Способ регенерации цеолитов

(23)ПриоритетОпубликовано 15 . 03. 82 . Бюллетень М 10 51)М. Кл.В 01,1 49/00 С 01 В 33/28 Гевудврствинай кфнктет СССР вв двлаи кзфбрвтеивЯ к вткрыткЯ.6(088. 8) нсания 15.03.82 Дата опубликован Э.А,Кравцова, В.Г.Чернухина и В.ф.т 1 оисеев 2) Авторы изобретенн Заявитель 54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ЦЕОЛИТО 2 Изобретение относится к регенера" ции цеолитов при глубокой осушке пирогаза на этиленовых производствах и может быть использовано при регенерации сорбентов в других процессах тонкой осушки газов, а также в нефтяной, нефтехимической и газовой про" мышленности.На современных этиленовых установ" ках пирогаз перед поступлением в сис-тему низкотемпературногофракциони" рования подвергается тонкой осушке на цеолитах. Регенерацию адсорбента от влаги, как и в большинстве адсорб ционных процессов, осуществляют эа счет нагревания слоя горячим газом. Известен метод регенерации цеолита КА-ЗН 1 газом регенерации с влажностью, соответствующей точке росы (-60 оС), при 220 или 180 оС, при этом время выдерживания сорбента при достижении температуры газа на выходе из адсорбера 220 или 180 С составляет соответственно 35 и 40 ч 01.Недостатком этого способа является необходимое продолжительное время выдержки сорбента при достиг" нутой предельной температуре, вследствие этого не представляется воэмож ным выдерживать цикличность переключения сорбента на осушку и регенера" цию при наличии в схеме трех адсорбентов, как это имеет место на действующих этиленовых установках, Продолжительное время выдержки сорбента при повышенной температуре приводит также к падению влагоемкости сорбента и значительным затратам энергии. Известен также способ регенерации, заключающийся в том, что сорбент продуваютпри 380-400 С атмосферным воздухом с концентрацией па- ров воды 2,8 10 - 50 г/напри подьеме температуры 1-4 С в минуту Г 21 .Таблица 1 Типцеолита Влагосодержание газа регенерации, точка росыа Температура регенерации,ОС Динамическаяакти вност ь,г/100 г Точка росы осушенного газа, С 200 200 70 70 МаА без связующего200 1 й,0 200 72 70 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу регенерации является способ, заключающийся в том, что сорбент разогревают и продувают горячей метановодород-ной фракцией при давлении 5-6 атм, нагретой в трубчатой печи, и за счет этого температуру в слое сорбента постепенно доводят до 350 С. Продолжительность нагрева сорбента и вы держим при 350"С составляет 21 ч 31.Недостатками указанных способов регенерации является то, что метод не позволяет поддерживать стабильную влагоемкость цеолйтов в течение дли тельного времени эксплуатации, вследствие нарушения их структуры и закоксовывания в процессе регенерации при высокой температуре. Последний фактор особенно проявляется при осушке газов 26 пиролиза, когда присутствующие в газах непредельные углеводороды сорбируются на стадии адсорбции, на стадии регенерации превращаются в полимеры и кокс, которые закупоривают отверстия пор. При многоцикловой работе (после 80 циклов адсорбции - десорбции) отмечается значительное снижение адсорбционной емкости и качества осушки, Содержание кокса состав ляет 3,6-3,94. Поэтому срок службы цеолитов при,осушке пирогаза на этиленовых установках около,8000 ч,метод характеризуется высокими энергоэатратами. 3 3 4Цель изобретения - увеличение срока службы адсорбента и снижение энергоемкости процесса.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации разогрев слоя цеолита осуществляют до 1 ч 0-200 С, затем ведут продувку слоя при этой же температуре газом с влагосодержанием, соответствующим точке росы (-70) - (-75 С).Для продувки используют инертный газ, индивидуальные предельные углеводороды или их смеси с водородом или без него скорость подачи газа 1000-2000 ч при давлении 1-6 ата. Отличием являются указанные параметры разогрева и продувки слоя цеолита и используемые газы.П р и и е. р 1. Насыщенные влагой в процессе глубокой осушки пирогаза, цеолиты КА, МаА беэ связующего,объемом 60 мл и высоте слоя 20 см разогревают при непрерывной продувке азотом со скоро .тью 1000 ч ", до 140- 200 С в течение 2-х часов и выдерживают при этой температуре еще в течение 3-х часов. Точка росы азота составляет (-70) - (-75 )С,давление атмосферное. Результаты, характеризующие влияние температуры регенерации на осушающие свойства цеолитов, приведены в табл. 1.5 91В последнем опыте регенерацию ведут метаном. го Таблица 2 Влагоемкост ь, вес. 3 Число циклов Тип цеолита 21, 45 21, 50 21,25 10 30 14 аА без связующего 24,0 10 23,5 23,9сорбента осуществляют каждый год,Сократятся энергетические затратыввиду Того, что газ регенерации разогревается до более низких температур и расход его будет меньше вследствие незначительного времени регене:рации,Применение умеренных температурупрощает проведение процесса регенефо рации, позволяет заменить подогревпродувочного газа в печах на подогрев в теплообменниках, где используется тепло водяного пара, котороедешевле. Одновременно снижаются капитальные затраты. В то же времяпредлагаемый режим регенерации обеспечивает восстановление адсорбцион,ных свойств на стадии осушки: точка Как видно из приведенных результатов при температуре регенерации 200 С достигаемая степень осушки соответствует точке росы (-70)(-74) С, что удовлетворяет требованиям к влажности пирогаза, используемого в системах низкотемпературного разделения. При снижении температуры регенерации до 140 С точка росы осушенного газа повышается до -55 С, влагоемкость снижается на 3-44. Однако в тех производствах, где требования к содержанию влаги ограничиваются указанным влагосодержанием, регенерацию цеолита можно вести при более умеренном разогреве, ниже По предложенному способу мягкий температурный режим (140 - 200 С) .Ф и незначительное время разогрева и выдержки (суммарно 5-7 ч) позволяет избежать полимериэации непредельных углеводородов, сорбированных цеолитом на стадии осушки, и стабильно сохранить осушающие свойства. Так при указанном температурном режимв регенерации содержание углерода на цеолите КА-ЗМ после 50 циклов осушки - регенерации составляет О,М, что не влияет на влагоемкость цеолита. Применение этого способа в про 1 мышленных условиях увеличивает срок службы цеолита до 2-3 лет, т.е, до 16000 - 24000 ч, в то время, как на существующих установках перегрузку 2263 6о200 С, т.е. температура регенерацииможет быть снижена до 140 фС.П р и м е р 2. Насыщенный в процессе глубокой осушки пирогаза (этилена, воздуха, азота) цеолит КА в ко.личестве 200 смэ, высоте слоя 35 смьразогревают до 200 С в течение 3 чи при этой температуре выдерживаютеще 4 ч при непрерывной подаче меотан-водородной фракции со скоростью2000 ч , влагосодержание менат-водородной фракции соответствует точкеоросы -70 , давление б ата,После проведения определенного5количества циклов точка росы осушенного пирогаза не изменяется и соото,.ветствует -70 С, влагоемкость остается на прежнем уровне, Результатыприведены в табл. 2,О формула изобретения Составитель К.ЯгуновТехред И. Тепер Корректор И.Шароши Редактор Л.Тюрина Заказ 1227/10 Тираж 577 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 7 91226 росы осушенного потока при температуре регенерации 200 С (-70)-(-74) С, что удовлетворяет требованиям, предьявляемым к пирогаэу в отношении содержания водяных паров в процессе глубокой осушки для их дальнейшего использования в установках низкотемпературного фракционирования пирогаэа,1. Способ регенерации цеолитов для осушки газов, включающий разогрев и продувку слоя газом при повышенной 1% температуре и давлении, о т л и ч за щ и й с я тем, что, с целью увеличения срока службы адсорбента и снижения энергоемкости процесса, разогрев цеолитов осуществляют до 140- гв 200 фС,. а продувку ведут газом с влакосодержанием, соответствующим точке росы (-70)" (-75)С.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что для продувки используют инертный газ, предельные углеводороды или их смеси с водородом со скоростью подачи 1000-2000 ч при давлении 1-6 ата,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Кравцова Э.А., Талисман Л.В.,Кадацкая В.ф. Нефтепереработка и нефтехимия. Научнотехн, Сб, 1972, й 8,с. 52. Авторское свидетельство СССР Н 662114, кл. В О 1 0 15-06, 15.05 79. 3, Боброва Л.А., Леонтьев А,С.,Соляков А.С. Нефтепереработка и нефтехимия, Научнотехн. сб, 1972, 11 10,с. 25-30 (прототип).