Способ выделения высших н-алканов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»767080

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 230878 (21) 2657812/23-04 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 300980,Бюллетень ¹ 36 (51)М. Кл.з

С 07 С 7/13

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 547.21 (088.8) Дата опубликования описания 300980 (72) Авторы изобретения

М.Н.Фрид, Е.З.Беркович и Л.В.Борисова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ВЫСШИХ и-AJIKAHOB

Изобретение относится к разделению углеводородов адсорбцией и может быть применено в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Известен способ выделения н -алканов из смеси с другими углеводородами нефти с помощью цеолита типа 5А.

Способ предусматривает контактирование испаренного сырья со слоем цеолита и отбор фракции, обедненной

H-алканами (денормализата), продувку слоя цеолита парами ниэкомолекулярного К -алкана и отбор промежуточной фракции, десорбцию адсорбированных

H àëêàíîâ низкомолекулярным H -алканом и отбор десорбированных Н -алканов.

Процесс осуществляют в иэотермических и изобарических условиях при 300-оо

400оС и давлении 0-7 ати. В качестве десорбента и продувочного агента используют Н -гексан j1) .

Известен также способ выделения

Н -алканов, согласно которому промежуточную фракцию возвращают в сырье на стадию адсорбции. Продувку и десорбцию осуществляют H --гексаном, им же разбавляют сырье перед адсорбцией (21..

Недостатком названных способов является низкая чистота получаевых

H-алканов и большое количество циркулирующего в процессе и -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

H-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 фракцией, испаряют и подают в адсорбер, загруженный цеолитом типа 5У„ который поглощает и -алканы. При этом иэ адсорбера выводят поток, состоящий

767080 йз " Вйтеснейного из пор неолита десорбента," оставшегося после стадии десорбции, и денормализата, неадсорбнрующейся части сырья. Ноток разделяют ректификацией йа" дейормализат и десорбент. Денормализат является готовым продуктом, а десорбент возвращают в процесс.

После окончания стадии адсорбции Проводят стадию продувки, для чего в адсорбер подают предварительно испаренный продувочный агент - ниэкомолекулярный Н -алкан, например и -пен тан, с помощью которого удаляют остатки сырья и денормализата, находящиеся между зернами цеолита. Одновременно происходит десорбция некоторой части адсорбированных H -алка нов. Поток, выходящий из адсорбера и состоящий из неадсорбированной части сырья (денормалиэата), остатков сырья, частично десорбироваййых

"К-"алканов и продувочного агента (в частности десорбента Н -пентана), носит название промежуточной фракцйй.

Промежуточная фракция является рецйркулятом в процессе и ее смешивают со свежим сырьем.

Для десорбции Н -алканов из пор цеолита в адсорбер подают испаренный десорбент — ниэкомолекулярный 4 -алкан, в частности Н -пентан. Выходящий поток, состоящий из вытесненных

Н-алканов и десорбента, разделяют ректификацией. н -Алканы являются

"готбВым продуктом, а десорбент возвращают в процесс. После окончания десорбции стадии процесса повторяют в той же последовательности.

Процесс осуществляют в иэотермических и иэобарических условиях при 300-400 С и давлении 0-7 ати.

Продолжительность стадий адсорбции, продувки и десорбцни обычно находится в соотношении 1:1:n„ где n — 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 этом не вытесняются и при последующей десорбции загрязняют десорбированные вьгсокомолекулярные Н -алканы. Прй увеличении продолжительности продувки и количества пропущенного десорбента, последний десорбирует углеводороды

"из макропар цеолита и частично высокоьюлекулярные H -алканы из микропор.

С увеличением колйчества пропущенного десорбента повышается чистота десорбируемых в следующей стадии и -алканов, но увелйчиваетСя содержание их 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 высокомоЛекулярн чо углеводородную часть промежуточной фракции), а количество ее составляет 10-50% сырьевой смеси f3)

Недостатком данного способа являются невысокая чистота десорбируеьых высокомолекулярных Н -алканов, боль5 шое количество циркулирующих в си теме промежуточной фракции и десорбента.

Целью изобретения является повышение чистоты и выхода целевого про1О „„а

Поставленная цель достигается тем, что выделение высмих H -алканов путем адсорбцни их на цеолите из нефтяной фракции в паровой фазе про15 водят с последующей продувкой, причем первую стадию продувки проводят с получением промежуточной фракции, которую подают на ректификацию совместно со смесью десорбента и де;ф нормалйэата," с"последующим проведением второй стадии продувки или выделенными высшими.Н -алканами или

" " низкомолг йулярным алканом, содержащим 5-75 вес.Ъ высших Н -алканов в течение 1/6-1/3 продолжительности всего процесса продувки, с получе нием продуктов продувки, рециркулируемых в исходное сырье, десорбции цеолнта с получением смеси высших

Н-алканов н десорбента, которую поЗО дают на ректнфикацию с выделением целевого продукта и десорбента и рециркуляции последнего в процесс.

Сырье, гидроочищенную керосиногаэойлевую фракцию, смешивают с промежуточной фракцией, получаемой на второй ступени продувки, испаряют и подают в адсорбер, загруженный цеолитом типа 5А. H -Алканы Сю-С, содержащиеся в

4Q смеси, адсорбируются во внутренних порах"цеолита, вытесняя при этом десорбент, адсорбированный в предыдущей стадии. Поток, выходящий иэ адсорбера, состоящий из денормализата (неадсорбирующейся части сырья) и десорбента, разделяют ректификацией. Дейорма3Иэат является готовым продуктом, .а десорбент возвращают в процесс.

По окончании адсорбции проводят 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 — H --гексан). Смесь выходящих из адсорбера паров, состоящую л основном из десорбента и денормализата (промежуточную фракцию 1) направля60 ют в поток денормализата. После окончания первой ступени продувки в адсорбер подают Н -алканы Сю-Сггили их смесь с продувочным агентом. Таким образом проводят вторую ступень

65 продувки. Выходящий поток, состоящий

767080 иэ десорбента, денормалиэата и Н -алканов С о-С (промежуточная фракция11), направляют на смешение с сырьем, IIoступающим на стадию адсорбции.

После завершения продувки в адсорбер подают испаренный десорбент (в частности н -гексан), который вытесняет из внутренних пор цеолита

H-алканы. Поток, состоящий иэ десорбента и Н -алканов, разделяют ректификацией. H --Алканы являются готовым продуктом, а десорбент возвращают в процесс. Часть Н -алканов Сю-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.

Пример 1. Сырье, гидроочиценную керосино-гаэойлевую фракцию, выкипающую в пределах 200-320 С соо держащую 21.5Ъ Н -алканов С(0-С22 в количестве 464,8 кг, смешивают с промежуточной фракцией II выходящей со второй ступени продувки (110,6 кг1 и состоящей иэ,Ъ: н -гексан 74,11 -алканы С@-С 20,8, денормализат 5,2.

Смесь в количестве 575,4 кг в течение б мин подают в адсорбер, загруженный 5 т цеолита типа 5А, 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 (66,8Ъ), неадсорбирующихся углеводородов, денормалиэата, (32,4Ъ) и Н -алканов СЮ-С > (0,8Ъ), 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 H -алканов

Сю-C > (34,6 кг) .

Выходящий из адсорбера поток, состоящий из H -гексана (73,9Ъ)Н-аЛканов (20,8Ъ) и остатков денормализата (5,2Ъ) (промежуточную фракцию Щ направляют на смешение с сырьем.

Для десорбции поглощенных н -алканов через адсорбер пропускают в течение 9 мин испаренный десорбент H-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 -алканов

99,2Ъ, выход н -алканов от потенциала 73,2 вес.Ъ в цикл.

Пример 2. Условия, аналогичны примеру 1, эа исключением проведения продувки. После окончания адсорбции проводят первую ступень продувки, для чего в адсорбер в течение 2,5 мин подают 305 кг о испаренного н -гексана. Выходящий из адсорбера поток (промежуточную фракцию 11 в количестве 328,2 кг, состоящий иэ H -гексана (73,1Ъ), неадсорбирующихся углеводородов

35 (26,0Ъ) и H -алканов СЮ-С (0,91Ъ), смешивают с потоком денормализата предыдущей стадии и направляют на ректификацию. H -Гексан возвращают в процесс, а остальная часть углеводородов является компонентом готового денормализата. Затем в течение

0,5 мин проводят вторую ступень продувки, подавая в адсорбер 55 кг испаренных Н -алканов СЮ-С, полученных на стадии десорбции в предыдущем цикле. Выходящий из адсорбера поток, состоящий из Н -гексана (74,6 кг), н -алканов (22,3 кг) и остатков денормализата (3,1 кг), направляют на смешение с сырьем.

Чистота десорбированных Н -алканов 99,6Ъ, выход H -алканов от потенциала 71,7 вес.Ъ в цикл.

Пример 3. Условия аналогичны примеру 1, за исключением проведения продувки. После окончания адсорбции проводят первую ступень продувки, для чего в адсорбер в течение 2 мин подают 260 кг испаренного Н -гексана. Выходящий из адсорбен4р та поток (промежуточную фракцию 11 в количестве 281,5 кг, состоящий из H -гексана (66,8 вес.Ъ), неадсорбирующихся углеводородов (32,4 вес.Ъ) и Н -алканов С о-С (0,8 вес.Ъ), смеши45 вBI0T с пОтОкОм денОрмализата и на правляют на ректификацию, Н -гексан возвращают в процесс. Остальная часть углеводородов является компонентом готового денормализа. Затем в течение 1 мин проводят вторую ступень продувки, подавая в адсорбер смесь Н -гексана (123,5 кг) и

H-àëêàíoâ C p-C (6,5 кг). Выходящий из адсорбера поток, состоящий из

Н -гексана (88,9 вес.Ъ), н -алканов

55 С -С (8,9 вес.Ъ) и остатков денормалиэата (2,2 вес.Ъ) (промежуточную

1О Хй фракцию П) направляют на смешение в сырье.

Чистота десорбированных H -алканов щ С -С 1 98,8 вес.Ъ, выход н -алканов

t0 от потенциала 72,4 вес.Ъ в цикл.

Пример 4. Условия аналогич ны примеру 1, за исключением проведения второй ступени продувки. После окончания первой ступени продувки

767080

Производительность по свежему cHpb10 в цикл, отн.%

105,3 106,3

100

106

Производительность по свежему сырью в сутки, отн.%

118

100

117,8

117

Выход Н -алканов от потенциала в цикл, вес.%

72,4

65,8

71,7

73,2

Продолжитель- ность продувки, мин

5-6

Чистота н -алканов

98,8

99,2

99,6

98,0

Формула изобретения в течение 0,7 мин проводят вторую

-ступень продувки, подавая в адсорбер смесь н -гексана (25%) и Н -алканов

Cto-С11 (75%) в количестве 122 кг. "Выходящий из адсорбера поток, сос тоящий иэ й-гексана (16,7%),Н -алканов (76,2%) и остатков денормалиэаИспользование высокомолекулярных

H-алканов в качестве продувочного агента или его компонента позволит повысить чистоту десорбируемых Н -ал- 40 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 K -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 4д

Н-алканов на второй ступени продувки.

Для достнжейия максимального выхода при сравнительно высокой чистоте оптимальным является интервал 30-75%

K-алканов. О та (7,1%) (промежуточную фракцию 11 ) направляют на смешение с,сырьем.

Чистота получаеьих М -алканов

С -С22 99,4%, выход н -алканов от потенциала 72,5%.

В таблице приведены сравнительные данные показателей по известному и предлагаемому способам.

Интенсификация продувки за счет проведения второй стадии сокращает общее время продувки (следовательно, и общее время цикла) и количество циркулирующего в системе Н -гексана.

Сокращение общей продолжительности цикла позволяет увеличить суточную производительность на 17-18% по свежему сырью.

Способ 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, отличающийся 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 CILIA 9 3422005, кл. 208-310, опублик. 1969.

Составитель Л.Боброва

Редактор М.Недолуженко Техред И.Граб КоррЕктоР Б Бутяга

Заказ 6970/9 Тираж 495. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Раушская наб., д. 4/5

/. цию совместно со смесью десорбента и денормализата, с последующим про.ведением второй стадии продувки или выделенными высшими н -алканами или низкомолекулярным алканом, содержащим 5-75 вес.% высших н -алканов в течение..1/6»»1/3 продолжительности всей продувки, с получением продуктов продувки, рециркулируемых в ис ходное сырье.

Источники информации, принятые во. внимание прн экспертизе

1. Патент США в 3291725 кл. <08-310, опублик. 1966.

3. Патент CtdA В 3342725,,кл. 208-310, опублик. 1968 (прототип),