Способ выделения бензольных углеводородов из коксового газа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0% И 1)тельство СССР1/ 16, 1974тельство СССР53/14. 4. Авт Ф 507619,5. Авт ф 967530,рское свид кл. С 10 К рское свид кл. В 01 0 Арстеенный комитет сосеидм изОБретений и откеытий ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Справочник коксохимика. М., "Металлургия", 1966, с. 88-90.2. Авторское свидетельство СССР 9 242848, кл. С 10 К 1/16, 19673. Справочник коксохимика. М., "Металлургия", 1966, с,90-91 (прототип). 07 С 7/11 С 10 К 1/16(54)(57) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОДЬНЫХУГЛЕВОДОРОДОВ ИЗ КОКСОВОГО ГАЗА путемобработки его углеводородным поглотителем с последующей дистилляцией сострым паром и возвратом углеводородного поглотителя в цикл, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения шламообразования, в качестве углеводородного поглотителя используют Фракцию полиалкилбензолов сИзобретение относится к выделениюбензольных углеводородов из коксовогогаза и может быть использовано в коксохимической, сланцевой и нефтехими.ческой промышленности. 5Известны способы выделения бенэольных углеводородов иэ коксовогогаза путем из абсорбции углеводородным поглотителем Г 1 ЯЗ . В качествеуглеводородного поглотителя применяют каменноугольное поглотительноемасло1 , кубовые остатки ректификации сырого бенэола 23, соляровоемасло 33.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ вьщеления бензольныхуглеводородов из коксового газа путем его обработки в качестве углеводородного поглотителя соляровым маслом с последующей дистилляцией с гоострым паром и возвратом углеводородного поглотителя в цикл3 3.Однако используемые в известныхспособах поглотители являются дефицитными продуктами. Каменноугольноемасло в широких масштабах используется в качестве компонента сырья дляпроизводства высококачественной сажи (технического углерода для изготовления резины) и шпалопропиточных ком , позиций, а соляровое масло (нефтяное поглотительное масло марки "П" по ГОСТ 4540-80) становится остродефицит-, ным из-за исчерпания нефтей Бакинских месторождений, на базе которых онопроизводится.Кубовые остатки ректификации сырого бензола обладают существенным недостатком - нерасслаиваемостью с во" дой, что требует обязательного его 40 применения в смеси с каменноугольным маслом в соотношении 1:1 в соответствии со способом (.4 .Соляровое масло (прототип) " базовый способ, кроме своей дефицитности 45 обладает самон низкой из всех леречисленнык поглотителей абсорбциоииойспособностью по отношению к бенэольным углеводородам, что требует увеличенного его удельного расхода и со ответственно повышенных энергозатрат ке циркуляцию абсорбента, его подогрев и охлаждение. Если относительную абсорбционную5сиособность каменноугольного поглоти"тельного масла ТУ 14-6-117-77 Принятьза 1, то относительная абсорбционнаяспособность нефтяного поглотительного масла ГОСТ 4540-80 (солярового масла)0,71, а кубовых остатков ректификациисырого бензола - 0,895.Способность образовывать в процессе нагрева (в процессе тепловой дистилляции) значительное количествомелкодисперсного нерастворимого шлама, который интенсивно забивает массо- и теплообменную аппаратуру, резкоухудшает показатели работы агрегатовпри использовании известных поглотителей, например солярового масла иликаменноугольного поглотительногомасла, и требует дополнительной регенерации поглотительногс масла. Навсех заводах периодически аппаратураи трубопроводы очищаются от отложений шлама вручную, (Ручной разборке сзаменой насадки подвергаются абсор=беры диаметром 6 м, высотой 42 м,В одной типовой технологической нитке производительностью 70 тыс. нм /чгаза установлено три, а иногда и четыре таких аппарата, заполненных деревянной хордовой или металлическойспиральной насадкой). Стоимость разборки и замены насадки в одном типовом абсорбере превышает 150 тыс.руб,Известен также способ очистки коксового газа от нафталина путем обработки его поглотителем, согласно которому в качестве поглотителя применяют полиалкилбенэолы (ПАБ) с температурой выкипания 152-330 С53.Указанный поглотитель является попутным продуктом процесса ректификациисырого этилбензола, получаемого путемсинтеза из зтиленовой фракции коксового газа и бензола,Однако данная широкая фракция ПАБ,выкипающая в пределах 152-330 С, неоможет быть использована для выделениябенэольных углеводородов из коксового.газа, так как при выделении бензольных углеводородов иэ поглотительногоораствора дистилля цией при 135-180 Собразуется значительное количествошлама. Цель изобретения - снижение шламообраэования.Поставленная цель достигается согласно способу выделения бензольных углеводородов из коксового газа путем его обработки в качестве углеводородного поглотителя фракцией полиалкилбензолов с температурой выкиопания 245-295 С с последующей дистил1097584 Кроме того, использование этойфракции полиалкилбензолов в качествепоглотителя бензольных углеводородовпозволяет снизить напряженность в5 народном хозяйстве в обеспечении промышленности поглотительными масламидля улавливания бензольных углеводородов.Сущность способа состоит в следую 1 О щем.Поглотитель контактируют в противотоке с бензолсодержащим коксовымгазом в абсорберах при 25-45 С, поглощая иэ газа бензольные углеводоро 15 ды. Насыщенный до 2,2-2,5 бензольными углеводородами абсорбент нагреовают до 135-165 С последовательно парами из дистилляционной колонны, горячим обезбензоленным маслом и окончательно в трубчатом паровом подогревателе и подают в дистилляционную колонну, в которой в присутствии острого водяного пара из поглотителяудаляют бенэольные углеводороды. Пары, отдав часть тепла насыщенному поглотителю, конденсируются, а конденсат разделяют в сепараторах на товарный сырой бенэол и воду, Обезбензоленное масло охлаждают сначала насы"30 щенным поглотителем, а затем водой ипри 25-45 С возвращают в абсорберыдля улавливания бензольных углеводородов из коксового газа, замыкая темсамым цикл.Степень извлечения беязольныхуглеводородов из коксового газа составляет 90-95П р и м е р, В насадочной колоннеочистке подвергают поток сырого кок 40 сового газа производительностью100 нм/ч с содержанием 40 г/нм бен"зольных углеводородов. В противотокек газу в колонку подают 200 л/ч поглотителя - фракции ПАБ, выкипающей45 в пределе 245-295 С, содержащегоО, 1 мас.бензольных углеводородов.Температура абсорбции 28 С. В результате такой обработки содержание бензольных углеводородов в газе после50 абсорбера составляет 0,8 г/нм . На 3сьпценный бензольными углеводородамипоглотитель регенерируют в дистилляционной насадочной колонне при250 С в присутствии острого пара,о55 затем охлаждают до 28 С и возвращают в колонну абсорбции,Таблица 1 Т.кип. С Компоненты Содержание ком" понентов в смеси,мас. . Диэтилизопропилбензолы 223-231 234-238 2,62 Дибутилбензолы 5,96 4,06 Дифенил 255 5,25 Дифенилметак 264 3,34 47,75Э, 10 1,43 298-306 Этилдифенилэтаны 26,49 Плотность,г/см , при 20 С 0,94-0,95 Вязкость при20 С, усл.ед.,Е 1,00-1,05 Температура кристаллизации,С(-50Это приводит к большей насыщаемости поглотителя бензольными углеводородами, а отсюда снижаются удельный раСход его на обработку бензолсодержащего газа и энергозатраты на дистилляцию поглотителя при выделении из него сырого бенэола. Снижаются также потери бенэольных углеводородов с обратным газом. ляцией с острым паром и возвратом углеводородного поглотителя в цикл.Указанная фракция ПАБ (245-295 С) имеет примерный состав, определенный хроматографически, который представлен в табл.1. Тетраэтилбензолы 248-252 Дифенилэтан 27 Э Пентаэтилбензолы 277 Этилдифенилметан 292 физико-химические свойства фракции ПАБ (245-295 С) следующие: Описанная технология осуществляется непрерывно в течение месяца. В1097584 ВыходфракцииПАБ,мас.Пределы выкипания, С Шламуемость,мг/л 0,95-1,00 30,4 245-280 245-285 245-295 245-300 245-310 1, 20-1,25 31, О 42,0 7,0-7, 2 135-140 240-257 43,1 45,4 Таблица 3 я) абсорбционнаяспособность 0,935 0,710 0,895190 Мол.мас. 180 240 17 О результате установлено, что скорость накопления шлама в оборотном поглотителе не превышает 0,2 мг/л ч, в то время как в аналогичных условиях в традиционном нефтяном поглотителе эта величина достигает 35 мг/л ч.В табл.2 приведены экспериментальные данные, подтверждающие оптимальность состава (по пределам выкипания) выбранной Фракции ПАБ в качестве поглотителя для извлечения бензольных углеводородов.Ограничение начала кипения поглоотителя 245 С обусловлено необходимостью выделения из него в процессе дистилляции уловленного из газа нафталина, сосредотачивающегося во Фракции 220-240 С. Понижение температуры кипения поглотителя неизбежно вызывает переход этой части абсорбента в товарный сырой бензол вместе с нафталиновой фракцией и снижение его качества ниже требований ТУ 14-6-113- 25 по показателю отгон до 180 С,Таблица 2 Одновременно существенно растутэнергозатраты на дистилляцию сырого бензола из-за необходимости возвратав дистиллятор на переработку большихколичеств Флегмы. Так, увеличение впоглотителе до 10 фракции, выкипаюо5 щей до 245 С, увеличивает выход Флегмы на 40 , а расход пара на 10 ,Конец кипения фракции определяетсяшламуемостью и выходом логлотителяиз широкой фракции ПАБ.10Данные табл,2 показывают, что резкое увеличение шламуемости происходитпри выделении фракции ПАБ выкипающейоювыше 295 С. Выход же целевой фракцииувеличивается незначительно.15 Методически шламуемость поглотителей определяется нагревом с обратнымхолодильником без доступа воздухапри температуре в кипятильнике 220 Св течение 24 ч образцов, предвари 20 тельно насыщенных бензольными углеводородами путем обработки их сырымкоксовым газом в течение 8 ч в дрекселях. Содержание шлама в мг/л определяется фильтрацией пробы через фильтр1 11синяя лента с последующей отмывкойосадка бензином "калоша".Ниже представлена шламуемость,мг/л фракций ПАБ в сравнении с традиционным нефтяным поглотительным мас 30 лом:Нефтяное поглотительное маслопо ГОСТ 4540-8,1002294Фракция ПАБотгон 152330 С 3540отгон 245295 С, 100 . 7,0411 Из приведенных данных видно, чтошламуемость фракции ПАБ, выкипающихов пределах 245-295 С, значительно ниже остальных поглотителей,В табл.3 приведены сопоставитель 45 ные данные по абсорбционной способности известных и предложенного поглотителей.(2 л/нмз)степениобеэбензоливания907. и тем 1 О 15 Таблица 4 Удел ьныирасходпоглотителя, л/нм 2,0 огло ител Себестоимость1 т выная спо- собность деленного сырого бенза еди ицу ма ло сМм 170) зола(отго180 Сруб/т 775 93 Мол,маспоглотителя 4 4 18 е при- еняетстато ое со нный спо- преимучивает вы нзольных Такб облства образом, предлож дает существенным поскольку обесп епень абсорбции б родов при низкой тителя. Данное те позволяет не толь абсорбции,но и рас тных поглотительн40 держание бензольных углеводородов в газе ся из-за интенсив сокуюуглево го шл амуемосическое мообравания ти погл ешенихо улучщитьширить ресурк масел. 5 процесс сы дефици при равномудельном ева Корректор И.Эрдей аказ 413 ВПодписноета СССРытий омиотка 1130 наб.,д, ул.Проектная,л Из приведенных данных видно, что фракция ПАБ, выкипающая в пределахо245-295 С, является лучшим абсорбентом, чем традиционное соляровое нефтяное масло и кубовые остатки ректификации сырого бензола.В табл,4 приведенысопоставительные данные показателей процесса выделения из коксового газа бензольных углеводородов с применением поглотителя по базовому способу, широкой фракции ПАБ и фракции ПАБ 245-295 С по предложенному способу,Составитель ГЛедактор Т.Колб ТехредМ.Надь 19 Тираж 410 ИПИ Государственного о делам изобретений и 5, Москва, Ж, Рауш ППП "Патент", г,ужго пературеабсорбции30 С,г/нм 5Шламуемостьмг/л-ч 35 Продолжение табл. 4