Brevet FR2096587A1 — publié le 19720218

L'invention concerne un procédé pour l'extraction de produits aromatiques à partir de mélanges d'hydrocarbures qui contiennent de la paraffine et/ou du naphtène, ainsi que des produits aromatiques, par extraction et/ou par distillation extractive. Pour l'obtention d'hydrocarbures aromatiques sont apparus récemment des procédés d'extraction et/ou de distillation extractive. Les solvants mis en oeuvre, à cet effet, doivent se distinguer par une sélectivité et une capacité élevée, une faible viscosité, une importante différence de point d'ébullition par rapport au produit aromatique que l'on veut isoler, et une résistance thermique et chimique élevée. On sait que l'on peut mettre en oeuvre comme solvants sélectifs les N-méthyl-pyrrolidone, sulfoxyde de diméthyle, éthylèneglycol et ses dérivés, monométhylformamide, diméthylformamide, morpholine, sulfone, furfurol, ani line, esters d'acide carbonique et N-alcoyl-caprolactame. Tous ces solvants ne sont pas arrivés à trouver une importance technique. La majorité des solvants indiqués montre qu'il n'y a pas de solvant qui satisfasse à toutes les exigences précédentes. Ou bien les solvants possèdent une capacité élevée et une faible sélectivité ou l'inverse, et beaucoup de solvants ne répondent pas aux exigences relatives à la stabilité et à la viscosité. On connatt l'utilisation, pour améliorer et la sélectivité et la capacité, de mélanges binaires de solvants. On mélange un solvant dont la capacité est importante et la sélectivité faible, appelé dans ce qui suit "le solvant principal", avec un solvant dont la capacité est faible et la sélectivité élevée nommé dans la suite "le solvant auxiliaire", les solvants auxiliaires ne sont pas miscibles sans limite avec les produits aromatiques. Comme solvant principal, on met en oeuvre principalement les N-méthylpyrrolidone, morpholine, Nalcoyl-caprolactame, et sulfoxyde de diméthyle. L'éthylèneglycol et ses dérivés, ainsi que l'eau, sont utilisés comme solvant auxiliaire. !ut-lisation d'un mélange binaire de solvants améliore la sélectivité du solvant principal utilisé.La sélectivité du mélange se situe entre celle du solvant principal et celle du solvant auxiliaire. Comme les solvants principaux ne présentent qu'une sélectivité très insuffisante, on doit ajouter aux premiers une quantité importante de solvant auxiliaire. En conséquence, la capacité diminue toujours, comparativement à celle du solvant principal, dans la plupart des cas, de façon importante. Quand on a ajouté comme solvant auxiliaire de l'eau par exemple, la capacité pourra atteindre, après que l'on aura atteint la sélectivité recherchée, une valeur si faible que l'utilisation technique du mélange comme agent d'extraction ne sera plus judicieuse. Ltinvention a pour but d'augmenter la sélectivité du mélange de solvants, sans que la capacité diminue. le procédé de l'invention est caractérisé en ce que l'on emploie, comme agent d'extraction, un mélange de trois solvants au moins, mélange qui est constitué par un solvant principal, au moins un solvant auxiliaire, et au moins un composant supplémentaire. Il a été constaté, en effet, que par addition de composants supplémentaires, les sélectivités des mélanges binaires peuvent être amél-orées sans abaissement de la capacité. Comme composants supplémentaires, on fera appel à des produits dont la sélectivité et la capacité se situent entre celles du solvant principal et celles du solvant auxiliaire. les lactame et les éthanolamines conviennent comme composants supplémentaires. On trouve comme particulière- ment adapté à cet usage le -caprolactame que l'on utilise dans la proportion de 1 à 50 % en poids, calculé sur le mélange de solvants. le mélange de solvants se composera, par suite du solvant principal dans la proportion de 20 à 80 % en volume, du composant supplémentaire dans la proportion de i à 50 % en volume, et du solvant auxiliaire dans la proportion de 20 à 70 9k en volume. Il apparait ainsi d'importants avantages techniques et économiques, car la circulation d'agent d'extraction est diminuée, et le débit des appareils utilisés peut être augmenté. Par suite, les dépenses en investissements et en énergie s'abaissent. L'utilisation des composants supplémentaires n' entraine pas de complication du procédé, car le mélange ternaire ou plus, d'agent d'extraction contenant des composants supplémentaires, peut être traité comme un mélange binaire et circuler en circuit fermé. L'invention est exposée plus en détail par l'exemple suivant Une fraction d'une essence de reformage qui contient 13,7 % en poids de benzène 7,1 fio en poids de toluène 35,7 P en poids de xylène est mélangée intimement, pendant 30 min, à la température ambiante avec quatre fois son volume d'un mélange de 44 5' en poids de N-méthyl-caprolactame 45 % en poids d'éthylèneglycol 11 % en poids de # -caprolactame. On a obtenu les capacités et sélectivités suivantes Produit aromatique capait sélectivité Benzène 0,47 8,9 Toluène 0,34 6,3 Xylène 0,31 5,9 L'extraction de la même fraction de reformage avec un mélange binaire au N-méthylcaprolactame qui contenait également 45 46 en poids dgéthylène-glycol a donné les chiffres suivants Produit aromatique capacité sélectivité Benzène 0,47 5,5 Toluène 0,34 3,7 Xylène 0,28 3,1 La supériorité du solvant ternaire sur le solvant binaire ressort nettement de cet exemple. Alors que la capacité n'est pas réduite, la sélectivité est avec le premier jusque 90 5' plus élevée. On peut mettre en oeuvre, pour obtenir des produits aromatiques purs des essences de reformage, essence de straigtrun, pyrolysats, essences de craquage, condensats de la cokéfaction de lignite ou de houille, produits d'hydrogéna tion du traitement des huiles minérales ou du goudron, etc.. On exécute lVextraction par les procédés habituels de l'extraction liquide-liquide sous une température normale ou modérément élevée. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'extraction de produits aromatiques à partir de mélanges d'hydrocarbures qui peuvent contenir de la paraffine, du naphtène ainsi que des produits aromatiques, par extraction sélective et, éventuellement, distillation extractive, procédé caractérisé en ce que l'on emploie comme agent d'extraction, un mélange de trois solvants au moins, mélange qui est constitué par un solvant principal, au moins un solvant auxiliaire9 et au moins un composant supplémentaire. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise comme composants supplémentaires les -caprolactame monoéthanolamine diéthanolamine triéthanolamine 3.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le solvant principal est mis en oeuvre dans la proportion de 20 à 80 % en poids, le composant supplémentaire dans la proportion de 1 à 50 5' en poids, et le solvant auxiliaire dans la proportion de 20 à 70 % en poids, calculé sur le mélange de solvants.