Способ•очистки углеводородного сырья

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з с присоединением заявки Йо С 10 С 25/00 С 10 С 25/12 1 Сударственный комитет СССР ле делам изобретений и открытий(53) УДН 665.662,24(088.8) Дата опубликования описания 300481. 1(54) СПОСОБОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЪЯ Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности,в частности к процессам адсорбционной очистки углеводородного сырья.5Известен способ адсорбционнойочистки в периодически действующихсистемах (с неподвижным слоем адсорбента) (1),В процессах с неподвижным слоемадсорбента неэффективно используетсяаппаратура и свойства адсорбента,имеют место невысокий выход целевогопродукта и большие затраты на регенерацию адсорбента.Известен способ адсорбционной . 15очистки нефтяного углеводородногосырья с различным уровнем вязкости,осуществляеваяй в жидкой фазе в противотоке с движущимся мелкозернистьвеадсорбентом, при этом нисходящий поток адсорбента контактирует с восходящим потоком раствораочищаемогосырья.Очищенньй продукт - рафинат выводят,из верхней части адсорбента, а25отработанный адсорбент поступает вдесорбер, в котором в противотокеконтактирует с горячим растворителемдля извлечения адсорбированных ароматических соединений. промытый адсорбент с прочно адсорбированными смолистыми органическими соединениями (смолами) высушивают и затем подают на окислительную регенерацию для восстановления исходной (равновесной) адсорбционной спо." собности, после чего вновь возвращают на контактирование с сырьем 21.При регенерации адсорбента выжигом происходит растрескивание зерен адсорбента, что приводит к увеличению потерь его из-за превращения в тонкую пыль, уносимую с дымовыми .га" зами, а также имеет место значительная потеря активности адсорбента. Активность адсорбента по.толуолу до и после регенерации составляет 56- 60 и 58-64 соответственно, что ведет к значительным потерям дорогостоящих адсорбентов,(йевысокому выходу и качеству очищенного продукта. Значительно увеличить скорость по. дачи сырья и производительность позволяет способ адсорбционной очистки при прямоточном контактировании нисходящих потоков адсорбента и раст" вора сырья, подаваемых параллельно. Десорбцию адсорбента растворителем проводят в прямотоке либо противото"ке, а регенерацию адсорбента - выжигом 3.Однако данный способ не исключает значительных потерь адсорбента, не обеспечивает высоких выходов и качества очищенного продукта,. так как в процессе используется окислительная регенерация адсорбента.Цель изобретения - повышение активности и уменьшение потерь регенерированного адсорбента, повышение степени очистки и.выхода целевого продукта. 55 Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки углеводородного сырья путем контакта его с адсорбентом, десорбции и регенерации адсорбента, регенерацию проводят путем контактирования адсорбента с изопропиловым спиртом концентрации 60-90 при 30-70 С.Проведение стадии регенерации адсорбента при температуре от 30 до 70 ОС исключает растрескивание зерен адсорбента и превращение в тонкую пыль, а ввод изопропилового спирта, 25 имеющего высокую адсорбционную активность, ведет к полному удалению смолистых веществ с адсорбента и высокой активности его, увеличению выхода и улучшению качества целевого продукта.В предлагаемом способе очистку углеводородного сырья и регенерацию адсорбента проводят в непрерывных либо периодически действующих системах с использованием известных аппаратов контакторов шахтного, ступенчатопротивоточного и колонного типов, с применением или без применейия метанового растворителя.Способ осуществляется следующим 40 образом.Очищаемое сырье подают в деаэрационное устройство, где оно контактирует с потоком регенерированного адсорбента, поступающего из циклон ного сепаратора. Образующийся поток пульгы поступает в прямоточный контактор, где при параллельном нисходящем движении адсорбента и раствора сырья из последнего при рабочей температуре 30-50 оС извлекаются нежелательные примеси, т,е. происходит облагораживание (обесцвечивание, деароматизация,. обессмоливание) продукта с достижением заданной глубины очистки.С низа адсорбционной эоны контактора насыщенный адсорбент и раствор очищенного продукта совместно поступают в промывную зону аппарата, в низ которой подается промывка - ЬО циркулирующий растворитель. Раствор очищенного продукта отводится в приемник раствора откуда поступает на блок регенерации. Регенерированный растворитель охлаждают в теплообмен нике и возвращают в систему, а очищенный продукт охлаждают и выводятиз процесса. Отработанный насыщенныйадсорбент подают в десорбционную ко. -лонну, где обрабатывают нагретым до80-95 С растворителем. Раствор десорбированного продукта с верха колонны отводят на блок регенерации.Возможно разделение адсорбента перегородкой по оси. В этом случае водной половине аппарата проводяточистку, во второй - отстой очищенного продукта от адсорбента.При противоточном контактированиисырье смешивают с метановым растворителем, охлаждают и раствор с температурой 30-50 С подают в ниэ ад-,сорбера. Смоченные жидкостью частицы адсорбента оседают в растворе, невсплывая в восходящем потоке жидкости,Раствор очищенного продукта послеконтакта с адсорбентом выводят сверха адсорбера и направляют наблок регенерации растворителя. Послерегенерации растворитель возвращаютв процесс, а продукт выводят изпроцесса.Промытый засмоленный адсорбент подают далее в систему регенерации ивосстановления его адсорбционной активности для повторного использования в процессе,С этой целью адсорбент охлаждают(либо нагревают) до температуры 3070 ОС и подают в регенератор, устроенный аналогичноадсорбенту. В низ.регенератора подают изопропиловыйспирт с концентрацией 60-90 и температурой 30-70 ОС, расход спирта100-400 на адсорбент. При противоточном контактировании адсорбента иизопропилового спирта происходитудаление смолистых органических соединений. Изопропиловый спирт послеконтакта с адсорбентом направляетсяна блок регенерации спирта.Для удаления изопропилового спирта адсорбент подают в ступенчатопротивоточную сушилку с секционированным "кипящим слоем" отпариваемогоадсорбента, пары изопропиловогоспирта охлаждают в конденсаторехолодильнике и собирают в емкости.Из емкости спирт направляют в колонну азеотропной перегонки, где выделяют изопропиловый спирт концентрации 75-82. Регенерированный адсорбент после ступенчато-противоточной сушилки охлаждают до 35-40 С, пневмотранспортом подают в адсорбер на повтор" ное и многократное использование. Отделение циркулирующего адсорбента от транспортирующего воздуха производят в циклонных сепараторах.В зависимости от характеристики сырья адсорбционную очистку проводятПредусматривается установка анализаторов качества на линии выхода парафинов и ароматических углеводородов и смолистых веществ, концентрации изопропилового спирта.Скорость подачи спирта 1-1,5 ч-, соотношение спирта и адсорбента по. объему 3-4 1.Концентрацию спирта до 70"82 иэ водного раствора доводят азеотропной перегонкой, при этом поддерживают температуру внизу колонны 102-106 С,ф вверху 80-85 С, давление 0,1-1 атм. 55 60 при 30-50 С, предпочтительно 3545 фС, весовой кратности обработкисырья адсорбентом 1:0,5-1:4, объемномраэбавлении сырья растворителем1:1-1:4, предпочтительно 1:2 длядистиллятного сырья, 1:3 для остаточного масляного сырья и 1:0,5-1для парафинов.Температуру при регенерации растворителя поддерживают 100-160 С,изопрапилового спирта - 90-130 ОС,при аэеотропной перегонке спирта80-. 110 С.Исходное сырье насосами подают впоследовательно работающие перколяторы, заполненные адсорбентом. Подачу сырья осуществляют в низ перколятора, вывод - с верха. Иэ последнегопо потоку перколятора очищенный продукт выводят иэ процесса. После полной отработки адсорбента в первомперколяторе его отключают, а на поток 2 Опосле третьего подключают четвертыйс регенерированным адсорбентом, Парафин иэ отключенного на регенерациюадсорбента вытесняют 60-90-ным изопропиловым спиртом, предварительно 25нагретым до 70 С и подаваемым в низоаппарата. Вытесненный продукт собирают в емкости и возвращают к сырьюдо или после регенерации спирта.Раствор ароматических углеводородов 30и смолистых веществ выводят в емкостьи далее через подогреватель в середину ректификационной колонны. Раствор перед вводом в колонну нагревают до 120-150 С. Пары спирта с вер- З 5ха колонны выводят в конденсатор-холодильник, спирт подают на регенерацию адсорбента, а ароматическиеуглеводороды и смолистые веществавыводят из процесса.По завершении полного вытеснения 40производят продувку адсорбента паром. С верха перколятора пар выводятв конденсатор-холодильник и водныйспирт собирают в емкости. После завер.шения продувки проводят сушку адсорбента горячим воздухом в течение 23 ч. Воздух нагревают до 200-220 С иподают в низ перколятора. С верхаперколятора воздух поступает в конденсатор-холодильник, где охлажда Оется, а затем в рессивер, .где отделяется от конденсата. Предлагаемый способ приемлем для очистки жидких парафинов, а также углеводородного сырья с наибольшим содержанием примесей, Предлагаемый и известный способы испытаны на лабораторных установках (с движущимся и стационарным слоем адсорбента),П р и м е р . 1. Очистке в проти" вотоке подвергают фракцию жидких парафинов,240-350 С с содержаниемоароматических углеводородов и смо- листых веществ 1.,4. Сырбе разбавляют растворителем (деароматиэированная фракция 80-120 С) 50 на сырье.Обработку сырья адсорбентом проводят при 40 С и кратности 1:1.Расход растворителя в промывную зону и на десорбцию поддерживают 1:1 на адсорбент на каждую опера-. цию. Температура десорбции 80 С, подача раствора сырья 1,5 м /м.ч.Регенерацию адсорбента проводят выжигом при 580-650 С. Адсорбент используют в 16-ти циклах, до и после регенерации определяют активность адсорбента по толуолу. Выход очищенного парафина составляет 89,2, содержание ароматических углеводородов0,74, активность адсорбента до ипосле регенерации (средняя за циклы)57 . и 61 соответственно, содержаниефракций до.0,2 мм увеличивается на 12,5.П р и м е р 2. Очистке в противотоке подвергают фракцию жидких парафинов 240-350 С с содержанием ароматических углеводородов и смолистых веществ 1,4. Сырье разбавляют растворителем (деароматиэированная фракция 80-120 С), расход растворителя 50 на сырье. Обработку сырья адсорбентом проводят при 40 С и кратности 1:1. Расход растворителя в промывную зону и на десорбцию поддерживают 1:1 на адсорбент на каждую операцию, температура десорбции 80 С, подача раствора сырья 1,5 м /м ,ч. Регенерацию адсорз 2.бента проводят в противоточной колонке изопропиловым спиртом концентрации 60Расход спирта 400 на адсорбент, температура регенерации 70 С. После регенерации адсорбент просушивают при 200 С и повторно подают на очистку, таким образом ис- . пользуют в 16-ти циклах. Изопропиловый спирт и. растворитель от растворов регенерируют отгоном. Активность адсорбента до и после регене-рации определяют по толуолу,Выход очищенного парафина 95,7, содержание ароматических углеводородов 0,01, активность адсорбента до и после регенерации (средняя за циклы) 57,1 и 100 .соответственно, содержание фракций до 0,2 мм увеличивается на 0,15.П р и м е р 3. Очистке в прямотоке подвергают фракцию жидких параФинов 240-350 С с содержанием ароматических углеводородов и смолистыхвещетсв 1,4, Сырье разбавляют растворителем (деароматиэированная Фракция 80-120 оС), расход растворителя550 на сырье, Обработку адсорбентомпроводят при 40 С и кратности 1:1,Расход растворителя в промывную зонуи на десорбцию поддерживают 1:1 наадсорбент на каждую операцию. Температура десорбции 80 С, подача раствора сырья 3 м/м .ч. Регенерацию адсорбента проводят в противоточной колонке изопропиловым спиртом концентрации75. Расход спирта 250 на адсорбент, 15температура регенерации 50 С.После регенерации адсорбент просушивают при 200 С и повторно подаютна очистку, адсорбент используют в16-ти циклах, Изопропиловый спирт и 20растворитель от растворов регенерируют отгоном. До и после регенерацииопределяют активность адсорбента потолуолу.Выход парафина 97,3, содержание.ароматических углеводородов до 0,01,активность адсорбента до и после регенерации (средняя за цикл) 57 и 100соответственно, содержание фракцийдо 0,2 мм увеличивается на 0,17.П р и и е р 4. Очистке на стационарном адсорбенте подвергают фракцию жидких парафинов 240-320 С ссодержанием ароматических углеводородов 0,48. Очистку проводят при 30 С, З 5разбавление сырья растворителем 1;1(в последующих опытах 1:0,5), объемная скорость подачи сырья 1-1,5 ч.Очистку проводят до отработки адсорбента.Удаление парафина с адсорбента 4 ОпрЬводят метановым растворителем при60 С (Фракция 80-120 С), после удаления парафина для регенерации адсорбента в колонну подают иэопропиловыйспирт концентрации 90, расход изопропилового спирта 300 на адсорбент, скорость подачи 1 ч , темпе ратура 30 фС. После регенерации жсорбента (отсутствие смолистых веществв спирте) прекращают подачу спирта и опроводят продувку адсорбента водя-ным паром, подаваеызм сверху вниз.После завершения продувки проводятсушку адсорбента Горячим воздухом,нагретым до 300-220 С и подаваемымв ниэ колонки,После регенерации адсорбента колонку подключают на очистку. На колонке циклы очистки и регенерации проводят 16 раз. До и после регенерации,адсорбента определяют активность его 6 Опо толублу.Из растворов парафина, смол растворитель и спирт регенерируют отгоном, от продукта вытеснения метаиового растворителя отделяют углеводородную фазу, от углеводородной фазыспирт регенерируют отмывом. Концентрацию спирта до 82 от водной отмывки доводят отгоном.Выход парафина, не содержащегоароматических углеводородов, 98,4,активность адсорбента до и после регенерации 55 и 100 соответственно,содержание фракций до 0,2 мм в адсорбенте (проверяется после 16-гоцикла) не изменяется.П р и.м е р 5. Очистку парафинафракции 240-320 С с содержанием ароматических углеводородов 0,40 проводят в режимах опыта 4, но беэ использования метанового растворителя.После отработки адсорбента (наличие ароматических углеводородов вочищенных парафинах) прекращают подачу парафина и в колонку снизу подают изопропиловый спирт, Концентрация спирта 60, расход 400 насырье, скорость подачи 1,5 ч , температура 70 фС, Выводят с верха вытесненный из колонки парафин (безспирта) и возвращают в сырье,После регенерации адсорбента (отсутствие смолистых веществ в спирте)прекращают подачу спирта, проводятпродувку адсорбента водяным паром,подаваемым сверху вниз. После завершения продувки проводят сушку адсорбента горячим воздухом, нагретымдо 200-220 С и подаваемым в ниэ колонки. После регенерации колонкуподключают на очистку парафина,На колонке циклы очистки и ререгенрации проводят 16 раз, Регенерацию спирта проводят отгоном, иэводных растворов - перегонкой.Выход парафина, не содержащегоароматических углеводородов, 99,2,активность адсорбента до и послерегенерации 56 и 100.соответственно,содержание фракцийдо 0,2,мм вадсорбенте (проверяется после 16-гоцИкла) не изменяется. Иэ приведенных данных видно, что предлагаемыйспособ позволяет повысить активностьрегеиерированного адсорбента (активность по толуолу 100 против 56-67),улучшить качество целевого продукта,против 0,81-0,2), увеличить его выход (95,7-99,2 против 89,2-95,2),уменьшить потери адсорбента (содержание Фракций до 0,2 мм без измененМюили увеличение на 0,17 против 12,56,1).Формула изобретенияСпособ очистки углеводородного сырья путем контакта его с адсорбентом, десорбции и регенерации адсорбеи та, о т л и ч а ю щ и й с я тем,Заказ 2488/63 Тираж 548 Подписное ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытийфилиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что, с целью повышения активности иуменьшения потерь регенерированногоадсорбента, повышения степени очисткии выхода целевого продукта, регенерацию проводят путем контактированияадсорбента с иэопропиловым спиртомконцентрации 60-90 при температуре 30-70 фС,Источники информации,аринятые во внимание при экспертизе 1. Гольдберг Д. О. и др. Смазочные масла из нефтей восточных место. рождений, М., фХимия", 1972, с.154- 155.