Способ выделения н-парафинов из углеводородных смесей

О П И С А Н И Е, 4 О 8471ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистицеских РеспубликПАТЕНТУ Зависимый от патента-Заявлено 16 Х 1,1969 ( 1341024/23-4)Приоритет -1, С 07 с 7/12 осударственныи комитетСовета и)инистров СССРоа делам изобретенийи открытий( 66.071.7(088.8) БОлллстець4 Опубликовано 10.Х 11 изобретения Иностранец Вильям Нойциль и Арманд Д(Соединенные Штаты Аме Иностранная фирма Юниверсал Ойл Продактс Кде Россе ичар Заявите мпани ПОСОВ ВЫДЕЛЕНИЯ Н-ПАРАФИНО ИЗ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СМЕСЕЙупяют и выводятся из перстня, расположенные Изобретение относится к выдслснио и-парафинов из углеводородных смесей,Известен спосос 1 непрерывного разделения компонентов жидкой смеси, из которой, по ряйцсй мере, один компонент селективцо удерживается твердым адсорбецтом, контактирующим со смесьо, ц, по крайней мере, Идиш коцпоцецт адсорбируется на нем сравнигсльш 1 мало. Контактирование исходной смеси проводят в а 1 сорбциоццой колонне, которая содержит 12 последовательно соединенных слосв адсорбсита, Противоположные 1(онцы олонш соединены между собой. Таким образом, создастся замкнутый сквозной путь 1 зя жидкости Адсорбционцая колонна имеет 11 промежуточных патрубков, расположенных через определснцыс интервалы по пути движения жидкости. Во время процесса по патрубкам одновременно вводится в определенную зону исходное сырье ц десорбеит и выводится из других зоц экстракт ц рафицат. Периодически происходит смещенцс точек ввода сырья, десороента и точск частичного вывода экстракта, рафицата по направлению движения жидкости на один слой адсорбента. В качестве адсорсбспта используют цеолиты. Однако при реализации известного способа происходит частичная полцмсрцзяцця цепредсльных соединенцй прц разделении смесей, содержащих парафиновыс и олсфцновыс углеводороды,Предлагается в качестве адсорбента использовать синтетические цеолцты, в которых- 401 щелочного зстЯлла ЗЯмецсцо на серебро, и в качестве дссорсзцрующего агента прцмен 51 ть и-олефццы более низкого молеку РЦОГО ВССЯ, СЗ МОСЮ 1 ЯРЦЫй ВЕС 1 Г 1 СВОДО- родов, входящих в разделяемую смесь, Это 1 О иИжяет полцмероооразовянце.В качестве исходного сырья прецмущестВецк Используют смесь и-парафинов ц и-олс цц 1 ОВ, содержаЦих 10 - 1 О атомов 1 тлерода.На чертеже изображена схема, поясняющая 15 предлагаемый способ разделения углеводородов.Адсорбционцая колонна содержит в качестВ адсорбеыта молекулярные сита, Предпочтительным материалом для адсорбента явля стся атионно-модифицированный кристаллцчс сий а;цомосцлцкат. Потоки (линии) 1 - 4 связаны с прибором 5 управлеш 1 я потоков ц цмсют вентили, контролирующие скорости потоков рафицата, цсходнои смеси, экстракта ц 25 десороснта. Колонна 6 связана с потоками(линиями) 714. Прцоор для управления потоков соединяет потоки 1, 25 с потоками 7 - 14.Потоки 7 - 14 пост30 олоццы с 5 через от40847 10 между отдельными слоями цеолита в колонне главным образом в узкой ее части, В колонне находится восемь укрепленных слоев 15 - 22, содержащих селективный твердый сорбент. Слои 16 и 17 связаны между собой линями 23 н 24. Насос 25, расположенный на линии 24, обеспечивает циркуляцию жидкости от верхней части колонны к ее основанию. Скорость потоков 1 - 4 регулируется вентилями 26, 27, 28 и 29 соответственно,Прибор для управления потоков может содержать многовентильное трубопроводное устройство, вращающийся многоходовой вентиль нли любой другой подходящий для управления потоком механизм, который способом программирования может управлять потоком исходной смеси (поток 2), потоками десорбента (поток 4) и потоками рафината (поток 1) и экстракта (поток 3), выходящими из колонны через различные отверстия м.жду слоями колонны.Исходная смесь подается по линии 2 в прибор для управления потоком и дальше по линни 9 - в колонну б. Десорбент поступает по линии 4 в прибор 5, который направляет десорбент по линии 13 в колонну. Поток рафината поступает из колонны б по линии 7 в прибор для управления потоком, откуда поток рафнпата поступает по линии в аппарат 30 для фракционирования. Поток экстракта поступает нз колонны по линии 11 в прибор по управлению потоком, откуда поток экстракта поступает по линии 3 в аппарат 31 для фракционпрования.Исходная смесь содержит парафины и олернны, содержащие 10 - 20 атомов углерода в молекуле, Обычно на разделение подают продукты каталнтической дегидрогенизации парафиновых смесей, По линии 7 из адсороциопной колонны выводится поток, содержащий парафнновые углеводороды, выделенные из исходной смеси, Кроме парафиновых углеводородов рафинатный продукт содержит десороент, который вытеснен из сорбента нормальными олсфннами исходной смеси, Рафинат, выходящий из колонны 6, разделяется в аппарате 30 на фракцию десорбента и фракцию нормального парафина,Десорбент циркулирует по линиям 4 и 32 для повторного использования, а парафиновые углеводороды собираются по линии 33, Рафинат может оыть далее использован в процессах нзомстризацни, крекинга или дегидрогенизацин, По линии 3 из колонны б выводится экстракт со скоростью, контролируемой вентилем 28. Экстракт содержит олефины н десорбент и образуется при замещении адсорбированных исходных олефинов потоком десорбепта, идущего по линии 4. Поток экстракта, идущего по линии 3, разделяется на поток олсфинов н поток десорбента в аппарате 31 фракцпоннрования. Олефин рециркулирует по линиям 4 н 34 для повторного использования. По линни 4 в адсорбцнонную колонну б поступает дссорбснт со скоростью, контролнру 15 20 25 30 35 40 4 50 5: 60 65 1емой вентилем 29. Линия 35 связана с линией 4 и служит для пополнения системы свежим десорбентом из внешнего источника по мере необходимости.В течение описанного цикла используются только четыре из восьми линий, входящих в колонну 6. Например, при использовании линий 7, 9, 11 и 13 линии 8, 10, 12 и 14 отключены, Прибор 5 устроен так, что линии, по которым в течение данного цикла не идет поток, блокируются. Таким образом, на потоки, входящие и выходящие из колонны 6 в предопределенных циклах, оказывает влияние движущийся противотоком слой в колонне, Точки ввода исходной смеси и десорбента и точки отбора рафината и экстракта в процессе разделения одновременно перемещаются в направлении нисходящего потока.Исходная смесь парафина и олефина, подаваемая в колонну между слоями 15 - 22, поступает нисходящим потоком в слой 15, где олефины, находящиеся в исходной смеси, и некоторые парафины адсорбируются на твердом адсорбенте. Одновременно десорбент, находящийся в порах твердого адсорбента от предыдущего цикла работы, удаляется из адсорбснта. Неадсорбированные парафины находятся в пустотах между твердыми частицами адсорбента и движутся нисходящим потоком к слою 16 и к линии 7, Предполагается, что часть потока рафината (смеси парафина и десорбента) должна быть удалена из ко. лонны по линии 7 через приоор 5 и линии 1. Твердый адсорбент в слое 15 содержит кроме адсорбированных нормальных олефинов зна. читсльное количество тяжелых парафинов, которыс. могут быть вытеснены нз адсорбснта дссорбентом,Парафины, которые замещаются на твердом адсорбенте в слое 15 посредством десоронрующего материала, перемещаются к слою 16, Скорость потока жидкости, протекающей через слой 15, от слоя 22 устанавливается такой, чтобы в значительной степени вытеснить все тяжелые парафины, адсорбированные в слое 15 и 16, без одновременного выделения всех более вязких адсорбированных олефинов. Любые олефины, которые десорбируются в слое 15, деадсорбируются в слое 16, Нормальные парафиновые углеводороды вместе с десорбентом являются основными веществамн, выходящими нз слоя 15. Они входят в слой 16, где адсорбируются любыс олефины, Поток рафината, проходя слой 16, поступает в линию 7, прибор 5, а затем - в линию 1. Скорость вытекания рафпната нз колонны контролируется вентилем 26. Оставшаяся часть потока нз слоя 16, проходя через линию 24, попадает в слой 17, Линия 24 позволяет жидкости течь непрерывно противотоком через всю ко.чоннч.Твердьш адсорбент в слоях 17 и 18 заполнен адсороированным десорбентом, который остается нз предыдущего цикла, Смесь, поступающая через линию 24 в слой 17, содержитв основном парафины, которые адсорбируются на адсорбенте в слое 17, замещая десорбепт, поступа)ощий далее в слой 18 и 19Скорость потока рафината в слое 17 устанавливается так, чтобы тяжелые парафиныполностью адсорбпров" л)сь ца адсороентеперед достижением выходного отверстия слоя18. Иначе парафины могут загрязнить олефиновые продукты в потоке экстракта. Твердыйадсорбент в слое 19 и 20 содержит адсорбированные олефипы и десорбент из предыдущего цикла, Адсорбированные олефины замеща)отся посредством десорбента, поступающегос линии 4 и И Потоки десорбента, входящиев колонну в направлении слоя 19 и 20, адсороируются на адсорбенте, вытесняя олефиновые продукты, Поток экстракта, включающийдесорбент и вытесненные олефины, идет изколонны б между слоями 20 и 21 по линии 11.Скорость потока контролируется так, чточасть экстракта течет мимо линии 11 в следующий слой 21. Любой олефиновый продукт,попадая в слой 21, адсорбируется. А десорбент, перемещаясь через слой 21 в слой 22,вымывает любые парафины, которые остаются в твердом состоянии.Следующий цикл осу)цествляется путем переклОчения подачи исходной смеси с линии9 па линию 8. Рафинат выводится с линии 7па линию 14, десорбент подается с линии 18ца линию 12, и экстракт выводится с линии 11па линию 10.Адсороенты, которые могут быть использованы в процессе, включают вещества типаХ и У кристаллических алюмосиликатов идругие цсолитыимеющие размеры пор 6 -3 А. Адсорбспты из кристаллического алюмосцликата долкп), быть поцообменными длятого, чтооы замстпть, по крайпеи мере, частькатионов, находящихся в кристаллической решетке первоначальной структуры. Подходящими матсриаламп, которые могут быть использованы при ионном обмен с неолитом, являются катионы лития, натрия, калия, магния,кальция, стронця, бария, меди, серебра, золота, цинка, кадмия и ртути,Отлнч)тльной чертой процесса являетсято, что оп обеспечивает работу адсорбцпоцнойколонны при 25 в 150 С ц давлении в областист атмосферного до 34 агл в условиям, высраиных для поддержания работы в жидкойфазе и вышеуказанной адсороциоппой ко.ОнцСтабильность десорбента и исходного олефппа яВ;1 ятся вакнь)м В этом иэоцессе, Полимерпзацпч исходного олефцца немного сокраца) выход экстракта олефпцов и вызываетпскоторос убывание адсорбента. Стабильюсть дсорбента такжс необходима, чтобыпредотвратить усывание адсорбента от полимс р цзацип,)есорбента.П р и м е р, В качестве разделяемой смесииспользованы углеводороды Сь полученныев реакторе дегцд 5 оге)зац)и углеводородов;сиолас)ии; 0,2 6,0 0,2 0,2 23,3 0,2 30,5 зс,5 О,0,3 о 51 25,0 Ос) 0,6 12,0 12,9 12,) 10 15 20 25 30 10 45 50 5; 60 65 С 1. Состав потока, выходящего из ракторадсгпдрогенизации, следующий, вес, оо;н-Си парафин 0,1и-С парафин 24,9и-С олефиц 1,8и-С 2 парафин 27,8н-С, олефпп 2,6и-Са парафин 22,6и-Са олефин 2,6и-Сз парафин 12,1и-С 4 олефин 1 7и-Спарафин 0,4Нормальные олефины (сумма) 8,8Нормальные парафины (сумма) 86,5Изо-парафины ц-олефпны (сумма) 3,5Состав потока, об. ",:Олефицы (сумма) 9,8Легкие фракции 0,2Парафины (о мма) 86,5Углеводороды изостроснпя (сумма) 3,5 Поток, выходящий из реактора дегидрогенизации, пропущен через слой адсорбента 320 сл прп давлеии 2,4 ат,1 ц 100 С, Использованный адсорбепт содержит около 8,5 вес, о)о сербра. После того, как поток пз реактора дгидрогенизацпп проходит адсорбент, через слои адсорбента пропускают обпльн)гп поток, состоящий пз изо-и и-пептапа, для того, чтобы удалить парафины, оставшиеся в парах адсорбента, Затем через слой адсорбсцта пропускают десорбецт октендля того, чтобы удалить селективно сорбнровапшяолсфппы. Дссорбецт затем отделяот от олефпца С фракциоцированием, и получнный продукт анализируется. В ис)азванн.)е последоватльшие операции повторяются трп раза.Прц общем объеме потока исходцого вс)цества 2384, 2072, 1977 ал количество извлечен. ного олефцна соответственно составлят 98,0;98,6; 98,8 оо, оо,Распределение углеводородов в извлеченных Олефиновых пРоДУктах, об. ого1141 гпр ного комитета Со изобретений и от -Зб, Раупгская на ал б 1 1 Под писновета Министров ССС 1крытийб., д, 4/б 673 Рбзд г 11 Л 1 Л 11 И Государстве по дела Москва, Жказ еповецкая городская типог раЦ.ин 1. Способ выделения и-парафинов пз углеводородных смесей контактированием исходной смеси в жидкой фазе с синтетическими цеолитами с последующей десорбцпей поглощенного углеводорода десорбирующим агентом известными приемами, от,гсгчаюиггсйс.гг тем, что, с целью снижения полимерообразовапия, в качестве адсорбента пспользугот синтетическис цеолиты, в которых 1 - 40% щелочного металла замещено на серебро, и в качестве десорбирующего агента применяют н-олефины более низкого молекулярного ве. б са, чем молекулярный вес углеводородов, входящих в разделяемую смесь.2, Способ по и, 1, от,гичаоигийся тем, что вкачестве исходного сырья премущественно используют смесь и-парафинов и н-олефинов, 1 О содержащих 10 - 15 атомов углерода.