Способ выделения н-парафинов

 

О П И С А Н И Е 191509

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 12î, 1/04

Заявлено 23.V11.1965 (№ 1020148/23-4) с присоединением заявки М

МПК С 07с

УДК 547.217.1;66,074.7 (088.8) Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 26.1.1967. Бюл„ eT Hb M 4

Дата опубликования описания 14.111.19á7

Г

L «сQ «1 ° «Г« 3 «б.

Иностранцы с/ « - с\

Клаус Венер, Германн Кауфманн, Хейнц-Рюдигер Хенель, Гюнтер Зейдель, Фридрих Вольф, Хельмут Фюртиг, Манфред Вебер и Гюнтер Фридрих (Германская Демократическая Республика) Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ и-ПАРАФИНОВ

Известен способ выделения н-парафинов, в том числе и свыше С,, из углеводородных смесей путем адсорбции в паровой фазе молекулярными ситами типа 5А, с последующей их десорбцией насыщенными углеводородами.

При этом процесс осуществляют, например, в присутствии молекулярного сита типа 5А, содержащего около 40% ионов магния, а десорбцию ведут с помощью насыщенных углеводородов нормального строения, например

H-бутаном.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что адсорбциго ведут на молекулярных ситах типа 5А, содержащих одновременно ионы натрия, калия и магния или металлы

3 1-й и VIII-й групп периодической системы, в присутствии водорода или водородсодержащего газа, а десорбцию и-парафинов осуществляют смесью насыщенных углеводородов

С,— С;, содержащей до 70 вес.% углеводородов с разветвленной цепью.

Оптимальным условием процесса адсорбции молекулярными ситами типа 5А яиляетсл применение последних с содержанием ионов магния в пределах 40 — б0%, а также с содержанием металлов VI-й и VIII-й групп периодической системы от 0,5 до 5%, считая на безводное молекулярное сито.

Это позволяет упростить процесс, так как применяемые молекулярные сита обладают высокой адсорбцио ной способностью, больгной механической прочностью и могут работать длительное время без регенерации.

Пример 1. 20 кг порошкообразного молекулярного сита типа 4А (форма Ха+ цеолита А), рассчитанных на безводное вещество, вводят в бб0 .г 1,3 и. раствора МОС1в и размешивают в течение 24 еаа прп 50 C. Затем кристаллы молекулярного сита отфильтровывают, промывают до полного освобождения от соли, сушат, смешивают с 20 — 25 вес.% глинозе..па, размалываюг, смешивают с водой до пот«учения теста и формуют в грануляторе ня жгуты диаметром от 2 до 3 л«л«. Кгут сушат и прокаливают при б00 С.

В молекулярном сите 55 / содержащихся первоначально ионов Ха+ обменивается на ионы Мд+ . ГIрочность гранул на раздавливание соответствует 200 / I/слг- в активировапном состоянии, Изготовленное таким образом натриевомагниевое молскулярное сито типа 5А применяют в непрерывно работающей многоадсороерпой установке для отделения н -парафинов из гидроочищенного среднего дистиллят»

ЗО ромашкпнской нефти.! 91509

1О

Аналитические показатели среднего дистиллята ромашкинской нефти

Предел кипения, С 230 †3

Содержание серы, вес. /о 0,01 5

d 4, г/см 0,874

Бро>мное число 1,0 г/100

Содержание ri-парафина, вес. о/О 1,3

Обработка молекулярным ситом

Температура, С 380

Давление, ат 10

Продолжительность цикла, лсан 20 (5 лган адсорбция, 5 лгин промывка, 10 мин десорбция }

Адсорбционная нагрузка, г/час 1

Сопутствующий газ адсорбции EN 2

Соотношение газ: продукт 450 нмз/мз

Промывной газ 1 2

Нагрузка промывки 150 об/об/час 20

Десорбционпый агент н-пентан

Десорбционная нагрузка, г/час 1

В данном случае получаемая производительность по н-парафину вначале 4,6 весР/о, рассчитанных EEà количество молекулярного сита в час, в течение 1000 час снижается до

4,0 вес. о/о. Это соответствует снижению производительности в 0,6 г/1000 r молекулярного сита в 100 час. Регенерацию молекулярного сита целесообразно осуществлять через каждые 1400 час.

Пример 2. 20,5 кг порошкообразного молекулярного сита типа 4А (форма Na+ цеолита А), рассчитанных на безводное вещество, Ç5 вводят в 430 л 1-н. раствора MgC1., который одновременно содержит 3 кг КС1, и перемешивают в течение 6 «ас при 20 С. Переработка обменного материала осуществляется согласно примеру 1. 40

Получают цеолит EUa-К-Mg — А5, в котором обменялось 45 О/о содержавшихся первоначально ионов Na+ на ионы Mg++ и 26 /о ионов Na+ на ионы К+. Прочность гранул па раздавливание составляет 225 кГ/см2 в активирован- 45 ном состоянии.

Над изготовленным таким образом Ка-К-М молекулярным ситом типа 5А при таких же условиях пропускают такой же исходный продукт, как в примере 1. При этом получают 50 начальный выход в 4,65 вес. /О н-парафина, рассчитанный на количество молекулярного сита в час. Снижение производительности соответствует лишь 0,5 г/1000 г молекулярного сита в 100 час; регенерацию целесообразно 55 проводить через каждые 1800 час.

П р имер 3. 21 кг порошкообразного натриево-калиевого молекулярного сита типа А, рассчитанного в виде безводного вещества, 60 которое получают с помощью непосредственного синтеза в виде смеси Na-К и состав которого соответствует 0,101 К.О. 0,883 Ка.О.

° А10 0 1,92 SiO>, E.водят в 430 л 1-н. раствора MgCl и размешивают в течение б час 65 прн 20 С. Переработку материала осугцесгвляют согласно примеру 1.

Получают Na-К-Mg-молекулярное сито типа 5А, в котором 44 "/о содержащихся катионовых мест занято ионами Мд++. Обмен ионов

Мд++ осуществляют почти без исключения за счет ионов 1Ма+, в то время как количество ионов К+ в конечном продукте сохраняется почти без изменения, т е. 9,8 /о ионообмена.

Прочность гранул на раздавливание составляет 200 кГ/слг в активировапном состоянии.

Наj\ изготовленным таким образом молекулярным ситом из Na Ê-М< тина 5Л п таких же условиях пропускают исходный продукт, указанный в примере 1. При этом получается начальный выход 4,75 вес.о/0 н-парафинов, рассчитанных Ila количество молекулярного сита в час. Снижение производительности составляет лишь 0,5 г/1000 г молекулярного сита в течение 100 час; регенерацию целесообразно осуществлять через каждые 2000 час.

При мер 4. 2! кг порошкообразного молекулярного сита Na-К типа А, рассчитанноЕо»a безводное вещество, получаемого путем непосредственного синтеза в смешанной форме Ха-К и состоящего из 0,101 К20. 0,883

Na O A1>O; ° 1,92 SiO, вносят в 750 л 0,5-н раствора MgCI,, содержащего одновременно

1,35 кг NiClq 6Н О, и перемешивают раствор в течение 6 час при 20=С. Переработку материала осуществляют согласно примеру 1.

Получают молекулярное сито нз Na-К-Мд-Х1 тина 5А, в котором 41% содержащихся катионовых мест занят ионами Мg и 2,4 /, ионами % + за счет содержания ионов Ха+. Количество содержащихся ионов К+ соответствует как и в исходном материале около 9,8 /о ионообмена. Прочность гранул ЕЕа раздавлнвание составляет 260 кГ/см в а ктивирова ином состоянии.

Над изготовленным таким образом молекулярным ситом Na-К-Mg-Ni типа 5А при таких условиях пропускают такой ке исходный продукт, как в примере 1, причем водород применяется в качестве адсорбционного сопутствующего н промывного газов. Прн этом получают первоначальный выход 4,75 вес.% н-парафинов, рассчитанных на количество молекулярного сита в час.

Снижение производительности соста вляет лишь 0,4 г/1000 г молекулярного сита в

100 «ас; а регенерацию целесообразно прово. дить после каждых 2400 час.

Пример 5. 25 кг порошкообразного молекулярного сита тина 4А (чистая форма Na+ цеолита А), рассчитанных на безводное вещество, вносят в 320 л раствора 0,45 CaCl,, и в течение 20 час размешивают прн комнатной температуре при одновременной подаче 1,9 кг

ИБО». Затем отфильтровывают кристаллы молекулярного сита, промывают до отсутствия хлорида, сушат, смешивают с 20 — 25 вес /О глинозема, размалывают, смешивают с водой до получения теста и формуют с помощью гранулятора на жгуты диаметром 2 — 3 л ль

191509 (ПродолжиНагрузка тельность, (лин

Взятый продукт

Фаза средний дис- 0,9 г/z/час тпллят

Адсорбция

+ азот i 300o6/об/час азот 150об(об/час н-пептан или I 1 — 2 z г/час газовый бензин

Промывка

Лесорбция

5,2

0,2

43,8

29,0

5,3

12,7

1,8

2,5

Выход н-парафина, рассчитанный на количество молекулярного сита в час, вес. %

1-! агрузка, г/z/÷пс

Десорбционные

Пример 6. Гидроочищенный средний дисредства стиллят из ромашкинской нефти с аналитическими показателями;

1,0

4,60 н-Пеитаи (Газовый бензин

Предел кипения, (;

Содержание серы, вес.%

d4, г/СЛЗ

Бромное число

Содержание я-парафина, вес. "/о

190 — 230

4,60

1,0

0,007

0,806

0,5 г/100 г

22,0

4,75

2,0

4,70

Газовый бензин 2,0

Предмет изобретения

Жгуты сушат и прокаливают при температуре до 600 С.

В изготовленных таким образом молекулярных ситах обменялось 65 /в содержащихся первопачалы1о ионов Na+ на ионы Са++ и 5 ионов ХЯ+ па H<>HI,I Ni +, Прочность I.pa»ya на раздавливапис составляет H активированном состоянии 150 к,./сл1= .

Над изг(тговленпым таким образом мо Iexyлярным ситом Na-Ca-Х1 типа 5А при таких

>ке услоии1!х прОпу скя1от такОЙ >1(e исходныЙ продукт, как в примере 1. В качестве адсорбцпопного сопутствующего и промь1вного газов применяют остато шьш газ синтеза ХНз, содержащий 57,5 об.% водорода, 19,2 об. /о азота, 16,7 об, /p метана и 6,6 об. /, аргона. При таких >ке условиях получают начальный выход я-парафинов 4,3 вес.я/p, рассчитанных па количество молекулярного сита в час. Снижение производительности составляет 0,6 г/1000 г молекулярного сита в течение 100 час по сравнению с 1,1 г/1000 г молекулярного сита в течение 100 час у нормального молекулярного сита Na-Ñà типа 5А. обрабатывают в условиях, указанных в примере 1, в многоадсорберной установке крайн . гемогенизированной смесью из 85 вес, ч. нормального молекулярного сита Nà-Са типа 5А и 15 вес. ч. катализатора из пикеля 11 молпбдата. Указанный катализатор состоит из

3 вес.% Ni и 12 вес.% МООз па активированном угле. В качестве адсорбционного попутного и промывного 1азов применяют водород.

В этих условиях получают выход по я-парафину, составляющий в начале 4,0 вес.o рассчитанный на количество молекуляр ого сита в час. Снижение производительности составляет 0,7 г/1000 г молекулярногo сита за

100 час по сравнени1о с0 снижением в

1,1 г/1000 г молекулярного сита зя 100 час у нормального молекулярного сита INa-Ñà типа

5А.

Пример 7. Указанный в примере 7 средний дистиллят из ромашкипской нефти обрабатывают описанным в примере 3 молекулярным ситом из Na-К-Ng типа 5А при давлении 6 ит и температуре 360 С в многоадсорберной установке сп следующими условиями.

Применяемый в качестве десорбциош1ого средства газовый бензин имеет следующий состав, вес.%. н-Бутан

i-Бутан я-Пента н

i-Пентап н-Гексан

i- Гексан я-Гептан

1-Гептан

При помощи обоих десорбционных средств

25 получают следующий выход по я-парафину

Прп применении газового бензини, пред40 ставляющего собой смесь из 55,6 вес.% углеводородов с прямой цепью и 44,4 вес.% углеводородов с разветвленной цепью и циклических углеводородов, получают прп таких же нагрузках почти такие же хорошие выходы

45 по и-парафину. кяк при применении и-нентаHoB: показатель чистоты я-парафина соответствует более 95 вес.Я> (по газохроматографическому методу).! . Способ выделегп1я я-парафинов свыше

С, из углеводородных смесей путем адсорбцни в паровой фазе молекулярными ситами типа 5А, содержащими ионы магния, с Носледуюшей десорбцией я-парафинов пасыщеннымн углеводородами, or,гачтощтсся тем, что, с целью упрощения процесса, применяют молекулярные сита типа 5А, содержащие одновременно ионы натрия, калия н магния илн металлы 3 1-Й и \ !!1-й групп периодической системы, в присутствии водорода илп водородсодер>кящсго Газа, а В качестве насыщенных

65 углеводородов примеHHIoò смесь углеводоро3 91509

Составитель М. Чачко

Техред Л. Бриккер

Корректоры: Т. Н. Дмитриева и E. Ф. Полионова

Редактор Н. Джарагетти

Заказ 322/6 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 дов С4 — С-„содержащую до 70 вес. Д углеводородов с разветвленной цепью.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности молекулярного сита, последние применяют с содержанием ионов магния в пределах 40 — 60о/о.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дезактивации молекулярного сита, последние применяют с содержанием металлов VI-й и VIII-й групп пе5 риодической системы от 0,5 до 5 вес. Д, считая на безводное молекулярное сито.