Адсорбент для выделения @ -парофинов из углеводородов Советский патент 1983 года по МПК C01B33/28 B01J20/18 

со

4ii

Изобретение относится к области получения адсорбентов, ,в частности цеолитовых адсорбентов для выделения н-парафинов из углеводородов.

Для выделения нормальных парафинов известен адсорбент на основе цеолита МдА.

Адсорбент срдержит 85% цеолита Мдд со степенью ионного обмена . на Mg2-f- 4б,&-65% и 15% цемента ClL

Однако низкая степень ионного об- Ю мена и, вследствии этого, относительно небольшое содержание двухвалентного катиона в адсорбенте ведет к . быстрой потере специфичных свойств адсорбента как молекулярного сита 5 А 15 при гидролизе двухвалентного катиона.

Наиболее близким по технической

сущности и достигаемому результату

к предлагаемому является адсорбент

для выделения н-парафинов, состава jn 80-85 вес,% цеолита и остальное глина 2,,

Адсорбент обладает.селективностью к нормальным парафинам, однако быстро теряет ее в процессе эксплуа- с тации. Это происходит вследствие плохо сформированной вторичной порис тости, образуемой зазорами между кристаллами цеолита и частицами связующего. Так как вторичные поры доступны не. только для молекул н-парафинов, но и для молекул других углеводородов, в частности ароматических, то в процессе эксплуатации адсорбента происходит закоксовывание этих пор; особенно при значительном количестве мелких пор, ухудшается диффузионные характеристики и снижается активность, т.е. адсорбент Не обладает стабильностью при длительной многоцикловой эксплуатации. Кроме того, 40 отсутствие химического модификатора повышает каталитическую активность адсорбента, что также приводит к за-, коксовыванию и снижению стабильности.45

Целью изобретения является повышение механической прочности, селективности и стабильности адсорбента.

Поставленная цель достигается тем, что адсорбент дополнительно содержит JQ крахмал и гидрооксид калия при следу-, ющем соотношении ингредиентов, вес.%: Каолиновая глина 12-18 Крахмал2-8

Гидрооксид калия 0,1-0,8 - Цеолит,СаА Остальное Адсорбент получают путем одновременного смешения порошкообразного цеолита СаА, связующего - каолино- вой глиной, крахмала и раствора гид-, рооксида калия с последующей грану- 60 ляцией, сушкой и прокаливанием полученных гранул.

Смешение цеолита и глины с крахмалом повышает прочность адсорбента и создает в адсорбенте преимуществен- 65

но крупные поры с диаметром 15006500 А при их минима ьной удельной поверхности (0,7-2,.0 Такая оптимальная структура вторичных пор улучшает диффузионные характеристики и позволяет повысить емкость адсорбента по н-парафинам вдинамических условиях процесса, что снижает эффект от закоксовывания и резко повышает стабильность при длительной многоцикловвй эксплуатации.

При содержании в адсорбенте: глины менее 12 вес,% снижается механическая прочность адсорбента и он разрушается при длительной эксплуатации глины более 18 вес.% происходит снижение селективности и ухудшение вторичной пористости; крахмала менее 2 вес.% не происходит формирование необходимой структуры вторичных пор и снижается механическая прочность, что ведет к потере стабильности; крахмала более 5 вес.%, также снижается прочность, ухудшается вторичная пористость и снижается селективность

Введение гидрооксида калия снижает каталитическую, активность центров кислотного типа на поверхности вториных пор, которые определяют скорость закоксовывания в процессе эксплуатации. При содержании в адсорбенте гидрооксида калия (в пересчете на ) менее 0,1 вес.% скорость закоксовывания не снижается, что ухудшает стабильность, а более 0,8 вес.% снижается термическая и термопаровая стойкость, что ведет к потере селективности, снижается механическая прочность. . ,

Технология приготовления адсорбен та состоит в следующем.

Порошкообразный цеолит СаА, полученный путем ионного обмена Na в цеолите NaA на са смешивают с каолиновой глиной, крахмалом и раствором гидрооксида калия, пластифицируют, .гранулируют (или таблетируют), затем гранулы (или таблетки) сушат при 80-120с в течение 8-10 ч и прокаливают при 580-610 с 6-8 ч. Количество раст.вора: гидрооксида калия определяется влажностью исходныхкомпонентов и необходимой влажно.стью массы, приготовленной для гранулирования (таблетирования).

Пример. Порошкообразный цеолит СаА в количестве 5,6 кг к(81,36 вес.%) смешивают с 0,9 кг (13,8 вес.%) каолиновой глины,О,28 к (4,4 вес.%) крахмала и 3 л 0,2 н. раствора гидрооксида калия (0,44 вес.% KjO). Затем пластифицируют, гранулируют в шнековом грануляторе в гранулы диаметром 3 мм, которые просушивают при 80°С в течение 10 ч, и прокаливают при 600°С - 6 ч (во всех примерах масса компонентов дана в расчете на сухое веществоТ.

П р И м е р 2. Порошкообразный цеолит СаА в количестве 5,6 кг .(85,9 вес.%) смешивают с О,77 кг (12 вес.%) каолиновой глины,О,015 кг (2 вес,%) крахмала й- 3 л 0,05 н. раствора гидрооксида калия( вес.% Kg.O) . Последующую обработку проводят как в примере 1.

П Р и м е Р. 3. Порошкорбраэиьлй цеолит СаА в количестве 5,6 кг . (75.2 вес.%) смешивают с 1,01 кг (18 вес.%) каолиновой глины,О,45 кг (6 вес.%) крахмала и 3 л 0,25 н. раствора гидрооксида калия (0,8 вес.% КпО). Последующую обработку проводят как в примере 1.

П р им е Р ,4. Порошкообразный цеолит СаА в количестве 5 кг(83 Вес.%) смешивают с 0,85 кг (17 вес.%) каолиновой глины. Последующую обработку проводят как в примере 1.

Селективность адсорбента применительно к длительной эксплуатации оценивалась по его адсорбционной Ъмкости в динамических условиях по парам н-парафина - гептана и ароматического углеводорода, и по коэффициенту разделения н-парафинов и ароматических углеводородов. Емкость по бенэолу является важной характерис и кой склонности адсорбента к закоксовыванию. - .

Стабильность адсорбента оценивалась комплексно по показателям емкоети после термопаровой обработки (

0 80% относительных водяного пара, 49 ч) и каталитической инертности (% отложения кокса, йодное число).. Показатель выражен в относительных единицах, за 100 единиц принят пока5затель для промышленного адсорбента общего назначения.

Механическая прочность оценивалась прочностью на раздавливание по торцу адсорбента в дегидратированном со0стоянии.

Качественные показатели адсорбент, тов приведены в таблице.

АДСОРБЕНТ ДЛЯ ВВДЕЛЕНИЯ Н-ПАРАФИНОВ ИЗ УГЛЕВОДОРОДОВ, включающий цеолит. СаА и каолинрвую ишину, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочности, селективности и стабильности,адсорбент дополнительно содержит крахмал и гидрооксид калия при. следующем соотношении ингредиентов, вес.%; Каолиновая глина 12-18 Крахмал2-8 Гидрооксид калия 0,1-0,8 Цеолит СаА Остальное (Л с

Как видно из таблицы, предлагаемые адсорбенты, имеющие состав в пределс1Х, указанных выше, по сравнению с известным адсорбентом имеют селективность на 100-200% выше и повышенную на 50-100% стабильность. Механи- 45 ческая прочность адсорбентов выше на 50-10,0%, что обеспечивает более длительный срок его службы. ;

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемый.адсорбент имеет 50 следующие преимущества: пбвьвлается

селективность адсорбента в условиях многоцикловой эксплуатации на 100%; повышается стабильность адсорбента в условиях многоцикловой эксплуатации на 100%; повышается механическая прочность адсорбента на 50%.

Адсорбент, имеющий указанный состав, обладает высокими эксплуатационными качествами и может быть ис- пользован в высокоэффективных установках типа Парекс для выделения чистых парафинов.