Способ очистки бензольных углеводородов- Советский патент 1958 года по МПК C10G29/04 

Бензол, поступающий с коксохимических заводов для синтеза, должен быть без серы или с ничтожпыми ее количествами. Существующая техиология очистки бензола от се1эни1:тых соединений основывается на различной комбинации ректификации сырого бензола и промывки его серной кислотой. При этом для полного удаления серы из сырого бензола или его бензольной фракции после ректификации необходима многократная промывка концентрированной серной кислотой, что ведет к большим потерям из-за сульфирования бензольных углеводородов. К недостаткам этого способа относятся также его периодичность, тяжелые условия труда, наличие неиспользуемых отходов.

Известна также очистка жидких углеводородов от соединений серь: в паровой фазе на контактных очистных массах на основе железа. Однако очистные массы применялись в статическом слое, что связано с невозможностью очнсткн бензола и других углеводородов от стойких соединений серы (в частности тиофена), недостаточной скоростью процесса и громоздкостью соответствующего оборудования.

Предлагается способ очистки бензольных углеводородов от сернистых соединений в паровой фазе на контактной (очистной) массе из восстановленного железа, лишенный перечисленных недостатковОсобенностью этого способа является то, что весь технолопгчески; процесс, т, е, собственно очистку бензольных углеводородов и регенерацию контактной массы, осуществляют но непрерывной схеме с применением псевдоожиженной массы, циркулирующей через реактор, окислитель и восстановитель. В качестве контактной массы могут использоваться воостановленные окиалы железа (природные или искусственно полученные) в чистом виде или активированные природными или искусственными соединениями элементов IV, V и VI групп периодической системы.

Преимуществами предлагаемого способа являются: возможность перевода всего процесса переработки сырого бензола на непрерывный; возможность получения бензола любой степени очистки вплоть до полного отсутствия в нем серы; высокая скорость процесса, что ведет к применению малогабаритной аппаратуры и полная безвредность для обетуживающего персонала.

№ 113805

П р н м ер. В качестве исходных продуктов очистки могут служить бензольная фракция после ректификации сырого бензола и удаления из нее непредельных соединений, бензольная фраки -..сле ректификации :сырого бензола, сырой бензол после удаления из него непредельных соединений или любая другая смесь углеводородов бензольного ряда. В случае очиетки б :;::: гтггпий фракции без непредельных углеводородов в ней, в основном, остается один тиофен. В этом случае очистка проходит без побочных явлений разложения непредельных соединений. Использование бензольной фракции с |Содержанием непредельных соединений приводит к частичному разложению последних и отложению на очистной массе углерода, что снижает активность массы, но не нарушает процесса очистки. В этом случае процесс окисления очистной массы приходится вести при 550-600° для выжигания углерода.

Подлежапше очистке бензольные углеводороды подают самотеко 1 или при помощи насоса нз напорного бака или буферной емкости в испаритель-перегреватель / (см. чертеж). В этот же аппарат подают водород, водородсодержащий или инертный газ, которые смешиваются с парами бензола- Образовавшаяся паро-газовая смесь нагревается в аппарате /до 180-500° и поступает в низ реактора 2, в котором содержигся очистная масса при 180- и поступает в низ реактора 2, в котором ся очистная маоса при 180-500° и который выполнен в виде многополочного аппарата. Паро-газовый поток взвешивает очистную массу до состояния псевдоожн женного (кипяш,его) слоя и контактирует с развитой поверхностью последней. Здесь при (Соответствующем режиме происходит разложение всех сернистых соединений, в том числе и тиофена. Из реактора паро-газовая смесь поступает в обычного типа конденсаторхолодильник 3 и сепаратор 4. В последнем жидкость отделяется от газов и собирается в соответствующем сборнике. Если в процессе используется газ-носитель, то после сепаратора 4 большая его часть может возвращаться в испаритель-перегреватель /, а меньшая часть (5-10%) должна сбрасываться из системы.

В качестве очистной массы избрана доступная для коксохимических заводов железная руда. Предварительно ее обрабатывают обычныгу; образом: удаляют минеральные примеси, добавляют щелочь и рассеивают па классы, удобные для псевдоожижения (0,50-0,25 мм). Затем оптимальную фракцию загрулсают в реактор 2 и восстанавливают перед началом рабочего цикла до элементарного железа в потоке водорода или водородсодержащего газа при температуре выше 350°. После восстановления начинают рабочий цикл очистки бензольных углеводородов, в котором очистная масса одновременно непрерывно регенерируется. Регенерация необходима из-за отложения на очистной массе серы в виде сульфидов железа и патрия, что снижает число активных центров, а следовательно, и общую, активность массы.

Регенерацию очистной массы проводят в двух аппаратах-окислителе 5 и восстановителе 6, работающих по принципу многополочного аппарата псевдоожижепного (кипящего) слоя. Часть очистной массы выводят из нижней части реактора 2 и пневмотрапспортом подают в верхнюю часть окислителя 5. Носителем в пневмотранспортном устройстве служит водяной пар или инертный газ. В окислителе очистная Maqca взвешивается до состояния псевдоожиженного (кипящего) слоя потоком паровоздушной смеси и постепенно перемещается самотеком с верхних полок на нижние. Водяной пар и воздух (или кислород) подают под нижнюю полку окислителя, в котором поддерживают температуру около 500-600°, что позволяет одновременно выжигать углерод. При высоко температуре окисления вместо пара можно подавать воду. Если очистке подвергают бензольную фракцию, не содержащую непредельных соединений, то значительного осаждения углерода иа очистной массе пе

наблюдается и температура окисления может быть снижена до 300- 350. При окислении сульфиды железа и натрия разлагаются, элементарное железо окисляется до Ре2Оз, сера или сероводород выделяются и выносятся через холодильник-конденсатор в потоке воды и отходящих газов {при низких температурах выделяется элементарная сера, при высоких - сероводород). Из окислителя 5 окисленная очистная масса самотеком пересыпается в восстановитель 6 полочного же тина. Здесь руда реагирует при 300-350° с водородом или водородсодержащим газом, подаваемым в низ аппарата и поддерживающим слой массы в состоянии псевдоожижения.

Для более экономичного использования водорода или содержащего его газа в восстановителе следует применять рециркуляцию со сбросом (5-10%) газа и пополнением системы таким же количеством свежего газа. Восстановленная масса самотеком поступает на верхнюю полку реактора, в котором она постепенно перемещается вниз.

Предмет изобретения

Способ очистки бензольных углеводородов от сернистых соединений в паровой фазе на контактной (очистной) массе из активированных или неактивированных окислов железа восстановленных до элементарного железа, отличающийся тем, что для повышения степени очистки и упрощения технологического оформления процесс ведут по непрерывной схеме с применением псевдоожиженного слоя контактной (очистной) массы, циркулирующей последовательно через реактор и аппараты для окисления и восстановления отработанной массы.

- 3 113805