Способ выделения высших н-алканов

Союз СоветскихСоциалистических щ 767 ОБРЕТЕнияОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Республик 1) Допол тельное о 23087 вт, саид-ву (21) 2657 23"04(51)М. Кл. 2 Заявлен осударствениый комитет и открытий13 к 190 Бюллетень Мо 36 писания 30.09,80 с присоеди ем заяви иор Опубл вано 300 ДК 547.2.Н Е.З.Беркович и Л.В.Борис 71) Заявител 4) ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫСШИХ н-АЛКАНО азделеи морерабаомыш 10 цией, и эагруже рый пог адсорбе Изобретение относится к р нию углеводородов адсорбцией жет быть применено в нефтепе тывающей н нефтехимической пр ленности.Известен способ выделения н -алканов из смеси с другими углеводородами нефти с помощью цеолита типа 5 А. Способ предусматривает контактирование испаренного сырья со слоем цеолита и отбор фракции, обедненной н-алканами (денормализата), продувку слоя цеолита парами ниэкомолекулярного Н -алкана и отбор промежуточной Фракции, десорбцию адсорбированных н-алканов низкомолекулярным н -алканом и отбор десорбированных Н -алканов. Процесс осуществляют в иэотермических и изобарических условиях при 300- о 400 оС и давлении 0-7 ати. В качестве десорбента и продувочного агента используют й -гексан 1 .Известен также способ выделения Н -алканов, согласно которому промежуточную Фракцию возвращают в сырье на стадию адсорбции. Продувку и десорбцию осуществляют Н -гексаном, им же разбавляют сырье перед адсорбцией 21,. Недостатком названных способов является низкая чистота получаемых Н-алканов и большое количество циркулирующего в процессе н -гексана (десорбента и продувочного агента), что усложняет регенерацию н -гексана из готовых продуктов.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения высших Н -алканов, путем адсорбции их на цеолите иэ нефтяной фракции в паровой фазе, с последующей продувкой цеолита низкомолекулярным алканом, с получением промежуточной фракции и десорбции цеолита, с получением смеси Н-алканов и десорбента, которую подают на ректификацию, с выделением целевого продукта и десорбента и рециркуляции последнего в процесс.Сырье, гидроочищенную керосиногаэойлевую фракцию, разбавляют ниэкомолекулярным Н-алканом, смешивают с циркулирующей промежуточной фракспаряют и подают в адсорбер, нный цеолитом типа 57 котолощает Н -алканы, При этом из ра выводят поток, состоящийд йз" Вйтеснейного изпор цеолитадесорбента," оставшегося после стадиидесорбции, и денормализата, неадсорбнрующейся части сырья. Ноток разделяют ректификацией йа" дейормализати десорбент. Денормализат являетсяготовым продуктом, а десорбент возвращают в процессПосле окончания стадии адсорбциийровбдят стадию продувки, для чегов адсорбер подают предварительноиспаренный продувочный агент - ниэкомолекулярный Н -алкан, например Н -пентан; с помощью которого удаляют ос "таткисырья и денормализата, находящиеся между зернами цеолита. Одновременно происходит десорбция некоторой части адсорбированных Н -алка нов. Поток, выходящий из адсорбераи состоящий из неадсорбированнойчасти сырья денормалиэата 1, остатков сырья, частично десорбироваййых"К-"алканов и продувочного агентавчастности десорбента Н -пентана), носит название промежуточной фракцйй.Промежуточная фракция является ре" "цйркулятом в процессе и ее смегггиваютсо свежим сырьем.Для десорбции И -алканов из порцеолита в адсорбер подают испаренныйдесорбент - ниэкомолекулярный н -алкан, в частности Н -пентан. Выходящий поток, состоящий из вытесненныхН-алканов и десорбента, разделяютректификацией. н -Алканы являются"готбВым продуктом, а десорбент возвращают в процесс. После окончаниядесорбции стадии процесса повторяют в той же последовательности.Процесс осуществляют в иэотермических и иэобарических условияхпри 300-400 С и давлении 0-7 ати.Продолжительность стадий адсорбции,продувки и десорбцни обычно находится в соотношении 1:1:гг, где гг - равно 2-3, а адсорбция длится 5-6 мин.На стадии продувки при кратковременной подаче десорбента последний отдувает углеводороды, находя щиеся между зернами цеолита. угле- - водороды ненормального строения, адсорбироваМные в макропарах, при этомне"вытесняются. и при последующейдесорбции загрязняют десорбированныевьгсокомолекулярные Н -алканы. Прй увеличении продолжительности продувкии"количества пропущенного десорбента,последний десорбирует углеводородыизмакрбпар цеолита и частично высокоьюлекулярные Н -алканы из микропор.С увеличением колйчества пропущенного десорбента повышается чистота десорбируемых в следующей стадии Н -алканов, но увелйчиваетСя содержаниеих в промежуточной фракции, а сле=" довательйо, уменьшается их выход.Содержание Н -алканов в промежуточной фракции обычно на 5-30 выше,чем в сырье в расчете на высокомолекулярную углеводородную часть променуточной фракции), а количество еесоставляет 10-50 сырьевой смеси 3,Недостатком данного способа являются невысокаячистота десорбируеьыхвысокомолекулярных Н -алканов, боль 5 шое количество циркулирующих в системе промежуточной фракции и десорбента.Целью изобретения является повышение чистоты и выхода целевого проо дукта.Поставленная цель достигаетсятем, что выделениевысмих Н -алкановпутем адсорбцни их на цеолите изнефтяной фракции в паровой Фазе про водят с последующей продувкой, причем первую стадию продувки проводятс получением промежуточной фракции,которую подают на ректификацию совместно со смесью десорбента и де- Щ нормалйЪата с"последующим проведением второй стадии продувки иливыделенными высшими.н -алканами или"низкомойййулярным алканом, содержащим 5-75 вес.Ъ высших Н -алканов втечение 1/6-1/3 продолжительностивсего процесса продувки; с получением продуктов продувки, рециркулируемых в исходное сырье, десорбциицеолнта с получением смеси высшихН-алканов н десорбента, которую по- ЗО дают на ректнфикацию с выделениемцелевого продукта и десорбента ирециркуляции последнего в процесс.Сырье, гидроочищенную керосиногаэойлевую фракцию, смешивают с ЗЗ промежуточной фракцией, получаемойна второй ступени продувки, испаряют и подают в адсорбер, загруженныйцеолитом типа 5 А.Н -Алканы Сю-С, содержащиеся всмеси, адсорбируются во внутреннихпорах"цеолита", вытесняя при этомдесорбент, адсорбированный в предыдущей стадии. Поток, выходящий иэадсорбера, состоящий из денормализата (неадсорбирующейся части сырья)и десорбента, разделяют ректификацией. Дейорма 3 йэат является готовымпродуктом, .а десорбент возвращают в процесс.По окончании адсорбции проводят О двухступенчатую стадию продувки,предназначенную для удаления из объема между зернами цеолита денормализата, Для-осуществления первой ступени в адсорбер подают испаренный 55 продувочный агент ( в частности десорбент - Н -гексан). Смесь выходящихиз адсорбера паров, состоящую аосновном из десорбента и денормализата промежуточную фракцию 1) направляют в поток денормализата. Послеокончания первойступени продувки вадсорбер подают Н -алканы Сю-С 1 илиих смесь с продувочным агентом. Таким образомпроводят вторую ступень 65 продувки. Выходящий поток, состоящийиэ десорбента, денормалиэата и Н -алканов С,О-С (промежуточная фракция 11), направляют на смешениес сырьем; поступающим на стадию адсорбцииПосле завершения продувки в адсорбер подают испаренный десорбент (в частности н -гексан), который вытесняет из внутренних пор цеолита Н-алканы. Поток, состоящий иэ десорбента и Н -алканов, разделяют ректиФикацией. Н -Алканы являются готовым продуктом, а десорбент возвращают в процесс. Часть Н -алканов С -С направляют на вторую ступень стадйй продувки.По окончании десорбции все стадии процесса повторяют в той же последовательности.Процесс осуществляют в изотермических и изобарических условиях при 300-400 С и давлении 0-7 ати. Продолжительность стадии продувки 2-3 мин.П р и м е р 1. Сырье, гидроочиценную керосино-гаэойлевую Фракцию, выкипающую в пределах 200-320 С соо держащую 21,5 Н -алканов Снъ-С 2 в количестве 464,8 кг, смешивают с промежуточной фракцией 11, выходящей со второй ступени продувки (110,6 кг) и состоящей иэ,: Н -гексан 74, Н -алканы СО-С 20,8, денормализат 5,2. Смесь в количестве 575,4 кг в течение б мин подают в адсорбер, загруженный 5 т цеолита типа 5 А, в котором закончилась стадия десорбции. Выходящий из адсорбера поток разделяют ректификацией на денормалиэат (401,6 кг) и Н -гексан, десорбент, в количестве 241,5 кг.По окончании адсорбции проводят первую ступень продувки, для чего через адсорбер в течение 2 мин пропускают 260 кг испаренного н -гексана. Выходящий из адсорбера поток в количестве 281,5 кг и состоящий из Н-гексана (66,8), неадсорбирующихся углеводородов, денормалиэата, (32,41 и Н -алканов СЮ-С ( 0,8) смешивают с потоком денормалиэата предыдущей стадии и направляют на ректификацию. Н -Гексан возвращают в процесс, а остальная часть углеводородов является компонентом готового денормалиэата. Затем в течение 1 мин проводят вторую ступень продувки, подавая в адсорбер смесь Н-гексана (87,1 кг) и Н -алканов Со-С ( 34,6 кг) .Выходящий из адсорбера поток, состоящий из Н -гексана (73,9)Н-аЛ- канов (20,8) и остатков денормализата (5,2) (промежуточную фракцию Щ направляют на смешение с сырьем.Для десорбции поглощенных н -алканов через адсорбер пропускают в течение 9 мин испаренный десорбент И-гексан (500 кг). Выходящий иэ адсорбера поток в ректификационной колонне разделяют на Н -алканы(111,5 кг) и Н -гексан (418,2 кг).Чистота извлекаемых Н -алканов99,2, выход н -алканов от потенциала 73,2 вес. в цикл.П р и м е р 2Условия, аналогичны примеру 1, эа исключениемпроведения продувки. После окончания адсорбции проводят первую ступень продувки, для чего в адсорберв течение 2,5 мин подают 305 кгО испаренного н -гексана. Выходящийиз адсорбера поток ( промежуточнуюфракцию 11 в количестве 328,2 кг,состоящий иэ Н -гексана (73,1),неадсорбирующихся углеводородов15 (26,0) и Н -алканов Сю-С (0,91),смешивают с потоком денормализатапредыдущей стадии и направляют наректификацию. Н -Гексан возвращаютв процесс, а остальная часть угле 2 О водородов является компонентом готового денормализата, Затем в течение0,5 мин проводят вторую ступеньпродувки, подавая в адсорбер 55 кгиспаренных Н -алканов Сю-С, полученных на стадии десорбции в предыдущем цикле. Выходящий из адсорберапоток, состоящий из Н -гексана(74,6 кг), Н -алканов (22,3 кг) иостатков денормализата (3,1 кг),направляют на смешение с сырьем.Чистота десорбированных Н -алканов 99,6, выход Н -алканов от потенциала 71,7 вес, в цикл.П р и м е р 3. Условия аналогичны примеру 1, за исключением проведения продувки. После окончания адсорбции проводят первую ступеньпродувки, для чего в адсорбер в течение 2 мин подают 260 кг испаренного Н -гексана. Выходящий из адсорбен 40 та поток (промежуточную фракцию 11в количестве 281,5 кг, состоящийиз Н -гексана (66,8 вес.), неадсорбирующихся углеводородов (32,4 вес.)и Н -алканов Со-С (0,8 вес.), смеши 45 вают с потоком денормализата и направляют на ректификацию, Н -гексанвозвращают в процесс. Остальнаячасть углеводородов является компонентом готового денормализа. Затем в течение 1 мин проводят вторуюступень продувки, подавая в адсорбер смесь Н -гексана (123,5 кг) иН-алканов Сю-С (6,5 кг). Выходящийиз адсорбера поток, состоящий изН -гексана (88,9 вес.), н -алканов55 С -С(8,9 вес.) и остатков денормалиэата (2,2 вес.) промежуточную1 О 12фракцию П) направляют на смешениев сырье,Чистота десорбированных Н -алкановщ С -С 1 98,8 вес., выход н -алканов1 Оот потенциала 72,4 вес. в цикл.П р и м е р 4. Условия аналогичны примеру 1, за исключением проведения второй ступени продувки. Послеокончания первой ступени продувки767080 ель- веже- сутПроиз водиность пму сырьки, отн 117,8 100 Выход Нот потецикл, вПродолжиность пмин ано ла 73 71,тельодувки,5-6 3 алкаистоов 9,6 Интпроведобщееи общециркулСокращциклапроизвжему 5 в течение 0,7 мин проводят вторую"Выходящий из адсорбера поток, сос тоящий иэ й-гексана (16,7),Н -алканов (76,2) и остатков денормалиэаПроизводительность по свежему сырью в цикл, отн. 100 Использование высокомолекулярных Н-алканов в качестве продувочного агента или его компонента позволит повысить чистоту десорбируемых Н -ал канов. Положительный эффект достигается за счет вытеснения иэ макропор и из объема между зернами цеолита неадсорбирующихся компонентов сырья. Присутствие высокомолекулярных Н -алканов (того же состава, что и внутри микропор цеолита) предупреждает десорбцию последних на стадии продувки. Благодаря этому достигается высокая чистота десорбируемых н-алканов (98,8-99,6) и повышается выход Н-алканов на 6-7.При содержании К -алканов в потоке, поступаютщем на вторую ступень продувки, 5, выход 72,4, чистота 98,8; при 28 соответственно 73,2, 99,2; при 75 - 72,5, 99,4; йрй 100 " 71,7, 99,6.При необходимости получить наиболее чистые Н -алканы (99,6), оптимальным является использование 100-х д Н-алканов на второй ступени продувки. Дпя достнжейия максимального выхода при сравнительно высокой чистоте оптимальным является интервал 30-75 Н-алканов.та (7,1) (промежуточную фракцию 11 ) направляют на смешение с,сырьем.Чистота получаеьих Н -алканов С,р-С 99,4, выход н -алканов от потенциала 72,5,В таблице приведены сравнительные данные показателей по известному и предлагаемому способам. енсификация продувки за счетения второй стадии сокращаетвремя продувки (следовательно,е время цикла) и количествоирующего в системе Н -гексана.ение общей продолжительностипозволяет увеличить суточнуюодительность на 17-18 по свесырью. формула изобретенияСпособ выделения высших М -алканов путем адсорбции их на цеолите иэ нефтяной фракции в паровой фазе, с последующей продувкой цеолита продувочным агентом низкомолекулярным алканом, с получением промежуточной Фракции и десорбции цеолита, с получением смеси высших Н -алканов и десорбента, которую подают на ректификацию, с выделением целевого продукта и десорбента и рециркуляции последнего в процесс, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чистоты и выхода целевого продукта, процесс продувки проводят в две стадии, при этом промежуточную фракцию первой стадии продувки подают на ректифика767080 5 2. Патент США 9 3422005, кл. 208-310, опублик. 1969. Составитель Л.Боброва Редактор М.Недолуженко Техред Н.граб КоррЕктор В Бутяга Юев в ет Заказ 6970/9 Тираж 495. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, г. Раушская наб., д. 4/5 / цию совместно со смесью десорбентаи денормалИэата, с последующим проведением второй стадии продувки иливыделенными высшими н -алканами илиниэкомолекулярным алканом, содержащим 5-75 вес,% высших н -алканов втечение 1/61/3 продолжительностивсей продувки, с получением продуктов продувки, рециркулируемых в исходное. сырье. Источники информации,принятые во. внимание прн экспертизе 1Патент США 9 3291725,кл. 408-310, опублик. 1966.