Способ адсорбционной очистки @ -парафинов от ароматических углеводородов

 

Изобретение относится к углеводородам , в частности к способу адсорбционной очистки Н -парафинов от ароматических углеводородов, и может быть применено в нефтеперерабатьгеающей и нефтехимической промьшшенности. Повьшение выхода и качества очистки н-парафинов от ароматических углеводородов и увеличение их съема с единицы объема адсорбента достигается введением предварительной обработки адсорбента. Очистку н-парафинов ведут следующим образом: а) предварительно проводят адсорбцию газообразного вытеснителя (гептан, бензин) на цеолитсодержащем адсорбенте (это ускоряет удаление газов из микропор, снижает емкость по н-парафинам и уменьшает их потери); б) противоточно подают исходные н-парафины и адсорбент с отводом очищенных парафинов (ароматические углеводороды адсорбируются на адсорбенте) , в) промывают адсорбент жидким вытеснителем (происходит десорбция и вывод примесей), причем зона адсорбции переходит непосредственно в зону промывки, и поэтому меняется соотношение адсорбент - вытеснитель от 1:0,2 на стадии адсорбции до 1:1 на стадии промывки. Все стадии ведут в движущемся слое адсорбента. Затем адсорбент сепарируют от вытеснителя, нагревают парогазовым потоком (для окончательной десорбции вытеснителя, н-парафинов и ароматических углеводородов) и регенерируют выжиганием с помощью воздуха адсорбированных веществ и смол. Способ обеспечивает высокую очистку от ароматических углеводородов (остаточное содержание до 0,016%) при снижении потерь целевых н-парафинов с 4 до 0,2%. Удельный съем очищенных парафинов возрастает в 1,8-2,6 раза. |1 ил. Г табл. i (Л С с/ оо СХ) 4 ел

СОЮЗ СОВЕТ(!КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 С 07 С 7/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3967486/23 — 04 (22) 17. 10. 85 (46) 30. 05. 87. Бюл. ¹ 20 (72) Ю. 3. Вотлохин, В. Н.Литвинов, M.M.Ðåìîâà, 3.Л.Рисензон и Г.В.Гор. май (53) 665.75(088.8) (56) Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. M. Химия, 1984, с. 474477.

Мартыненко А.Г. Производство и применение жидких парафинов, M.: Химия, 1978, с. 231-234. (54) СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ н-ПАРАФИНОВ ОТ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ (57) Изобретение относится к углеводородам, в частности к способу адсорбционной очистки н-парафинов от ароматических углеводородов, и может быть применено в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промьпвленности.

Повышение выхода и качества очистки н-парафинов от ароматических углеводородов и увеличение их съема с единицы объема адсорбента достигается введением предварительной обработки адсорбента. Очистку н-парафинов ведут следующим образом: а) предварительно проводят адсорбцию газообразного вытеснителя (гептан, бензин) 1 а цеолитсодержащем адсорбенте (зто ускоряет удаление газов из микрапор, снижает емкость по н-парафинам и уменьшает их потери), б) протчвоточно подают исходные н-парафины и адсорбент с отводом очищенных парафинов (ароматические углеводороды адсорбируются на адсорбенте), в) промывают адсорбент жидким вытеснителем (происходит десорбция и вывод примесей), причем зона адсорбции переходит непосредственно в зону промывки, и поэтому меняется соотношение адсорбент— вытеснитель от i:О,? на стадии адсорбции до 1:1 на стадии промывки.

Все стадии ведут в движущемся слое адсорбента. Затем адсорбент сепарируют от вытеснителя, нагревают парогазовым потоком (для окончательной десорбции вытеснителя, н-парафинов и ароматических углеводородов) и регенерируют выжиганием с помощью воздуха адсорбированных веществ и смол.

Способ обеспечивает высокую очистку от ароматических углеводородов (остаточное содержание до 0,016%) при снижении потерь целевых н-парафинов с 4 до 0,2%. Удельный съем очищенных парафинов возрастает в 1,8-2,6 раза.

11 ил. 1 табл.

1313845

Изобретение относится к способам очистки парафинов нормального ряда от ароматических углеводородов с использованием адсорбентов и может применяться в нефтеперерабатывающей и 5 нефтехимической отраслях промьш«пенности.

Целью изобретения является повышение качества и выхода очищенных н-парафинов и увеличение их удельного съема с циркулирующего адсорбекта.

На чертеже приведена принципиальная схема осуществления способа..

На схеме введены обозначения; 1 эона предварительной адсорбции вытесf5 кителя; 2 — зона адсорбции; 3 — зона промывки адсорбента; 4 — десорбер, 5 — регенератор; 6 — сепаратор жидкости; 7 - сепаратор газов; 8 — дозатор; 9 — гидротранспорт, 10 — ввод

20 неочищенных н-парафинов; 11 — вывод очищенных н-парафинов, 12 — ввод вытеснителя; 13 — вывод вытеснителя;

14 — ввод паров вь«теснителя 15 — вы25 вод паров вытеснителя; 16-22 — ликии транспорта адсорбекта; 23 — линия транспорта пульпы адсорбента.

Способ осуществляют следующим образом. 30

В первой (верхней) по ходу адсорбента зоне 1 на регенерированном адсорбенте, подаваемом по линии транспорта 16, осуществляют предварительную адсорбцию вьггеснителя, поступающего в эту зону по линии ввода 14 в паровой фазе. Эта стадия позволяет повысить выход очищенных н-парафинов за счет ускорения удаления газов из микропор цеолитсодержащего адсорбента,что имело место прижидкофаэной обработке адсорбента,и увеличения его емкости по ароматическим углеводородам, что позволяет увеличить съем очищенных н-парафинов с циркулирующего адсорбента. Одновременно вытеснитель, адсорбируясь на адсорбенте, уменьшает его емкость по н-парафинам, что приводит соответственно к уменьшению их потерь на последующих стадиях, а следовательно, к росту выхода н-парафинов после очистки. При осуществлении стадии предварительной адсорбции возможно упрощение также задачи поддержания нужной температуры адсорбента перед стадией адсорбции за счет возможности охлаждения регенерированного адсорбента, испаряя часть поданного вытеснителя.

В зоне 2 адсорбции при противоточном движении неочищенных и-парафинов, поступающих по линии ввода 10 через слой адсорбента, получают высокоочищенные к-парафины, которые выводят по.линии 11 с содержанием ароматических углеводородов 0,01 мас. .

Несмотря на то, что адсорбент селек" тивно поглощает ароматические углеводороды, он также адсорбирует частично и н-парафин. Поскольку н-парафины являются целевым продуктом, то ка стадии промывки их удаляют иэ адсорбекта путем их десорбции вытеснителем в жидкой фазе. Эффективность этой стадии (малое удаление ароматических углеводородов, наибольшее— н-парафинов) является определяющей в увеличении выхода н-парафинов (так как ке вьггесненнь«е н-парафины на стадии промывки 3 и десорбции 4 сжигаются в регекераторе 5), Стадию промывки 3 проводят путем противоточного контакта адсорбекта, прошедшего стадию адсорбции, с вытеснителем„ подаваемым по линии ввода 12. Ароматические углеводороды, обладающие большей адсорбируемостью на адсорбенте, при подаче вытеснителя подвергаются десорбции в значительно мекьшей степени, чем н-парафины. Поэтому вытеснитель, выводимый по линии 13 из зоны промывки 3, содержит Малую концентрацию ароматических углеводородов. При введении стадии предварительной адсорбции 1 подача вытеснителя 14, уменьшая емкость адсорбента по к-парафинам, уменьшает необходимое количество вытескителя

12 на стадию промывки.

В данном способе вытеснитель (например, гептан, бензин) поступает в верхнюю 1 и нижнюю 3 зоны движущегося слоя. В верхней он позволяет уменьшить емкость адсорбента по нпарафинам, ускоряет удаление газов иэ микропор, в нижней — десорбирует увлеченные н-парафины из адсорбента.

В средней зоне (стадия адсорбции) вытеснитель, присутствуя в ней из-за противоточного движения фаз является растворителем н-парафинов, улучшая кинетику очистки. Таким образом, по высоте движущегося слоя адсорбента меняется соотношение адсорбект: вытеснитель от l:0,2 до 1:1 стадии адсорбции до стадии промывки.

1313845

Дальнейшее осуществление способа проходит по следующей схеме.

Адсорбент после зоны промывки 3 гидротранспортом 9 в виде потока пульпы по линии транспорта 23 поступает в сепаратор 6 жидкости для отделения от вытеснителя. Смоченный адсорбент, поступающий по линии 17, на стадии десорбции 4 в движущемся плотном слое подвергают. нагреву парогаэовым потоком, в результате чего десорбируются вытеснитель и н-парафины, а также небольшая часть ароматических углеводородов.

Адсорбент по линии 18 после стадии десорбции поступает в дозатор 8, где газовым потоком транспортируется в сепаратор 7, после чего в регенератор 5. При осуществлении стадии окис- Z0 лительной регенерации из адсорбента в движущемся плотном слое выжигают подачей воздуха ароматические, смолистые вещества и незначительную часть труднодесорбируемых компонен- 25 тов н-парафинов.

Уменьшение потерь очищенных н-парафинов достигается в предложенном способе за счет введения стадии предварительной адсорбции. Потери вытес- 30 нителя, который заменяет н-парафины, на стадиях десорбции и регенерации значительно ниже при одинаковых ус— ловиях их проведения, так как вытеснитель более легко десорбируется, чем н-парафины. Регенерированный адсорбент по линии (дозатор 8 — линия

22 — сепаратор газа 21) и системе пневмотранспорта поступает вновь на стадию предварительной адсорбции 1. 40

Предложенный способ очистки испытан на лабораторной установке с движущимся слоем адсорбента, где стадии предварительной адсорбции, адсорбции, промывки осуществляют в стеклянной 45 трубке диаметром 30 мм, высотой

1000 мм.

Пример 1. Сырье, неочищенные .о н-парафины фракции 200-320 С с кон50 центрацией ароматических углеводородов 1, 53 мас. 7 подают в зону адсорбции с объемной скоростью 0,0б ч .

В этой зоне происходит адсорбционная очистка н-парафинов при прохождении, движущегося плотным слоем, регенерированного адсорбента до содержания ароматических углеводородов 0,016 мас.7.

В результате очистки получено очищенных н-парафинов в соотношении с пропущенным адсорбентом 1:1.

Адсорбент после стадии адсорбции в результате его движения поступает на стадию промывки. В качестве вытеснителя использован н-гептан (с концентрацией ароматических углеводородов 0,0035 мас.7). При осуществлении этой стадии вытеснитель подают в нижнюю зону движущегося слоя с

-1 объемной скоростью 0,3 ч в соотно шении к циркулирующему адсорбенту 1:1.

Концентрация ароматических углеводородов, в выходящем потоке вытеснителя после стадии промывки составила

0,4 мас.7. Адсорбент выводится из нижней зоны движушегося слоя после стадии промывки.

Стадия глубокой десорбции парога— зовым потоком производится на лабора,торной установке со стационарным слоeMàäñîðáåHòà с целью определения количества оставшихся после стадии промывки н-парафинов и оценки возможных потерь н-парафинов при окислительной регенерации.

Так, после продувки слоя адсорбента диоксидом углерода (СО ) с о — 250 С на нем осталось н-парафинов

4 мас.7 на сырье, что признано в опыте как их потеря при последующей стадии окислительной регенерации.

Пример 2. Отличается от ус«., ловий примера 1 наличием дополнительной стадии предварительной адсорбции вытеснителя в верхней по ходу движения адсорбента зоне. Вытеснитель поступает в парофазном состоянии в движущийся слой регенерированного адсорбента с соотношением адсорбент: вытеснитель 1:0,2. В результате введения стадии предварительной адсорбцчи возрастает съем очищенных н †парафин с циркулирующего адсорбента (соотношение адсорбент: очищенные н-парафины

1:1,3). Потери н-парафинов при регенерации составляют 0,2 мас.i! на сырье при концентрации ароматических углеводородов в выходящем вытеснителе

0,4 мас.7.

Пример 3. Отличается от условий примера 2 изменением соотношения адсорбент: вытеснитель до 1:0 5 на стадии промывки адсорбента, Потери н-парафинов при регенерации составляют 2 мас.7. при концентрации ароматических углеводородов в выходящем вытеснителе 0,3 мас.7..

1313845 6 водительному расходу (поскольку адсорбент уже насьпцен), уменьшение — к ослаблению влияния этой стадии на повышение удельного съема очищенных н-парафинов, их выхода. Для стадии адсорбции,также выполняется соотношение адсорбент: вытеснитель 1:0,2.

Для стадии промывки адсорбента наилучшим является подача вытеснителя в соотношении I:1 на циркулирующий адт, сорбент (пример 2). При меньшей подаче вьггеснителя (1:0,5 пример 3) плохо десорбируются н-парафины, это ведет к увеличению их потерь при регенерации. При возрастании подачи вытеснителя (1:2, пример 4) растет д- одновременно с десорбцией н-парафинов также и вытеснение ароматических углеводородов (рост концентрации ароматических углеводородов в выводимом вытеснителе с 0,3 до 0,8 мас., что нежелательно, так как они подлежат сжиганию на стадии окислительной

9 . регенерации. Одновременно это ведет к непроизводительным энергетическим х затратам на перекачку и последующее разделение вьггеснителя и выделенных н-парафинов.

Пример 4. Отличается от условий примера 2 изменением соотноше ния адсорбент: вытеснитель до 1: 2 на стадии промывки адсорбента. Поте ри н-парафинов при регенерации составляют 0,5 мас.% при концентрации ароматических углеводородов в выходящем вытеснителе 0,8 мас. ..

Сопоставительные данные по предложенному и известному способам при ведены в таблице. Как из нее следуе в предлагаемом способе достигнута концентрация ароматических углеводо родов в очищенных н-парафинах

0,016 мас. за счет организации про тивоточного контакта фаз в движущем ся плотном слое цеолитсодержащего а сорбента при малых объемных скоростях сырья и вытеснителя.

Введение стадии предварительной адсорбции вытеснителя увеличивает удельный съем очищенных н-парафинов циркулирующего адсорбента в 1,3 раз снижает потери н-парафинов при pere нерации адсорбента до 0,2 мас. на ,сырье. Это видно из сравнения даннь по полученному соотношению адсорбент: очищенные н-парафины и потери н-парафинов при регенерации из примера 2 с примером 1, где стадия пред- З варительной адсорбции отсутствует.

Для того, чтобы условия для стадии адсорбции в этих примерах были ицентичными, в примере 1 вытеснитель в жидкой фазе подают на адсорбент в на- 35 чале стадии адсорбции в соотношении

0,2: 1.

Влияние изменения соотношения адсорбент: вьггеснитель по высоте движущегося слоя на процесс очистки показано в примерах 2-4. Для насьпцения адсорбента вытеснителем его необходимо подавать на стадию предварительной адсорбции в соотношении к циркулирующему адсорбенту О,?:1. Повьппение 5 количества подаваемого на эту стадию вытеснителя приведет к его непроизформулаизобретения

С посо б адсор бцион ной очистки н-парафинов от ароматических углеводородов в движущемся слое адсорбента, включающий стадии жидкофазной адсорбции, промывки адсорбента вытеснителем, десорбции и окислительной регенерации, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества выхода н-парафинов и их удельного съема с циркулирующего адсорбента, процесс ведут при предварительной адсорбции вытеснителя адсорбентом в паровой фазе, а стадии адсорбции и промывки ведут при изменении массового соотношения адсорбент: вьггеснитель по высоте слоя адсорбента от

1:0,2 до 1:1.

7 313845 8

Показатели

1 2

2-3

1,53

1,53 1,53 1,53

С тадия адс ор бции

Объемная скорость

-1 сырья, ч

0 5-0,7 (1, 5-2): 1

Соотношение адсорбент:вытеснитель

1: (0,7-1) О, 1-0,4

Стадия промывки

0 5-0,7

О 3 0,3 0,3

0,3 (1-1, 5): 1

1:0,5 1:2

«0,8

0,4 0,4. 0,3

0,8. до 4

0,5

0,2 2

Концентрация арома" тических углеводородов в сырье,мас.%

Наличие стадии предварительной адсорбции

Соотношение адсорбент: вытеснитель стадии предварительной адс ор бции

Удельный съем очищенных н-парафинов— соотношение адсорбент:очищенные нпарафины

Концентрация ароматических углеводородов в очищенных н-парафинах, мас.%

Объемная скорость вы-( теснителя, ч

Соотношение адсорбент: вытеснитель

Концентрация ар оматических углеводородов в выводимом вытеснителе, мас. %

Потери н-парафинов при регенерации, мас.% на сырье

Пример

3 (4

Есть Есть Есть

1:0,2 1:0,2 1:0,2

0,06 0,06 0,06 О ° 06

1:1,3 1:1,3 1:1,3

1:0,2 1:0,2 1:0,2 1:0,2

0»016 0»016 0,016 О, 016

1313845

Составитель Н.Богданова

Редактор М.Келемеш Техред А.Кравчук Корректор И.Эрдейи

Заказ 2179/25 Тирах 372

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ym ород, ул, Проектная, 4