Способ очистки водородсодержащего газа от бензола Советский патент 1992 года по МПК C01B3/52 B01D53/14 

Изобретение относится к способам очистки водородсодержащего газа от бензола и может быть использовано на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности, например на установках получения бензола гидрогенлзационной переработкой бензол-толусл-ксилольной фракции пироконденсата.

Известен способ очистки rasbs от ароматических соединений обработкой органическим абсорбентом, в качестве которого используют продукт переработки фракции экстрактов фенольной очистки веретенных лис иллятов сернистых нефтей, на 75-80% состоящий из алкилзамещенныхароматических соединений, температура начала кипв- нил которою не ниже 345°С. Способ

обеспечивает очистку газов от бензола лишь на 90%.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки водородсодержащего газа (ВСГ) обработкой органическим абсорбентом, содержащим ал- килзамещенные ароматические соединения, в качестве которого используют фракцию от ректификации полиалкилбензольных смол с пределами температуры выкипаний 190- 350°С в смеси с фракцией пиробензина Сд. Фракцию пиробензина Сд используют е количестве 1-80% от массы органического абсорбента. Способ не обеспечивает достаточную степень очистки ВСГ от бензола, При содержании в абсорбенте 70 мас.% фракции Сд пиробензина остаточное колиggaoa&

чество бензола в ВСГ составляет 0,01 мас.%.

При использовании 100%-ной фракции С0 пиробензина в ВСГ после очистки остается 0,43-0.2 мае. % бензола, т.е. одну фрак- цшо Сэ нельзя использовать для очистки ВСГот бензола. Наилучший результат в способе (остаточное количество бензола в ВСГ 0,01 мас.%) достигается при использовании абсорбенрта следующего состава, мас.%:

Фракция Сэ пиробензина70

Фракция от ректификации

полиалкилбензольных смол

с пределами температуры

выкипания 190-350°С30

Недостатком способа является также и то, что в процессе регенерации абсорбента теряется сравнительно большое количество фракции Сэ - 10 мае. % от исходного количества. Кроме того, фракция Сэ сама по себе является ценным сырьем для получения светлой нефтеполимерной смолы Арсо- лен, а фракция Сз-Сэ, т.е. фракция Сд совместно с фракцией Сг - сырьем для про сводства светлых нефтеполимерных смол Пироплзст-2 и СПП. Поэтому нерационально такое ценное сырье использовать в ачестве абсорбента, который к тому же не обеспечивает достаточно высокой степени очистки ВСГ от бензола (остаточ- ное содержание бензола 0,06-0,01 мас.%),

Целью предлагаемого способа является повышение степени очистки водородсодер- жащего газа от бензола абсорбцией отходами нефтехимического производства, содержащими аэроматические углеводороды, в качестве абсорбента используют вакуумный отгон от продукта полимеризации производства нефтеполимерной смолы из жидких продуктов пиролиза углеводород- ного сырья.

В предлагаемом способе очистки ВСГ от бензола используют вакуумные отгоны от продуктов полимеризации производства светлой нефтеполимерной смолы Пиро- пласт-2 методом термической полимеризации из фракции Св-Cg, кипящей в интервале 130-190°С; производства светлой нефтеполимерной смолы Арсолен методом термической полимеризации из фракции Сэ, кипящей в интервале 150-190°С; производства светлой нефтеполимерной смолы методом инициированной полимеризации из фракции Са-Сд. кипящей в интервале 120- 190°С; производства светлой нёфтеполи- мерной смолы Пиропласт-5 методом термической полимеризации из фракции Сб-Сэ, кипящей в интервале 30-190°С; производства темной нефтеполимерной смолы Пиропласт методом термической полиме-

ризации из фракции, выкипающей выше 190°С.

Вакуумные отгоны производства светлых нефтеполимерных смол представляют собой смесь ароматических углеводородов и жидких полимеров,

Так, в частности, вакуумный отгон, получаемый при производстве Пиропласта-2, представляет собой смесь низкомолекулярных сополимеров непредельных углеводородов (стирола, альфа-метилстирола, дициклопентадиена, винилголуопов, инде- на) а также других углеводородов, преимущественно Сд и Сю(триметилбензолы и др.), выкипающую в пределах 190-350°С.

Вакуумный отгон от продуктов полимеризации в производстве Пиропласта-5 представляет собой жидкие низкомолекулярные полимеры. По своим свойствам он аналогичен вакуумному отгону, получаемому при производстве нефтеполимерной смолы Пиропласт-2.

Отгоны при производстве темных нефтеполимерных смол (стирольно-инденовой, пиропласта) представляют собой смесь непрореагировавших углеводородов и жидких полимеров, выкипающую выше 190°С.

Опыты по очистке ВСГ от бензола проводят в колонне тарельчатого типа, состоящей из 20 клапанных тарелок, при температуре 45-55°С и давлении 4,0-5,0 МПа. ВСГ подают боковым вводом в нижнюю часть колонны, абсорбент подают боковым вводом в верхнюю часть колонны. Массовое соотношение ВСПабсорбент составляет 1:1,1. Содержание бензола в ВСГ, направляемом на очистку, составляет 1-1,5 мас.%.

Очищенный от бензола ВСГ направляют на установку низкотемпературного концентрирования ВСГ, после этого ВСГ используют на установках гидрогенизаци- онной переработки углеводородного сырья (например, различных фракций жидких продуктов пиролиза с целью их гидроочистки, на установках получения бензола и др.). Отработанный абсорбент направляют на регенерацию - выделение уловленного бензола из абсорбента дистилляцией.

Пример1.На очистку подают ВСГ с содержанием бензола 1,35 мас.%. В качестве абсорбента используют вакуумный отгон процесса получения светлой нефтеполимерной смолы Пиропласт-2 методом термической полимеризации фракции жидких продуктов пиролиза бензина с интервалом температур кипения 130-190°С.

Характеристика вакуумного отгона, используемого в примере 1.

Плотность, кг/м3960

Плотность, кг/м3 Температура начала кипения, °С

Углеводородный состав, мас.%:

Ароматические углеводороды Се 2,36 Стирол0,79

Ароматические углеводороды Сд 23,62 Винилароматические

углеводородыСд+идеи12,94

Дициклопентадиен + содимеры 11,71 Углеводороды Сю+0,58

Жидкие полимеры (молекулярная масса 220)38,00 Процесс абсорбции проводят при следующих режимных параметрах: Температура, °С

ВСГ на входе в колонну45

абсорбента на входе

в колонну.55

Давление, МПа ,4,0

Очищенный ВСГ содержит 0,006 мас.% бензола.

Отработанный абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции. Регенерацию проводят в дистия- ляционной колонне (40 колпачковых тарелок) под. давлением 6 кГс/см2 при температуре куба 190°С Содержание угле- водородов Cs+ в отогнанной бензольной фракции составляет 11 мас.%.

П р и м е р 2. На очистку подают BCf с содержанием бензола 1,5 мае. %, В качестве абсорбента используют вакуумный отгон от процесса получения светлой нефтеполи- мерной смолы Арсолен методом термической полимеризации фракции жидких продуктов пиролиза атмосферного газойля с интервалом кипения 150-190°С,

Характеристика вакуумного отгона, используемого в примере 2:

Плотность, кг/м3978

Температура начала кипения, °С 183 Углеводородный состав, мас.%:

Ароматические углеводороды Сд 12,52 Винилароматические углеводороды Сэ+ инден18,38 Дициклопентадиен + содимеры 11,64 Углеводороды Сю+0,33 Жидкие полимеры (молекулярная масса 235) 57,13 Очистку проводят при следующих режимных параметрах:

Температура, °С

ВСГ на входе в колоннуВО

Абсорбента на входе в колонну 50 Давление, МПа5,0

Очищенный ВСГ содержит 0,004 мас.% бензола.

Абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции в уело-

5

10

15

20

25 30

35 40

45

50 55

виях примера 1. Содержание углеводородов Сд+ в отогнанной бензольной фракции составляет 7,6 мас.%.

ПримерЗ На очистку подают ВСГ с содержанием бензола 1,38 мас.%. В качестве абсорбента используют вакуумный отгон из процесса получения светлой нефтеполи- мерной смолы СПП методом инициированной полимеризации фракции жидких продуктов пиролиза сжиженных газов с интервалом кипения 120 -190°С в присутствии инициатора - гидроперекиси изопропил- бензола.

Характеристика вакуумного отгона, используемого в примере 3

Плотность, кг/м3949

Температура начала кипения, °С 168 Углеводородный состав, мас.%: Ароматические углеводороды Се 3,05 Стирол0,90

Ароматические углеводороды Сд 18,62 Винилароматические углеводороды С9+ инден15.80

Дициклопентадиен t содимеры 12,14 Углеводороды Сю0,93

Жидкие полимеры (молекулярная масса 216)48,56 Процесс очистки проводят при следующих режимных параметрах: Температура, °С

ВСГ на входе в колонну50

Абсорбента на входе в колонну45

Давление, МПа4.5

Очищенный ВСГ содержит 0,005 мас.% бензола

Абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции в условиях примера 1. Содержание углеводородов Св+ в отогнанной бензольной фракции составляет 10,5 мас.%.

П р и м е р 4. На очистку подают ВСГ с содержанием бензола 1,00 мас.%. В качестве абсорбента используют вакуумный отгон процесса получения светлой нефтеполи- мерной смолы Пиропласт-5 методом термической полимеризации фракции с интервалом кипения 30-190°С жидких продуктов пиролиза смеси бензина и углеводородных газов.

Характеристика вакуумного отгона, используемого в примере 4:

Плотность, кг/м

980 175

Температура начала кипения. °С Углеводородный состав, мас.%: Ароматические углеводороды Сз 1,05 Стирол1,00

Ароматические углеводороды Сд 15,29 Винилароматические углеводороды Сэ+ инден14,90

Дициклопентадиен + содимеры 10,54

Углеводороды Сю40,75

Жидкие полимеры (молекулярная масса 223)56,47 Процесс очистки проводят в условиях примера 2,

Очищенный ВСГ содержит 0,004 мас.% бензола.

Абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции в условиях примера 1. Содержание углеводородов Са+ в отогнанной бензольной фракции составляет 9,8 мас.%.

П р и м е р 5. На очистку подают ВСГ с содержанием бензола 1,5 мас.%. В качестве абсорбента используют вакуумный отгон процесса получения темной нефтеполимер- ной смолы Пиропласт методом термической полимеризации тяжелой смолы пиролиза бензина

Характеристика вакуумного отгона, используемого в примере 5.

Плотность, кг/м

993 196

Температура начала кипения, °С Углеводородной состав, мас.%: Ароматические углеводороды Сд 0,83 Винилэгок атические углеводороды Сэ- инден1,27 юнтадиен + содимеры1,52 Ароматические полициклические углеводороды Сю+ 70,77 Жидкие полимеры (молекулярная масса 280) 25,61 Процесс абсорбции проводят в условиях примера 1. Очищенный ВСГ содержит 0,005 мас.% бензола.

Абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции в условиях примера 1. Содержание углеводородов Сд+ в отогнаной бензольной фракции составляет 6,4 мас.%.

П р и м е р 6 (сравнительный, в условиях известного способа).

На очистку подают ВСГ с содержанием бензола 1,35 мас.%. В качестве абсорбента используют смесь продуктов, состоящую из фракции Сд жидких продуктов пиролиза (70%) и фракции от ректификации полиал- килбензольных смол с пределами температуры выкипания 190-350°С(30%).

Характеристика абсорбента, используе- мого в примере 6:

Плотность, кг/м3920

Температура начала кипения, °С 145 Углеводородный состав, мас.%: Неароматические углеводороды Сз 5,37 Ароматические углеводороды Св 9,97 Стирол12,02

Ароматические углеводороды Су 9,04 Винилароматические углеводороды Сд + инден22,08

Дициклопентадиен f содимеры 11,52 Углеводороды Сю+14,22

Жидкие полимеры (молеку- лярная масса 220)15,78

Процесс очистки проводят в условиях примера 2. Очищенный ВСГ содержит 0,010 мас.% бензола Абсорбент направляют на регенерацию для отделения бензольной фракции в условиях примера 1, Содержание углеводородов Са+ в отогнанной бензольной фракции составляет 19,4 мас.%.

Результаты проведенных опытов показывают преимущество предложенного спо- соба, выраженное в повышении степени очистки по сравнению с известным способом

Формула изобретения 1 Способ очистки водородсодержащего газа от бензола абсорбцией отходами нефтехимического производства, содержащими ароматические углеводороды, отлича го- щи йся тем, что, с целью повышения степени очистки, в качестве абсорбента используют вакуумный отгон от продукта полимеризации производства н-ефтеполимерной смолы из жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья,

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют

вакуумный отгон производства светлой нефтеполимерной смолы Пиропласт-2 методом термической полимеризацлии из фракции Се-Сэ, кипящей в интервале 130- 190°С.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют вакуумный отгон производства светлой нефтеполимерной смолы Арсолен методом термической полимеризации из фракции Сд, кипящей в интервале 150-190°С.

4.Способ поп.1,отл ичающийся тем, что а качестве абсорбента используют вакуумный отгон производства светлой

нефтеполимерной смолы методом инициированной полимеризации из фракции Се Сэ, кипящей в интервале 120-190°С.

5.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют

вакуумный отгон производства светлой нефтеполимерной смолы П иропласт-5 методом термической полимеризации из фракции Сб-Сэ, кипящей в интервале 30-190°С.

6.Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве абсорбента используют

вакуумный отгон производства темной нефтеполимерной смолы Пиропласт методом термической полимеризации из фракции, выкипающей при температуре выше 190°С.

Изобретение относится к способам очистки водородсодержащего газа от бензола и может быть использовано на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение позволяет повысить степень очистки. Способ осуществляют путем обработки газа абсорбентом, в качестве которого используют вакуумные отгоны от продуктов полимеризации различных фракций жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья, которые являются побочными продуктами производства нрфтеполимерных смол (НПС) Пиро- пласта-2 из фракции жидких продуктов пиролиза (ЖПЛ), кипящей в интервале температур 130-190°С, Арсолен из фракции Сд ЖПП (150-1900,CJ, Пиропла- ста-5 из фракции Cs-C« ЖПП; (30-190°С), Пиропяаст из фракции ЖПП, выкипающей выше 190°С, получаемых методом термической полимеризации, СПП из фракции Св- СбЖПП (120-190°С), получаемой методом инициированной полимеризации. Содержание бензола в очищенном газе составляет 0,004-0,010 мас.%. 5з,п. ф-лы.