Главная -> Словарь

Сверхчеткой ректификации

Ранее простейшие гомологи бензола выделяли из фракций каменноугольной смолы, но возрастающие требования промышленности к количеству и качеству сырья для его-- дальнейшей переработки привели к поискам новых источников их получения. Алкилароматические углеводороды могут быть выделены из тяжелых смол пиролиза нефти, сверхчеткой ректификацией фракций риформинга, с помощью реакции Вюрца — Фиттига, ацили-рованием ароматических углеводородов и последующим восстановлением образующихся при этом кетонов и т. д. Все эти методы значительно уступают процессу алкилирования ароматических углеводородов олефинами ввиду высоких технико-экономических показателей его. Это обусловлено обеспечением процесса доступным и дешевым сырьем, производимым крупнотоннажными производствами, глубокой проработкой его химизма, довольно простым оформлением и получением больших выходов целевых продуктов при высокой селективности процесса.^.

Основную часть этилбензола получают алкилированием бензола этиленом и лишь -незначительное количество выделяют сверхчеткой ректификацией из ароматической фракции С8 катализаторов р-иформинга или продуктов пиролиза. Для ректифи-

Этилбензол производят в промышленности почти целиком как сырье для получения стирола. Большую часть этилбензола получают алкилированием бензола этиленом и лишь незначительное его количество выделяют сверхчеткой ректификацией из ароматических углеводородов С8 нефтяного происхождения. Реакция алкилирования может протекать как в газовой, так и в жидкой фазах. В промышленности эксплуатируется несколько опробованных вариантов. В настоящее время наиболее широко распространен процесс в жидкой фазе с хлористым алюминием в качестве катализатора. Цель настоящей статьи состоит в описании нового и улучшенного варианта этого процесса, тоже нашедшего промышленное применение.

о-Ксилол . Получают сверхчеткой ректификацией смеси изомеров нефтяных ксилолов и этилбензолов. Применяют в качестве исходного материала для производства фталевого ангидрида.

Большую часть этилбензола в промышленности получают ал-килированием бензола этиленом, и лишь незначительное количество выделяют сверхчеткой ректификацией из смеси с ксилолами. Алкилирование осуществляется как гомогенное в присутствии хлорида алюминия, так и на твердых гетерогенных катализаторах, в частности на цеолитах, фториде бора .

каталитического крекинга одним из основных методов явился метод карбамидной депарафинизации. Рафинаты, полученные при очистке SO2 керосиновой и газойлевой фракций немецкой нефти, анализировали при помощи хроматографии, ультрафиолетового и инфракрасного спектрального анализа, дегидрируя гидроароматические углеводороды и получая пикраты, а также карбамидные комплексы . Вейнгартнер при исследовании хлорирования и сульфохлорирования н-парафинов широко использовал метод карбамидной депарафинизации. Мак-Лафлин рекомендует при исследовании индивидуального состава нефтяных фракций после~ извлечения всей массы веществ, способных образовывать комплексы, выделять индивидуальные углеводороды четкой и сверхчеткой ректификацией. При наличии же в смеси комплексообразующих веществ последние предпочтительно удалять при помощи хроматографии.

Ректификацию нельзя использовать не только для выделения бутадиена, но и для получения в чистом виде изомерных бутенов. Правда, еще можно сверхчеткой ректификацией разделить цис- и /тг/а«с-бутени-2, но уже отделить т?гракс-бутен-2 от к-бутана невозможно, как об этом говорилось выше.

получения продуктов весьма высокой чистоты. Более того, при работе на сульфолане вследствие превосходной избирательности растворителя по молекулярным весам примеси более или менее равномерно распределяются между всеми товарными продуктами. Это особенно важно в тех случаях, когда ксилольную фракцию подвергают в дальнейшем разделению на индивидуальные изомеры сверхчеткой ректификацией. Эксплуатация установки протекает вполне удовлетворительно. Чистоту экстракта удается точно поддерживать, регулируя кратность циркуляции. Полноту извлечения ароматических углеводородов можно регулировать изменением относительного количества растворителя.

не удается обнаружить присутствия примесей в этом продукте. Головной продукт как правило содержит некоторое количество гс-ксилола. Этилбен-зол, полученный сверхчеткой ректификацией, практически не должен содержать других углеводородов, выкипающих в интервале этилбензола и мономерного стирола, так как чистота этилбензола в значительной степени определяет максимальную чистоту товарного мономерного стирола, который может быть получен из него.

Этилбензол, получаемый сверхчеткой ректификацией ксилольной фракции, представляет собой весьма высококачественное сырье для производства стирола. Установки' дегидрирования этилбензола и выделения и очистки мономерного стирола, построенные одновременно с секцией сверхчеткой ректификации в 1956 г., работали со времени их первоначального пуска почти непрерывно без капитальных ремонтов. Проблемы загрязнения аппаратуры и образования отложений, столь часто встречавшиеся при производстве мономерного стирола в начальный период внедрения его в промышленности, на заводе в Биг-Спринге полностью отсутствуют. Из этого отнюдь не следует делать вывод, что источником загрязнения является этилбензол, получаемый алкили-рованием бензола этиленом. Это лишь указывает на то, что этил-бензол, выделяемый из ксилольной фракции сверхчеткой ректификацией, не содержит примесей того типа, которые присутствуют в продукте алкилирования бензола. Возможно, что получение этил-бензола сверхчеткой ректификацией и дает некоторые преимущества в этом отношении по сравнению с процессом алкилирования, но вопрос этот еще не изучен.

циальная ценность возрастает приблизительно до 6,6 цент/л. Хотя чистый этилбензол не имеет вполне устойчивых рынков сбыта, поскольку он применяется почти исключительно в качестве полупродукта для дальнейшей переработки на стирол, потенциальная ценность его в виде продукта высокой чистоты составляет около 12 цент/л. Такое сравнительно значительное повышение ценности продукта в сочетании с тем фактором, что этилбензол, получаемый сверхчеткой ректификацией, может успешно конкурировать и даже заслуживает предпочтения перед алкилационным этилбензолом, создает серьезные экономические стимулы для внедрения рассмотренного процесса. Несомненно, что в настоящее время извлечение этилбензола из ксилолъных фракций для производства мономерного стирола является весьма рентабельным процессом.

б) работающие с ректификацией .

Потребность нефтехимической промышленности в практически чистых индивидуальных углеводородах стимулировала дальнейшую разработку и совершенствование методов вторичной перегонки, в частности оснащение установок колоннами четкой и сверхчеткой ректификации, имеющими несколько десятков, а иногда и сотен тарелок. Промышленное оформление процессов вторичной перегонки различно и зависит от характера сырья, требуемой четкости ректификации, числа и конструкции ректификационных тарелок, кратности орошения и др.

Разделение таких изомеров в промышленности осуществляется комбинированием процессов сверхчеткой ректификации и низкотемпературной кристаллизации . В первой стадии для получения о-ксилола 98%-ной чистоты при кратности орошения 8 : 1 требуется

Этилбензол содержится во фракции ароматических углеводородов С8 — продуктов каталитического риформинга , откуда он может быть выделе^ методом сверхчеткой ректификации . Однако этот продукт дорог, # на практике этилбензол получают путем алкилирования бензола этиленом по peatf-ции **!

Широко развивающиеся в последнее время процессы выделения из нефти узких фракций и исследования их физико-химических свойств, процессы выделения индивидуальных углеводородов, организация производства синтеза этих углеводородов, промышленное внедрение методов сверхчеткой ректификации вызвали необходимость в значительном повышении погоноразделительной способности лабораторных приборов для перегонки нефти и нефтепродуктов. В связи с этим в последнее время был разработан ряд удачных конструкций лабораторных колонок, позволяющих полностью разделять смеси жидкостей, различающихся но температурам кипения на 2-3°.

24. Короткое П. И., Словинский Д. М. Опыт пуска и освоения установки сверхчеткой ректификации этилбензола на Полоцком НПЗ. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1975.

для выделения изомеров из сырых ксилолов. Наиболее экономичное разделение ароматических углеводородов С8Ню в промышленных условиях достигается комбинированием процессов сверхчеткой ректификации и низкотемпературной кристаллизации . Таким путем достигается получение этилбензола и изомеров ксилола высокой чистоты пр-и большом отборе их от исходного сырья.

Кратность орошения в колоннах от 60 до 100. Важным фактором работы колонны сверхчеткой ректификации является постоянство кратности орошения и его соответствие расчетному значению. Поэтому необходимо контролировать и четко регулировать загрузку колонны при фиксированном расходе горячей флегмы. Колонны сверхчеткой ректификации снабжены большим числом тарелок, отличаются значительной инерцией, и рост концентрации целевого продукта в них растянут во времени. Например, увеличение концентрации о-ксилола с 87 до 98% наступает после 4—5 сут работы установки.

В первую очередь была усовершенствована фракционированная перегонка созданием колонн с числом теоретических тарелок 50—100 и даже больше . С помощью сверхчеткой ректификации можно разделить углеводороды с разницей температур кипения до 3°, если только они не образуют смеси с ненормальной упругостью паров. Если разницы в температурах кипения меньше чем 3°, то ректификация становится непрактичной. Берч, Докси и Доув описали применение сверхчеткой ректификации для получения в крупных масштабах изогексановых и изо-гептановых концентратов; эти концентраты не состоят из индивидуальных углеводородов, а представляют узкокипящие смеси, по существу, не содержащие я-парафинов.

Следует указать, что одна из больших нефтеперерабатывающих компаний фирма «Косден», намерена подвергнуть сверхчеткой ректификации С8-фрак-цию, полученную с установки платформинга, для выделения из нее этил-бензола, который будет использован для производства стирола. Эта фракция содержит 27% этилбензола.

Крупнотоннажные способы разделения и очистки, многие годы использовавшиеся нефтяной промышленностью для производства топлив и масел, в ряде случаев потребовали усовершенствования и уточнения, чтобы обеспечить необходимую в химическом производстве высокую чистоту сырья и продуктов. Обычный метод разделения — дистилляция — имеет самое широкое применение и в нефтехимических процессах в виде различных атмосферных и вакуумных перегонок. Разделение весьма близко кипящих компонентов методом ректификации требует применения колонн с очень большим количеством тарелок и числом орошения. Так, этилбензол отделяется от n-ксилола в колонне сверхчеткой ректификации с 350 тарелками и числом орошения от 60 до 100 .