной экстракции обогащенный растворитель, содержащий бензол, возвращают в верхнюю и среднюю части экстракционной дистилляционной колонны; затем ароматические углеводороды, содержащиеся в обогащенном растворителе, получаемом из нижней части экстракционной дистилляционной колонны, отделяют от растворителя.The basis of the present invention is mainly operating the extraction distillation column, adjusting the benzene evaporation amount range at the top of the extraction distillation column, and performing liquid-liquid extraction of the purified benzene-containing product to further recover benzene; the benzene-containing rich solvent obtained from the liquid-liquid extraction is returned to the upper and middle portions of the extraction distillation column; then, the aromatic hydrocarbons contained in the rich solvent obtained from the bottom of the extraction distillation column are separated from the solvent.

Данный способ позволяет получать смесь ароматических углеводородов высокой чистоты и вводить циклоалканы C₈, содержащиеся в исходном материале, в очищенный жидкий продукт, в результате чего осуществляется полное извлечение бензола, содержащегося в исходном материале. Кроме того, энергопотребление всего процесса является относительно низким.This method makes it possible to obtain a mixture of aromatic hydrocarbons of high purity and introduce the C ₈ cycloalkanes contained in the feedstock into the purified liquid product, resulting in complete recovery of the benzene contained in the feedstock. In addition, the energy consumption of the entire process is relatively low.

Стадия (1) способа согласно настоящему изобретению представляет собой экстракционную дистилляцию исходного материала. В процессе дистилляции соответствующее количество бензола вводят в поток, выходящий из верхней части, т.е. получают очищенный продукт, содержащий бензол, таким образом, что циклоалканы C₈, содержащиеся в исходном материале, в значительной степени поступают в очищенный продукт. Предпочтительно массовое соотношение очищенного продукта, содержащего бензол и выпускаемого из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, и исходного материала, поступающего в колонну, составляет от 5 до 45%, предпочтительно от 5 до 30%, и содержание бензола в очищенном продукте, содержащем бензол, составляет от 10 до 30 мас.%.Step (1) of the method according to the present invention is the extractive distillation of the starting material. During the distillation, an appropriate amount of benzene is introduced into the overhead stream, i.e. a purified benzene-containing product is obtained, such that the C ₈ cycloalkanes contained in the starting material enter to a large extent into the purified product. Preferably, the weight ratio of the purified benzene-containing product discharged from the top of the extraction distillation column and the feedstock entering the column is 5 to 45%, preferably 5 to 30%, and the benzene content of the purified benzene-containing product is from 10 to 30 wt.%.

Предпочтительно очищенный продукт, содержащий бензол, выпускаемый из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, конденсируют и после этого подвергают разделению масляной и водной фаз. Затем дегидратированный очищенный продукт, содержащий бензол, направляют в нижнюю часть экстракционной колонны.Preferably, the purified benzene product discharged from the top of the extraction distillation column is condensed and then subjected to oil-water phase separation. Then the dehydrated purified product containing benzene is sent to the bottom of the extraction column.

На стадии (1) оказывается предпочтительным, что в верхней части экстракционной дистилляционной колонны отсутствует дефлегмация очищенного продукта. Вместо этого очищенный продукт, содержащий бензол, выпускаемый из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, полностью направляют в экстракционную колонну для жидкость-жидкостной экстракции.In step (1), it is preferred that there is no reflux of the purified product at the top of the extractive distillation column. Instead, the purified benzene-containing product discharged from the top of the extraction distillation column is completely sent to the liquid-liquid extraction column.

В качестве экстракционного растворителя согласно настоящему изобретению выбирают сульфолан, триэтиленгликоль, тетраэтиленгликоль, пентаэтиленгликоль или монометиловый эфир триэтиленгликоля, предпочтительно сульфолан.The extraction solvent according to the present invention is sulfolane, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol or triethylene glycol monomethyl ether, preferably sulfolane.

Экстракционный растворитель согласно настоящему изобретению может содержать от 0,1 до 1,0 мас.% воды, предпочтительно от 0,4 до 0,8 мас.% воды, таким образом, чтобы увеличивать селективность растворителя.The extraction solvent according to the present invention may contain from 0.1 to 1.0 wt.% water, preferably from 0.4 to 0.8 wt.% water, so as to increase the selectivity of the solvent.

Стадия (2) способа согласно настоящему изобретению представляет собой жидкость-жидкостную экстракцию очищенного продукта, содержащего бензол и выпускаемого из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, для извлечения содержащегося в нем бензола. Очищенный жидкий продукт, в котором практически отсутствуют ароматические углеводороды, выпускают из верхней части экстракционной колонны. Содержание ароматических углеводородов в очищенном жидком продукте составляет предпочтительно не более чем 0,5 мас.%, предпочтительнее не более чем 0,3 мас.%. Обогащенный растворитель, содержащий бензол, из нижней части возвращают в верхнюю и среднюю части экстракционной дистилляционной колонны, причем положение, в котором обогащенный растворитель поступает в экстракционную дистилляционную колонну, находится между положениями, в которых в колонну поступают экстракционный растворитель и исходный материал. Верхняя и средняя части экстракционной дистилляционной колонны означают область между положениями, в которых в колонну поступают экстракционный растворитель и исходный материал, причем область, находящаяся ближе к тому положению, в котором вводят экстракционный растворитель, представляет собой верхнюю часть, а остальная часть представляет собой среднюю часть. Предпочтительно обогащенный растворитель, содержащий бензол, вводят на теоретические тарелки, имеющие номера от 1 до 20 и предпочтительно от 2 до 9 и расположенные ниже по потоку относительно положения, в котором экстракционный растворитель вводят в экстракционную дистилляционную колонну.Step (2) of the method of the present invention is a liquid-liquid extraction of the purified benzene-containing product discharged from the top of the extraction distillation column to recover the benzene contained therein. The purified liquid product, which is practically free of aromatic hydrocarbons, is discharged from the top of the extraction column. The content of aromatic hydrocarbons in the purified liquid product is preferably not more than 0.5 wt.%, more preferably not more than 0.3 wt.%. The rich solvent containing benzene is returned from the bottom to the top and middle parts of the extraction distillation column, and the position at which the rich solvent enters the extraction distillation column is between the positions at which the extraction solvent and the starting material enter the column. The upper and middle portions of the extraction distillation column mean the region between the positions at which the extraction solvent and the raw material enter the column, the region closer to the position at which the extraction solvent is introduced is the upper portion, and the remaining portion is the middle portion. . Preferably, the enriched solvent containing benzene is introduced into theoretical trays numbered 1 to 20, and preferably 2 to 9, downstream of the position at which the extraction solvent is introduced into the extraction distillation column.

Предпочтительно очищенный жидкий продукт, выпускаемый из верхней части экстракционной колонны, промывают водой; промывание водой осуществляют в колонне для промывания водой; очищенный жидкий продукт после промывания водой выпускают из системы; воду после промывания отпаривают для удаления содержащихся в ней следов неароматических углеводородов, а затем используют в качестве среды для отпаривания. Температура при промывании водой предпочтительно составляет от 35 до 45°С.Preferably, the purified liquid product discharged from the top of the extraction column is washed with water; washing with water is carried out in a column for washing with water; the purified liquid product after washing with water is released from the system; water after washing is stripped to remove traces of non-aromatic hydrocarbons contained in it, and then used as a medium for stripping. The water washing temperature is preferably 35 to 45°C.

Стадия (3) способа согласно настоящему изобретению представляет собой направление обогащенного растворителя, имеющего высокое содержание ароматических углеводородов и выпускаемого из нижней части экстракционной дистилляционной колонны, в колонну регенерации растворителя для разделения ароматических углеводородов и растворителя. Предпочтительно обедненный растворитель, получаемый на стадии (3), соответственно, возвращают в верхние части экстракционной дистилляционной колонны и экстракционной колонны для повторного применения.Step (3) of the method according to the present invention is to send the rich solvent having a high aromatics content and discharged from the bottom of the extraction distillation column to the solvent recovery column to separate the aromatics and the solvent. Preferably, the lean solvent obtained in step (3) is respectively returned to the tops of the extraction distillation column and the extraction column for reuse.

Число теоретических тарелок экстракционной дистилляционной колонны на стадии (1) способа согласно настоящему изобретению предпочтительно составляет от 25 до 60; температура в нижней части колонны предпочтительно составляет от 140 до 185°С; давление в верхней части колонны предпочтительно составляет от 0,1 до 0,4 МПа; температура в верхней части колонны предпочтительно составляет от 110 до 135°С. Предпочтительно температуру экстракционного растворителя, поступающего в экстракционную дистилляционную колонну, регулируют на уровне от 80 до 130°С, и объемное соотношение (относительное содержание) экстракционного растворителя, поступающего в экстракционную дистилляционную колонну, и исходного материала для экстракционной дистилляции составляет от 2,0 до 5,5.The number of theoretical plates of the extraction distillation column in step (1) of the process according to the present invention is preferably 25 to 60; the temperature at the bottom of the column is preferably 140 to 185°C; the pressure at the top of the column is preferably 0.1 to 0.4 MPa; the temperature at the top of the column is preferably 110 to 135°C. Preferably, the temperature of the extraction solvent entering the extraction distillation column is controlled at 80 to 130° C., and the volume ratio (relative content) of the extraction solvent entering the extraction distillation column and the extractive distillation feedstock is 2.0 to 5 ,five.

Число теоретических тарелок экстракционной колонны на стадии (2) предпочтительно составляет от 3 до 30; температура экстракционного растворителя, поступающего в колонну, предпочтительно составляет от 40 до 90°С; объемное соотношение (относительное содержание) экстракционного растворителя и исходного материала, подвергаемого экстракции, предпочтительно составляет от 1 до 3.The number of theoretical trays of the extraction column in step (2) is preferably 3 to 30; the temperature of the extraction solvent entering the column is preferably 40 to 90°C; the volume ratio (relative content) of the extraction solvent and the starting material to be extracted is preferably 1 to 3.

Число теоретических тарелок колонны регенерации растворителя на стадии (3) предпочтительно составляет от 8 до 28; давление в верхней части колонны предпочтительно составляет от 0,02 до 0,1 МПа, предпочтительнее от 0,02 до 0,08 МПа; коэффициент дефлегмации в верхней части колонны, т.е. массовое соотношение дефлегмационного материала и материала, выпускаемого из верхней части колонны, предпочтительно составляет от 0,3 до 1,0; температура в верхней части колонны предпочтительно составляет от 50 до 80°С, и температура в нижней части колонны предпочтительно составляет от 150 до 185°С.The number of theoretical plates of the solvent recovery column in step (3) is preferably 8 to 28; the pressure at the top of the column is preferably 0.02 to 0.1 MPa, more preferably 0.02 to 0.08 MPa; reflux ratio at the top of the column, i.e. the weight ratio of the reflux material and the material discharged from the top of the column is preferably 0.3 to 1.0; the temperature at the top of the column is preferably 50 to 80°C, and the temperature at the bottom of the column is preferably 150 to 185°C.

Все величины давления согласно настоящему изобретению представляют собой абсолютное давление.All pressures according to the present invention are absolute pressures.

Содержание ароматических углеводородов в углеводородной смеси согласно настоящему изобретению может составлять от 60 до 98 мас.%, предпочтительно от 70 до 98 мас.%. Углеводородная смесь может представлять собой фракции C₆-C₈ продукта каталитического риформинга, полученный крекингом этилена гидрированный бензин или неочищенный бензол из смолы.The content of aromatic hydrocarbons in the hydrocarbon mixture according to the present invention may be from 60 to 98 wt.%, preferably from 70 to 98 wt.%. The hydrocarbon mixture may be a C ₆ -C ₈ fraction of a catalytic reformate, ethylene cracked hydrogenated gasoline, or crude benzene from tar.

Согласно настоящему изобретению также предложено устройство для разделения ароматических углеводородов посредством экстракционной дистилляции, содержащее экстракционную дистилляционную колонну, экстракционную колонну и колонну регенерации растворителя; причем верхние части экстракционной дистилляционной колонны и экстракционной колонны оборудованы трубопроводами для введения экстракционного растворителя; средняя часть экстракционной дистилляционной колонны оборудована трубопроводом для введения углеводородной смеси, содержащей ароматические углеводороды; верхняя часть оборудована трубопроводом для выпуска очищенного продукта, содержащего бензол; трубопровод для выпуска очищенного продукта соединен с нижней частью экстракционной колонны; верхняя часть экстракционной колонны оборудована трубопроводом для выпуска очищенного жидкого продукта; нижняя часть колонны оборудована трубопроводом в соединении с верхней и средней частями экстракционной дистилляционной колонны для возврата обогащенного растворителя, содержащего бензол; нижняя часть экстракционной дистилляционной колонны оборудована трубопроводом для выпуска обогащенного растворителя в соединении со средней частью колонны регенерации растворителя; верхняя часть колонны регенерации растворителя оборудована трубопроводом для выпуска ароматических углеводородов; трубопровод для выпуска обедненного растворителя в нижней части колонны регенерации растворителя, соответственно, соединен с трубопроводами для введения экстракционного растворителя в верхние части экстракционной дистилляционной колонны и экстракционной колонны.The present invention also provides an apparatus for separating aromatic hydrocarbons by extractive distillation, comprising an extractive distillation column, an extraction column, and a solvent recovery column; moreover, the upper parts of the extraction distillation column and the extraction column are equipped with pipelines for introducing the extraction solvent; the middle part of the extraction distillation column is equipped with a pipeline for introducing a hydrocarbon mixture containing aromatic hydrocarbons; the upper part is equipped with a pipeline for the release of a purified product containing benzene; pipeline for the release of the purified product is connected to the bottom of the extraction column; the upper part of the extraction column is equipped with a pipeline for discharging the purified liquid product; the lower part of the column is equipped with a pipeline in connection with the upper and middle parts of the extraction distillation column for returning a rich solvent containing benzene; the lower part of the extraction distillation column is equipped with a rich solvent outlet line in connection with the middle part of the solvent recovery column; the upper part of the solvent recovery column is equipped with a pipeline for the release of aromatic hydrocarbons; the lean solvent outlet line at the bottom of the solvent recovery column is respectively connected to the lines for introducing the extraction solvent at the tops of the extraction distillation column and the extraction column.

Предпочтительно устройство дополнительно оборудовано колонной для промывания водой очищенного жидкого продукта, причем верхняя часть этой колонны оборудована трубопроводом для выпуска очищенного жидкого продукта после промывания водой, нижняя часть этой колонны оборудована трубопроводом для выпуска воды после промывания водой, и верхняя часть этой колонны оборудована трубопроводом для введения воды в целях промывания водой.Preferably, the device is further equipped with a column for water washing of the purified liquid product, the upper part of this column is equipped with a pipeline for discharging the purified liquid product after washing with water, the lower part of this column is equipped with a pipeline for discharging water after washing with water, and the upper part of this column is equipped with a pipeline for introducing water for rinsing with water.

Предпочтительно трубопровод верхней части экстракционной дистилляционной колонны соединен с сепаратором для разделения воды; сепаратор оборудован трубопроводом для выпуска воды и трубопровод для выпуска дегидратированного очищенного продукта; трубопровод для выпуска дегидратированного очищенного продукта соединен с нижней частью экстракционной колонны.Preferably, the top line of the extraction distillation column is connected to a separator for water separation; the separator is equipped with a pipeline for the release of water and a pipeline for the release of dehydrated purified product; the pipeline for the release of the dehydrated purified product is connected to the bottom of the extraction column.

Предпочтительно трубопровод верхней части колонны регенерации растворителя соединен с дефлегмационным резервуаром, который оборудован трубопроводом для выпуска воды и трубопроводом для выпуска дегидратированных ароматических углеводородов; трубопровод для выпуска дегидратированных ароматических углеводородов оборудован дефлегмационным трубопроводом.Preferably, the top line of the solvent recovery column is connected to a reflux tank which is equipped with a water outlet line and a dehydrated aromatics outlet line; the pipeline for the release of dehydrated aromatic hydrocarbons is equipped with a reflux pipeline.

Настоящее изобретение подробно проиллюстрировано на следующей фигуре.The present invention is illustrated in detail in the following figure.

На фиг.1 углеводородная смесь, содержащая ароматические углеводороды поступает в среднюю часть экстракционной дистилляционной колонны 8 через трубопровод 1; экстракционный растворитель поступает в верхняя часть экстракционной дистилляционной колонны через трубопровод 2. После экстракционной дистилляции очищенный продукт, содержащий бензол, выпускают из верхней части колонны через трубопровод 3 экстракционной дистилляционной колонны, и затем он поступает в конденсатор 4. Сконденсированный и охлажденный поток поступает в сепаратор 5. После разделения масляной и водной фаз воду, содержащую небольшое количество растворителя, выпускают через трубопровод 6, и очищенный продукт, содержащий бензол, направляют в нижнюю часть экстракционной колонны 10 через трубопровод 7; экстракционный растворитель поступает в верхнюю часть экстракционной колонны 10 через трубопровод 12; экстракцию и разделение осуществляют посредством противоточного контакта жидких фаз в экстракционной колонне. Очищенный жидкий продукт, в котором практически отсутствуют ароматические углеводороды, вводят в нижнюю часть колонны 13 для промывания водой очищенного продукта через трубопровод 11; воду из трубопровода 23 вводят в колонну для промывания водой из верхней части; очищенный жидкий продукт, получаемый после промывания водой, выпускают из устройства через трубопровод 14; воду после промывания выпускают через трубопровод 15. Обогащенный растворитель, содержащий бензол и выпускаемый из нижней части экстракционной колонны 10, возвращают в верхнюю часть или среднюю часть экстракционной дистилляционной колонны через трубопровод 9.Figure 1 hydrocarbon mixture containing aromatic hydrocarbons enters the middle part of the extraction distillation column 8 through the pipeline 1; the extraction solvent enters the top of the extraction distillation column through line 2. After the extractive distillation, the purified product containing benzene is discharged from the top of the column through line 3 of the extraction distillation column, and then it enters the condenser 4. The condensed and cooled stream enters the separator 5 After separation of the oil and water phases, water containing a small amount of solvent is discharged through pipeline 6, and the purified product containing benzene is sent to the bottom of the extraction column 10 through pipeline 7; the extraction solvent enters the top of the extraction column 10 through the pipeline 12; extraction and separation is carried out by countercurrent contact of the liquid phases in the extraction column. The purified liquid product, which is substantially free of aromatic hydrocarbons, is introduced into the bottom of the column 13 to wash the purified product with water through the conduit 11; water from the pipeline 23 is introduced into the column for washing with water from the top; the purified liquid product obtained after washing with water is discharged from the device through the pipeline 14; water after washing is discharged through pipeline 15. The rich solvent containing benzene and discharged from the bottom of the extraction column 10 is returned to the top or middle part of the extraction distillation column through pipeline 9.

Обогащенный растворитель, содержащий ароматические углеводороды, из нижней части экстракционной дистилляционной колонны направляют в среднюю часть колонны регенерации растворителя 17 через трубопровод 24; воду или пар для отпаривания вводят в нижнюю часть колонны регенерации растворителя 17 через трубопровод 16; после вакуумного отпаривания ароматические углеводороды и пар выпускают из верхней части колонны и вводят в конденсатор 19 через трубопровод 18, а после конденсации и охлаждения они поступают в дефлегмационный резервуар 20; после разделения масляной и водной фаз часть масляной фазы течет обратно в верхнюю часть колонны регенерации растворителя через трубопровод 21, а остальную часть масляной фазы выпускают как смесь ароматических углеводородов через трубопровод 22; обедненный растворитель, получаемый после разделения ароматических углеводородов, выпускают из нижней части колонны регенерации растворителя; после теплообмена и регулирования температуры посредством охлаждения основная часть обедненного растворителя возвращается в верхнюю часть экстракционной дистилляционной колонны, а его меньшая часть выступает в качестве экстракционного растворителя экстракционной колонны.Rich solvent containing aromatic hydrocarbons from the bottom of the extraction distillation column is sent to the middle part of the solvent recovery column 17 through the pipeline 24; stripping water or steam is introduced into the bottom of the solvent recovery column 17 through conduit 16; after vacuum stripping, aromatic hydrocarbons and steam are discharged from the top of the column and introduced into the condenser 19 through the pipeline 18, and after condensation and cooling, they enter the dephlegm tank 20; after the separation of the oil and water phases, part of the oil phase flows back to the top of the solvent recovery column through line 21, and the rest of the oil phase is discharged as a mixture of aromatic hydrocarbons through line 22; the lean solvent obtained after the separation of aromatic hydrocarbons is discharged from the bottom of the solvent recovery column; after heat exchange and temperature control by cooling, the main part of the lean solvent is returned to the top of the extraction distillation column, and the smaller part acts as the extraction solvent of the extraction column.

Далее настоящее изобретение разъяснено посредством примеров. Однако настоящее изобретение не ограничено этими примерами.Further, the present invention is explained by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples.

Пример 1Example 1

Согласно способу, проиллюстрированному на фиг.1, чистую смесь ВТХ извлекали посредством экстракционной дистилляции из исходного материала, содержащего фракции С₆-С₈ гидрированного пиролизного бензина, используя содержащий воду сульфолан в качестве экстракционного растворителя. В таблице 1 представлен состав используемого исходного материала. Содержание бензола в очищенном продукте, выпускаемом из верхней части колонны в течение процесса экстракционной дистилляции, регулировали на уровне 15 мас.%. В таблице 2 представлены основные технологические условия и водосодержание обедненного растворителя. В таблице 3 представлены данные для экстракционной дистилляции и результаты после разделения ВТХ посредством дистилляции. Обогащенный растворитель, содержащий бензол, после жидкость-жидкостной экстракции возвращали на третью теоретическую тарелку в верхней части экстракционной дистилляционной колонны. Положение, в котором обедненный растворитель поступал в колонну, соответствовал первой теоретической тарелке; положение, в котором исходный материал поступал в колонну, соответствовал тринадцатой теоретической тарелке. Температура для промывания водой очищенного жидкого продукта, выпускаемого из верхней части экстракционной колонны, составляла 40°С.According to the method illustrated in FIG. 1, a pure BTX mixture was recovered by extractive distillation from a starting material containing C ₆ -C ₈ fractions of hydrogenated pyrolysis gasoline, using sulfolane containing water as the extraction solvent. Table 1 shows the composition of the starting material used. The content of benzene in the purified product discharged from the top of the column during the process of extractive distillation was controlled at 15 wt.%. Table 2 shows the main process conditions and water content of the lean solvent. Table 3 shows data for extractive distillation and results after BTX separation by distillation. The rich solvent containing benzene, after the liquid-liquid extraction, was returned to the third theoretical plate at the top of the extraction distillation column. The position at which the lean solvent entered the column corresponded to the first theoretical plate; the position in which the starting material entered the column corresponded to the thirteenth theoretical plate. The temperature for washing with water of the purified liquid product discharged from the top of the extraction column was 40°C.

Пример 2Example 2

Фракции С₆-С₈ неочищенного бензола из смолы использовали в качестве исходного материала. В таблице 1 представлен состав. ВТХ извлекали посредством экстракционной дистилляции способом согласно примеру 1, за исключением того, что содержание бензола в очищенном продукте, выпускаемом из верхней части колонны в течение процесса экстракционной дистилляции, регулировали на уровне 23,8 мас.%. Обогащенный растворитель, содержащий бензол, после жидкость-жидкостной экстракции возвращали на пятую теоретическую тарелку в верхней части экстракционной дистилляционной колонны. В таблице 2 представлены основные технологические условия и водосодержание обедненного растворителя. В таблице 3 представлены результаты экстракционной дистилляции и разделения ВТХ посредством дистилляции.The C ₆ -C ₈ fractions of crude benzene from the resin were used as starting material. Table 1 shows the composition. BTX was recovered by extractive distillation by the method of Example 1, except that the benzene content of the purified product discharged from the top of the column during the extractive distillation process was adjusted to 23.8% by weight. The rich solvent containing benzene, after the liquid-liquid extraction, was returned to the fifth theoretical plate at the top of the extraction distillation column. Table 2 shows the main process conditions and water content of the lean solvent. Table 3 shows the results of extractive distillation and BTX separation by distillation.

Пример 3Example 3

ВТХ извлекали посредством экстракционной дистилляции способом согласно примеру 1, за исключением того, что в верхней части экстракционной дистилляционной колонны осуществляли дефлегмацию очищенного продукта. Очищенный продукт вытекал обратно на первую теоретическую тарелку в верхней части колонны, причем коэффициент дефлегмации (массовое соотношение дефлегмационного материала и материала, выпускаемого из верхней части колонны) составлял 0,20. В таблице 2 представлены основные технологические условия. В таблице 3 представлены результаты экстракционной дистилляции и разделения посредством дистилляции.BTX was recovered by extractive distillation by the method of Example 1, except that the purified product was refluxed at the top of the extractive distillation column. The purified product flowed back to the first theoretical plate at the top of the column, with a reflux ratio (mass ratio of reflux material to material discharged from the top of the column) of 0.20. Table 2 presents the main technological conditions. Table 3 shows the results of extractive distillation and separation by distillation.

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

ВТХ извлекали посредством экстракционной дистилляции исходного материала согласно примеру 1 традиционным способом экстракционной дистилляции. Устройство не было оборудовано экстракционной колонной и колонной для промывания водой. Остальные условия были практически такими же, как на фиг.1, за исключением того, что после разделения масляной и водной фаз часть потока, выходящего из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, направляли на первую теоретическую тарелку в верхней части колонны в целях дефлегмации. Остальную часть выпускали из системы в качестве очищенного нефтепродукта. В таблице 2 представлены основные технологические условия. В таблице 3 представлены результаты экстракционной дистилляции и разделения ВТХ посредством дистилляции.BTX was recovered by extractive distillation of the starting material according to Example 1 by the conventional extractive distillation method. The apparatus was not equipped with an extraction column and a water washing column. The rest of the conditions were essentially the same as in Figure 1, except that after separation of the oil and water phases, a portion of the effluent from the top of the extraction distillation column was sent to the first theoretical plate at the top of the column for reflux. The rest was released from the system as a refined oil product. Table 2 presents the main technological conditions. Table 3 shows the results of extractive distillation and BTX separation by distillation.

Сравнительный пример 2Comparative Example 2

ВТХ извлекали посредством экстракционной дистилляции способом согласно примеру 1, за исключением того, что обогащенный растворитель, содержащий бензол, после экстракции возвращали на 27 теоретическую тарелку в нижней части экстракционной дистилляционной колонны. В таблице 2 представлены основные технологические условия. В таблице 3 представлены результаты экстракционной дистилляции и разделения посредством дистилляции.BTX was recovered by extractive distillation by the method of Example 1, except that the enriched solvent containing benzene was returned to the 27 theoretical plate at the bottom of the extractive distillation column after extraction. Table 2 presents the main technological conditions. Table 3 shows the results of extractive distillation and separation by distillation.

Сравнительный пример 3Comparative Example 3

Были использованы исходный материал и растворитель, описанные в примере 1. Согласно способу документа CN 103232317 A газовую фазу, выпускаемую из верхней части экстракционной дистилляционной колонны, и газовую фазу, выпускаемую из бокового трубопровода третьей теоретической тарелки, смешивали и затем конденсировали и после этого направляли в экстракционную колонну для извлечения бензола посредством жидкофазной экстракции. Кроме того, обогащенный растворитель, содержащий бензол, из нижней части экстракционной колонны возвращали в верхнюю часть экстракционной дистилляционной колонны. В таблице 2 представлены основные технологические условия. В таблице 3 представлены результаты экстракционной дистилляции и разделения посредством дистилляции.The starting material and solvent described in Example 1 were used. According to the method of CN 103232317 A, the gas phase discharged from the top of the extraction distillation column and the gas phase discharged from the side pipe of the third theoretical tray were mixed and then condensed and then sent to an extraction column for extracting benzene by means of liquid phase extraction. In addition, the benzene rich solvent from the bottom of the extraction column was returned to the top of the extraction distillation column. Table 2 presents the main technological conditions. Table 3 shows the results of extractive distillation and separation by distillation.

Из данных в таблице 3 можно видеть, что в смеси ароматических углеводородов, получаемой способом согласно настоящему изобретению, содержание циклоалканов С₈ является низким, составляя от 0,019 до 0,054 мас.%, содержание циклоалканов C₈ и С₉₊ составляет не более 0,16 мас.%; содержание бензола в очищенном жидком продукте является низким, составляя приблизительно 0,1 мас.%; содержание ароматических углеводородов является низким, составляя 0,3 мас.% или менее. Представлено, что извлечение бензола было полным, и извлечение толуола и ксилола также было относительно полным. После дистилляции, значения чистоты продуктов В, Т и X составляло 99,99 мас.%, от 99,90 до 99,93 мас.% и 99,0 мас.%, соответственно. Все приведенные выше результаты являются удовлетворительными или превосходят требования в отношении технических условий продуктов на рынке. Показатели чистоты значительно улучшены по сравнению с показателями чистоты углеводородов ВТХ, выделенных в сравнительных примерах 1-3.From the data in Table 3, it can be seen that in the mixture of aromatic hydrocarbons obtained by the method according to the present invention, the content of C ₈ cycloalkanes is low, ranging from 0.019 to 0.054 wt.%, the content of C ₈ and C ₉₊ cycloalkanes is not more than 0.16 wt%; the content of benzene in the purified liquid product is low, amounting to approximately 0.1 wt.%; the content of aromatic hydrocarbons is low, amounting to 0.3 wt.% or less. It is shown that the recovery of benzene was complete, and the recovery of toluene and xylene was also relatively complete. After distillation, the purity values of products B, T and X were 99.99 wt.%, 99.90 to 99.93 wt.% and 99.0 wt.%, respectively. All of the above results are satisfactory or exceed the specifications of products on the market. The purity values are significantly improved compared to the purity values of the BTX hydrocarbons isolated in Comparative Examples 1-3.

Claims

1. A method for the separation of aromatic hydrocarbons by extractive distillation, which includes the following steps:

(1) introducing a hydrocarbon mixture containing aromatic hydrocarbons into the middle part of the extraction distillation column (8); introducing the extraction solvent into the top of the extraction distillation column; after extractive distillation, the purified product containing benzene is discharged from the top of the column, the benzene content being between 3 and 40% by weight; and a rich solvent having a high content of aromatic hydrocarbons is obtained at the bottom of the column,

(2) the purified product discharged from the top of the extraction distillation column is sent to the bottom of the extraction column (10); the extraction solvent is introduced into the top of the extraction column; after the liquid-liquid extraction, the purified aromatic-free liquid product is discharged from the top of the extraction column; rich solvent containing benzene is discharged from the bottom of the column and introduced into the extraction distillation column between the upper and middle parts at a point that is between the positions at which the extraction solvent and the starting material are introduced, and the rich solvent containing benzene is introduced into theoretical plates , having numbers from 2 to 9 and located downstream of the position at which the extraction solvent is introduced into the extraction distillation column,

(3) the rich solvent obtained from the bottom of the extraction distillation column is sent to the middle part of the solvent recovery column (17); after vacuum distillation, aromatic hydrocarbons are discharged from the top of the solvent recovery column, and lean solvent is discharged from the bottom of the solvent recovery column.

2. The method according to p. 1, characterized in that the mass ratio of the purified product containing benzene and discharged from the top of the extraction distillation column, and the source material entering the column, is from 5 to 45%, and the content of benzene in the purified product, containing benzene, is from 10 to 30 wt.%.

3. The method according to claim 1, characterized in that sulfolane, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol or triethylene glycol monomethyl ether are selected as the extraction solvent.

4. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the extraction solvent contains from 0.1 to 1.0 wt.% water.

5. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the extraction solvent contains from 0.4 to 0.8 wt.% water.

6. The method according to p. 1, characterized in that in stage (1) the purified product containing benzene, discharged from the top of the extraction distillation column, condense and then subjected to separation of oil and water phases; then the dehydrated purified product containing benzene is sent to the bottom of the extraction column (10).

7. Process according to claim 1, characterized in that in step (1) there is no reflux of the purified product in the upper part of the extractive distillation column.

8. The method according to claim 1, characterized in that the purified liquid product discharged from the top of the extraction column in step (2) is washed with water.

9. The method according to claim 1, characterized in that the depleted solvent obtained in step (3), respectively, is returned to the tops of the extraction distillation column and the extraction column for reuse.

10. The method according to p. 1, characterized in that the number of theoretical plates of the extraction distillation column in stage (1) is from 25 to 60; the temperature at the bottom of the column is from 140 to 185°C; the pressure in the upper part of the column is from 0.1 to 0.4 MPa.

11. The method according to claim 10, characterized in that the temperature of the extraction solvent entering the extraction distillation column is controlled at a level of from 80 to 130°C, and the volume ratio of the extraction solvent entering the extraction distillation column and the raw material for extraction distillation ranges from 2.0 to 5.5.

12. The method according to p. 1, characterized in that the number of theoretical plates of the extraction column in stage (2) is from 3 to 30; the temperature of the extraction solvent entering the column is from 40 to 90°C; the volume ratio of the extraction solvent and the starting material to be extracted is from 1 to 3.

13. The method according to p. 1, characterized in that the number of theoretical plates of the solvent recovery column in stage (3) is from 8 to 28; pressure in the upper part of the column is from 0.02 to 0.1 MPa; the reflux ratio in the upper part of the column is from 0.3 to 1.0; the temperature at the top of the column is from 50 to 80°C, and the temperature at the bottom of the column is from 150 to 185°C.

14. The method according to p. 1, characterized in that the content of aromatic hydrocarbons in the hydrocarbon mixture is from 60 to 98 wt.%.