Способ адсорбционного выделения -парафинов

СООЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИК(5 Уд а РЕТЕН СТВ рский р. ОсновылитмческихозНИИ66 (протоИОННОГОнефтяныхи слое ц рохГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ двтокюдв сдиддтвдд(54)(57) .СИОСОБ ЗЩСОРБДЕЛЕНИЯ Н -ПАРАФИНОВ изФракций в псевдоожижеин лита типа А, включакщий стадии адсорбции, продувки, деаорбции и окислительной регенерации, о т л и ч а -ю ц и й с я тем, что, с целью увеличения выхода н -парафинов, стадиюадсорбции проводят в прямоточно-противоточном режиме контакта паров нефтяных фракций и цеолита в двух последовательно расположенных зонахпрямоточного и противоточного контактов,имеквих соотношение объемов2:1 илй 1:2, с подачей цеолита состадии десорбции в зоны раздельнодвумя потоками: первый - в верх птивоточной зоны, второй - после олаждения в низ прямоточной зоны.60 Изобретение относится к способамадсорбционного выделения н -парафиновиэ нефтяных фракций в псевдоожиженном слое адсорбента и может бытьиспользовано н нефтеперерабатывающей промышленности. 5Известны адсорбционные процессы,в которых адсорбент контактирует сгазом последовательно при прямоточном, а затем - противоточном движении 13. 10Исходная газовая фаза в указанныхпроцессах, пройдя прямоточную зону,не поступает в противоточную, и адсорбент в противоточной зоне контактирует со свежей порцией газа, чтоприводит к понижению отбора извлекаемого компонента в связи с недостаточно полным использованием исходного газа (паров сырья).Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ адсорбционного выделения Н -парафинов из д. зельных фракций н псевдоожнженном слое цеолита,типа А, включающий стадии адсорбции,,продувки, десорбции, продунки последесорбции и окислительной регенерации.В этом способе адсорбцию н -парафинов ведут при протиноточном движении паров сырья и адсорбента Г 23.Недостатком прототипа является пониженный отбор н -парафинов, обусловленный проведением стадий адсорбциии десорбции при близких температурахв связи с отсутствием зоны охлаждения цеолита перед стадией адсорбции, ЗЭа такие проскбком парон сырья черезслой и обратным заносом цеолита, Длясокрашения проскока паров н известном способе увеличивают высоту слоя,что приводит к повышенной загрузке 40адсорбента в зону адсорбции, а следовательно, и к увеличению его расхода,Цель изобретения - унеличениевыхода н -парафинов. 45Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу адсорбционного вццеления н-парафинов иэ нефтяных фракций н псевдооиженном слоецеолита типа А, нклчающему стапии 50адсорбции, продувки, десорбции иокислительной регенерации, стадиюадсорбции проводят в прямоточно-противоточном режиме контакта паровнефтяных фракций и цеолита в двухпоследовательно расположенных зонахпрямоточного и противоточного контактов, имеющих соотношение объемов2:1 или 1:2, с.подачей цеолита состадии десорбции в зоны раздельнодвумя потоками; первый - н нерхпротивотонной зоны, второй в ,после. охлаждения. н низ прямоточной зоны,Перед вводом в прямоточную зону цео-лит предварительно охлаждают в специальной зоне теплообмена, имеющей 65 змеевики, по которым прокачивается жидкое сырье, являющееся охлаждающим агентом.Соотношение объемов зон прямоточного и противоточного контактов фаз выбрано с учетом конструктивных особенностей аппаратов с псевдоожиженным слоем цеолита, оборудованных горизонтальными решетками, равномерно расположенными по высоте.На заданный тепловой режим стадии адсорбции изменение соотношения объемов указанных зон не оказывает влияния в связи с возможностью варьирования количества цеолита, поступающего в каждую зону.На чертеже схематически изображено осущестнление предлагаемого способа.На схеме обозначено пары сырья 1, эона 2 прямоточной адсорбции, адсорбер 3, десорбер 4, линия 5 транспорта цеолита в прямоточную зону ацсорбции, газ 6 в зону адсорбции, эона 7 охлаждения цеолита, жидкое сырье 8 и охлаждающие змеевики, линия 9 транспорта цеолита в зону протиноточной адсорбции, зона 10 протиноточной адсорбции, верхний переток 11 цеолита в зону отдувки, нижний переток 12 цеолита в зону отдунки, зона 13 отдувки адсорбера, газ 14 н коллекторе перетока, газ 15 в зону отдунки адсорбера, пар 16 для транспорта цеолита в десорбер, линия 17 транспорта цеолита иэ адсорбера в десорбер, перегретый водяной пар 18 н десорбер, газ 19 н десорбер, линия 20 транспорта .цеолита в регенератор, регенератор 21, воздух 22 в регенератор, линия 23 транспорта регенериронанного цеолита в адсорбер, денормализованная фракция 24, н -парафины 25, дымовые газы 26, азот 27 для отдувки воздуха иэ слоя цеолита, воздух 28 на транспорт цеолита, регулирующие клапаны 29, азот 30 для отдувки углеводородов и водяного пара из слоя цеолита.Пары сырья 1 (бензиновой, дизельной Фракции) поступают в зону прямо- точной адсорбции 2 адсорбера 3, куда подают часть цеолита из десорбера 4 по линии транспорта 5 и холодный гаэ 6 для создания псевдоожиженного слоя.В условиях прямоточного движения цеолита и паров сырья в зоне 2 происходит адсорбция н -парафинов.Для снижения температуры цеолита служит зона 7 охлаждения. Съем тепла в зоне 7 осуществляется подачей в охлаждающие змеевики жидкого сырья, которое затем направляют на дополни- тельный нагрев и испарение. Температура в зоне адсорбции на 35-40 С ниже температуры десорбции, что способствует увеличению отбора н -парафинов,В эоне 13 отдувки из слоя, цеолита с помощью газа 15 отдувают пары сырья и далее цеолит водяным паром 16 по линии 17 транспортируют в десорбер 4. Для вытеснения адсорбированных н-парафинов и нагрева слоя цеолита в де сорбер 4 подают перегретый водяной пар 18 с температурой 550 С.На выходе иэ десорбера цеолит продувают углеводородным газом 19. Часть цеолита из десорбера 4,по линии 1 О 20 направляют в регенератор 21, куда подают воздух по линии 22. Отрегенерированный цеолит по линии 23 направляют в адсорбер 3. Денормализат 24, Н -парафины 25 и дымовые газы 26 выводят соответственно из адсорбера 3, десорбера 4 и регенератора 21.Для отдувки воздуха иэ потока регенерированного цеолита в линию 23 подают азот 27. Транспорт цеолита О иэ десорбера в регенератор осуществляют с помощью воздуха 28. Для регулирования количеств цеолита, поступающих по линиям 5, 9, 17, 20, 23, служат клапаны 29, 25Отдувку углеводородов и водяного пара иэ слоя цеолита, поступающего в регенератор, проводят азотом 30.П р и м е р 1. Пары сырья (бензиновой фракции) с пределами" кипе ния 105-140 С, содержащие 20 мас.Ъ н-парафинов, в количестве б т/ч с температурой 300-310 С подают в ниэ адсорбера в прямоточную зону,.куда поступает 75 т/ч цеолита из десор- З 5 бера и углеводородный гаэ - 500 нм 3/ /ч с температурой 20-30 ОС.Для снижения температуры адсорбции в змеевики, расположенные в нижней части адсорбера, подают жидкое сырье в количестве б т/ч с температурой 30 С.В верхнюю (противоточную) часть зоны адсорбции поступает из десорбера 75 т/ч цеолита, который контактирует с парами сырья в режиме проти вотокаТемпература в адсорбере 320 С.Насыщенный н -парафинами цеолит через переток из зоны адсорбцни поступает в зону отдувки адсорбен та, в которую подается 400 нм З/ч уг 1 леводородного газа с температурой 20-30 фС для вытеснения паров сырья, увлеченных слоем адсорбента.Объем нижней (до перетока) 55 прямоточной зоны составляет 5 .м верхней (противоточной) - 10 мз. Общая продолжительность адсорбции 4 мин. Цеолит иэ зоны отдувки транспортируют в десорбер с помощью 60 водяного пара, перегретого до550 фС. Расход водяного пара на транспорт цеолита 2 т/ч. В десорбер подается дополнительное количество водяного пара - 2,2 т/ч для вытес ыеицй айоарфррованных н -парафинов из йевеетей цеолита. Температура в зене дврорбцйи 360 С. На выходе из дееоуйера в адсорбер цеолит продувается и охлаждается с помощью углевЕдереднога газа (температура газа 20-30 С) . Расход газа 60 нм З/ч.дЧасть цаелита из десорбера - 1 5 т/ч нодают в регенератор для выжига кокса. Температура в регенераторе 459 С. Отрегенерированный цеолит из регенератора возвращают в эену отдувки адсорбера.Отбор н -парафинов от потенциала в сырье составляет 80.П р и м е р 2. Процесс проводят по.предлагаемому способу в условиях примера 1 за исключением того, что кжичестве цеолита, поступающего в пряиоточную зону, равно 100 т/ч, в протиаотояную - 50 т/ч, объем прямо- точней зоны 10,2 м З, противоточной 5,1 и ф (соотношение объемов зон 2:1).Отбор н-парафинов от потенциала в еырье 79,8.П р и м е р 3. По известному способу 2 3.Сырье - бензиновую фракцию 105- 140 С, содержащую 20 мас.% н -пара 6финов, в количестве б т/ч с температурой 300-310 С и углеводородный газ (500 нм /ч) подают в ниэ адсорбера.3Цеолит из десорбера (150 т/ч) поступает в верхнюю часть зоны адсорбции. Количество цеолита в зоне адсорбции составляет 17,5 м. Вывод его из эоны адсорбции в зону продувки осуществляется черЕэ переточное окно, рас-, положенное в нижней части адсорбера.При противоточном движении паров сырья и цеолита происходит адсорбция Н-парафинов в полостях цеолита. Продолжительность адсорбции 5,0 мин. Температура в зоне адсорбции 350 ОС. Насыщенный н -парафинами цеолит перетекает в зону отдувки, в которую подают газ в количестве 400 нм/ч и затем с помощью перегретого водяного пара (1 вжсход пара 2 т/ч) транспортируют в десорбер, в который подают дополнительно 2 т/ч водяного пара. Температура в десорбере 360 ОС. На выходе из десорбера цеолит продувают углеведородным газом с температурой 450 С и подают в ниэ адсорбера,Часть цеолита из десорбера (1,5 т/ч) пропускают через регенератор и затеи возвращают в зону адсорб- ЦИИОТВЕр Ю-парафинов от потенциала в сырье по известному 2 1 способу составляет 78.Ащыщз полученных результатов (таблица) показывает, что отбор Н нарзанов от потенциала по предлагаеваиу способу увеличивается,10 2:1 150 150 150 75 10075 50500 450 в прямоточную зону 150 Расход сырья в змеевикезоны охлаждения, т/ч 5,9 6,0 Температура,ОС в адсорбере 350 322 320 356 360 360 5,0 4,0 4,0 78,0 79,8 80 В Эаказ 9505/28 Тираж 418 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 примерно на 2,0 в связи с тем,что в способе применение прямоточно-противоточного режима контакта паровой и твердой фаз, а также зоны охлаждения адсорбента позволяет осуществлять прроцесс адсорбции в оптималь ном режиме.Способ использует преимущество прямотока - уменьшение перемешивания фаэ при работе в начальной стадии со значительной разницей концентраций 1 О адсорбтива в сырье и цеолите. В дальнейшем, при снижении разности кон.- центраций адсорбтива в сырье и цеолите в прямотоке по высоте зоны адсорбции, процесс массообмена проводится в противоточном режиме контакта, где . разность концентрации адсорбтива вновь возрастает благодаря контакту со свежей массой цеолита, При этом положительное влияние оказывает улучшение структуры псевдоожиженного слоя, характерное для противотока. Объем цеолита в зоне адсорбции, мЗ 15 в том числе: в противоточной зонеСоотношение эон прямоточной и противоточной Количество цеолита, т/ч,поступающего иэ десорберав адсорберв том числе: в противоточную зону Расход газа в.зону охлаждения, нм З/ч в десорбереПродолжительность адсорбции, мин Отбор н-парафинов от потенциала в сырье, Ъ Благодаря использованию зоны охлаждения, предлагаемый способ позволяет осуществлять стадию адсорбции при температуре примерно на 40 ОС ниже, чем температура десорбции, что значительно улучшает показатели процесса.В отличие от известного способа процесс.адсорбции может регулироваться как соотношением эон, так и количествами адсорбента, поступающими в каждуюзону, что обуславливает получение высоких отборов н-парафинов при заданном соотношении объемов зон.Увеличение отбора, н -парафинов от потенциала в сырье по предлагаемому способу на 2% позволит получить на установке производительностью 250 тыс.т/гад по сырью дополнительно 1000 т/год и -парафинов.Сопоставительные данные по предлагаемому и известному способам приведены в таблице,