Способ адсорбционной очистки -парафинов от ароматических углеводородов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 94 С 07 С 7/1 Е ИЗОБ ОПИС ТЕНИЯ Яф 20.Го орбционс. 474 овы а я, 19 Произво арафино о и Мартыненко А.Г.именение жидких ия, 1978, с, 231 -Хи ости.тки ьно ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ АДСОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИн-ПАРАФИНОВ ОТ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ(57) Изобретение относится к углеводородам, в частности к способу адсорбционной очистки н-парафинов отароматических углеводородов, и можетбыть применено в нефтеперерабатывающейи нефтехимической промьппленнПовьппение выхода и качества очисн-парафинов от ароматических углеводородов и увеличение их съема с единицы объема адсорбента достигаетсявведением предварительной обработкиадсорбента. Очистку н-парафинов ведуследующим образом: а) предварителпроводят адсорбцию газообразного вытеснителя (гептан, бензин) на цеолитсодержащем адсорбенте (зто ускоряет удаление газов из микрапор, снижает емкость по н-парафинам и уменьшает их потери), б) протчвоточно подают исходные н-парафины и адсорбентс отводом очищенных парафинов (ароматические углеводороды адсорбируютсяна адсорбенте), в) промывают адсорбент жидким вытеснителем (происходит десорбция и вывод примесей), причем зона адсорбции переходит непосредственно в зону промывки, и поэтому меняется соотношение адсорбент -вытеснитель от 1:0,2 на стадии адсорбции до 1:1 на стадии промывки.Все стадии ведут в движущемся слоеадсорбента. Затем адсорбент сепарируют от вытеснителя, нагревают парогазовым потоком (для окончательнойдесорбции вытеснителя, н-парафинови ароматических углеводородов) и регенерируют выжиганием с помощью воздуха адсорбированных веществ и смол.Способ обеспечивает высокую очисткуот ароматических углеводородов (остаточное содержание до 0,016%) приснижении потерь целевых н-парафиновс 4 до 0,2%. Удельный съем очищенныхпарафинов возрастает в 1,8-2,6 раза.11 ил. 1 табл.Изобретение относится к способам очистки парафинов нормального ряда от ароматических углеводородов с использованием адсорбентов и может применяться в нефтеперерабатывающей и 5 нефтехимической отраслях промьшпенности.Целью изобретения является повышение качества и выхода очищенных н-парафинов и увеличение их удельного съема с циркулирующего адсорбекта.На чертеже приведена принципиальная схема осуществления способаНа схеме введены обозначения; 1 эона предварительной адсорбции вытес 5 кителя; 2 - зона адсорбции; 3 - зона промывки адсорбента; 4 - десорбер, 5 - регенератор; 6 - сепаратор жидкости; 7 - сепаратор газов; 8 - дозатор; 9 - гидротранспорт; 10 - ввод20 неочищенных н-парафинов; 11 - вывод очищенных н-парафинов, 12 - ввод вытеснителя; 13 - вывод вытеснителя;14 - ввод паров вьтеснителя 15 - вы 25 вод паров вытеснителя; 1 б- ликии транспорта адсорбекта; 23 - линия транспорта пульпы адсорбента.Способ осуществляют следующим образом, 30В первой (верхней) по ходу адсорбента зоне 1 на регенерированном адсорбенте, подаваемом по линии транспорта 16, осуществляют предварительную адсорбцию вьггеснителя, поступающего в эту зону по линии ввода 14 в паровой Фазе. Эта стадия позволяет повысить выход очищенных н-парафинов за счет ускорения удаления газов из микропор цеолитсодержащего адсорбента,что имело место прижидкофаэной обработке адсорбента,и увеличения его емкости по ароматическим углеводородам, что позволяет увеличить съем очищенных н-парафинов с циркулирующего адсорбента. Одновременно вытеснитель, адсорбируясь на адсорбенте, уменьшает его емкость по н-парафинам, что приводит соответственно к уменьшению их потерь на последующих стадиях, а следовательно, к росту выхода н-парафинов после очистки. При осуществлении стадии предварительной адсорбции возможно упрощение также задачи поддержания нужной температуры адсорбента перед стадией адсорбции за счет возможности охлаждения регенерированного адсорбента, испаряя часть поданного вытеснителя. В зоне 2 адсорбции при противо- точном движении неочищенных и-парафинов, поступающих по линии ввода 10 через слой адсорбента, получают высокоочищенные к-парафины, которые выводят по.линии 1 с содержанием ароматических углеводородов 0,01 мас.7. Несмотря на то, что адсорбент селек тивно поглощает ароматические углеводороды, он также адсорбирует частично и н-парафин. Поскольку н-парафины являются целевым продуктом, то ка стадии промывки их удаляют иэ адсорбекта путем их десорбции вытеснителем в жидкой фазе, Эффективность этой стадии (малое удаление ароматических углеводородов, наибольшее - н-парафинов) является определяющей в увеличении выхода н-парафинов (так как ке вьггесненнье н-парафины на стадии промывки 3 и десорбции 4 сжигаются в регекераторе 5),Стадию промывки 3 проводят путем противоточного контакта адсорбекта, прошедшего стадию адсорбции, с вытеснителем подаваемым по линии ввода 12. Ароматические углеводороды, обладающие большей адсорбируемостью на адсорбенте, при подаче вытеснителя подвергаются десорбции в значительно мекьшей степени, чем н-парафины, Поэтому вытеснитель, выводимый по линии 13 из зоны промывки 3, содержит Малую концентрацию ароматических углеводородов. При введении стадии предварительной адсорбции 1 подача вытеснителя 14, уменьшая емкость адсорбента по к-парафинам, уменьшает необходимое количество вытескителя 12 на стадию промывки.В данном способе вытеснитель (например, гептан, бензин) поступает в верхнюю 1 и нижнюю 3 зоны движущегося слоя, В верхней он позволяет уменьшить емкость адсорбента по нпараФинам, ускоряет удаление газов иэ микропор, в нижней - десорбирует увлеченные н-парафины из адсорбента. В средней зоне (стадия адсорбции) вытеснитель, присутствуя в ней из-за противоточкого движения фаз является растворителем н-парафинов, улучшая кинетику очистки. Таким образом, по высоте движущегося слоя адсорбента меняется соотношение адсорбект: вытеснитель от 1:0,2 до 1:1 стадии адсорбции до стадии промывки.Дальнейшее осуществление способапроходит по следующей схеме.Адсорбент после зоны промывки 3гидротранспортом 9 в виде потокапульпы по линии транспорта 23 поступает в сепаратор б жидкости для отделения от вытеснителя. Смоченный адсорбент, поступающий по линии 17, настадии десорбции 4 в движущемся плотном слое подвергают. нагреву парогаэовым потоком, в результате чего десорбируются вытеснитель и н-парафины,а также небольшая часть ароматическихуглеводородов,15Адсорбент по линии 18 после стадиидесорбции поступает в дозатор 8, гдегазовым потоком транспортируется всепаратор 7, после чего в регенератор 5. При осуществлении стадии окислительной регенерации из адсорбентав движущемся плотном слое выжигаютподачей воздуха ароматические, смолистые вещества и незначительнуючасть труднодесорбируемых компонентов н-парафинов.Уменьшение потерь очищенных н-парафинов достигается в предложенномспособе за счет введения стадии предварительной адсорбции, Потери вытеснителя, который заменяет н-парафины,на стадиях десорбции и регенерациизначительно ниже при одинаковых условиях их проведения, так как вытеснитель более легко десорбируется,чем н-парафины. Регенерированный адсорбент по линии (дозатор 8 - линия22 - сепаратор газа 21) и системепневмотранспорта поступает вновь настадию предварительной адсорбции 1. 40Предложенный способ очистки испытан на лабораторной установке с движущимся слоем адсорбента, где стадиипредварительной адсорбции, адсорбции,промывки осуществляют в стеклянной 45трубке диаметром 30 мм, высотой1000 мм. П р и м е р 1. Сырье, неочищенные,он-парафины фракции 200-320 С с кон 50 центрацией ароматических углеводородов 1,53 мас.7 подают в зону адсорбции с объемной скоростью 0,0 б ч.В этой зоне происходит адсорбционная очистка н-парафинов при прохождении, движущегося плотным слоем, регенерированного адсорбента до содержания ароматических углеводородов 0,016 мас, Ж В результате очистки получено очищенных н-парафинов в соотношении спропущенным адсорбентом 1:1.Адсорбент после стадии адсорбциив результате его движения поступаетна стадию промывки, В качестве вытеснителя использован н-гептан (сконцентрацией ароматических углеводородов 0,0035 мас.7). При осуществлении этой стадии вытеснитель подают в нижнюю зону движущегося слоя собъемной скоростью 0,3 ч в соотношении к циркулирующему адсорбенту 1:1.Концентрация ароматических углеводородов, в выходящем потоке вытеснителяпосле стадии промывки составила0,4 мас,7. Адсорбент выводится изнижней зоны движущегося слоя послестадии промывки.Стадия глубокой десорбции парога -зовым потоком производится на лабора,торной установке со стационарным слоем адсорбента с целью определенияколичества оставшихся после стадиипромывки н-парафинов и оценки воэмож.ных потерь н-парафинов при окислительной регенерации.Так, после продувки слоя адсорбента диоксидом углерода (СО ) со- 250 С на нем осталось н-парафинов4 мас.7 на сырье, что признано в опыте как их потеря при последующей стадии окислительной регенерации.П р и м е р 2. Отличается от ус,ловий примера 1 наличием дополнительной стадии предварительной адсорбциивытеснителя в верхней по ходу движения адсорбента зоне. Вытеснитель поступает в парофазном состоянии в движущийся слой регенерированного адсорбента с соотношением адсорбент: вытеснитель 1:0,2, В результате введения стадии предварительной адсорбцчивозрастает съем очищенных н-парафиновс циркулирующего адсорбента (соотношение адсорбент: очищенные н-парафины1:1,3), Потери н-парафинов при регенерации составляют 0,2 мас.Л на сырьепри концентрации ароматических углеводородов в выходящем вытеснителе0,4 мас.Е,П р и м е р 3. Отличается от условий примера 2 изменением соотношения адсорбент: вытеснитель до 1:0,5на стадии промывки адсорбента, Потери н-парафинов при регенерации составляют 2 мас.Е при концентрации ароматических углеводородов в выходящем вытеснителе 0,3 мас.Е.1313845 6водительному расходу (поскольку адсорбент уже насьпцен), уменьшение - кослаблению влияния этой стадии на повышение удельного съема очищенныхн-парафинов, их выхода. Для стадииадсорбции,также выполняется соотношение адсорбент: вытеснитель 1:0,2,Для стадии промывки адсорбента наилучшим является подача вытеснителя в10 соотношении 1:1 на циркулирующий адт, сорбент (пример 2). При меньшей подаче вьггеснителя (1:0,5 пример 3)плохо десорбируются н-парафины, этоведет к увеличению их потерь прирегенерации. При возрастании подачивытеснителя (1:2, пример 4) растет д- одновременно с десорбцией н-парафинов также и вытеснение ароматическихуглеводородов (рост концентрации аро 20 матических углеводородов в выводимом вытеснителе с 0,3 до 0,8 мас. , с что нежелательно, так как они подле- а, жат сжиганию на стадии окислительной. регенерации. Одновременно это ведетк непроизводительным энергетическим х затратам на перекачку и последующееразделение вьггеснителя и выделенныхн-парафинов. П р и м е р 4. Отличается от условий примера 2 изменением соотноше ния адсорбент: вытеснитель до 1:2 на стадии промывки адсорбента. Поте ри н-парафинов при регенерации составляют 0,5 мас.% при концентрации ароматических углеводородов в выходящем вытеснителе 0,8 мас.%.Сопоставительные данные по предложенному и известному способам при ведены в таблице. Как из нее следуе в предлагаемом способе достигнута концентрация ароматических углеводо родов в очищенных н-парафинах 0,016 мас.за счет организации про тивоточного контакта фаз в движущем ся плотном слое цеолитсодержащего а сорбента при малых объемных скоростях сырья и вытеснителя.Введение стадии предварительной адсорбции вытеснителя увеличивает удельный съем очищенных н-парафинов циркулирующего адсорбента в 1,3 раз снижает потери н-парафинов при реге нерации адсорбента до 0,2 мас.на ,сырье. Это видно из сравнения даннь по полученному соотношению адсорбент: очищенные н-парафины и потери н-парафинов при регенерации из примера 2 с примером 1, где стадия пред- З 0 варительной адсорбции отсутствует, Для того, чтобы условия для стадии адсорбции в этих примерах были ицентичными, в примере 1 вытеснитель в жидкой фазе подают на адсорбент в на чале стадии адсорбции в соотношении 0,2:1.Влияние изменения соотношения адсорбент: вьггеснитель по высоте движущегося слоя на процесс очистки показано в примерах 2-4. Для насьпцения адсорбента вытеснителем его необходимо подавать на стадию предварительной адсорбции в соотношении к циркулирующему адсорбенту 0,2:1. Повьппение 5 количества подаваемого на эту стадию вытеснителя приведет к его непроизФормула изобретения Способ адсорбционной очистки н-парафинов от ароматических углеводородов в движущемся слое адсорбента, включающий стадии жидкофазной адсорбции, промывки адсорбента вытеснителем, десорбции и окислительной регенерации, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества выхода н-парафинов и их удельного съема с циркулирующего адсорбента, процесс ведут при предварительной адсорбции вытеснителя адсорбентом в паровой фазе, а стадии адсорбции и промывки ведут при изменении массового соотношения адсорбент: вьггеснитель по высоте слоя адсорбента от 1:0,2 до 1:1.7 1313845 8 Показатели Известный 1 2 2-3 1,53 1)53 1)53 Стадия адсорбции Объемная скорость(1-1,5):1 1:0,5 1:2 0,8 0,4 0)4. 0,3 0,8. до 4 0,5 0,2 2 Концентрация арома"тических углеводородов в сырье,мас.% Наличие стадии предварительной адсорбции Соотношение адсорбент:вытеснитель стадиипредварительной адс ор бции Удельный съем очищенных н-парафинов -соотношение адсорбент;очищенные нпарафины Концентрация ароматических углеводородов в очищенных н-парафинах, мас,% Объемная скорость вы-(теснителя, ч Соотношение адсорбент:вытеснитель Концентрация ароматических углеводородовв выводимом вытеснителе, мас.% Потери н-парафиновпри регенерации,мас.% на сырье Пример 34 Есть Есть Есть 1:0,2 1:0,2 1:0,2 0,06 0,06 0,06 0,06 1:1,3 1:1,3 1:1,3 1:0,2 1:0,2 1:0,2 1:0,2 О, 016 О, 016 О, 016 О, 016Заказ 2179/25 Тирах 372ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул, Проектная, 4