Способ очистки водородсодержащего газа от бензола

 

Изобретение относится к способам очистки водородсодержащего газа от бензола и может быть использовано на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение позволяет повысить степень очистки. Способ осуществляют путем обработки газа абсорбентом, в качестве которого используют вакуумные отгоны от продуктов полимеризации различных фракций жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья, которые являются побочными продуктами производства нрфтеполимерных смол (НПС) Пиропласта-2 из фракции жидких продуктов пиролиза (ЖПЛ), кипящей в интервале температур 130-190°С, Арсолен из фракции Сд ЖПП (150-1900,CJ, Пиропласта-5 из фракции Cs-C« ЖПП; (30-190°С), Пиропяаст из фракции ЖПП, выкипающей выше 190°С, получаемых методом термической полимеризации, СПП из фракции Св- СбЖПП (120-190°С), получаемой методом инициированной полимеризации. Содержание бензола в очищенном газе составляет 0,004-0,010 мас.%. 5з,п. ф-лы.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУГЛИК

ГОсудАРственнь(Й коь}итет по изоьРетениям и откРьгтиям

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850047/26 (22) 10,07.90 (46) 15.08,92. Бюл. N 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский инстлтут органического синтеза (72) АД.Беренц, E,ë.гамбург, Н.В.Улицкая, Ю. ВДумский, В.С. Горюнов и А, И.Белых (56) Авторское свидетельство СССР

N 424874, кл. С 10 К i /i B, 1972, Авторское свидетельство СССР

М i041200, кл, В 01 0 53/14, 1930. (54) СПОСОБ ОЧИС1KN ВОДОРОДСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА 0Т БЕНЗОЛА (57) Изобретение относится к способам очистки водородсодержащего газа от бензола и может быть использовано на предприятиях химической и нефтепеоерабатывающей промышленности. Изобретение позволяет повысить степень очлстки. Способ осушестИзобретение относится к способам очистки водародсодержащего гава от бензола и может быть использовано на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности, например на установках получения бензола гидрогенлзационной переработкой бензол-толуол-ксилольной фракции пироконденсата.

Известен способ очистки газов от ароматических соединений, обработкой органическим абсорбентом, в качестве которого используют продукт переработки фракций

3 oTp8KToB фенольной очистки веретенных дистиллятов сернистых нефтей, на 75-80,6 состоящий из алкилзамещенных ароматич6ских соединений, температура начала кип8ния которого не ниже 345 C. СпосОб (sl)s С Qi В 3 /52, В 01 D 53/14: вляют путем обработки газа абсорбентом, в качестве которого используют вакуумные

ОтГОны GT продуктов полимеризации раз личных фракций жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья, которые являются побочными продуктами производства нефтеполимерных смол (НПС) "Лиропласта-2н. Из фракции Со С9 жидких продуктов пиролиза (ЖПП), кипящей в интервале температур 130-190 С, нАрсолен" из фракции Cg ЖПП (150 — 190,C) "ПироплаGTa-5" из фракЦии C5 — СУ ЖППг (30-190 С), мПиропластн из фракцйи ЖПП; выкийающей выше 190 С, получаемых методом термической полимеризации, иСПП" из фракции С8С5 ЖпП (120 — 190"С), получаемой методом инициированной полимеризации. Содержание бензола в очищенном газе составляет

0,004-0,010 мас,%, 5 з,п. ф-лы, 1 обеспечивает очистку газов От бензола лишь -> на 90%.

Наиболее близким к предлагаемому по (Я технической сущности и достигаемому результату является способ очистки водород-. содеожащего газа (BCI) обработкой органическим абсорбентом; Содержащим ал- +" кипаамещенние ароматические соединения, Цт в качестве котсрого испопьауют фракцию от ректификвции полиалкилоенаольнмх смол с пределамл температуры выкипания 190350 С в смеси с фракцией пиробензина С9.

Фрэкци1О пироб8нзина С9 используют в ко ллчестве 1-80% от массы орган ическодго абсорбента. Способ не обеспечивает достаточную степень очистки BCf от бензола, При содержании в абсорбенте 70 мас.% фракции С9 пиробензина ocTSToqH08 коли5

10 чество бензала в ВСГ составляет 0,01 мас.%.

При использовании 100%-ной фракции.

С пиробензина в ВСГ после очистки остается 0,43-0.2 мас.% бензала, т,е, одну фракцию Cg нельзя использовать для очистки

ВСГот бензбла, Наилучший результат в способе (остаточное количество бензола в ВСГ

0,01 мас. g,) достигается при использовании абсорбенрта следующего состава, мас.,4;

Фракция Cg пиробензина 70

Фракция от ректификации полиалкилбенэальных смол с пределами температуры выкипания 190-350 С 30

Недостатком способа является также и то, что в процессе регенерации абсорбента теряется сравнительно большое количество фракции Cg — 10 мас,% от исходного количества. Кроме того, фракция Cg сама по себе является ценным сырьем для получения светлой нефтеполимернай смолы "Арсален", а фракция С8 — Cg, т.е, фракция Cg совместно с фракцией С вЂ” сырьем для прои"=водства светлых нефтеполимерных смол "Пирбпласт-2" и "СПП". Поэтому нерационально такое ценное сырье использовать в хачестве абсарбента, который к таму же не обеспечивает достаточно высокой степени очистки ВСГ от бенэала (остаточное содержание бензала 0,06-0,01 мас,%), Целью предлагаемого способа является

° повышение степени очистки водародсадержащего газа от бензала абсорбцией отходами кефтехимическага производства, содержащими азроматические углеводороды, в качестве абсарбента используют вакуумный отгон от продукта полимериэации производства нефтеполимерной смолы из жидких продуктов пирализа углеводородкого сырья.

В предлагаемом способе очистки ВСГ от бенэала используют вакуумные отгоны от продуктов полимериэации производства светлой нефтеполимерной смолы "Пирапласт-2" методом термической полимеризации из фракции Св-Cg, кипящей в интервале

130 — 190 С; производства светлой нефтеполимернай смолы "Арсален" методом термической полимериэации из фракции Cg, кипящей в интервале 150-190 С; производства светлой нефтеполимернай смолы методом инициированной полимеризации из фракции Св — Cg; кипящей в интервале 120190" С; производства светлой нефтеполимерной смолы "Пиропласт-5" методом термической полимеризации из фракции

С5 — Cg, кипящей в интервале 30 — 190 С; производства темкой нефтеполимерной смолы

"Пиропласт" методом термической полимеризации из фракции, выкипающей выше

190 С.

Вакуумные отгоны производства светлых нефтеполимерных смол представляют собой смесь ароматических углеводородов и жидких палим ров, Так, в частности, вакуумный отгон, получаемый при производстве "Пиропласта-2", представляет собой смесь низкомолекулярных сополимеров непредельных углеводородов (стирала, альфа-метилстирола, дициклопентадиена, винил голуолав, индена) а также других углеводородов, преимущественна Cg и Си(триметилбензолы и др.), выкипающую в пределах 190-350 С, Вакуумный отгон от продуктов полимериэации в производстве "Пиропласта-5" представляет собой жидкие ниэкомалекулярные полимеры. По своим свойствам он аналогичен вакуумному отгону, получаемому при производстве нефтеполимерной смолы "Пиропласт-2".

Отгоны при производстве темных нефтепалимерных смол (стирольно-инденовай, пиропласта) представляют собой смесь непрареагирававших углеводородов и жидких полимеров, вы кипа ющую вы ше 190 С.

Опыты по очистке ВСГ от бензола проводят в колонне тарельчатаго типа, состоящей из 20 клапанных тарелок, при температуре 45 — 55 C и давлении 4,0 — 5,0

МПа. ВСГ подают боковым вводом в нижнюю часть колонны, абсорбент подают боковым вводом в верхнюю часть колонны.

Массовое соотношение ВСГ:абсорбент составляет 1:1,1, Содержание бензола в ВСГ, направляемом ка очистку, составляет 1-1,5 мас.%.

Очищенный ат бензола ВСГ направляют на установку низкотемпературного концентрирования ВСГ, после этого ВСГ используют на установках гидрагенизационной переработки углеводородного сырья (например, различных фракций жидких продуктов пиралиэа с целью их гидроочистки, на установках получения бензола и др.), Отработанный абсарбент направляют íà регенерацию — выделение уловленного бенэола из абсарбента дистилляцией, Пример 1. На очистку подают ВСГ с содержанием бенэола 1,35 мас.0 . В качестве абсорбента используют вакуумный отгон процесса пОлучения светлой нефтепалимерной смолы "Пиропласт-2" методом термической полимеризации фракции жидких продуктов пиролиза бензина с интервалом температур кипения 130-190 С.

Характеристика вакуумного отгона, используемого в примере 1.

Плот„ос „кг мэ 960

1754645

960 виях примера 1. Содержание углеводородов

Температура начала Ся+ в отогнанной бензольной фракции сокипения,"С 171 ставляет 7,6 мас. .

А м

Углеводородный состав, мас.%: 5 Пример 3. На очистку подаю ВСГ роматические углеводороды С8 2,36 содержанием бензола 1,38 мас,%, В качестСтирол 0,79 ве абсорбента используют вакуумный отгон

Ароматические углеводороды Cg 23,62 из процесса получения светлой нефтеполиинилароматические 10 мерной смолы "СПП" методом инициироуглеводородыС9+ иден 12,94 ванной полимеризации фракции жидких

Дициклопентадиен + содимеры 11,71 продуктов пиролиза сжиженных газов с инУглеводороды С10+ 0,58 тервалом кипения 120-1900С в присутствии

Жидкие полимеры (молеку- инициатора — гидроперекиси изоп ропиллярная масса 220) 38,00 15 бензола, П роцесс абсорбции проводят при сле- ... Характеристика вакуумного отгона, исдующих режимных параметрах; пользуемого в примере 3: о

Температура. С Плотность, кг/м 949

ВСГ на входе в колонну 45 Температура начала кипения, С 168 абсорбента на входе 20 Углеводородный состав, мас. : в колонну 55 Ароматические углеводороды С8 3,05

Давление. МПа, 4,0 Стирол 0,90

Очищенный ВСГ содержит 0,006 мас.0 Ароматические углеводороды Cg 18,62

Винилароматические углеводороды

Отработанный абсорбент направляют 25 . Cg+ инден 15,80 на регенерацию для отделения бензольной Дициклопентадиен t содимеры 12,14 фракции. Регенерацию проводят в дистил- Углеводороды Сю 0,93 ляционной колонне (40 колпачковых таре- Жидкие полимеры (молекулок) под давлением 6 кГс/cM при лярная масса 216)

48,56 о те 1пературе куба 190 С, Содержание угле-. 30 Процесс очистки проводят при следуюводородов Се+ в отогнанной бензольной щих режимных параметрах: фракции составляет 11 мас. . Температура С

Пример 2. На очистку подают ВСГ с ВСГ на входе в колонну 50 содержанием бензола 1;5 мас., В качестве Абсорбента на входе в колонну 45 абсорбента используют вакуумный отгон от 35 Давление, УПа 4.5 процесса получения светлой нефтеполи- . Очищенный ВСГ содержит 0,005 мас. мерной смолы "Арсолен" методом термиче- . бензола. ской полимеризации фракции жидких Абсорбент направляют на регенерацию продуктов пиролиза атмосферного газойля для отделения бензольной фракции в услос интервалом кипения 150-190 С, 40 виях примера 1. Содержание углеводородов . Характеристика вакуумного отгона, ис- C8+ в отогнанной бензольной фракции сопользуемого в примере 2: ставляет 10,5 мас.%.

Плотность, кг/м 978 Пример 4. На очистку подают ВСГ с

Температура начала кипения, С 183 содержанием бензола 1,00 мас. . В качест. Углеводородный состав, мас.%: 45 ве абсорбента используют вакуумный отгон

Ароматические углеводороды Cg 12,52 . процесса получения светлой нефтеполиВинилароматические углево- ...мерной смолы "Пиропласт-5" методом тердороды Cg+ инден 18,38 мической полимеризэции фракции с

Дициклопентадиен + содимеры 11,64 интервалом кипения 30 — 190 С жидких проУглеводороды Сю+ . О,ЗЗ 50 дуктов пиролиза смеси бензина и углеводоЖидкие полимеры (молеку- родных газов. ля рная масса 235) 57,13 Характеристика вакуумного отгона, исОчистку проводят при следующих ре- пользуемого в примере 4: жимных параметрах . Плотность, кг/мз 980 о

Температура, С 55 Температура начала кипения, С 175

ВСГ на входе в колонну 50 Углеводородный состав, мас. :

Абсорбента на входе в колонну 50 Ароматические углеводороды С8 1,05

Давление, МПа 5,0 Стирал 1,00

Очищенный ВСГ содержит 0,004 мас.ф Ароматические углеводороды Cg 15,29 бензола, Винилароматические углеводороды

Абсорбент направляют на регенерацию Cg+ инден t4,90 для отделения бензольной фракции в усло- Дициклопентадиен + содимеры 10,54

1754645

10

7

Углеводороды Си+ 0,75

Жидкие полимеры (молекулярная масса 223) 56,47

Процесс очистки проводят в условиях примера 2, Очищенный ВСГ содержит 0,004 мас.% бензола.

Абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции в условиях примера 1. Содержание углеводородов

Cs+ в отогнанной бенэольной фракции составляет 9,8 мас.%.

Пример 5. На очистку подают ВСГ с содержанием бенэола 1,5 мас,%. В качестве абсорбента используют вакуумный отгон процесса получения темной нефтеполимерной смолы "Пиропласт" методом термической полимеризации тяжелой смолы пиролиза бензина.

Характеристика вакуумного отгона, используемого в примере 5;

Плотность, кг/мз 993

Температура начала кипения, С 196

Углеводородн:й состав,мас.%:

А",.;оматичес ие углеводороды Cg 0,83

Винилароматические углеводородь Cg- инден 1,27

Дьрикло ентадиен + содимеры 1,52

Ароматические полициклические углеводороды С1о+ 70,77

Жидкие полимеры (молекулярная масса 280) 25,61

Процесс абсорбции проводят в условиях примера 1. Очищенный ВСГ содержит

0,005 мас,% бензола.

Абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции в условиях примера 1, Содержание углеводородов

Cg+ в отогнаной бензольной фракции составляет 6,4 мас.%.

Пример 6 (сравнительный, в условиях известного способа).

На очистку подают ВСГ с содержанием бензола 1,35 мас.%. В качестве абсорбента используют смесь продуктов, состоящую иэ фракции Сд жидких продуктов пиролиэа (70%) и фракции от ректификации полиалкилбенэольных смол с пределами температуры выкипания 190 — 350 С (30%).

Характеристика абсорбента,используе, мого в примере 6:

Плотность, кг/мз . 920

Температура начала кипения, С 145

Углеводородный состав, мас,%:

Неароматические углеводороды Св 5,37

Ароматические углеводороды Св 9,97

Стирол 12,02

Ароматические углеводороды Сц 9,04

Винилароматические углеводороды Cg+ инден 22,08

Дициклопентадиен + содимеры 11,52

Углеводороды С1о+ 14,22

Жидкие полимеры (молекулярная масса 220) 15,78

Процесс очистки проводят в условиях примера 2. Очищенный ВСГ содержит 0,010 мас,% бенэола, Абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции в условиях примера 1. Содержание углеводородов CQ+ в отогнанной бензольной фракции составляет t9,4 мас.%.

Результаты проведенных опытов показывают преимущество предложенного способа, выраженное в повышении степени очистки по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

1. Способ очистки водородсодержащего газа от бензола абсорбцией отходами нефтехимического производства, содержащими ароматические углеводороды, о т л и ч а ю- . щи и с я тем, что, с целью повышения степени очистки, в качестве абсорбента используют

25 вакуумный отгон от продукта полимеризации производства нефтеполимерной смолы из жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья, 2. Способпоп1,отличающийся

30 тем, что в качестве абсорбента используют вакуумный отгон производства светлой нефтеполимерной смолы "Пиропласт-2" методом термической полимеризацлии из фракции Сл-Cg, кипящей в интервале 13035 190 С, 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют вакуумный отгон производства светлой нефтеполимерной смолы "Арсолен" мето40 дом термической полимериэации из фракции Cg, кипящей в интервале 150-190 С.

4, Способпоп.1.отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют вакуумный отгон производства светлой

45 нефтеполимерной смолы методом инициированной полимериэации из -фракции СвCg, кипящей в интервале 120-190 С, 5. Способ по п,1, отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют

50 вакуумный отгон производства светлой нефтеполимерной смолы "Пиропласт-5" ме- . тодом термической полимеризации из фракции Cg-Cg, кипящей в интервале 30-190 С.

6. Способпоп.1,отличающийся

55 тем, что в качестве абсорбента используют вакуумный отгон производства темной нефтеполимерной смолы "Пиропласт" методом термической полимеризации иэ фракции, выкипающей при температуре выше 190 С.