Спосіб переробки сирого бензолу методом гідроочищення для одержання моторного толуолу

1. Спосіб переробки сирого бензолу методом гідроочищення для одержання моторного толуолу, за яким попередньо одержують доменний кокс шляхом коксування вугілля на коксохімічних заводах, одержують шляхом відповідних хімічних процесів сирий бензол, здійснюють технологічний процес, при якому проводять попередню ректифікацію сирого бензолу, одержують після попередньої ректифікації сирого бензолу основну й додаткові фракції і залишки процесу ректифікації, подають очищений продукт для виконання процесу повторної ректифікації, проводять повторну ректифікацію очищеного продукту, а ви хідний цільовий продукт у вигляді моторного толуолу і побічні продукти у вигляді бензолу для синтезу толуолу й сольвенту одержують у процесі ректифікації сирого бензолу з використанням відповідних хімічних процесів, який відрізняється тим, що після попередньої ректифікації сирого бензолу проводять гідроочищення фракції "бензол-толуолксилол", у процесі гідроочищення фракції "бензолтолуол-ксилол" виконують технологічні операції по введенню в процес гідроочищення очищеного коксового газу, здійснюють у процесі ректифікації очищеного бензолу технологічні операції по виділенню компонента моторного палива, що підвищує октанове число палива, а вихідний цільовий продукт у вигляді моторного толуолу і побічні продукти у вигляді бензолу для синтезу толуолу й сольвенту одержують у процесі ректифікації сирого бензолу з використанням відповідних хімічних процесів, включаючи технологічні операції по вве 2 (19) 1 3 20902 Корисна модель відноситься до галузі хімії, зокрема, до способів одержання високооктанових компонентів моторного палива, а саме, до способів переробки сирого бензолу методом гідроочищення для одержання моторного толуолу. Моторний толуол являє собою високооктановий компонент моторного палива, що утворюється із сирого бензолу - побічного продукту при виробництві доменного коксу на коксохімічних заводах (коксування вугілля). Моторний толуол може бути отриманий із сирого бензолу гідроочищенням і наступною ректифікацією бензол/толуол/ксилол і С9/С10 фракцій. Моторний толуол (motorentoluol) є продуктом ректифікації бензол-толуол-ксилол і С9/С10 фракцій рафіната і являє собою суміш, сполука компонентів якої представлена в таблиці 1. Таблиця 1 1 2 3 4 Толуол Легкі неароматичні вуглеводні Ароматичні сполуки С9/С10 Зміст сірки. 65 вага % 17 вага % 18 вага % 0.001% Даний продукт може бути отриманий за допомогою установки гідроочищення шляхом змішування головної фракції й толуолу - ксилольної фракції рафіната після виділення бензолу з виходом до 16% від ресурсів сирого бензолу (160кг на 1 тону сирого бензолу). Основні характеристики моторного толуолу представлені в таблиці 2. Таблиця 2 1 2 Октанове число (моторний метод) Щільність 89-90 865кг/м Практично всі продукти, які утримуються в рафинаті, мають високу детонаційну стійкість і можуть бути використані як компоненти для підвищення октанового числа карбюраторних палив. При цьому може бути використаний і сам рафінат, тим більше, що продукти, які входять в його сполуку, мають температур у кипіння в діапазоні від +45°С до +170°С, а відповідно до сучасних вимог детонаційна стійкість бензинів повинна розподіляться й на його фракції. Як компоненти моторного палива можуть також використовуватися окремі продукти або фракції ректифікації рафіната. Надається можливість широкого використання одержуваних продуктів для виробництва компонентів моторного палива й індивідуальних ароматичних сполук для хімічної промисловості. За такою схемою побудоване виробництво на заводі Redestillationgemeinschaft Gmb, (м. Гельзенкирхен, Німеччина), що належить компанії ARAL AG. На цьому заводі переробляється 250тис. тонн у рік сирого бензолу, що надходить від коксохімічних заводів Німеччини й сусідніх країн. Технологія переробки заснована на процесах гідроочищення сирого бензолу й наступної екстрактивної ректифікації для одержання бензолу для синтезу сольвенту, моторного толуолу й інших продуктів відповідно до кон'юнктури ринку. 4 Відомий спосіб переробки сирого бензолу, при якому одержують шляхом відповідних хімічних процесів сирий бензол, проводять попередню ректифікацію сирого бензолу, одержують після попередньої ректифікації сирого бензолу фракції і залишки процесу ректифікації, очищують продукти, що отримані після ректифікації сирого бензолу, а вихідний цільовий продукт у вигляді моторного толуолу і побічні продукти одержують у процесі ректифікації сирого бензолу з використанням відповідних хімічних процесів, при цьому в процесі ректифікації сирого бензолу використовують каталізатор при температурі не нижче +50-60°С і загальному тиску 20-50атм. [1]. До недоліків відомого способу відноситься те, що цільовий продукт містить підвищений зміст сірки. Найбільш близьким технічним рішенням, як по суті, так і за результатом, що досягається, який обрано за прототип, є спосіб переробки сирого бензолу методом гідроочищення для одержання моторного толуолу, при якому попередньо одержують доменний кокс шляхом коксування вугілля на коксохімічних заводах, одержують шляхом відповідних хімічних процесів сирий бензол, здійснюють технологічний процес, при якому проводять попередню ректифікацію сирого бензолу, одержують після попередньої ректифікації сирого бензолу основну й додаткові фракції, і залишки процесу ректифікації, подають очищений продукт для виконання процесу повторної ректифікації, проводять повторну ректифікацію очищеного продукту, а вихідний цільовий продукт у вигляді моторного толуолу і побічні продукти у вигляді бензолу для синтезу толуолу й сольвенту одержують у процесі ректифікації сирого бензолу з використанням відповідних технологій та хімічних процесів [2]. До недоліків відомого способу переробки сирого бензолу методом гідроочищення для одержання моторного толуолу, який обраний за прототип, відноситься те, що цільовий продукт, який одержують у процесі ректифікації сирого бензолу з використанням відповідних технологій та хімічних процесів, містить підвищений зміст сірки. В основу корисної моделі покладена задача шляхом введення в те хнологічний процес переробки сирого бензолу те хнології гідроочищення сирого бензолу забезпечити зменшення змісту сірки у цільовому продукті, який одержують у процесі ректифікації сирого бензолу з використанням відповідних технологій та хімічних процесів. Суть корисної моделі в способі переробки сирого бензолу методом гідроочищення для одержання моторного толуолу, при якому попередньо одержують доменний кокс шляхом коксування вугілля на коксохімічних заводах, одержують шляхом відповідних хімічних процесів сирий бензол, здійснюють технологічний процес, при якому проводять попередню ректифікацію сирого бензолу, одержують після попередньої ректифікації сирого бензолу основну й додаткові фракції, і залишки процесу ректифікації, подають очищений продукт для виконання процесу повторної ректифікації, проводять повторну ректифікацію очищеного продукту, а вихідний цільовий продукт у вигляді моторного 5 20902 6 толуолу і побічні продукти у вигляді бензолу для у процесі ректифікації сирого бензолу з викориссинтезу толуолу й сольвенту одержують у процесі танням відповідних хімічних процесів, включаючи ректифікації сирого бензолу з використанням відтехнологічні операції по введенню у вихідний моповідних хімічних процесів, полягає в тому, що торний толуол компонента моторного палива, що після попередньої ректифікації сирого бензолу підвищує октанове число палива, при цьому як проводять гідроочищення фракції «бензол-толуолосновну фракцію одержують сірковуглецеву фракксилол», у процесі гідроочищення фракції «бенцію у кількості 4-10% від загального об'єму, як дозол-толуол-ксилол» виконують технологічні опедаткові фракції одержують інден-кумарову фракрації по введенню в процес гідроочищення очищецію у кількості 4% від загального об'єму й ного коксового газу, здійснюють у процесі сольвент-нафту у кількості 8,3% від загального ректифікації очищеного бензолу технологічні опеоб'єму, як залишки процесу ректифікації одержурації по виділенню компонента моторного палива, ють кубові залишки у кількості 0,6% від загального що підвищує октанове число палива, а вихідний об'єму, а з основної сірковуглецевої фракції видіцільовий продукт у вигляді моторного толуолу і ляють коксовий газ, який відправляють на очипобічні продукти у вигляді бензолу для синтезу щення для наступного використання, причому як толуолу й сольвенту одержують у процесі ректифікомпонент моторного палива, який підвищує октакації сирого бензолу з використанням відповідних нове число палива, виділяють у процесі ректифіхімічних процесів, включаючи технологічні операції кації головну фракцію рафінату у кількості 4% від по введенню у вихідний моторний толуол композагального продукту, отриманого в процесі ректинента моторного палива, що підвищує октанове фікації сирого бензолу, бензол для синтезу толуочисло палива. Суть корисної моделі полягає і в лу, сольвенту й компоненту моторного палива, тому, що як основну фракцію одержують сірковугякий підвищує октанове число палива, одержують лецеву фракцію у кількості 4-10% від загального у процесі ректифікації у кількості 60% від загальнооб'єму, як додаткові фракції одержують інденго продукту, отриманого в процесі ректифікації кумарову фракцію у кількості 4% від загального сирого бензолу, моторний толуол одержують у об'єму й сольвент-нафту у кількості 8,3% від загапроцесі ректифікації у кількості 16% від загального льного об'єму, як залишки процесу ректифікації об'єму продукту, отриманого в процесі ректифікації одержують кубові залишки у кількості 0,6% від засирого бензолу, толуол одержують у процесі рекгального об'єму, а з основної сірковуглецевої фратифікації у кількості 5% від загального об'єму прокції виділяють коксовий газ, який відправляють на дукту, отриманого в процесі ректифікації сирого очищення для наступного використання. Суть кобензолу, а сольвент одержують у процесі ректифірисної моделі полягає також і в тому, що як комкації у кількості 7% від загального об'єму продукту, понент моторного палива, який підвищує октанове отриманого в процесі ректифікації сирого бензолу. число палива, виділяють у процесі ректифікації Суть способу переробки сирого бензолу метоголовну фракцію рафінату у кількості 4% від загадом гідроочищення для одержання моторного тольного продукту, отриманого в процесі ректифікалуолу, який заявляється, пояснюється за допомоції сирого бензолу, бензол для синтезу толуолу, гою ілюстрацій, де на Фіг.1 показана блок-схема сольвенту й компоненту моторного палива, який послідовності виконання технологічних операцій, підвищує октанове число палива, одержують у що являють основу способу переробки сирого процесі ректифікації у кількості 60% від загального бензолу методом гідроочищення для одержання продукту, отриманого в процесі ректифікації сиромоторного толуолу, який заявляється, на Фіг.2 пого бензолу, моторний толуол одержують у процесі казана схема процесу переробки сирого бензолу ректифікації у кількості 16% від загального об'єму методом гідроочищення для одержання моторного продукту, отриманого в процесі ректифікації сиротолуолу (як варіант технологічного процесу). го бензолу, толуол одержують у процесі ректифіСпосіб переробки сирого бензолу методом гікації у кількості 5% від загального об'єму продукту, дроочищення для одержання моторного толуолу, отриманого в процесі ректифікації сирого бензолу, який заявляється, здійснюється таким чином. а сольвент одержують у процесі ректифікації у Технологічний процес, який покладено в оснокількості 7% від загального об'єму продукту, отриву способу переробки сирого бензолу методом маного в процесі ректифікації сирого бензолу. гідроочищення для одержання моторного толуолу, Порівняльний аналіз технічного рішення із який заявляється, представлений на Фіг.1 та Фіг.2. прототипом дозволяє зробити висновок, що спосіб Згідно з технологією щодо переробки сирого переробки сирого бензолу методом гідроочищення бензолу методом гідроочищення для одержання для одержання моторного толуолу, який заявлямоторного толуолу попередньо одержують доменється, відрізняється тим, що після попередньої ний кокс шляхом коксування вугілля на коксохімічректифікації сирого бензолу проводять гідроочиних заводах. Далі з доменного коксу шляхом відщення фракції «бензол-толуол-ксилол», у процесі повідних хімічних процесів одержують сирий гідроочищення фракції «бензол-толуол-ксилол» бензол. виконують технологічні операції по введенню в Після отримання сирого бензолу здійснюють процес гідроочищення очищеного коксового газу, технологічний процес, при якому проводять попездійснюють у процесі ректифікації очищеного бенредню ректифікацію зазначеного сирого бензолу. золу технологічні операції по виділенню компоненПо закінченню процесу, згідно з яким провота моторного палива, що підвищує октанове число дять попередню ректифікацію сирого бензолу, палива, а вихідний цільовий продукт у вигляді моодержують основну й додаткові фракції, і залишки торного толуолу і побічні продукти у вигляді бенпроцесу ректифікації, при цьому як основну фракзолу для синтезу толуолу й сольвенту одержують цію одержують сірковуглецеву фракцію у кількості 7 20902 8 4-10% від загального об'єму, як додаткові фракції ють у процесі ректифікації у кількості 5% від загаодержують інден-кумарову фракцію у кількості 4% льного об'єму продукту, отриманого в процесі від загального об'єму й сольвент-нафту у кількості ректифікації сирого бензолу, а сольвент одержу8,3% від загального об'єму, як залишки процесу ють у процесі ректифікації у кількості 7% від загаректифікації одержують кубові залишки у кількості льного об'єму продукту, отриманого в процесі рек0,6% від загального об'єму, причому з основної тифікації сирого бензолу. сірковуглецевої фракції виділяють коксовий газ, Перевага компонентів моторних палив, одерякий відправляють на очищення для подальшого жуваних методом гідроочищення, полягає в тому, використання. що вони мають дуже низький зміст сірки, тому при Після проведення технологічних операцій щоїхньому змішанні з базовими бензинами відбувадо попередньої ректифікації сирого бензолу, проється загальне зниження кількості сірки та її споводять гідроочищення фракції «бензол-толуоллук в одиниці об'єму палива. ксилол». У процесі гідроочищення фракції «бенЗгоряючи, сірка та її сполуки, утворюють токзол-толуол-ксилол» виконують технологічні опесичні окисли, і крім того, як було встановлено, рації по введенню в процес гідроочищення очищезміст сірки приводить до збільшення нагару в каного коксового газу. мері згоряння, що, у свою чергу, також збільшує Продовжують технологічний процес щодо петоксичність газів, які було відроблено. Останні реробки сирого бензолу методом гідроочищення дослідження в цій галузі показали, що навіть недля одержання моторного толуолу виконанням значний зміст сірки в паливі (соті частки відсотка), наступних технологічних операцій, згідно з якими каталізують утворення таких токсичних речовин, подають очищений продукт для виконання процеяк окис вуглецю, окисли азоту та вуглеводні. Крім су повторної ректифікації, після чого проводять того, як відзначалося вище, сірка та її сполуки повторну ректифікацію очищеного продукту. знижують ефективність різних присадок, що застоУ процесі ректифікації очищеного бензолу совуються при виготовленні бензинів. На сьогоздійснюють технологічні операції по виділенню днішній день, закордонні стандарти обмежують компонента моторного палива, який підвищує окзміст сірки в бензинах на рівні 0,02-0,05%, а вітчитанове число палива, при цьому як компонент мозняні - 0,15%. торного палива, який підвищує октанове число Підвищення ефективності способу переробки палива, виділяють у процесі ректифікації головну сирого бензолу методом гідроочищення для одерфракцію рафінату у кількості 4% від загального жання моторного толуолу, який заявляється, у продукту, отриманого в процесі ректифікації сиропорівнянні із прототипом, досягається тим, що в го бензолу. технологічний процес переробки сирого бензолу На завершальній стадії технологічного процевведено технології гідроочищення сирого бензолу су щодо переробки сирого бензолу методом гідрозабезпечити зменшення змісту сірки у цільовому очищення для одержання моторного толуолу, продукті, який одержують у процесі ректифікації одержують у процесі ректифікації сирого бензолу сирого бензолу з використанням відповідних техвихідний цільовий продукт у вигляді моторного нологій та хімічних процесів. толуолу й побічні продукти у вигляді бензолу для Джерела інформації синтезу толуолу й сольвенту з використанням від1. Химические вещества из угля. Под общей повідних хімічних процесів, включаючи технологічред. Ю. Фальбе. Пер. с нем. М., Химия.,1980. ні операції по введенню у вихідний моторний то2. Создание технологии комплексной перералуол компонента моторного палива, який підвищує ботки углесодержащего сырья с целью получения октанове число палива, при цьому бензол для жидких и газообразных продуктов, в том числе синтезу толуолу, сольвенту й компонента мотормототоплив. ИНФОУ. г. Донецк, 1994 - аналог. ного палива, який підвищує октанове число пали3. Коляндр Л.Я. Новые способы переработки ва, одержують у процесі ректифікації у кількості сырого бензола. М., Металлургия., 1976. - прото60% від загального продукту, отриманого в процесі тип. ректифікації сирого бензолу, моторний толуол 4. Харлампович Г.Д. Кауфман А.А. Те хнология одержують у процесі ректифікації у кількості 16% коксохимического производства. М., Металлургия, від загального об'єму продукту, отриманого в про1995. цесі ректифікації сирого бензолу, толуол одержу 9 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 20902 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601