Теоретическая часть. Из ароматических углеводородов, вырабатываемых из ископаемого органического сырья, для основного органического и нефтехимического синтеза наиболее важное

Из ароматических углеводородов, вырабатываемых из ископаемого органического сырья, для основного органического и нефтехимического синтеза наиболее важное значение имеют бензол, некоторые метилбензолы (толуол, ксилолы, три- и тетра метилбензолы) и нафталин. Жирно- ароматические углеводороды, содержащие другие алкильные группы, получают синтетическим путем‚ароматические углеводороды, получаемые и ископаемого сырья. Температуры кипения изомерных ксилолов, три- и тетраметилбензолов очень близки при этом наименьшей летучестью обладают изомеры с рядовым положением метильных групп (о-ксилол, гемеллитол, пренитол). Их удается отделить лишь очень четкой ректификацией. Температуры плавления изомеров отличаются значительно. Существенно, что п-ксилол и дурол имеют более высокую температуру плавления, чем их изомеры, что используется для выделения п—ксилола и дурола из смесей изомеров методом кристаллизации. Этот метод применяют и для отделения и очистки нафталина.

Наличие системы ароматических связей придает ароматическим углеводородам более высокую способность сорбироваться по сравнению с другими углеводородами, особенно с парафинами и нафтенами. Ароматические углеводороды обладают значительной растворимостью в таких полярных жидкостях, как жидкий сернистый ангидрид, диэтиленгликоль, фенол и др., в которых углеводороды других классов растворяются очень слабо. Они хорошо сорбируются твердыми адсорбентами (активированным углем, силикагелем). Эти свойства ароматических углеводородов используются в промышленности для их выделения экстракцией, экстрактивной перегонкой и адсорбцией.

Бензол, толуол и ксилолы имеют низкую температуру вспышки, что обусловливает их высокую пожароопасность. По своим токсическим свойствам они значительно превосходят углеводороды других классов и являются кровяными ядами, нарушающими систему костномозгового кроветворения. Вследствие этого предельно допустимая концентрация (ПДК) в атмосфере производственных помещений составляет для бензола 20 мГ/м³, для толуола и ксилолов 50 мг/м³.

При пиролизе нефтепродуктов с целью получения низших олефинов происходит ароматизация углеводородов с прямой цепью. В результате этого в жидких продуктах пиролиза (в пароконденсате и смолах) накапливаются значительные количества ароматических соединений, которые можно из них выделить.

Выход смолы снижается при пиролизе более легкого сырья, при повышении температуры и времени контакта. Изменение в том же направлении последних двух параметров приводит к увеличению степени ароматизации смолы пиролиза.

При первичной переработке полученных при пиролизе жидких продуктов их разделяют на четыре фракции:

1) так называемую головку, содержащую в основном парафины и олефины С₅;

2) легкое масло (75—180°С), состоящее главным образом из моноциклических ароматических углеводородов с примесью олефинов к парафинов;

3) среднее масло (180—-300°С);

4) остаток, идущий на получение беззольного кокса.

Каталитический риформинг (процесс ароматизации, дегидроциклизации), широко применяемый в нефтеперерабатывающей промышленности, является в настоящее время основным способом получения из нефтяного сырья высококонцентрированных моноциклических ароматических углеводородов. Этим методом

получают более 95% всего мирового производства ароматических углеводородов. Выход ароматических углеводородов при риформинге.

Процесс каталитического риформинга осуществляют в двух вариантах:

1) с целью получения высокооктанового бензина;

2) для получения ароматических углеводородов.

Главное назначение каталитического риформинга состоит в повышении октанового числа прямогонного бензина и лигроина. Это достигается изомеризацией и ароматизацией исходного сырья без существенного развития процессов крекинга. Выделенные из продуктов риформинга ароматические углеводороды явились новым источником сырья для основного органического и нефтехимического синтеза, постепенно приобретающим все большее значение.

Для выделения ароматических углеводородов состава С₆—С₈ наиболее широко применяется селективная экстракция, сущность которой заключается в том, что исходное сырье и селективный растворитель контактируют противотоком; при этом ароматические углеводороды переходят в растворитель. В качестве растворителей применяют чаще всего обводненные диэтиленгликолъ, N- метилпирролидон (с содержанием воды от 8 до 20%), сульфолан, диметилформамид и др.