Способ регенерации цеолитов

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к регенерации цеолитов, закоксованных в процессы вьщеления н-парафинов, которые используются в процессе адсорбционного получения н-парафиновых углеводородов . Цель - более полное восстановление адсорбционной емкости цеолита, увеличение срока службы и уменьше- ,ние его удельного расхода. Регене1 Изобретение относится к регенерации цеолитов и может быть исдользовано в нефтеперерабатывающей промьшленности, в частности для восстановления адсорбционной емкости цеолитов 5А, используемых в процессе адсорбционного получения н-парафиновых углеводородов . Цель изобретения - более полное восстановление адсорбционной емкости цеолита, увеличение срока службы и рацию проводят в две стадии: на первой стадии на цеолит подают смесь азота с воздухом, нагретую до 340- , содержащую 1,6-2,4 об.% воздуха , с последующим увеличением его содержания до 3,6-4,4 об.% С9 скоростью 0,2-0,4 об.% в 1 ч, выдерживают при данной температуре до достижения в выходящем газе концентрации кислорода 1,3-1,7 об.%. На второй ступени на цеолит подают смесь, нагретую до 460-480°С, содержащую 3,6-4,4 об.% воздуха, с последующим увеличением его содержания до 5,6- 6,2 об.% со скоростью 0,2-0,6 об.% в 1 ч, вьщерживают при данной температуре до достижения в выходящем газе концентрации кислорода 9-11 об.%. Способ позволяет достичь более высокой степени восстановления ёмкости цеолита - до 98,0%, увеличить в 6- 10 раз срок службы цеолита и умень- i шить удельный расход цеолита на 1т вырабатываемых парафинов. 1 табл. 1C (Л с: 1 ел О) N3 СХЗ 10 уменьшение его удельного расхода за счет определенных условий регенерации . Пример 1.В металлический адсорбер (с диаметром 30 мм) пилотной установки помещают 1500 см отработанного цеолита СаА (высота слоя составляет около 2500 мм), содержащего 4j3 мас.% углеродистых отложений . Емкость цеолита до проскока по н-парафинам за время эксплуатации в

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ц) А1

gg 4 В 01 J 29/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4271743/23-04 (22) 30.06.87 (46) 07.02.89. Бюл. 1(. 5 (72) Л.В.Борисова, Г.А.Кондратьева, Л.Т.Болотов, В.А.Фокин.

К.Г.Чесновицкий, С.И.Глинчак, Н.IO.ßõúÿåâà и В.С Соболь (53) 66.097.38(088.8) (56) Нефтехимический синтез за рубежом. 1965, вып. 5-7, с. 64.

Патент ГДР Р 70685, кл. С 10 С 43/04, опублик. 1972. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЦЕОЛИТОВ (57) Изобретение относится к нефтехимии, в частности к регенерации цеолитов, закоксованных в процессы выделения н-парафинов, которые используются в процессе адсорбционного получения н-парафиновых углеводородов. Цель — более полное восстановление адсорбционной емкости цеолита, увеличение срока службы и уменьше,ние его удельного расхода. РегенеИзобретение относится к регенерации цеолитов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промьппленности, в частности для восстановления адсорбционной емкости цеолитов

5А, используемых в процессе адсорбционного получения н-парафиновых углеводородов.

Цель изобретения — более полное восстановление адсорбционной емкости цеолита, увеличение срока службы и рацию проводят в две стадии: на первой стадии на цеолит подают смесь азота с воздухом, нагретую до 340380 С, содержащую 1 6-2,4 об.% воздуха, с последующим увеличением его содержания до 3,6-4,4 o6.X со скоростью 0,2-0,4 об.X в 1 ч, выдерживают при данной температуре до достижения в выходящем газе концентрации кислорода 1,3-1,7 об.%. На второй ступени на цеолит подают смесь, нагретую до 460-480 С, содержащую

3,6-4,4 об.% воздуха, с последунщим увеличением его содержания до 5,66,2 об.% со скоростью 0,2-0,6 o6.X в 1 ч,. выдерживают при данной температуре до достижения в выходящем газе концентрации кислорода 9-11 o6,X °

Способ позволяет достичь более высокой степени восстановления емкости цеолита — до 98,0%, увеличить в 6i0 раз срок службы цеолита и умень шить удельный расход цеолита на 1 т вырабатываемых парафинов. 1 табл. уменьшение его удельного расхода за счет определенных условий регенера" ции.

Пример 1. В металлический адсорбер (с диаметром 30 мм) пилотной установки помещают 1500 см от3 работанного цеолита СаА (высота слоя составляет около 2500 мм), содержащего 4 3 мас.% углеродистых отложе10 ний. Емкость цеолита до проскока по н-парафинам за время эксплуатации в

145621 результате его закоксовывания снизилась с 5,3 до - 2,0 мас.7..

Окислительную регенерацию прово:дят в две стадии. На первой стадии

5 на закоксованный цеолит подают нагретый до 340 С регенерационный газ со скоростью 200 об/об ч с добавкой в него 4,8 л/ч воздуха (т.е.1,6 об.%), при этом содержание кислорода в пото- 1)1

:ке газа на входе в адсорбер состав ляет 0,3 об.X. В этих условиях начинается горение "поверхностного" кокса на цеолите в верхней зоне адсор бера, после этого со скоростью 15

0,6 л/ч (0,2 об.7./ч) увеличивают расход воздуха до 10,8 л/ч (т.е. до 3,6 об.Х), при этом содержание кислорода во входящем в адсорбер газе повышается до 0,8 об.X. Эти условия выдерживают до достижения в регене рационном газе концентрации кислорода -1 3 об.%. Температура в зоне го" о рения не превьппает 440 С ° Продолжительность этой стадии составляет 25 ,32 ч °

На второй стадии температуру pere-о нерационного газа повьппают до 460 С ! ! при увеличении со скоростью 1,1 л/ч, расхода воздуха в него от 10,8 до 10, - 17 л/ч (т.е. 5.6 об.%) .

Эти условия выдерживают до достижения в регенерационном газе концентрации кислорода 9,0 об.X. Темпе.ратура в зоне горения не превышает 500 С. Продолжительность этой стадии составляет 13 ч.

Определенная после 2 рабочих циклов адсорбции — десорбции емкость отрегенерированного цеолита по н-парафинам составляет 5,2 о6.7 т.е. степень восстановления емкости цеолита достигает 98,0Х.

Пример 2. Процесс проводят

В условиях описанных в примере 1 45 за исключением того, что на закоксованный цеолит на первой стадии подают нагретьпЪ до 380 С регенерационный газ с содержанием в нем 2,4 об.7 воздуха, при этом концентрация кислорода составляет 0,5 oá.%. После загорания углеродистых отложений на цеолите увеличивают расход воздуха до 4 4 oá.X со скоростью 0,4 об.% в

1 ч, при этом содержание кислорода во входящем в адсорбер газе повышается до - 1,07. Эти условия выдерживают до достижения в регенерационном газе концентрации кислорода

4

1,7 о6.%. Максимальная температура в зоне горения составляет около о, 455 С. Продолжительность этой стадии составляет 18 ч.

На второй стадии температуру регенерационного газа повьппают до

480 С при увеличении расхода воздуха 4,4-6,2 о6.% со скоростью 0,6 об Х в 1 ч. Эти условия выдерживают до достижения в регенерационном газе концентрации кислорода 1 1 об.7..

Температура в зоне горения не превышает 520 С. Продолжительность этой стадии составляет 7 ч.

Определенная после 2 рабочих циклов адсорбции — десорбции емкость отрегенерированного цеолита по н-парафинам составляет 5,0 мас.Х, т.е. степень восстановления емкости цеолита достигает 94,37.

Пример 3. Первую стадию регенерации проводят в условиях, описанных в примере 1.

На второй стадии температуру рео генерационного газа повышают до 480 С при увеличении расхода воздуха в него 3,6 до 6,2 об.Х (до 18,6 л/ч) со скоростью 2 л/ч. Эти условия выдерживают до достижения в регенерационном газе концентрации кислорода 11,0 об.X. Температура в зоне о горения 520 С. Продолжительность этой стадии составляет З,ч. Определенная после 2 циклон адсорбции — десорбции емкость отрегенерированного цеолита по н-парафинам 5,14 мас.Х, т.е. степень восстановления емкости цеолита достигает 97,0%, Пример 4. Первую стадию регенерации проводят в условиях, описанных в примере 2.

На второй. стадии температуру реа генерационного газа повьппают до 460 С при увеличении расхода воздуха в него с 4,4 до 5,6 об.7. со скоростью

0,2 об,.7 в 1 ч. Эти .условия выдерживают до достижения в регенерационном газе концентрации кислорода 9,0 о6.7.

Температура в зоне горения не превышает 500 С. Продолжительность этой стадии составляет 11 ч.

Определенная после 2 циклов адсорбции — десорбпии емкость отрегенерированного цео THTB по и-парафинам составляет 5,1 мас.7,, т.е. степень восстановления емкости цеолита достигает 96,27.

14 6") 35

П р и M e p 5 Процеcc пров() чгг г в условиях описанных в примере 1, за исключением того, что на закоксованный цеолит на первой стадии подают нагретый до 360 С регенерационный газ с содержаниелг в нем 2гО мас.7 воздуха, концентрация кислорода составляет О,4 об.%, После загорания углеродистых отложений на цеолите расход воздуха увеличивают до

4,0 об.7 со скоростью 0,3 об.Х в 1 ч, при этом содержание кислорода во входящем в адсорбер газе повышается до

0,9 об.7.. Эти условия выдерживают до достижения в регенерапиовном газе концентрации кислоропа 1,5 об.Х. Максимальная температура в зоне горения составляет 450 С. Продолжительность этой стадии составляет 24 ч.

На второй стадии температуру регенерационного газа повышают до

470 С при увеличении расхода .воздуха от 4 0 до 5,9 об Х, со скоростью

0,4 об.7 в 1 ч. Эти условия выдерживают до достижения в регенерационном газе концентрации кислорода

i0 o6.X. Температура в зоне горения не превышает 5 12 С, Продолжительность этой стадии 10 ч.

Определенная после 2 циклов адсорбции-десорбции емкость отрегенерированного цеолита по н-парафинам составляет 5, 16 мас.7, т.е. степень восстановления емкости цеолита достигает 97,27..

Пример 6 (известный). Процесс проводят в условиях описанных в примере 1, за исключением того, что на первбй стадии на закоксованный цеолит подают при 450 С со скоростью 200 об/об. 1 ч, азот (регенерационный газ) с добавкой воздуха в количестве 15 л/ч в течение 5 ч. При этом концентрация кислорода в регенерационном газе составляет

1,0 об .X. После загорания углеродистых отложений на цеолите термопары, расположенные по высоте слоя цеолита в адсорбере через 500 мм друг от друга, фиксируют изменения температуры. Максимальная температура в адсорбере 570 С, при этом имеет место горение углеродистых отложений на цеолите по всей высоте адсорбера.

На второй стадии в течение 10 ч повышают содержание кислорода в регенерапионном газе до 21 об.X и про5

30 цо.: кают обработку цеолита в течение о

2 ч при гемпературе 530 С.

Температура неолита в адсорбере превышает температуру регенерационо, ного газа на 90 С (т.е ° достигает

620 С).

После проведения двух рабочих циклов: адсорбции н-парафинов из нефтяной фракции 200-310 С и десорбпии н-парафинов из цеолита аммиаком, определяют емкость отрегенерированного цеолита до проскока по н-парафинам,которая составляет 2,9 мас.Х, т.е. степень восстановления емкости цеолита достигает 54,9Х.

В таблице представлены результаты испытания регенерованных предлагаемым способом цеолитов в зависимости от условий регенерации.

Из данных таблицы видно, что предлагаемый способ регенерации цеолитов по сравнению с известным позволяет достичь более высокой степени восстановления емкости цеолита до 98>0Х, увеличить в 6-10 раз срок службы цеолита и уменьгшгть удельный расход цеолита на 1 т вырабатываемых парафинов, улучшить технико-экономические показатели процесса за счет снижения энергетических затрат.

Фор гула изобретения

Способ регенерации пеолитов, закоксованных в процессе выделения нпарафинов, включающий двухстадийную термообработку смесью азота с возду- . хом, отличающийся тем, что. с целью более полного восстановления адсорбционной емкости цеолита, увеличения срока службы и уменьшения

его удельного расхода, первую стадию термообработки ведут смесью, нагретой до 340-380 С, содержащей 1,62,4 o6.% воздуха, с последующим увеличением содержания воздуха до 3,64,4 об.X со скоростью 0,2-0,4 об.Х в 1 ч, выдерживают при данной температуре до достижения в выходящем газе концентрации кислорода 1,3-1, 7 об.Х> вторую стадию термообработки ведут о смесью, нагретой до 460-480 С, содержащей 3,6-4 4 о6.7. воздуха, с последующим увеличением его до 5,6

6,2 oá.X со скоростью 0.2-0,6 об.Х в

1 ч и выдерживают при данной температуре до достижения в выходящем га" зе концентрации кислорода 9-11 об.7..

1456218

Способ

Показатели авеста>Ф

3 4 5 Вмкость свекего цеолита

СвА по н-парафинам, мвс.Х

5,3

5„3

5,3

5,3

Содерханне углеродистых отлохеннй, мас. Х

4>3

4,3

4,3

4,3

4 3

4.3 загрузка.отработанного цеолита, снз

1500

1500

1500

1500

1500

1500

Подача регенерационного

rasa об/об. ч

200

200

200

200

200

200

Первая с та>в>я

Температура регенерационного rasa, С з

34Î. 380

340

380

450

2, 0-4,0

2,4-4,4

1,6-3,6

2,4 4,4

1,6-3,6

Скорость подачи воздуха, об./ч.Х

0,3 0,2

0,4

0,2

0,4 концентрация кислорода об ° Х

Температура регенера- . е циониого газа, С

470

460

480

480

460

530

4,4-5 6

4,0-5>9

3,6-6,2

4,4-6,2

3,6-5,6

Скорость подачи воздуха, об.I ч

О;4

0,2

0,6

0,2

1,5-10 0

1,7-9>0

1,3"11 0

1,7-11„0

1О

Продолхительность> ч

279 5,20

5,16

5,10

5,14

5,00

Степень восстановления емкости цеолитв, мас.Х

97,2

96>2

«97,0

94,3

54,9 «98,0

0>11

0,11

0,12

Удельный расход цеолитв

0,16

Редактор С Патрушева

Заказ 7480/ 10 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 удельный расход.воздуха в регенервцноыный газ, об Х

Продоляительность, л

Вторая стадия

Удельный расход воздуха в регенервционвый гав, об.X

Концентрация кислорода в регеыервцион ом rase, об. Х

Емкость отрегенерироввн» ного цеолита ло Н-пара» бинам> мвс> Х

Количество возмохных регенервщй цеолита, (срок слузбы цеолита) Nt1,0 0,3-1,3 0,5-1 ° 7 0,3" 1,3 0,5-1,7 0,4 1,5

5 32 18 32 18 24

О>0 1,3-9,0

12 13

1 10

1 0,10

Составитель Н.Путова

Техред Л.Олийнык Корректор В.Гирняк