ES2223839T3

ES2223839T3 - Separacion de elementos aromaticos de las corrientes de petroleo.

Info

Publication number: ES2223839T3
Application number: ES01930781T
Authority: ES
Inventors: Fu-Ming Lee
Original assignee: GTC Technology Inc
Current assignee: GTC Technology Inc
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2005-03-01
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: WO2001083642A2; EP1280869B1; US6781026B2; KR100740734B1; US20030042125A1; AU2001257286A1; WO2001083642B1; EA005398B1; CN1430660A; EA200201162A1; KR20030021157A; DE60105798D1; WO2001083642A3; EP1280869A2; CN1224661C; DE60105798T2; US20010049462A1; ATE277145T1; PT1280869E

Abstract

Proceso para separar al menos un hidrocarburo aromático que tenga 6-12 átomos de carbono por molécula desde al menos un hidrocarburo no aromático de punto de ebullición próximo mediante destilación extractiva de una alimentación que comprende al menos un hidrocarburo aromático y al menos un hidrocarburo no aromático en la presencia de un mezcla de solvente que comprende sulfolano y al menos un co-solvente seleccionado del grupo constituido por 3-metil sulfolano, N-metil-2- pirrolidona, acetofenona, isoforona y morfolina.

Description

Separación de elementos aromáticos de la corrientes de petróleo.

Antecedentes de la invención

La separación de componentes de ebullición muy próximos, tales como hidrocarburos aromáticos y no aromáticos, es inviable y no económico mediante el método de destilación convencional. Un método alternativo de separar componentes de puntos de ebullición próximos es la denominada destilación extractiva (ED). En una columna de destilación ED, un solvente polar no volátil se introduce en la columna cerca de la parte superior para asociarse preferentemente con los componentes más polares en la mezcla de alimentación, de modo que pueda aumentarse notablemente la volatilidad relativa entre los componentes de ebullición próximos, posibilitando así dicha separación. Un co-solvente puede añadirse para mejorar la solvencia o solubilidad y para mejorar el rendimiento total del solvente primario. La volatilidad relativa (\alpha) es una manera de expresar la selectividad de los solventes y está relacionada con el número de etapas teóricas para la separación. Cuando aumenta el valor de \alpha, el número de etapas teóricas o módulos necesarios para conseguir la separación se hace menor. Esto da lugar a una separación más viable desde el punto de vista comercial y reduce el consumo de energía. Sin embargo resulta difícil elegir pares de solventes/co-solventes y exige un ensayo real.

Los principios básicos, el diseño y la operación de los procesos de destilación ED han sido examinados a fondo en la documentación, incluyendo la de Atkins, G.T. y otros, "Aplicación del método de McCabe-Thiele a los cálculos de la destilación extractiva", Chem. Eng. Prog., 45(9), 553-562 (1949); Chambers, J.M., "Diseño y aplicación de la destilación extractiva", Chem. Eng. Prog., 47(11), 555-565 (1951); Hackmuth, K.H., "Puntos de vista industriales sobre los procesos de separación", Chem. Eng. Prog., 48(12), 617-626 (1952); Butlet, et. Al., U.S. Pat. Nº. 3.114.783, y Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th Edition, Mcgraw-Hill Book Company, 1984, pp. 13-53 a 13-57. Estas revelaciones están incorporadas aquí por referencia.

El uso de la destilación extractiva para separar compuestos aromáticos es conocido, en particular para separar benceno, tolueno y xileno de los compuestos no aromáticos, donde los compuestos aromáticos y no aromáticos tienen puntos de ebullición próximos. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos Nº. 3.591.490 muestra un proceso para separar hidrocarburos aromáticos de las mezclas de hidrocarburos utilizando N-metil-pirrolidona o dimetilformamida como solvente. La Patente de los Estados Unidos Nº. 3.723.526 ilustra un método de recuperación de los hidrocarburos aromáticos desde una mezcla de hidrocarburos aromáticos y no aromáticos mediante una combinación de destilación fraccionada preliminar, destilación extractiva fraccionada elevada y extracción de solventes de los fondos de la destilación fraccionada, utilizando sulfolano u otros solventes afines. La Patente de los Estados Unidos Nº. 4.053.369 se refiere a un proceso de destilación extractiva que opera con dos fases líquidas, en una relación de reflujo optimizada, que permite utilizar cantidades disminuidas de solvente. El solvente se elige para que sea muy selectivo y es preferiblemente un solvente del tipo sulfolano. Por último, la Patente de los Estados Unidos Nº. 4.278.505 ilustra un proceso de recuperación de n-hexano libre de compuestos aromáticos mediante destilación extractiva con un solvente selectivo, tal como N-metil-pirrolidona.

Fu-Ming Lee, "Destilación extractiva: punto de ebullición próximo" Chemical Engineering, 112-120 (1998), describe el uso de co-solventes para hacer que las separaciones difíciles sean más económicamente viables. Este informe proporciona datos para la selectividad y solvencia de varios solventes así como su polaridad. Los pares de solvente/co-solvente probados en dicho informe incluyen el ciclohexanol y etilenglicol,. Ciclohexanol y tetraetilenglicol, N-metil-pirrolidona y etilenglicol, tetraetilenglicol y N-metil-pirrolidona, 3-metil sulfolano y agua, di-n-propil sulfona y agua, así como 3-metil sulfolano y dimetil sulfona. Este informe indica que elegir pares de solvente/co-solvente es difícil debido a las limitaciones actuales sobre el conocimiento del comportamiento de los componentes polares en solución, por lo que una experimentación es necesaria para seleccionar los co-solventes.

Sin embargo, ninguno de los anteriores documentos enseña las nuevas combinaciones de solventes y co-solventes que son el objeto de la presente invención. En consecuencia, hay necesidad de desarrollar mezclas de solventes y co-solventes más adecuadas que las actualmente conocidas para uso en la destilación extractiva de mezclas de hidrocarburos aromáticos y no aromáticos.

Resumen de la invención

La presente invención se refiere a un proceso efectivo para separar mezclas de compuestos aromáticos y no aromáticos de punto de ebullición próximo mediante la destilación extractiva utilizando un solvente orgánico polar o una mezcla de solventes orgánicos polares. De este modo, pueden obtenerse compuestos aromáticos de alta pureza a partir de una mezcla que comprende compuestos aromáticos y no aromáticos mediante destilación extractiva utilizando un nuevo solvente orgánico polar o una nueva mezcla de solventes orgánicos polares. Otros objetos y ventajas resultarán evidentes a partir de la memoria descriptiva detallada de la invención y las reivindicaciones adjuntas.

Según una realización de la presente invención, un proceso para separar uno o más hidrocarburos aromáticos desde uno o más hidrocarburos no aromáticos, en el que una mezcla de alimentación de dichos compuestos se somete a destilación extractiva en una columna de destilación extractiva, utilizando sulfolano como solvente de extracción, incluye la mejora de que el solvente de extracción comprende también por lo menos un co-solvente seleccionado entre el grupo constituido por 3-metil sulfolano, N-metil-2-pirrolidona, acetofenona, isoforona y morfolina.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 ilustra una realización preferida del proceso de destilación extractiva según la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La Figura 1 ilustra un proceso y aparato preferidos según la presente invención. La mezcla de alimentación, que comprende hidrocarburos aromáticos e hidrocarburos no aromáticos, se introduce a través del conducto 1 a la parte media de una columna de destilación extractiva multietápica 3. La temperatura de la mezcla de alimentación, que circula a través del conducto 1, se puede ajustar controlando el intercambiador de calor 2 de modo que se añada calor o se elimine calor desde la mezcla de alimentación. El solvente procedente de la unidad de almacenamiento de solventes 20 se introduce en la columna de destilación extractiva 3 a través del conducto 22 y una corriente elevada, enriquecida en hidrocarburos no aromáticos, se extrae desde la parte superior de la columna de destilación extractiva 3 a través del conducto 4. Esta corriente aérea puede hacerse pasar completamente al lugar de almacenamiento o a otras unidades de procesos o, como suele ser el caso, la corriente aérea puede ser condensada de forma total o parcial, con una de sus partes retornando a la columna de destilación extractiva 3 como reflujo. La corriente elevada que pasa a través del conducto 4 es condensada en el condensador 5 para proporcionar una corriente aérea condensada. Una parte de la corriente aérea condensada puede hacerse retornar a la columna de destilación extractiva 3 como reflujo a través del conducto 6, mientras que le resto de la corriente aérea condensada proporciona producto o se hace pasar a otras unidades de proceso a través del conducto 7.

Una corriente inferior se retira desde una parte más baja de la columna de destilación extractiva 3 a través del conducto 11. Una parte de la corriente retirada desde el fondo de la columna de destilación extractiva 3 puede calentarse y retornarse a la columna de destilación extractiva 3. Por ejemplo, según una realización preferida, una parte de la corriente de producto procedente del fondo puede retirarse a través del conducto 8, calentarse en el intercambiador de calor 9 y luego hacerse retornar a la parte inferior de la columna de destilación extractiva 3 a través del conducto 10.

Las condiciones operativas en el calderín 2, el condensador 5 y el calderín 9 se pueden controlar e interconectarse con el flujo de solventes a través del conducto 22, el flujo de la mezcla de alimentación a través del conducto 1, la corriente de reflujo a través del conducto 6 y la corriente del fondo que circula a través del conducto 11, de modo que la mezcla de alimentación introducida en la columna de destilación extractiva 3 sea fraccionada para proporcionar una corriente aérea que está enriquecida en hidrocarburos no aromáticos y una corriente inferior que comprende, de forma predominante, hidrocarburos aromáticos y el solvente.

La corriente del fondo que pasa a través del conducto 11 se puede transferir al lugar de almacenamiento utilizado en otros procesos o, en una realización preferida, hacerse pasar a otra columna de destilación 13 (normalmente referida como extractora de solventes). Cualesquiera ajustes a la temperatura de la corriente del fondo que pasa a través del conducto 11 necesaria para la destilación fraccionada eficiente (estabilización) en la columna 13 se puede realizar ajustando adecuadamente el intercambiador de calor 12. Una corriente aérea, que comprende predominantemente hidrocarburos aromáticos, se retira desde la parte superior de la columna 13 a través del conducto 14. Esta corriente aérea puede condensarse al menos en parte en el condensador 15. Una parte de la corriente aérea retirada desde el condensador 15 se puede hacer retornar a través del conducto 16 como reflujo para la columna 13, con el resto de la corriente aérea siendo retirada como producto, es decir, hidrocarburos aromáticos de alta pureza, a través del conducto 17.

Una corriente del fondo que comprende predominantemente el solvente (normalmente referido como solvente pobre) se retira desde la parte inferior de la columna (estabilizadora) 13 a través del conducto 18. Una parte de esta corriente de fondo se encamina, en una realización preferible, de nuevo al lugar de almacenamiento de solvente 20 y luego se recicla a la columna de destilación extractiva 3, mientras que otra parte de la corriente del fondo se calienta en un calderín (no ilustrado) y se hace retornar a la parte inferior de la columna 13. De vez en cuando, las impurezas que pueden acumularse en el solvente se pueden eliminar del sistema extrayendo una pequeña corriente de purga a través del conducto 19. El solvente perdido a través de la corriente de purga o a través de otras pérdidas de proceso puede compensarse por una corriente que pasa a través del conducto 21 y entra en el lugar de almacenamiento 20 de solvente.

En un proceso de destilación extractiva (ED), el agente extractivo (o solvente) se añade a una mezcla de alimentación de componentes que ha de separarse de modo que la diferencia de volatilidad entre los componentes de la mezcla se mejore y se haga posible una separación efectiva por destilación. El agente extractivo y los componentes menos volátiles fluyen a la parte inferior de la columna de destilación, donde el componente extraído se recupera mediante una segunda destilación posterior.

El agente extractivo suele elegirse sobre la base de su selectividad para mejorar la volatilidad relativa de los componentes que se van a separar y su solvencia (solubilidad) para la mezcla de alimentación. La selectividad es un término relacionado con el cambio en la volatilidad relativa en los componentes de alimentación que se van a separar. La volatilidad relativa (\alpha) se define como

(I)\alpha = (Y_{1}/X_{1})/(Y_{2}/X_{2})

donde X_{1} y X_{2} son las fracciones molares de los componentes 1 y 2, respectivamente, en la fase líquida e Y_{1} e Y_{2} son las fracciones molares de los componentes 1 y 2, respectivamente, en la fase de vapor. Todos los componentes son medidos en la ausencia de solvente. Cuanto mayor es la diferencia en el valor de \alpha de los componentes alimentados que se van a separar, tanto más fácil se hace la separación de los componentes mediante destilación fraccionada. Por lo tanto, un solvente con alta selectividad es un solvente que causa grandes diferencias en el valor de \alpha entre los componentes que se van a separar y, por lo tanto, permite la separación de componentes en una mezcla de alimentación con menos etapas de destilación, una cantidad de reflujo más pequeña y una más alta pureza del producto.

Según una realización preferida de la presente invención, cualquier alimentación de hidrocarburos que contenga al menos un hidrocarburo aromático con 6-10 átomos de carbono por molécula y al menos un hidrocarburo no aromático de punto de ebullición próximo (que contenga, en una realización preferida, 5-10 átomos de carbono por molécula) se pueden utilizar en el proceso de destilación extractiva. En una realización preferida, los puntos de ebullición (en las condiciones de presión atmosférica, es decir, a aproximadamente 1 atmósfera) de los hidrocarburos aromáticos y de los hidrocarburos no aromáticos que se van a separar por el proceso de destilación extractiva de la presente invención, están en el intervalo desde 25 a 175ºC aproximadamente y en una realización más preferida, de 40 a 50ºC. En general, los puntos de ebullición de los hidrocarburos aromáticos y de los hidrocarburos no aromáticos están próximos y difieren en aproximadamente 0,1-5ºC (más preferiblemente 0,3-3ºC) a una presión aproximada de 1 atmósfera.

En una realización preferida, el contenido en compuestos aromáticos en la alimentación es de 10-95% en peso (más preferiblemente 20-80% en peso) y el contenido en compuestos no aromáticos es de 5-90% en peso (más preferiblemente 20-80% en peso).

Ejemplos no limitadores de hidrocarburos no aromáticos alimentados preferidos son n-pentano, n-hexano, 2-metilpentano, 3-metilpentano, n-heptano, 2,2-dimetilpentano, 2,4-dimetilpentano, 3,3-dimetilpentano, 2,3-dimetilpentano, 2-metilhexano, 3-metilhexano, 2,2,3-trimetilbutano, n-octano, 2-metiloctano, n-nonano y compuestos similares y sus mezclas, en particular mezclas que contengan n-heptano.

Ejemplos no limitadores de hidrocarburos aromáticos alimentados preferidos son benceno, tolueno, meta-, orto- y para-xilenos, etilbenceno, trimetilbenceno, metiletilbenceno y compuestos similares y sus mezclas. En particular, los hidrocarburos aromáticos más preferidos son benceno, tolueno y xileno.

En otra realización preferida, el co-solvente utilizado contiene 4-8 átomos de carbono por molécula. Ejemplos no limitadores del co-solvente para esta invención son 3-metilsulfolano, N-metil-2-pirrolidona, acetofenona, isoforona, morfolina y sus mezclas. Los co-solventes actualmente preferidos son 3-metilsulfolano y N-metil-2-pirrolidona.

Según una realización preferida, cualquier relación en peso adecuada de componente (b) (el co-solvente) a componente (a) (sulfolano) en el solvente, que muestre un efecto sinergístico en su rendimiento, puede emplearse en el proceso de destilación extractiva. En una realización preferida, la relación en peso del componente (a) al componente (b) está en el margen de 0,1:1 a 20:1 aproximadamente y en una realización más preferida, desde 0,1:1 a 10:1 aproximadamente.

Cualquier relación en peso adecuada del solvente para cualquiera de las mezclas de alimentación que contengan hidrocarburos anteriormente descritas puede utilizarse. En una realización preferida, la relación de peso de solvente a alimentación (S/F) está en el margen de 0,5:1 a 40:1 aproximadamente y en una realización más preferida, está comprendida entre 0,5:1 y 20:1.

Se puede seleccionar cualquier entrada de alimentación adecuada. En general, la entrada de alimentación está comprendida entre 2 a 70 por ciento de la altura total de la columna empaquetada o embandejada, medida hacia arriba desde el fondo de la columna, preferiblemente en el margen de 5 a 6 por ciento y más preferiblemente en el margen de 7 a 50 por ciento.

Cualquier entrada de solvente adecuada se puede seleccionar en este caso. En general, la entrada de solvente está comprendida entre 50 y 99 por ciento de la altura total de la columna empaquetada o embandejada, preferiblemente en el margen de 70 a 99 por ciento y más preferiblemente en el margen de 80 a 99 por ciento.

Cualquier relación de reflujo adecuada (es decir, la relación en peso de la parte de vapor condensado que se devuelve a la columna de destilación a la parte de vapor condensado que se retira como destilado) se puede utilizar en este caso. En general, la relación de reflujo está en el margen de 0:1 a 100:1 aproximadamente, en una realización preferida en el margen de 0,1:1 a 50:1 y en una realización todavía más preferida, en el margen de 0,1:1 a 5:1.

Cualquier temperatura adecuada en el crisol (calderín) de destilación se puede utilizar en este caso. La temperatura suele estar en el intervalo desde 40º a 210ºC y más preferiblemente en el margen de 65º a 160ºC, aproximadamente. La columna de destilación extractiva se suele calentar más cerca del fondo y menos cerca de la parte superior. En general, la temperatura en la parte superior de la columna donde sale el vapor hacia el condensador está en el intervalo desde 40º a 150ºC aproximadamente y en una realización preferida, en el margen de 65 a 120ºC aproximadamente. El solvente y la alimentación se suelen precalentar (generalmente a una temperatura próxima a la temperatura de la columna del correspondiente punto de entrada) antes de que se introduzcan en la columna empaquetada o embandejada.

Se puede emplear cualquier presión adecuada durante la destilación extractiva. La presión puede variar desde 5 a 100 psig aproximadamente y en una realización preferible, desde 8 a 20 psig aproximadamente.

El producto aéreo (retirada desde la parte superior de la columna) contiene un porcentaje en volumen más pequeño de hidrocarburos aromáticos que la alimentación y un mayor porcentaje en volumen de hidrocarburos no aromáticos que la alimentación. En general, el producto del fondo (retirado desde el fondo de la columna) contiene más hidrocarburos aromáticos que la alimentación y menos hidrocarburos no aromáticos que la alimentación. Además, el producto del fondo contiene prácticamente la totalidad del solvente añadido, que puede separarse de los otros componentes del fondo mediante una destilación simple, puesto que, en general, el solvente tiene un punto de ebullición mucho más alto que los otros componentes del fondo. El solvente pobre recuperado es preferiblemente reciclado a la columna de destilación extractiva.

Cualquier longitud empaquetada adecuada o número de bandejas en una columna de destilación extractiva, que tenga un diámetro de columna adecuado, se puede utilizar en el proceso de esta invención. Las dimensiones exactas de la columna y su diseño dependen de la escala de magnitud de operación, la composición de la alimentación, la composición de solventes, la recuperación deseada y el grado de pureza de los diversos productos de hidrocarburos y factores similares y se puede determinar fácilmente por cualquier persona experta en esta técnica.

Los siguientes ejemplos se presentan a modo ilustrativo de las realizaciones preferidas de la presente invención y no pretenden limitar el objeto de la invención.

Ejemplo 1

Este ejemplo demuestra el efecto sinergístico de mezclar sulfolano (SULF) y 3-metil sulfolano (3MSULF) frente a cada componente solo en la destilación extractiva de una mezcla de alimentación de compuestos aromáticos/no aromáticos.

Una mezcla de hidrocarburos de aproximadamente 50% en peso de benceno y 50% en peso de n-heptano fue añadida a un solvente de destilación extractiva (SULF o 3MSULF o una mezcla de SULF y 3MSULF en varias proporciones) a una relación en peso de solvente a alimentación de 3,0. La mezcla total fue calentada a su punto de ebullición bajo condiciones de reflujo total durante unos 20 a 30 minutos en una célula de equilibrio provista de un condensador de reflujo. A continuación, fue extraída una pequeña muestra por medio de una cámara de sobrepresión impelente desde la célula que contiene la fase líquida del sistema de equilibrio y también fue retirada una muestra del vapor condensado por medio de una cámara de sobrepresión situada inmediatamente debajo del condensador de reflujo. Ambas muestras fueron analizadas y las fracciones en peso de n-heptano y benceno en la fase líquida y en la fase de vapor condensado fueron determinadas mediante un método de cromatografía de gases. La volatilidad relativa (\alpha) fue calculada mediante la Ecuación (1), donde n-heptano es el componente 1 y benceno es el componente 2. Los resultados se resumen en la Tabla I.

TABLA I

Solvente añadido	S/F	Volatilidad relativa(\alpha)
Ningún solvente añadido	0,0	0,57
SULF	3,0	1,97
10% SULF / 90% 3MSULF	3,0	2,48
25% SULF / 75% 3MSULF	3,0	2,44
3MSULF	3,0	2,34
S/F: Relación de solvente/alimentación

Los datos contenidos en la Tabla I muestran que, sin necesidad de añadir solvente, la volatilidad relativa (\alpha) de n-heptano sobre benceno es 0,57 (menor que uno) puesto que el punto de ebullición de n-heptano (98,4ºC) es mucho más alto que el del benceno (80,1ºC). En una relación S/F de 3,0, SULF y 3MSULF puede incrementar, respectivamente, el valor \alpha desde 0,57 a 1,97 y 2,34, haciendo posible la separación en el proceso de destilación extractiva. En un proceso de destilación extractiva, el n-heptano menos polar se eliminará como el producto auxiliar elevado y el benceno más polar se eliminará como el producto del fondo con el solvente, de modo que el valor de \alpha tiene que aumentar a un valor mayor que 1,0 bajo solvente. Valores de \alpha más grandes indican una separación más fácil. La Tabla I indica también el efecto sinergístico de mezclar SULF y 3MSULF, indicando que las mezclas proporcionan mejor valor de \alpha que un solvente solo, para separar n-heptano y benceno. Sería imprevisto para un experto en esta técnica que la combinación de solvente/co-solvente de SULF y 3MSULF produciría este efecto sinergístico.

Ejemplo 2

Este ejemplo demuestra el efecto sinergístico de mezclar sulfolano (SULF) y N-metil-2-pirrolidona (NMP) frente a cada componente solo en la destilación extractiva de una mezcla de alimentación de compuestos aromáticos/no aromáticos.

De nuevo, una mezcla de hidrocarburos de 50% en peso de benceno y 50% en peso de n-heptano fue añadida a un solvente de destilación extractiva (SULF o NMP o una mezcla de SULF y NMP) en diversas proporciones) en una relación en peso de solvente a alimentación de 3,0. El procedimiento experimental en una célula de equilibrio fue repetido como en el Ejemplo 1. La volatilidad relativa (\alpha) fue calculada por la Ecuación (1), donde n-heptano es el componente 1 y el benceno es el componente 2. Los resultados se resumen en la Tabla II.

TABLA II

Solvente añadido	S/F	Volatilidad relativa (\alpha)
Ningún solvente añadido	0,0	0,57
SULF	3,0	1,97
75% SULF / 25%NMP	3,0	2,48
50% SULF / 50% NMP	3,0	2,67
25% SULF / 75% NMP	3,0	2,34
NMP	3,0	2,01

Los datos en la Tabla II demuestran que, en una relación S/F de 3,0, tanto SULF como NMP pueden incrementar individualmente el valor de \alpha desde 0,57 a 2,00 aproximadamente, haciendo posible la separación en el proceso de destilación extractiva. Sin embargo, el efecto sinergístico de mezclar SULF y NMP demuestra que las mezclas proporcionan resultados notablemente mejores que los solventes por sí solos. De hecho, las mezclas de solventes muestran un rendimiento máximo al 50% de SULF y 50% de NMP en el proceso de destilación extractiva para separar n-heptano y benceno. Sería imprevisto para un experto en esta técnica que la combinación de solvente/co-solvente de SULF y NMP produciría este efecto sinergístico.

Ejemplo 3

Este ejemplo ilustra la eficacia de SULF y acetofenona (ACTN) en la separación de compuestos aromáticos y no aromáticos mediante destilación extractiva. El aparato y la alimentación descritos en el Ejemplo 1 se utilizaron para la serie de ensayos de este ejemplo, que se efectuaron con una relación S/F de 3,0. Los resultados de los ensayos se resumen en la Tabla III.

TABLA III

Solvente añadido	S/F	Volatilidad relativa (\alpha)
Ningún solvente añadido	0,0	0,57
SULF	3,0	1,97
75% SULF / 25% ACTN	3,0	2,26
50% SULF / 50% ACTN	3,0	2,01
25% SULF / 75% ACTN	3,0	1,66
ACTN	3,0	1,27

Sobre la base se los resultados de los ensayos en la Tabla III, se llega a la conclusión de que las mezclas de SULF y ACTN que contienen porcentajes más bajos de ACTN, tales como aproximadamente un 25%, pueden ser más efectivas que SULF o ACTN por sí solas. Sería imprevisto para un experto en esta técnica que la combinación de solvente/co-solvente de SULF y ACTN produciría este efecto sinergístico.

Ejemplo 4

Este ejemplo ilustra la eficacia de mezclar otro co-solvente, isoforona (ISOP) con SULF para separar compuestos aromáticos y no aromáticos mediante destilación no extractiva. El aparato y la alimentación descritos en el ejemplo 1 se utilizaron de nuevo para la serie de ensayos de este ejemplo, que fue efectuado con una relación S/F de 3,0. Los resultados se resumen en la Tabla IV.

\newpage

TABLA IV

Solvente añadido	S/F	Volatilidad relativa (\alpha)
Ningún solvente añadido	0,0	0,57
SULF	3,0	2,04
75% SULF / 25% ACTN	3,0	2,28
ISOP	3,0	1,16

La Tabla IV indica que la mezcla del 75% de SULF y 25% de ISOP es más efectiva para la separación de benceno y n-heptano que SULF o ISOP por sí solos. Sería imprevisto para un experto en esta técnica que la combinación de solvente/co-solvente de SULF e ISOP produciría este efecto sinergístico.

Ejemplo 5

Este ejemplo ilustra la eficacia de SULF y morfolina (MORP) en la separación de compuestos aromáticos y no aromáticos mediante destilación extractiva. El aparato y la alimentación descritos en el ejemplo 1 se utilizaron de nuevo para la serie de ensayos de este ejemplo, que fue efectuado con una relación S/F de 3,0. Los resultados se resumen en la Tabla V.

TABLA V

Solvente añadido	S/F	Volatilidad relativa (\alpha)
Ningún solvente añadido	0,0	0,57
SULF	3,0	2,04
75% SULF / 25% MORP	3,0	2,27
50% SULF / 50% MORP	3,0	2,13
25% SULF / 75% MORP	3,0	1,73
MORP	3,0	1,44

Sobre la base se los resultados de los ensayos en la Tabla V, se llega a la conclusión de nuevo que las mezclas de SULF y MORP que contienen porcentajes más bajos de MORP, tales como 25% a 50%, pueden, en realidad, ser más efectivas que SULF o MORP por sí solas. Sería imprevisto para un experto en esta técnica que la combinación de solvente/co-solvente de SULF y MORP produciría este efecto sinergístico.

Aunque la presente invención ha sido descrita para las que actualmente se consideran las realizaciones preferidas, la invención no está así limitada. Por el contrario, la invención está prevista para cubrir diversas modificaciones y disposiciones equivalentes incluidas dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones adjuntas. El alcance de las siguientes reivindicaciones tiene que estar acorde con la más amplia interpretación en cuanto a abarcar todas dichas modificaciones y funciones y estructuras equivalentes.

Claims

1. Proceso para separar al menos un hidrocarburo aromático que tenga 6-12 átomos de carbono por molécula desde al menos un hidrocarburo no aromático de punto de ebullición próximo mediante destilación extractiva de una alimentación que comprende al menos un hidrocarburo aromático y al menos un hidrocarburo no aromático en la presencia de un mezcla de solvente que comprende sulfolano y al menos un co-solvente seleccionado del grupo constituido por 3-metil sulfolano, N-metil-2-pirrolidona, acetofenona, isoforona y morfolina.

2. Proceso según la Reivindicación 1, en el que la relación en peso de sulfolano a 3-metil sulfolano varía desde 0,1:1 a 20:1 aproximadamente.

3. Proceso según la Reivindicación 1, en el que la relación en peso de sulfolano a 3-metil sulfolano está comprendida entre 0,1:1 y 10:1 aproximadamente.

4. Proceso según la Reivindicación 1, en el que el co-solvente es 3-metil sulfolano.

5. Proceso según la Reivindicación 1, en el que el co-solvente es N-metil-2-pirrolidona.

6. Proceso según la Reivindicación 1, en el que el co-solvente es acetofenona.

7. Proceso según la Reivindicación 1, en el que el co-solvente es isoforona.

8. Proceso según la Reivindicación 1, en el que el co-solvente es morfolina.

9. Proceso según la Reivindicación 1, en el que aproximadamente 20-80% en peso de dicha mezcla de alimentación es hidrocarburo aromático y aproximadamente 20-80% en peso de dicha mezcla de alimentación es un hidrocarburo no aromático.

10. Proceso según la Reivindicación 1, en el que dicha mezcla de alimentación contiene al menos un hidrocarburo aromático que tiene de 6 a 10 átomos de carbono por molécula.

11. Proceso según la Reivindicación 1, en el que dicha mezcla de alimentación contiene al menos un hidrocarburo no aromático que tiene 5 a 10 átomos por molécula.

12. Proceso según la Reivindicación 1, en el que dicha mezcla de solvente/co-solvente de extracción y dicha mezcla de alimentación son introducidas en la columna de destilación en una relación en peso de 0,5 a 20 partes de solvente por parte de mezcla de alimentación aproximadamente.

13. Proceso según la Reivindicación 1, en el que existen vapores en la parte superior de la torre que son condensados y vuelven a la torre como reflujo y existen vapores que salen de la parte superior de la torre y son recogidos como producto auxiliar elevado y la relación en peso de dicho reflujo a dicho producto auxiliar elevado es de 0,1:1 a 5:1 aproximadamente.

14. Proceso de separación de uno o más hidrocarburos aromáticos desde uno o más hidrocarburos no aromáticos, en el que una mezcla de alimentación de dichos hidrocarburos se somete a destilación extractiva en una columna de destilación extractiva, utilizando sulfolano como solvente de extracción, en el que la mejora consiste en que el solvente de extracción incluye también al menos un co-solvente seleccionado desde el grupo constituido por 3-metil sulfolano, N-metil-2-pirrolidona, acetofenona, isoforona y morfolina.

15. Proceso según la Reivindicación 14, en el que la relación en peso de sulfolano a co-solvente está en el margen de 0,1:1 a 20:1 aproximadamente.

16. Proceso según la Reivindicación 15, en el que la relación en peso de sulfolano a co-solvente está en el margen de 0,1:1 a 10:1 aproximadamente.

17. Proceso según la Reivindicación 14, en el que el co-solvente es 3-metil sulfolano.

18. Proceso según la Reivindicación 14, en el que el co-solvente es N-metil-2-pirrolidona.

19. Proceso según la Reivindicación 14, en el que el co-solvente es acetofenona.

20. Proceso según la Reivindicación 14, en el que el co-solvente es isoforona.

21. Proceso según la Reivindicación 14, en el que el co-solvente es morfolina.

22. Proceso según la Reivindicación 14, en el que aproximadamente 20-80% en peso de dicha mezcla de alimentación es hidrocarburo aromático y aproximadamente 20-80% en peso de dicha mezcla de alimentación es hidrocarburo no aromático.

23. Proceso según la Reivindicación 14, en el que dicha mezcla de alimentación contiene al menos un hidrocarburo aromático que tiene 6 a 10 átomos de carbono por molécula.

24. Proceso según la Reivindicación 14, en el que dicha mezcla de alimentación contiene al menos un hidrocarburo no aromático que tiene 5 a 10 átomos de carbono por molécula.

25. Proceso según la Reivindicación 14, en el que dicha mezcla de solvente/co-solvente de extracción y dicha mezcla de alimentación se introducen en la columna de destilación en una relación en peso de aproximadamente 0,5 a 20 partes de solvente por parte de mezcla de alimentación.

27. Proceso según la Reivindicación 14, en el que existen vapores en la parte superior de la torre que son condensados y hechos retornar a la torre como reflujo y existen vapores que salen de la parte superior de la torre y son recogidos como producto aéreo y la relación en peso de dicho reflujo al producto aéreo está comprendida entre 0,1:1 a 5:1 aproximadamente.

28. Proceso de separación de uno o más hidrocarburos aromáticos desde uno o más hidrocarburos no aromáticos, en el que una mezcla de alimentación de dichos hidrocarburos se somete a destilación extractiva en una columna de destilación extractiva, utilizando sulfolano como solvente de extracción, con la mejora de que el solvente de extracción incluye también N-metil-2-pirrolidona como co-solvente y la mezcla de solvente y co-solvente se introduce en la columna en una relación en peso de aproximadamente 3 partes de la combinación de solvente y co-solvente por parte de la mezcla de alimentación, en el que dicha mezcla de alimentación comprende n-heptano y benceno.

29. Proceso de separación de uno o más hidrocarburos aromáticos desde uno o más hidrocarburos no aromáticos, en el que una mezcla de alimentación de dichos hidrocarburos se somete a destilación extractiva en una columna de destilación extractiva, utilizando sulfolano como solvente de extracción, con la mejora de que el solvente de extracción incluye también 3-metil sulfolano como co-solvente y la mezcla de solvente y co-solvente se introduce en la columna en una relación en peso de aproximadamente 3 partes de la mezcla de solvente y co-solvente por parte de la mezcla de alimentación, en el que dicha mezcla de alimentación comprende n-heptano y benceno.