Способ каталитической гидроочистки технического нафталина Советский патент 1981 года по МПК C07C15/24 

(54) СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОЙ ГИДРООЧИСТКИ ТЕХНИЧЕСКОГО / НАФТАЛИНА 1 Изобретение относится к коксохими ческой прО(1 Л11ленности и может быть использовано для очистки нафталина. Известен способ каталической гидроочистки нафталина, заключающийся в двухступенчатой обпаботке водоролсодержащим газом нафталинового концентрата, содержащего тионафтан не более 0,161, в присутствии алюмокобальтмолибденового катализатора при повышенной температ уре и давлении . соответственно, по ступеням 145 и 35бс, 21 и 19 атм.1. Недостаток известного способа состоит в недопустимости использования исходного сырья с высоким содержанием тионаф.тена (до 3% и выше), необ-г ходимости ступенчатой очистки и дополнительной установки для получения нафталинового концентрата, что существенно усложняет технологию этого процесса. Известен также способ каталитиче ской гйдроочистки ароматических угл водородов f2l. Способ состоит в нагреве сырья до температуры 260-320 обеспечивающий испарение его на 2080%, смешении с вОдородсодержащим газом и последующим контактирование 1арогазожидкостной смеси с кобальтОПТБт 1тшлт. молибденовым катализаторомпри указанной температуре и давлении 15 атм. При этом достигается Очистка до содержания серы в продукте 0,01%. Однако очищенный нафталин содержит до 8% тетралина, что является csTeecTBenным недостатком способа, так как он может найти применение только при получении нафталина для производства фталевого ангидрида. Наиболее близким по своей технической сущнйсти является способ каталической гидроочистки технического нафталина, включающий испарение сырья горячим ВОдородсодержащим газом, последующее контактирование парогазовой смеси нафталина и водорода с алюмокобальтмолибденовым катализатором при повышенной температуре и давлении с последующим выделением нафталина ий полученного гидрорафината ректификацией f3j. Способ осуществляется следующим образом. Свеже.перегнанный нафталин смешивают с газом, обогащенным водородом, подвергают далее контактированию на стационарном слое кобальтмолибденовога катализатора при температуре 280-425с и давлении 35 атм. Температура процёсзса в реакторе определяется степенью нагрева пароГазожидкостной смеси и экзотермичностью проходящих реакций гйдрирозвания .нафталина в тётралйн. ВыхОдЖвзбмЙ из реактора газ подвергают охлажде нию и разделению. Водородсодержащий газ возвращают для рециркуляции в реактор, а жидкость подвергают ректификаций s отпарной колонне. Сверху колонны производят отббр смеси; сост ящейиз сероводорода, аммиака, легких промежуточных фракций и этилбензода снизу - обессеренный продукт следующего состава, %: Нафталин 92 - 971-6Тётралйн Алкилбензолы до 2 .1. Сера В пересчёте на тионафтен 0,04 - 0,12 Основным недостатком известного способа является высокое содержание тетралина в товарном продукте, что делает возможным его применение толь ко в производстве фталевого ангидрида. Что касается других производств например при получении малеинового ангидрида, |1-нафтола и др., то такого качества нафталин непригоден. Кроме того, известный способ не позволяет достаточно полно вьщелить рёсур сы нГафт алй и а в т Ьйар ный fipSijcty йт с содержанием основного вещества выше 97%. I. Цель изобретения - повьзшение рте пенй чистоты нафталина. Поставленная ЦёлБдЬстйРаё Шся Гём что предлагаемым способом ка алическрй гидроочистки технического нафта лина, включакяцёй нагрев и испарение сырья. горячим водородсодержащйм газом, предварительный нагрев парогазо врй смеси нафталина иводорода цо те пературы 490-550 С и послёдунлцеё кон тактирование с алюмокрбал6т1 «блйбдёновым катализатором при повышенной температуре и давлении с последующим вадё лени ем нафталина из йОлучёйного гидрорафината ректификацией. Предпоч тительно контактирование провбдать при температуре 530-560с и па.рциальйым давлением вОдорода 9-15 . Настояирий способ позволяет свести ЖТ аднйК Тйу рёакцШ гидойр тгтШа в, еГршнн к получктъ высокого качества, характеризующийся содержанием основного вёЦё зт;|й 99,7-99,8% и сойранитЪ прй;э дм на 98,5% ресурсы нафталина. В йзведтйом способе эти показатели pasHEicdbfiW ствен но 92-97% и 91,8-97,4%. Сущность предлагаемого способа ёос-Шйт вследующем. 94-95%-ный лйстилййрованный нафталин , содержащий 3,5-4,5% тионафтена и 1,3-1,5% фенолов, Осйбванйй и

л lS(.T&i fcSJi «i&(lV gfflyraSwiC agsii JT r-rs i-:-.-: других компонентов,, подвергают испаренйю и нагревус помощью горячего водородсодержаадего газа до температуры 4 0-5 50°С, после чего парогазовую смесь подвергают каталитической oesработке в присутствии алюмокобальтмолибденоврго катализатора при пар-циальном давлений водорода 9-15 атм и температуре 530-560°С, с определяемой экзотермичностью протекаемах реакций, После реактора парогазовую смесь охлаждают и систему сепарируют. Водородсодержащий газ подвергают далее охлаждению и тонкой очистке от нафYSrarikэтйлбензольной фракцией и от сероводорода 20%-ным раствором кауСтичёской сода, после чего его воз;вращают в цикл, а гидрорафинат направляют на ректификацию. При ректификации гидрорафината получают очищенный продукт, содержаадий 99,7-9.9,8% основного вещества. и этиленбензоТтаЛйую фракцию в количестве 3,5%. Последнюю используют в качестве хладагента и экстрагента нафталина для охлаждения и тонкой очистки водор1одсодержащёго газа, возвращаемого в цикл. П р им ё р . Каталической гидроочистке подвергают IQOО г технического нафталина следующего состава, масс. %: ; Нафталин Тионафтен Фенолы Пиридиновые . .. .„......g.4-. оййОжИЙ Другие Дистиллированный нафталин с температурой 120°С смешивают с горячим водородсодержащйм газом для испаре-: ния его и нагрева до 520с. При этом соблкадены следующие условия: сОоТношеййе водород - нафталин 5,4 моль, общее давление в системе 20 атм; парциальное давление водо-;; рода 11 атм; объемная скорость 1 ч , Получёййую парогазовую смесь йаг, , правляЮт в реактор для контактирования с алюмокобальтмолибденовым катализатором (3,5% СоО, 12% МоО, на ркиси алюминия). При этрм температура в реакторе поднялась f(o . Реакционную смесь.затем подвергают охлаждению дО 110 С, после чего в сейараторё разделяют на водородсодержащий газ и гидрорафинат. Горячий водородсодержащий газ после охлажде- . нйя до 90с и одновременной очистки от нафталина и сероводорода, соответственно обрабр ткрй этилбензольной фракцией и 20%-ным раствором каустической сода, возвращают в цикл. Гидрорафинат, выделенный в количество 980 г подвергают ректификации. Состав гидрорафината, масс. %: Нафталин96,5 Тетралин0,25 Тионафтен0,03 Ароматические углеводороды и прочие примеси 3,22 При ректификации его было получеЧистый нафталин 935 г - 95,41 Этилбензольная фракция 35,2 г - 3,59 Потери 29,8 г - 1,00 Итого: 980 г - 100 Характеристика чистого нафталина Содержание, масс. %; Основное вещество 99,7 Тетралин0,2Тионафтен0,02 .Прочие примеси 0,08 Окраска по иодометрической шкале 0,5 ед. шкалы. Выход нафталина в товарный проду от ресурсов в исходном сырье 98,2%. Ниже в табл. 1 приведены данные, по тверждающие оптимальность выбранног интервала температур йагрева парог зовой смеси нафталина и водорода, подвергаемой каталитической обработ ке.. Из приведенных данных видно, что оптимальной температурой нагрева парогазовой смеси нафталина и водерода перед каталитической обработкой следует считать 490-550С. Имен в этих условиях Перепад температуры нагрева парогазовой смеси и реакции минимальный (дt 30-15°), что свидетельствует об ограничении реакции гидрирования нафталина. Приведенный состав гидрорафината подтверждает это. Содержание тетралина, являкяцегося основным спутником нафталина, полученного изВесГнайспособом, в предложенном может быть-сведено до 0,11-0,5%. Снижение температуры нагрева парогазовой смеси перед каталитической обработкой интенсифицирует реакцию ги;ц)ирования нафталина в тетралин и сакым снижает выход основного вещества в готовый продукт и его чистоту. Дальнейшее повышение температура нагрева парогазовой смеси нецелесообразно, поскольку содержание тетралина в гидрорафинате уменьшается незначительно. Кроме этого, несколько ухудшается очистка продукта по тионафтену. Степень чистоты товарного продукта при оптимальных условиях, процесса составляет 99,7-99,8%. Таким образом, температура нагрева парогазовой смеси является определяюиц1м параметром,, в зависимости от которого достйгакУтся различные показатели процесса, несмотря на то, что тем.пература в реакторе (т.е. непосредственно процесса каталитической обработки сырья) практически сохраняется на одном уровне.. Ансшцз известного и предлагаемоt4j способов гидроочистки нафталина я приведенные расчеты позволяют провести сопоставление их по следующим показателям (табл. 2). Приведенные данные свидетельствуют о том, что способ позволяет макси:мально использовать ресурсы нафталина в сырье в виде основного вещества. При этом достигается высокий выход товарного продукта и степень его чистоты. По данной разработке составлен и выдан технологичейкйй регламент и бсуществляется проектирование опытнопромлоленной установки производительностью 100 тыс. т в год по сырью.

со

чН VO

ю

(d Н;

в

0

rv)

о

ш

in tf

in

ш

л

tT

Wl

00 00

00

o

У

г

04

У1

ел

cTi (Л

о 1

о

ел

и

го о

ш

гCI

гю ьо

«ч н

о о о

sf 4f М in 1Л in

о о го . о

tr rf

00

О

ч- 00 оо in

гН т ko О

л

« М tN

го

го

го

го

о

м

« (N CN

,-1

и о гН ЧО

гН

о

о о о

о

г

о

VO

ю

л

ю

УЭ

У1

У

(П

а

VO мin

00

У1

CTl

У1

СГ| Ti СУ1

СУ|

о «s

о cs

шin

ri

(N)

о

о ш

in in

04

го

in

in in

ю

о

о

о

о и ю

о

го л

in

in in

in

ч

Содержаниенафталина в исходном

Формула изобретения

.1. Способ каталитической гидроочи-25 стки технического нафталина, включающий нагрев и испарение сырья горячим водородсодержащйм газом, последующее контактирование парогазовой смеси нафталина и водорода с алюмокобальтмолиб-30 деновым катализатором при повышенной температуре и давлении с последующим выделением нафталина из полученного гидрорафината ректификацией, отличающийся тем, что, с целью 35 повышения степени чистоты нафталина, парогазовую смесь нафталина и водорода предварительно нагревают до темпера- . туры 490-550°С.. .

749056

10 Таблица 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. ,

,№ 1264609, кл. С 5 Е, опублик. 1978.

3.Erdol und Kohle-Erdgas Petro-. chem. Ver Brennst chem., 1973, V. 26, № 6, p. 331-333.