Способ выделения жидких парафинов из нефтяных фракций Советский патент 1983 года по МПК C07C7/13 

Изобретение относится к способу выделения парафинов иэ нефтяных Фракций, например дизельных,и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности, Известен способ выделения жидки парафинов из нефтяных фракций в псевдоожиженном слое с1дсорбента. Процесс в псевдоожижекном слое пол ностью непрерывен Каждая стадия процесса проводится в отдельном ап парате: адсорберер десорбере и ре.генераторе, Скорость адсорбции в псевдоожиженном слое несколько выше, чем в плотном стационарном сло за счет использования мелкогранули рованного цеолита fl 3, Однако проскок паров сырья и об ратное перемешивание фаз,не позволяют значительно сократить продолжи тельность стадии адсорбции. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ выделения нормальных парафиновых углеводородов, заключающийся в следующем; адсорбцию и десорбцию осуществляют при температурах, равн 390-410°С. Стсшию адсорбции парафинов проводят в движущемся псевд:;оожиженном слое цеолита. Продолжительность стадии адсорбции 5-6 мин Насыщенный парафинами цеолит .поступает в линию транспорта, куда в ка(Честве вытеснителя и транспортируюодего агента подается водяной пар. В.линии транспорта в сквозном потоке происходит десорбцирг парафинов. Из линии транспорта поток поступаг ет в сепаратор десорбции, где осуществляется разделение парогазовой смеси (парафинов, водяного пара, газа /от цеолита. Основную массу це олита из сепаратора десорбции подают в адсорбер, а небольшую часть его - в регенератор и затем йосле . окислительной регенерации в псевдоожиженном слое также возвращают в адсорбер С2. Способ-прототип имеет следующие недостатки: высокую продолжительность стадии адсорбции,, что.делает необходимым использование адсорбе, ров больвшх размеров, а следователь но, с увеличенной загрузкой и расходом цеолита ; пониженный отбор Н-парафинов из сырья в связи с тем что адсорбция и десорбция проводятся при близких температурах ; пониженную чистоту получаемых парафинов так как длительное пребывание цеоли та, насыщенного парафин-ами, в адсор бере при высокой температуре приводит к разложению парафинов и увеличению содержания непредельных углеводородов,. Цель изобретения - сокращение продолжительности стадии адсорбции noBHDieHHe выхода и чистоты выделяемых парафинов, сокращение расхода цеолита и металлоемкости адсорбера, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения жидких парафинов из нефтяных фракций в движущемся слое микросферического цеолита типа А, включающему стадии адсорбции, продувки, сквознопоточной десорбции и окислительной регенерации цеолита, стадию адсорбции проводят при транспорте цеолита в сквозном потоке, объемном соотношении сырье:газ 1:( ) и температуры десорбции на 30-70°С выгае температуры адсорбции. На чертеже приведена схема, поясняющая способ. На чертежеобозначено: 1 - смесь сырья и газа ; -2 - линия транспорта в сепаратор, адсорбции,- 3 - сепаратор адсорбции ; 4 - цеолит из сепаратора десорбции ; 5 - сепаратор десорбции ;б - денормализат (неадсорбированные углеводороды ; 7 - ,газ ; 8 цеолит из сепаратора адсорбции ; 9 линия транспорта в сепаратор десорбции ,10 - водяной пар i 11 - смесь парафинов, водяного пара и газа ; 12 регенератор il3 - линия транспорта в регенератор ; 14 - воздух ; 15 регенерированный цеолит. Смесь сырья и газа 1 в объемном соотношении 1:(1,5-5) подают в линию 2 транспорта цеолита и далее,, в сепаратор 3 адсорбции. Благодаря подаче газа в линии 2 транспорта снижается концентрация углеводородов, что способствует избирательной адсорбции н-парафинов, в линию 2 транспорта поступает также цеолит 4 из сепаратора десорбции. 5, В указанной линии при 360420С в скозном потоке в разряженной ф&зе в течение 4-20 с происходит избирательная адсорбция нормальных парафинов на цеолите, в сепараторе адсорбции 3 насыщенный парафиндми цеолит отделяется от паров денормализата б и продувается газом 7 (углеводородным или азотомJ. Из сепаратора адсорбции цеолит 8 направляют в сепаратор десорбции 5 по линии 9 транспорта, в которую подают водяной пар 10, являющийся вытеснителем адсорбированных на цеолите парафинов. Температура десорбции 390-430°С, Смесь парафинов водяного пара и газа выводят из сепаратора десорбции 5 в систему охлаждения и разделения. Часть цеолита из сепаратора десорбции 5 направляют в регенератор 12 по линии 13 транспорта, где с помощью воздуха 14 происходит выжиг кокса с поверхности цеолита Регенерированный цеолит 15 подают в линию 2 транспорта. Повьпиение разности температур между стадией десорбции и адсорбции способствует увеличению отбора парафинов из сырья. Известные парофазные процессы проводят при примерно одинакошх температурах адсорбции и десорбции в связи с затруднениями по обеспечению разности темпера ypUf обусловленными значительными Объемаю1це&ли7а в адсорбере и десс рбере, В предлагаемся способе, так как адсорбцию и дфасорбцию осуществляют в трубопроводах, иэг«9няя температуру транспортирук чих потоков (парога зовой смеси и водяного пара ), можно получить разные температуры в стадиях адсорбции и Десорбции. Благодаря значительному уменьшению обратного перемешивания фаз, снижению экранирования частиц адсорбента и пузырчатого проскока паров сырья, присущих псевдоожиженному слою, в предлагаемом способе интенсифицируется массообмен , что поз воляет резко сократить продолжитель ность контакта сырья и адсорбента.: Продолжительность адсообции. 4-20 с, температура адсорбции ЗбО-420°С и объемное соотношение сырье;газ 1:(1,5-5 ) определены из эксперимент тальных данных с учетом реальной возможности создания сквознопоточно го адсорбера. Известные процессы адсорбции Н-парафиноэ в псевдоожиженном слое проводят при концентрации дисперсно го материала, равной 400-700 кг/м В предлагаемом способе процесс адсорбции проводят в транспортном режиме при низкой концентрации дисперсного материала (ниже 150 кг/м разбавленного газом, парами сырья, т.е. в разряженной фазе. Пример 1. Смесь газа и азота (4,5 нл/мин )и паров (1,0 кг/ч ) дизельной фракции 180-350°С западно-сибирской нефти, содержащей 14 мас.% нормальных парафинов, при объемном соотношений сырье:газ 1;1, подают в линию транспорта цеолита, которую из сепаратора десорбции и регенератора поступает цеолит соответственно 10 и 1,0 кг/ч. Температу ра в.линии транспорта 380°С, давление 2 атм. В условиях эффективного контакта сырьевой смеси и цеолита в линии транспорта происходит адсорбция нпарафинов. Продолжительность адсор бера 20 с. Насыщенный парафинами цеолит и пары денормализата поступают в се- . паратор адсорбции,, в которой загружено 0,5 кг цеолита. В сепаратор адсорбции подают 4 нл/мин щгодувочиого газа Смесь денормалиэата и газа иэ сепаратора 3 выводится на разделение. По-сле продувки слой цеолита поступает в линию транспорта, в которую подают 0,92 кг/ч водяного пара для вытеснейия адсорбированных парафинов. Температура десорбции 410°С, Парогазовая смесь (парафины, водяной пар и газ ) поступают из сепаратора десорбции на охлаждение и разделение. Отбор парафинов от потенциала в сырье 78,2 мас,%, содержание налканов в парафинах 98,2 мас.%, не- . предельных углеводородов - 0,3 мас.%. П р и м е р 2. Парафины выделяют из дизельной фракции 180-350с западно-сибирской нефти со сквозкопоточной адсорбцией при продолжи- тельности адсорбции 4 с, температуре адсорбции , десюрбцйи производительности по сырью 2,0 кг/ч, расходе газа в сквознопоточный адсорбер 32,2 нл/мин (объемное соотношение сырье: газ 1:5), расходе водяного пара 0,9 кг/ч, циркуляции адсорбента 45 кг/ч. Получены следукяцие показатели: отбор парафинов от потенциала в сяфье 79,5 мас.%, содержание н -алканов в параЛинах 98,6 мас.% содержание непредельных углеводородов 0,2 мае.%. Пример 3. Выделение парафииоб ведут из дизельной фракгдаи 18U-350°C западно-сибирской нефти со сквознопоточной адсорбцией при продолжительности адсорбции 12 с, температуре. адсорбции 360°С, десорбции 430°С производительности по сырью 1,2 кг/ч, расходе газа в сквознопоточный адсорбер 9,0 нл/мин (объемное соотношение сырье:газа :3,2J, расходе водяного пара 0,91 кг/ч, циркуляции адсорбента 15 кг/ч. При этом отбор парафинов от потенциала в сырье составляет 79,5 мас.% а содержание ц-алканов в парафинах - 98,4 мас.%. Сопоставительные данные по предлагаемому и известному способам, полученные на пилотной установке, .приведены в таблице. в линии трансnopta из десорбе-ра {сквознопоточном адсорбере ) . 380 360 Расход сырья, кг/ч, в адсорбер. в линию транспорта из лесорбера 1гб6 Расход газа в линию транспорта из десорбера, л/мин8,5 Объемное соотношение паров сырья и газа в стадии адсорбции 1:1,5 Циркуляция цеолита, кг/ч24 Продолжительность стадии адсорбции, с 8 Отбор парафинов от потенциала в сырье, мас.%:78,5 Содержание н-алканов в парафинах, мас.%98,3 Содержание непредельных углеводородов в парафинах, мас..%0,4 0,3 1:3, 34 79,0 98,6 - 1,66 2,5.2477,5 98,0 0,9

Примечание;.

Как видно из таблицы, по предлатаемому способу в парафина с повыша- ется содержание и-алканов и уменьшается содержание ненасыщенных углейодородов, что позволяет сократить расход реагентов на очистку парафинов. Благодаря кратковременности стадии адсорбции и проведению ее в трубопроводе значительно сокращаются

расходы на изготовление аппаратуры, а также единовременная загрузка и расход цеолита.

Для установки производительностью 1,2 млн т/год по сырью объем адсорбера по предлагаезиб способу может быть уменьшен с 1500 до 500 м. При этом загрузка цеолита в систему сокращается с 270 до 420 т, что позвоТемпература регенерации, циркуляция адсорбента и производительность по сирью предлагаемого способа одинаковы с прототипом.

ляет снизить расход цеолита с 2 до 1,8 кг на тонну перерабатываемого сырья.

В известном способе газ используется в сравнительно небольших количествах для улучшения псевдоожижения дисперсной фазы/ снижение соотношения сырье:газ неиелесообразно, так как увеличивается проскок паров и снижается отбор и-парафинов.

В предлагаемом способе низкое соотношение сырье:газ является отличительным и необходи|и|ым условием данного процесса.

Газ в данном случае является транспортирующим агентом для адсорбента, так как процесс адсорбции прводится в трубопроводе, а также разбавителем сырья. Однако, несмотря на болеевысокое, чем в известно способе, разбавление сырья и соответствугапее снижение парциального

давлениян-парафинов, массообмен в условиях сквозного потока не ухудшается, а даже улучшается, благодаря отсутствию канального движения па- ров сырья и самоэкранирования адсорбента, присущих псевдоожижеьному слою.

Использование газа в качестве транспортирующего агента необходимо, так как процесс адсорбционного выделения н-парафинов проводится при высоком соотношении адсорбент:сырье (14 - 24J, и объем паров сырья практически недостаточен для транспорта адсорбента, а также для создания определенной его концентрации, соответствуюией разряженной фазе.

Применение газа в качестве разбавителя паров сырья позволяет улуч«шить избирательность адсорбента, а следовательно, и улучшить чистоту К-парафинов.