Способ совместного получения гексанового растворителя и циклопентана
METHOD OF CO-PRODUCING HEXANE SOLVENT AND CYCLOPENTHANE

Изобретение относится к области нефтехимии, а конкретнее к способу переработки гексансодержащей фракции, выделенной из широкой фракции легких углеводородов (ШФЛУ), для получения ценных продуктов, таких как гексановый растворитель полимеризационной чистоты и циклопентан, который можно использовать в качестве вспенивающего агента при производстве вспененного пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.
На большинстве российских заводов по переработке попутного нефтяного газа (ПНГ) производят легкие и тяжелые фракции разделением ПНГ. Легкие фракции - отбензиненный газ подаются в распределительные сети и магистральные газопроводы. Тяжелые фракции ШФЛУ поставляются на газоперерабатывающие заводы нефтехимических комплексов, где имеются газофракционные установки для выделения бутана, пропана, пентана, гексана и их смесей [Кирпичников П.А., Лиакумович А.Г., Победимский Д.Г., Попова Л.М. Химия и технология мономеров для синтетических каучуков: Учебное пособие для вузов. - Л.: Химия, 1981. - 264 с].
2
6
5
6
ШФЛУ, согласно ТУ 38-101-524-93, представляет смесь предельных углеводородов С-С и выше, которая для выделения товарных продуктов подвергается фракционированию на ректификационных колоннах с отбором товарных продуктов, таких как фракции пропана, бутана, изобутана, смеси пропана-бутана и газового бензина С и выше, гексана, содержание С в этой фракции составляет не более 15 мас. %.
Недостатками товарного гексана, выделяемого на установках фракционирования ШФЛУ, являются широкий диапазон кипения, что не позволяет без дополнительной очистки использовать его в качестве растворителя в производстве синтетических каучуков.
6
6
Известна установка по полезной модели РФ №120578, опубл. 27.09.2012, МПК B01D 53/00 (2006.01), на которой проводится фракционирование попутного нефтяного газа и получение бензина газового стабильного, смеси пропан-бутана и сухого отбензиненного газа. Недостатком полезной модели является то, что из состава бензина газового стабильного не выделяется фракция углеводородов С и выше, что ухудшает качество товарного продукта. Кроме того, теряется ценная фракция углеводородов С и выше, из которой можно получать ценные продукты нефтехимии, имеющие большое народно-хозяйственное значение.
6
Известны установки фракционирования по полезным моделям РФ №49609, опубл. 27.11.2005, МПК F25J 3/02 (2000.01) и №80544, опубл. 10.02.2009, МПК F25J 3/02 (2006.01), в которых предусмотрены блоки ректификационного разделения ШФЛУ с линиями вывода пропан-бутановой и пентан-гексановой фракций. Однако в данных установках не предусмотрен блок выделения С-фракции в качестве отдельного потока.
Описана установка для разделения ШФЛУ с выделением гексановой фракции - патент РФ №2254316, опубл. 20.06.2005, МПК С07C 7/04 (2000.01). На данной установке также не предусмотрено разделение гексановой фракции для выделения гексанового растворителя и циклопентана, что не позволяет сделать ее более экономически выгодной, т.к. теряются ценные компоненты, имеющие спрос на рынке нефтехимических продуктов.
6
Наиболее близким является способ переработки С-фракции, выделенной из ШФЛУ, по патенту РФ №2177496, опубл. 27.12.2001, МПК C10G 45/44 (2000.01). Целью этого изобретения является выделение только гексансодержащей фракции, при этом выделение циклопентана из нее не предусмотрено. Согласно этому изобретению гексансодержащую фракцию, выделенную из ШФЛУ, направляют в ректификационную колонну, с верха которой отбирают фракцию с концом кипения не выше 65°C, а из куба - фракцию с началом кипения не ниже 75°С, при этом колонна дополнительно снабжена трубопроводом для отвода боковой фракции с температурой кипения 65-75°C в реактор гидроочистки. Гидрированный продукт из реактора гидроочистки направляют в колонну ректификации, из кубовой части которой получают продукт с содержанием н-гексана не менее 50 мас. % и бензола 1,84-2,31 мас. % в количестве 2 т/ч, который используют в качестве растворителя для производства каучуков СКД-К (бутадиеновых каучуков на кобальтовом катализаторе). Схемой предусмотрена возможность направления части фракции после гидроочистки в рецикл. Верхний продукт колонны ректификации направляют на гидрирование во второй реактор гидроочистки, из которого гидрированный продукт отводят в колонну ректификации для выделения верхом изогексановой фракции, содержащей более 90 мас. % изогексанов, и кубом гексановой фракции с содержанием н-гексана не менее 37 мас. % и бензола до 0,02 мас. % в количестве 0,65 т/ч, которую используют в качестве растворителя для производства каучуков СКЭПТ (этилен-пропилен-диеновых каучуков) и других полимеров. Указано, что гидроочистку можно проводить в присутствии алюмоплатинового катализатора при температуре 250-300°C, давлении 2,0 МПа и объемном соотношении сырья с водородом, равном 1:80, при одинаковых условиях работы двух реакторов гидрирования.
Недостатком данного способа является то, что в первой колонне ректификации боковым трубопроводом выделяют узкую гексансодержащую фракцию ШФЛУ с температурой кипения 65-75°C, при этом верхний продукт с концом кипения не выше 65°C используют в качестве высокооктанового компонента для моторного топлива, при этом не выделяют такой ценный компонент как циклопентан, изначально содержащийся в гексансодержащей фракции ШФЛУ (температура кипения циклопентана составляет 49°C). Также в данном способе предусмотрено два реактора гидроочистки, которые загружены дорогим алюмоплатиновым катализатором, что увеличивает затраты. По этому способу в качестве целевых продуктов получают два растворителя, сильно различающихся по качеству: после первого реактора гидроочистки и последующей ректификации - гексановый растворитель с высоким содержанием бензола, а после второго реактора гидроочистки и ректификации - гексановый растворитель с низким содержанием бензола. При этом основное количество получаемого растворителя (порядка 75%) приходится на долю растворителя с высоким содержанием бензола, что делает данный способ слишком затратным по отношению к производству универсального гексанового растворителя с низким содержанием бензола, имеющего более высокий спрос на рынке нефтехимической продукции.
Технической задачей изобретения является одновременное получение из гексансодержащей фракции, выделенной из ШФЛУ, гексанового растворителя с содержанием бензола менее 0,02 мас. % и циклопентана.
Для решения поставленной задачи предлагается способ совместного получения гексанового растворителя с содержанием бензола менее 0,02 мас. % и циклопентана из гексансодержащей фракции, выделенной из ШФЛУ, которую направляют в колонну фракционирования, с верхней части которой выделяют гексансодержащую фракцию с концом кипения не выше 75°C. Гексансодержащую фракцию с концом кипения не выше 75°C в объемном соотношении с водородом, равном 1:500-700, направляют в реактор гидроочистки от непредельных и серосодержащих соединений в присутствии активированного водородом алюмоплатинового и/или алюмо-кобальт-молибденового катализаторов при температуре 250-350°C и давлении 1,0-4,5 МПа. Далее гидроочищенную гексансодержащую фракцию направляют в колонну ректификации для выделения с верха изогексановой фракции и из куба гексанового растворителя. Кубовый продукт направляют в реактор гидрирования для доочистки от остаточного количества непредельных и ароматических углеводородов, в частности от бензола, в присутствии активированного водородом никельсодержащего катализатора при температуре 70-200°C и давлении 0,1-1,0 МПа. В результате получают целевой продукт - гидроочищенный гексановый растворитель с содержанием бензола менее 0,02 мас. %, пригодный для использования в производствах синтетических каучуков, например бутадиеновых и этилен-пропилен-диеновых каучуков. Изогексановую фракцию (дистиллят колонны ректификации гидроочищенной гексансодержащей фракции) направляют в ректификационную колонну для выделения с верха пентановой фракции и из куба метилпентан-циклопентановой фракции. Метилпентан-циклопентановую фракцию направляют в следующую ректификационную колонну для выделения из куба метилпентановой фракции, которую можно использовать как компонент моторного топлива, и с верха целевой циклопентановой фракции, которую можно использовать в качестве вспенивающего агента при производстве пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.
Отличительными признаками изобретения являются следующие:
- в реактор гидроочистки направляют верхний продукт колонны фракционирования с концом кипения не выше 75°C в объемном соотношении с водородом, равном 1:500-700;
- гексановый растворитель, выделенный из куба колонны ректификации гидроочищенной гексансодержащей фракции, направляют на доочистку в реактор гидрирования и получают гексановый растворитель с содержанием бензола менее 0,02 мас. %;
- изогексановую фракцию, выделенную с верха колонны ректификации гидроочищенной гексансодержащей фракции, направляют в ректификационную колонну для выделения с верха пентановой фракции и из куба метилпентан-циклопентановой фракции;
- метилпентан-циклопентановую фракцию направляют в следующую ректификационную колонну для выделения из куба метилпентановой фракции и с верха целевой циклопентановой фракции.
- в реакторе гидроочистки проводят гидрирование верхнего продукта колонны фракционирования в присутствии активированного водородом алюмоплатинового и/или алюмо-кобальт-молибденового катализатора при температуре 250-350°C и давлении 1,0-4,5 МПа;
в реакторе гидрирования проводят доочистку гексанового растворителя, выделенного из куба колонны ректификации гидроочищенной гексансодержащей фракции, в присутствии активированного водородом никельсодержащего катализатора при температуре 70-200°C и давлении 0,1-1,0 МПа.
Заявляемый способ совместного получения гексанового растворителя и циклопентана в литературе не описан, что позволяет говорить о соответствии данного изобретения критерию патентоспособности «новизна». Возможность одновременного получения из гексансодержащей фракции, выделенной из ШФЛУ, гексанового растворителя с содержанием бензола менее 0,02 мас. % и циклопентана, реализуемая с помощью новых отличительных признаков, говорит об «изобретательском уровне» заявляемого технического решения. «Промышленная применимость» иллюстрируется описанием примеров реализации способа по предлагаемому изобретению, представленному на фигуре.
4
5
6
7
4
5
6
7
4
5
6
7
6
7
4
5
6
4
5
5
6
6
5
2
-1
2
-1
2
2
Пример 1. Гексансодержащую фракцию ШФЛУ расходом 15 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,03 мас. %; сумму углеводородов С - 8,63 мас. %, в том числе циклопентан - 7,50 мас. %; сумму углеводородов С - 77,25 мас. %, в том числе изогексан - 22,22 мас. %, н-гексан - 20,77 мас. %, бензол - 0,30 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 14,09 мас. %, направляют в среднюю часть колонны фракционирования 1. Колонна фракционирования 1 имеет следующие параметры работы: температура верха - 73°C, температура куба - 111°C, давление верха - 0,5 кгс/см (избыточное). Из куба колонны фракционирования 1 отбирают фракцию с началом кипения не ниже 75°C расходом 7 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,01 мас. %; сумму углеводородов С - 1,06 мас. %, в том числе циклопентан - 1,05 мас. %; сумму углеводородов С - 70,94 мас. %, в том числе изогексан - 4,29 мас. %, н-гексан - 10,42 мас. %, бензол - 0,07 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 27,99 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. Из верхней части колонны фракционирования 1 выделяют фракцию с концом кипения не выше 75°C расходом 8 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,05 мас. %; сумму углеводородов С - 15,25 мас. %, в том числе циклопентан - 13,14 мас. %; сумму углеводородов С - 82,77 мас. %, в том числе изогексан - 37,91 мас. %, н-гексан - 29,83 мас. %, бензол - 0,51 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 1,93 мас. %, которую направляют в верхнюю часть реактора гидроочистки 2. В реакторе гидроочистки 2 происходит гидрирование от непредельных и серосодержащих соединений на активированном водородом алюмоплатиновом катализаторе ИП-62М (ТУ 38.10173-88) при температуре 250°C, давлении 1,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,7 ч, объемном соотношении водород : сырье = 500:1. В результате получают гидрогенизат с остаточным содержанием бензола 0,38 мас. %. Гидрированный продукт расходом 8 т/ч из нижней части реактора гидроочистки 2 направляют в среднюю часть ректификационной колонны 3. Ректификационная колонна 3 имеет следующие параметры работы: температура верха - 96°C, температура куба - 123°C, давление верха - 3,0 кгс/см (избыточное). Из куба ректификационной колонны 3 выделяют гексановый растворитель расходом 6 т/ч, содержащий в своем составе: циклопентан - 2,92 мас. %; сумму углеводородов С - 94,51 мас. %, в том числе изогексан - 34,86 мас. %, н-гексан - 39,63 мас. %, бензол - 0,51 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 2,57 мас. %, который направляют в нижнюю часть реактора гидрирования 4. В реакторе гидрирования 4 происходит доочистка гексанового растворителя от остаточного количества непредельных и ароматических углеводородов, в частности от бензола, в присутствии активированного водородом катализатора «никель на кизельгуре» (ТУ 2172-033-73776139-2015) при температуре 70°С, давлении 0,1 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,7 ч, объемном соотношении водород : сырье = 140:1, с верхней части которого получают целевой продукт - гидроочищенный гексановый растворитель с содержанием н-гексана 39,61 мас. % и бензола 0,01 мас. %, пригодный для использования в производствах синтетических каучуков, например бутадиеновых и этилен-пропилен-диеновых каучуков. С верхней части ректификационной колонны 3 выделяют изогексановую фракцию расходом 2 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,20 мас. %; сумму углеводородов С - 52,25 мас. %, в том числе циклопентан - 43,78 мас. %; сумму углеводородов С - 47,55 мас. %, в том числе изогексан - 47,06 мас. %, н-гексан - 0,42 мас. %, которую направляют в среднюю часть ректификационной колонны 5. Ректификационная колонна 5 имеет следующие параметры работы: температура верха - 39°C, температура куба - 64°C, давление верха - 0,2 кгс/см (избыточное). С верха ректификационной колонны 5 выделяют пентановую фракцию (фракцию с температурой кипения ниже циклопентана) расходом 167 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С -2,40 мас. %; сумму углеводородов С - 97,47 мас. %, в том числе циклопентан - 0,98 мас. %; изогексан - 0,13 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. Из куба ректификационной колонны 5 выделяют метилпентан-циклопентановую фракцию расходом 1833 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 48,13 мас. %, в том числе циклопентан - 47,68 мас. %; сумму углеводородов С - 51,87 мас. %, в том числе изогексан - 51,34 мас. %, н-гексан - 0,46 мас. %, которую направляют в среднюю часть ректификационной колонны 6. Ректификационная колонна 6 имеет следующие параметры работы: температура верха - 87°C, температура куба - 104°C, давление верха - 2,0 кгс/см (избыточное). Из куба ректификационной колонны 6 выделяют метилпентановую фракцию (фракцию с температурой кипения выше циклопентана) расходом 801 кг/ч, содержащую в своем составе: циклопентан - 0,37 мас. %; сумму углеводородов С - 99,63 мас. %, в том числе изогексан - 98,41 мас. %, н-гексан - 1,05 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. С верхней части ректификационной колонны 6 выделяют товарную циклопентановую фракцию расходом 1032 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 85,20 мас. %, в том числе циклопентан - 84,40 мас. %; изогексан - 14,80 мас. %, которую можно использовать в качестве вспенивающего агента при производстве пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.
4
5
6
7
5
6
7
4
5
6
7
6
7
4
5
6
4
5
5
6
6
5
2
-1
-1
2
2
Пример 2. Гексансодержащую фракцию ШФЛУ расходом 18 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,02 мас. %; сумму углеводородов С - 8,01 мас. %, в том числе циклопентан - 6,98 мас. %; сумму углеводородов С - 73,45 мас. %, в том числе изогексан - 23,47 мас. %, н-гексан - 21,41 мас. %, бензол - 0,74 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 18,52 мас. %, направляют в среднюю часть колонны фракционирования 1. Колонна фракционирования 1 имеет следующие параметры работы: температура верха - 73°C, температура куба - 115°C, давление верха - 0,5 кгс/см (избыточное). Из куба колонны фракционирования 1 отбирают фракцию с началом кипения не ниже 75°C расходом 9,31 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,86 мас. %, в том числе циклопентан - 0,85 мас. %; сумму углеводородов С - 64,73 мас. %, в том числе изогексан - 3,76 мас. %, н-гексан - 9,06 мас. %, бензол - 0,09 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 34,41 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. Из верхней части колонны фракционирования 1 выделяют фракцию с концом кипения не выше 75°C расходом 8,69 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,04 мас. %; сумму углеводородов С - 15,66 мас. %, в том числе циклопентан - 13,55 мас. %; сумму углеводородов С - 82,81 мас. %, в том числе изогексан - 44,58 мас. %, н-гексан - 34,64 мас. %, бензол - 1,43 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 1,49 мас. %, которую направляют в верхнюю часть реактора гидроочистки 2. В реакторе гидроочистки 2 происходит гидрирование от непредельных и серосодержащих соединений на активированном водородом алюмо-кобальт-молибденовом катализаторе АКМ (ТУ 38.101194-96) при температуре 350°C, давлении 4,5 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,7 ч, объемном соотношении водород : сырье = 700:1. В результате получают гидрогенизат с остаточным содержанием бензола 0,98 мас. %. Гидрированный продукт расходом 8,69 т/ч из нижней части реактора гидроочистки 2 направляют в среднюю часть ректификационной колонны 3. Ректификационная колонна 3 имеет следующие параметры работы: температура верха - 96°C, температура куба - 120°C, давление верха - 3,0 кгс/см (избыточное). Из куба ректификационной колонны 3 выделяют гексановый растворитель расходом 6,45 т/ч, содержащий в своем составе: циклопентан - 3,05 мас. %; сумму углеводородов С - 94,94 мас. %, в том числе изогексан - 46,10 мас. %, н-гексан - 46,50 мас. %, бензол - 1,32 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 2,01 мас. %, который направляют в нижнюю часть реактора гидрирования 4. В реакторе гидрирования 4 происходит доочистка гексанового растворителя от остаточного количества непредельных и ароматических углеводородов, в частности от бензола, в присутствии активированного водородом катализатора «никель на кизельгуре» (ТУ 2172-033-73776139-2015) при температуре 200°C, давлении 1,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,7 ч, объемном соотношении водород : сырье = 190:1, с верхней части которого получают целевой продукт - гидроочищенный гексановый растворитель с содержанием н-гексана 46,46 мас. % и бензола 0,01 мас. %, пригодный для использования в производствах синтетических каучуков, например бутадиеновых и этилен-пропилен-диеновых каучуков. С верхней части ректификационной колонны 3 выделяют изогексановую фракцию расходом 2,24 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,14 мас. %; сумму углеводородов С - 51,98 мас. %, в том числе циклопентан - 43,77 мас. %; сумму углеводородов С - 47,88 мас. %, в том числе изогексан - 40,20 мас. %, н-гексан - 0,47 мас. %, которую направляют в среднюю часть ректификационной колонны 5. Ректификационная колонна 5 имеет следующие параметры работы: температура верха - 39°C, температура куба - 66°C, давление верха - 0,2 кгс/см (избыточное). С верха ректификационной колонны 5 выделяют пентановую фракцию (фракцию с температурой кипения ниже циклопентана) расходом 177 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 1,81 мас. %; сумму углеводородов С - 98,03 мас. %, в том числе циклопентан - 1,31 мас. %; изогексан - 0,16 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. Из куба ректификационной колонны 5 выделяют метилпентан-циклопентановую фракцию расходом 2063 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 48,03 мас. %, в том числе циклопентан - 47,41 мас. %; сумму углеводородов С - 51,97 мас. %, в том числе изогексан - 43,63 мас. %, н-гексан - 0,51 мас. %, которую направляют в среднюю часть ректификационной колонны 6. Ректификационная колонна 6 имеет следующие параметры работы: температура верха - 87°C, температура куба - 101°C, давление верха - 2,0 кгс/см (избыточное). Из куба ректификационной колонны 6 выделяют метилпентановую фракцию (фракцию с температурой кипения выше циклопентана) расходом 902 кг/ч, содержащую в своем составе: циклопентан - 0,43 мас. %; сумму углеводородов С - 99,57 мас. %, в том числе изогексан - 80,51 мас. %, н-гексан - 1,17 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. С верхней части ректификационной колонны 6 выделяют товарную циклопентановую фракцию расходом 1161 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 85,01 мас. %, в том числе циклопентан - 83,91 мас. %; изогексан - 14,99 мас. %, которую можно использовать в качестве вспенивающего агента при производстве пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.
4
5
6
7
4
5
6
7
4
5
6
7
6
7
4
5
6
4
5
5
6
6
5
2
-1
2
-1
2
2
Пример 3. Гексансодержащую фракцию ШФЛУ расходом 17 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,02 мас. %; сумму углеводородов С - 7,99 мас. %, в том числе циклопентан - 6,80 мас. %; сумму углеводородов С - 75,11 мас. %, в том числе изогексан - 22,36 мас. %, н-гексан - 20,97 мас. %, бензол - 0,44 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 16,88 мас. %, направляют в среднюю часть колонны фракционирования 1. Колонна фракционирования 1 имеет следующие параметры работы: температура верха - 73°C, температура куба - 113°C, давление верха - 0,5 кгс/см (избыточное). Из куба колонны фракционирования 1 отбирают фракцию с началом кипения не ниже 75°C расходом 8,3 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,01 мас. %; сумму углеводородов С - 0,94 мас. %, в том числе циклопентан - 0,93 мас. %; сумму углеводородов С - 64,98 мас. %, в том числе изогексан - 3,79 мас. %, н-гексан - 9,43 мас. %, бензол - 0,09 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 34,07 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. Из верхней части колонны фракционирования 1 выделяют фракцию с концом кипения не выше 75°C расходом 8,7 т/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,04 мас. %; сумму углеводородов С - 14,72 мас. %, в том числе циклопентан - 12,41 мас. %; сумму углеводородов С - 84,76 мас. %, в том числе изогексан - 40,07 мас. %, н-гексан - 31,97 мас. %, бензол - 0,78 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 0,48 мас. %, которую направляют в верхнюю часть реактора гидроочистки 2. В реакторе гидроочистки 2 происходит гидрирование от непредельных и серосодержащих соединений на активированных водородом алюмо-кобальт-молибденовом АКМ (ТУ 38.101194-96) и алюмоплатиновом ИП-62М (ТУ 38.10173-88) катализаторах при температуре 290°C, давлении 3,0 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,7 ч, объемном соотношении водород : сырье = 600:1. Реактор гидроочистки 2 загружен послойно: верхний слой - алюмоплатиновый катализатор, нижний слой - алюмо-кобальт-молибденовый катализатор. В результате получают гидрогенизат с остаточным содержанием бензола 0,52 мас. %. Гидрированный продукт расходом 8,7 т/ч из нижней части реактора гидроочистки 2 направляют в среднюю часть ректификационной колонны 3. Ректификационная колонна 3 имеет следующие параметры работы: температура верха - 96°C, температура куба - 118°C, давление верха - 3,0 кгс/см (избыточное). Из куба ректификационной колонны 3 выделяют гексановый растворитель расходом 6575 кг/ч, содержащий в своем составе: циклопентан - 2,25 мас. %; сумму углеводородов С - 97,11 мас. %, в том числе изогексан - 40,08 мас. %, н-гексан - 42,16 мас. %, бензол - 0,69 мас. %; сумму углеводородов С и выше - 0,64 мас. %, который направляют в нижнюю часть реактора гидрирования 4. В реакторе гидрирования 4 происходит доочистка гексанового растворителя от остаточного количества непредельных и ароматических углеводородов, в частности от бензола, в присутствии активированного водородом катализатора «никель на кизельгуре» (ТУ 2172-033-73776139-2015) при температуре 140°C, давлении 0,45 МПа, объемной скорости подачи сырья 0,7 ч, объемном соотношении водород : сырье = 160:1, с верхней части которого получают целевой продукт - гидроочищенный гексановый растворитель с содержанием н-гексана 42,14 мас. % и бензола 0,01 мас. %, пригодный для использования в производствах синтетических каучуков, например бутадиеновых и этилен-пропилен-диеновых каучуков. С верхней части ректификационной колонны 3 выделяют изогексановую фракцию расходом 2125 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 0,17 мас. %; сумму углеводородов С -53,28 мас. %), в том числе циклопентан - 43,85 мас. %; сумму углеводородов С - 46,55 мас. %, в том числе изогексан - 40,03 мас. %, н-гексан - 0,45 мас. %, которую направляют в среднюю часть ректификационной колонны 5. Ректификационная колонна 5 имеет следующие параметры работы: температура верха - 39°C, температура куба - 63°C, давление верха - 0,2 кгс/см (избыточное). С верха ректификационной колонны 5 выделяют пентановую фракцию (фракцию с температурой кипения ниже циклопентана) расходом 172 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 2,12 мас. %; сумму углеводородов С - 97,73 мас. %, в том числе циклопентан - 1,30 мас. %; изогексан - 0,15 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. Из куба ректификационной колонны 5 выделяют метилпентан-циклопентановую фракцию расходом 1953 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 49,36 мас. %, в том числе циклопентан - 47,60 мас. %; сумму углеводородов С - 50,64 мас. %, в том числе изогексан - 43,53 мас. %, н-гексан - 0,48 мас. %, которую направляют в среднюю часть ректификационной колонны 6. Ректификационная колонна 6 имеет следующие параметры работы: температура верха - 87°C, температура куба - 100°C, давление верха - 2,0 кгс/см (избыточное). Из куба ректификационной колонны 6 выделяют метилпентановую фракцию (фракцию с температурой кипения выше циклопентана) расходом 823 кг/ч, содержащую в своем составе: циклопентан - 0,46 мас. %; сумму углеводородов С - 99,54 мас. %, в том числе изогексан - 82,70 мас. %, н-гексан - 1,15 мас. %, которую направляют на дальнейшее использование. С верхней части ректификационной колонны 6 выделяют товарную циклопентановую фракцию расходом 1130 кг/ч, содержащую в своем составе: сумму углеводородов С - 84,98 мас. %, в том числе циклопентан - 81,93 мас. %; изогексан - 15,02 мас. %, которую можно использовать в качестве вспенивающего агента при производстве пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.
Составы фракций и их количество, а также режимы работы оборудования, описанные в примерах изобретения, могут меняться в зависимости от состава сырья, и не являются единственно возможными.
Таким образом, способ по заявляемому изобретению позволяет достичь:
- выделение с верха колонны фракционирования фракции с концом кипения не выше 75°C из гексансодержащей фракции ШФЛУ позволяет переработать ее в ряд ценных продуктов при помощи специально разработанной в данном изобретении технологической схемы и специально подобранным условиям переработки;
- направление верхнего продукта колонны фракционирования с концом кипения не выше 75°C на гидрирование от непредельных и серосодержащих соединений в реактор гидроочистки в специально подобранном объемном соотношении с водородом в присутствии активированного водородом алюмоплатинового и/или алюмо-кобальт-молибденового катализаторов при специально подобранных режимах (давление, температура), позволяет улучшить эффективность процесса гидрирования, а также снизить затраты на проведение процесса, за счет исключения рециркуляции гидроочищенной фракции;
- направление гексанового растворителя, выделенного из куба колонны ректификации гидроочищенной гексансодержащей фракции, на доочистку в реактор гидрирования от остаточного количества непредельных и ароматических углеводородов, в частности от бензола, в присутствии активированного водородом никельсодержащего катализатора в специально подобранном температурном интервале и давлении, позволяет в максимальном количестве получить целевой продукт - гексановый растворитель с содержанием бензола менее 0,02 мас. %, пригодный для использования в производствах синтетических каучуков, например бутадиеновых и этилен-пропилен-диеновых каучуков;
- использование никельсодержащего катализатора в реакторе гидрирования гексанового растворителя, в отличие от дорогостоящего алюмоплатинового катализатора, как это заявлено в прототипе, позволяет снизить затраты на катализатор;
- направление изогексановой фракции, выделенной с верха колонны ректификации гидроочищенной гексансодержащей фракции, в ректификационную колонну для разделения пентановой и метилпентан-циклопентановой фракций, с направлением метилпентан-циклопентановой фракции в следующую ректификационную колонну позволяет выделить кубовым продуктом метилпентановую фракцию и верхним продуктом целевую циклопентановую фракцию, пригодную для использования в качестве вспенивающего агента при производстве пенополиуретана и/или растворителя для полимеризации.