Способ выделения нормальных парафинов из смесей углеводородов Советский патент 1983 года по МПК C07C7/13 C10G25/03 

4

00

Изобретение относится к способу выделения нормальных парафинов из смесей углеводородов путем адсорбции с помощью молекулярных сит типа 5А в присутствии водяного пара.

Известен способ выделения н-парафинов из смесей углеводородов путем адсорбции и последующей десорбции на молекулярных ситах типа 5 А, в которых не. .менее tO ионов натрия замещены двухвалентными катионами элементов 2-рй основной группы периодической системы элементов, в частности кальцием, магнием и стронцием (патент США 30786 5).

Недостатком известного способа является тот факт, что в присутствии водяного пара при адсорбции и десорбции уменьшается адсорбционная производительность /применяемых молекулярных сит для нормальных парафинов.

Этим срок службы применяемых молекулярных сит а техническом процессе сильно ограничен. Известно также, что молекулярные сита типа А, в которых меньше, чем 35 ионов натрия замещены двухвалентными катионами элементов группы кальций, магний и стронций не являются молекулярными ситами 5 А и вследствие этого они не пригодны для выделения нормальны парафинов из смесей углеводорода (патент ГДР 52 UDЦелью изобретения является достижение более длительного срока службы применяемых для выделения нормальных парафинов из смесей углеводородов молекулярных сит типа 5 А в техническом процессе.

Целью изобретения является также задача изготовить молекулярное сито, обладающее в присутствии водяного пара во время адсорбции нормальных парафинов из смесей углеводородов и во время десорбции нормальных парафинов со смесью из аммиака и водяного пара более длительным сроком службы в техническом процессе, чем молекулярные сита, применяемые в известных способах.

Вследствие присутствия водяного пара при адсорбции и десорбции нормальных парафинов уменьшается адсорбционная производительность известных молекулярных сит типа 5 А, которая основывается на изменении расположения катионов в структуре кристаллов молекулярного сита. Поврежденные таким образом молекулярные сита по сравнению с выделяемыми нормальными парафинами не обладают никакой селективной способностью к выделению и тем самым являются неприемлимыми для технического процесса.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу выделения нормальных парафинов из смесей углеводородов путем адсорбции на молекулярных ситах типа 5 А со степенью обмена менее 60| в присутствии водяного пара, последующей десорбцией смесью водяного пара с аммиаком и пр необходимости промежуточной промывко при температурах выше 5Z3K, причем для выделения нормальных парафинов применяется молекулярное сито, полученное путем обработки молекулярного сита 4 А водяным раствором соли, содержащим ионы Элементов 2-й основной .группы периодической системы элементов, до степени обмена не более 33%Желательно для обработки молекуляного сита типа 4 А в качестве элементов второй основной группы применять магний в виде хлорида магния и/или нитрата магния, а также устанавливат степень обмена молекулярных сит от 16 до 33, предпочтительно от 18 до 25%.

В качестве рабочих условий для адсорбции нормальных парафинов из смесей углеводородов выбирают в обще известные принятые давления, температуры и нагрузки, расположенные, например, между 9,8Ч0 и , Па, 523 и 723К и 0,1 до 10 кг/кг.ч.

Пример 1.8 аппарате с мешалкой емкостью 5 л обрабатывают 400 г молекулярного сита типа k А с 2,09 л водяного раствора, содержащего 51,3 г сульфата магния при 293К в течение 5 ч. У полученного таким образом молекулярного сита замещены 16,0 замещаемых ионов натрия ионами магния.

Это молекулярное сито после фильтрации формуют с 201 Брандизной (Вгапdiser) глины и исследуют на лабораторной аппаратуре его стабильность к водяному пару.

Для этого измельчают 100 г полученного таким образом молекулярного сита от зернистости 1,2 до 2 мм, заполняют стеклянную колонну длиной 50 см и диаметром 2,5 см и обезвоживают в течение 6 ч при 723К, Затем определяют адсорбционную производи31тельность для нормальных парафинов. Для этого направляют смесь углеводо родов в пределах кипения от 55 до 593К и с содержанием нормальных парафинов 26,6 об.% при 655К и при нормальном давлении вместе с водоро дом сверху вниз через молекулярное сито. Из изменения концентрации нор мальных парафинов на выходе из колон ны расчитывают адсорбционную производительность. В целях определения стабильности к водяному пару после десорбции нормальных парафинов со смесью из воды и аммиака обрабатывают в течение 50 ч при 655К со смесью, состоящей из водяного пара и водорода при парциальном давлении водяного пара 8,010 Па, После повторного обезвоживания при 723К и продолжительности 6 ч снова определяют адсорбционную производительность нормальных парафинов. Снижение производительности адсорбции для нормальных парафинов является мерой для стабильности молекулярног сита к водяному пару. Полученное по примеру 1 молекулярное сито до обработки водяным паром обладает адсорбционной производительностью 5,7 кг нормального парафина на каждые 100 кг молекулярного сита и пос ле обработки 2,9 кг нормального пар фина на каждые 100 кг молекулярного сита. Пример 2. В аппарате с мешалкой емкостью 6 л обрабатывают ЦОО г молекулярного сита типа 4 А с ,6 л водяного раствора, содержащ го 57,0 г сульфата магния, в течени 6 ч при 298К. У полученного таким образом молекулярного сита замещены 18,0 замещаемых ионов натрия ионами магния. Это молекулярное сито ан логично примеру 1 исследуют на стабильность к водяному пару. Адсорбционная производительность до обработки водяным паром составля ет 6,8 кг нормального парафина на каждые 100 кг молекулярного сита и после обработки 5,2 кг нормального парафина на каждые 100 кг молекуляр ного сита. Пример 3. В аппарате с мешалкой емкостью 5 л при 298К в течение 1,5 ч обрабатывают 00 г моле кулярного сита типа tA с 3,6 л водяного раствора, содержащего 132,0 .сульфата магния. У полученного таки образом моле куля рног«г сита замещены 84 2,% замещаемых ионов натрия ионами магния. Это молекулярное сито аналогично примеру 1 исследуют на его стабильнрсть к водяному пару. Адсорбционная производительность до обработки водяным паром составля ет 6,7 кг нормального парафина на каждые 100 кг молекулярного сита и после обработки 5,2 кг нормального парафина на каждые 100 кг молекулярного сита. Пример . В апарате с мешалкой емкостью 5 л обрабатывают 00 г молекулярного сита типа 4 А с 3,85 л водяного раствора, содержащего 142,5 г сульфата магния, в течение 2 ч при 298Ка У полученного таким образом молекулярного сита замещены 25,6% замещаемых ионов натрия ионами магния. Это молекулярное сито аналогично примеру ,1 исследуют на стабильность к водяному пару. Адсорбционная производительность до обработки водяным паром составляет 6,0 кг нормальногопарафина-на каждые 100 -кг молекулярного сита и после обработки 5,0 кг нормального парафина на 100 кг молекулярного сита. Пример 5. (сравнительный),В аппарате с мешалкой емкостью 5 л обрабатывают 400 г молекулярного сита типа 4 А с 3,0 л водяного раствора,содержащего 36,7 г сульфата магния, в течение 3 ч при 298К. У полученного таким образом молекулярного сита замещены 13,4 замещаемых ионов натрия ионами магния. Это молекулярное сито аналогично примеру 1 исследуют на активность к водяному пару. Адсорбционная производительность до обработки водяным паром составляет 2,4 кг нормального парафина на каждые 100 кг молекулярного сита и после обработки уже нет производительности для нормальных парафинов. Пример 6 (сравнительный), В аппарате с мешалкой емкостью 6л обрабатывают 400 г молекулярного сита типа 4 А с 4,6 л водяного раствора, содержащего 113,0 г сульфата магния в течение 5 ч при 298К.У полученного таким образом молекулярного сита замещены 34,1 замещаемых ионов натрия ионами магния Это молекулярное сито аналогично примеру 1 исследуют на стабильность, к водяному пару. Адсорбционная производительность составляет до обработки водяным паром кг нормальнс го парафина на каждые 100 кг молекулярного сита, после обработки 2,2 кг нормального парафина на каждые 100 кг молекулярного сита. 10 48 Таблица дает обзор о результатах примеров 1-6 по сравнению с известным молекулярным ситом типа 5 А. Признано изобретением по результатам экспертизы осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики

Ь СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ ПАРАФИНОВ ИЗ СМЕСЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ путем адсорбции на молекулярных I ситах типа 5 А со степенью обмена менее 60 в присутствии водяного пара, ; .последующей десорбции смесью водяного Пара с аммиаком, при необходимости промежуточной промывки при температуре выше 523К, отли. чающийс ) тем, что используют молекулярное сито, полученное путем обработки молекулярного сита типа 4 А водяным i раствором соли, содер иащим ионы элементов основной группы периодической систекы элементов, до степени обмена не более 33. 2.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что в качестве элемента 2-й основной группы используют i магний в виде хлорида магния и/или нитрата магния. (О 3.Способ по п. 1, отличающий с я тем, что степень обмена С молекулярных сит составляет 17-33, преимущественно 18-25%.