Способ разделения углеводородных смесей

1у ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 64969 Союз Советских Социалистических РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) ополнительное к авт. свид-ву 51) М 2168480/2 Заявлено 28,08.75 С 07 С 7/13 С 100 25/О присоединением заявк Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий23) Приоритет43) Опубликовано 28,02,79. Бюллетень45) Дата опубликования описания 28.02.79(5 ляных Изобретение относится к способам разделения углеводородных смесей и может быть применено в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности для получения высокочистых и-парафинов для дальнейшей переработки их на белково-витаминные концентраты и биологически разлагаемые поверхностно- активные вещества.Известен способ разделения углеводородных смесей с целью выделения нормальных парафиновых углеводородов из керосиновых и газойлевых нефтяных фракций 11.Наиболее близким к изобретению яв ется способ разделения углеводород смесей 12, состоящий из стадий адсорбции, продувки, десорбции и окислительной регенерации. В стадии адсорбции из исходного сырья извлекаются адсорбентом (цеолитом) нормальные парафины. Поглощенные из сырья парафиновые углеводороды извлекаются из цеолита в стадии десорбции с помощью вытеснителя-десорбента. В качестве вытеснителя в процессе применяют аммиак. Вытесняя из пор адсорбента нормальные парафины, поглощенные в стадии адсорбции адсорбентом, десорбент сам поглощается им, а при повторении стадии адсорбции его вытесняют парафиноУГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙ вые углеводороды сырья. В результате получают два потока: первый - из денормализованного сырья с водородсодержащим газом и аммиаком и второй - из десорбированных и-парафинов с основной частью вытеснителя - аммиаком. Способ осуществляют следующим образом.Фракцию нефти (гидроочищенная керосиновая или дизельная), содержащую 22% вес. и-парафинов, с блока подготовки сырья подают в узел смешения с циркулирующим водородсодержащим газом, содержащим не менее 50 об. % Н. Далее смесь прокачивают через трубчатую печь, где ее нагревают до заданной температуры 380 - 400 С и направляют в один из трех адсорберов, заполненных адсорбентом. Парафиновые углеводороды сырья поглощаются адсорбентом в течение 5 мин и из аппарата выводят денормализованный продукт. После насыщения адсорбента и-парафинами сырье переводят в другой адсорбер, а через адсорбер, заполненный адсорбентом с поглощенными н-парафинами, продувают в течение 1 мин аммиак; затем проводят десорбцию и-парафинов из пор цеолита аммиаком в течение 9 мин. В каждый момент времени в одном адсорбере происходит поглощение адсорбентом и-парафинов, в двух других - де3сорбция их с помощью аммиака. В описанном процессе время рабочего цикла составляет 15 мин. и распределяется так: адсорбция 33,33%, продувка б,б 7 о/о и десорбция 60 о/оДесорбированные и-парафиновые углеводороды в смеси с аммиаком выводят из адсорбера, Отделившийся аммиак с помощью компрессора возвращают на десорбцию, Поток денормализата в смеси с водородсодержащим газом и аммиаком охлаждают, конденсируют углеводороды, водородсодержащий газ отмывают от аммиака в скрубберс, а затем возвращают на рециркуляцию в процесс. Аммиак отгоняют из водного раствора сначала при атмосферном давлении, а затем в вакууме и вновь возвращают в процесс.Недостатками способа являются относительно высокий расход вытеснителя 3 - 4 вес, ч, на 1 ч. выделенных и-парафинов, небольшой часовой съем и-парафинов с цеолита 7,5%, относительно низкая концентрация и-парафинов в парафино-аммиачной смеси (десорбентном потоке), выходящей из десорбера, усложнение в связи с этим блока их последующего разделения, а также высокий расход электроэнергии - 600 кВт/ч на 1 т и-парафинов, топлива и охлаждающей воды.Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет проведения последнего с меньшим расходом вытеснителя, получения более концентрированного по содержанию целевых продуктов десорбатпого потока, обеспечения более гысокого часового съема и-парафинов с адсорбснта, улучшения технико-экономических показателей.Поставленная цель достигается описываемым способом разделения углеводородных смесей путем контактирования сырья с цеолитным адсорбентом до его полного насыщения, продувки адсорбента и десорбции целевого продукта в течение времени, равного 5 - 100,0% от времени адсорбции, Предпочтительно процесс проводят, принимая время десорбции равным 1 - 5 мин.Отличительными признаками способа являются проведение десорбции в течение вышеуказанного времени, а также предпочтительные условия проведения способа.Сущность предлагаемого способа состоит в том, что сырье (керосин, газойль или другие нефтепродукты) в стадии адсорбции пропускают в паровой фазе через адсорбент (цеолит типа А, Х или У) при температуре 300 в 4 С в течение 1 - 5 мин, При этом адсорбепт поглощает углеводороды, а непоглощенные компоненты сырья выдувают с помощью дссорбирующегоагента.На цеолит, насыщенный в стадии адсорбции, после продувки подают десорбент при температуре 300450 С и обрабатывают 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 55 4его в течение 5 - 100,0% времени адсорбции. Из выходящего на стадии адсорбции потока отделяют десорбент.Получаемый на стадии десорбции поток также разделяют, десорбент возвращаютв процесс, а десорбатный (целевой) продукт выводят в приемник.Адсорбент после десорбции вновь используют в адсорбционном процессе. П р и м е р 1. Адсорбционное выделение и-парафинов из керосиновой фракции 170 - 270 С с содержанием нормальных парафиповых углеводородов 22 вес.о/о на цеолите МдА.Сырье (фракция 170 - 270 С ромашкинской нефти), содержащее 22 вес. о/о и-парафинов, в условиях цикловой непрерывной работы при температуре 400 С подают в течение 3 мин на 100 г цеолита МдА, помещенного в колонку диаметром 20 мм. Количество сырья составляет 8 г.и-Парафины из сырья в количестве 1,5 г поглощаются цеолитом, а оставшийся денормализованный продукт в количестве 5,4 г после охлаждения выводят в приемник, При этом в колонке между гранулами цеолита и в транспортных порах его остается сырье, для отдувки которого подают в течение 1 мин 2 л азота. Наряду с сырьем (в количестве 1,1 г) на этой стадии отдувается часть адсорбированных и-парафинов (0,5 г). Продукты после охлаждения и отделения от азота собирают в приемник и в условиях цикловой работы возвращают в сырье. Далее для десорбции и-парафинов подают 4 л азота в те:ение 2 мин. После охлаждения продукт (и-парафин) собирают в приемник, после чего повторяют цикл. Показатели процесса приведены в табл. 1. Л р и м с р 2. Деароматизация керосиновой фракции 190 - 230 С с содержанием ароматических углеводородов 19,8 вес, о/о на цеолите МаХ без связующих веществ с использованием в качестве десорбента бензола.Сырье в стадии адсорбции подают в паровой фазе при 300 - 320 С на адсорбент в течение 8 мин. Ароматические углеводороды поглощаются цеолитом, а деароматизировгнный продукт после охлаждения выводят в приемник. Для отдувки оставшегося между гранулами цеолита сырья подают азот в течение 2 мин.Десорбцию ароматических углеводородов керосиновой фракции осуществляют зытсснителем - бспзолом - при его расходе 0,2 объема на объем адсорбента при 300 - 320 С в течение 5 мин. После охлаждения продукт (ароматические углеводороды и бензол) собирают в приемник, после чего повторяют цикл. Показатели процесса приведены в табл, 2.64969 Таблица 1 1 ример 1 Показатели процесса спосоо согласно изобретению15 Длительность цикла, мин адсорбция продувкадесорбция 1 О Число циклов в часКоличество выделившихся ц-парафинов, г/100 г МпАЧасовой съем ц-парафинов, г/100 г МпАСкорость адсорбции, г/100 г минСкорость десорбции, г/100 г МдА минОбщая скорость выделения и-парафинов за циклРасход десорбирующего агента за цикл, лКонцентрация н-парафинов в потоке, г/л 8,8 10 0,54 0,5 0,24 0,5 0,14 0,17 18 0,122 0,25 Ь,2 Расход десорбирующего агента иа десорбцию 1 г н-парафина, л/г Таблица 2 Пример 3 Пример 2 Показатели процесса известный способадсорбпияпродувкадесорбцияЧисло циклов в час 10 0,95 1,9 9,6 9,5 7,0 7,6 Количество выделившихся ароматическихуглеводородов, г/100 гЧасовой съем ароматических углеводородов,г 100 г П р и м е р 3. Деароматизация фракции 180 - 280 С с содержанием ароматических углеводородов 28,4 вес. % на цеолите гчмаХ без связующего с использованием в качестве десорбента этилового спирта.5Сырье, разбавленное азотом, в стадии адсорбции в течение 3 мин подают на адсорбент при 200 - 220 С.Оставшееся сырье между гранулами цеолита обдувают азотом в течение 1 мин, 10 Десорбцию ароматических углеводородов осуществляют вытеснителсм - этиловым спиртом - в течение 2 мин.В табл. 2 приведены сопоставительные данные по способу согласно изобретению и 15 известному способу. Формула изобретения 1. Способ разделения углеводородных смесей путем контактирования сырья с 20цеолнтным адсорбентом до его полного насыщения, продувки адсорбента и десорбцип целевого продукта, о т л н ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса, дссорбцию проводят в течение времени, равного 5 в 100.0 с, от времени адсорбцнн.2. Способ по и. 1, отлнчающпйся тем, что время дссорбцнн составляст 15 мнн. Источники ннформацин,пргп ятыс во внимание прн экспертизе 1. Гейпег К. и др. Хоггпа 1 рагаНше тппт 1 егег Ке 11 еп 1 апос нпс 1 11 тге бепшпппд пасЬ с 1 епт ъс 11 егепЪ:1 с 1 сИсп рагех- ег 1 айгеп. С 1 те 1 п. Тесш., 1969, 21, М 9, 548 - 552.2. Процесс Парскс для получения парафинов высокой чистоты. Нефтяник, 1972,5, 21 - 22 (прототип).