СПОСОБ•ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ Советский патент 1981 года по МПК C10G25/00 C10G25/12 

1

изобретение относится к нефтеперерабатывающей про1у1ышленности,в част- нести к процессам адсорбционной очистки углеводородного сырья.

Известен способ адсорбционной очистки в периодически действующих системах (с неподвижным слоем адсорбента) fl3 .

В процессах с неподвижным слоем адсорбента неэффективно используется аппаратура и свойства адсорбента, имеют место невысокий выход целевого продукта и большие затраты на регенерацию адсорбента.

Известен способ адсорбционной очистки нефтяного углеводородного сырья с различным уровнем вязкЪсти, осуществляемой в жидкой фазе в противотоке с движущимся мелкозернистым сщсорбентом, при этом нисходящий поток адсорбента контактирует с восходящим потоком раствора очищаемого сырья.

Очищеннь4й продукт - рафинат выводят -ИЗ верхней части гщсорбента, а отработанный адсорбент поступает в десорбер, в котором в противотоке контактирует с горячим растворителем для извлечения адсорбированных ароматических соединений.

Дромытый адсорбент с прочно адсорбированными смолистыми органическими соединениями (смолами) высушивают и затем подают на окислительную регенерацию для восстановления исходной (равновесной) адсорбционной способности, после чего вновь возвращают на контактирование с сырьем 12. При регенерации адсорбента выжи0гом происходит растрескивание зерен адсорбента, что приводит к увеличению потерь его из-за превращения Ь тонкую пыль, уносимую с дымовыми газами, а также имеет место значитель5ная потеря активности адсорбента. Активность ёщсорбента по толуолу до и после регенерации составляет 5660 и 58-64% соответственно, что ведет к э иачительнь1М потерям дорогостоящих 0 адсорбентов,невысокому; выходу и качеству очнадеиного продукта.

Значительно увеличить скорость по- дачн сырья и производительность

5 позволяет способ адсорбционной очистки при прямоточном контактировании нисходящих потоков адсорбента и раствора сырья, подаваемьк параллельио. Десорбцшо гщсорбента растворителем

0 проводят в прямотоке либо противотоке, а регенерацию адсорбента - выжигом 3j. Однако данный способ не исключает значительных потерь адсорбента, не обеспечивает высоких выходов и качества очищенного продукта,- так ка в процессе используется окислительна регенерация адсорбента. Цель изобретения - повышение активности и уменьшение потерь регенерированного адсорбента, повышение степени очистки и. выхода целевого продукта. Поставленная цель достигается тем что в способе очистки углеводородно сырья путем контакта его с адсорбен том, десорбции и регенерации адсорбента , регенерацию проводят путем контактирования адсорбента с изопро пиловым спиртом концентрации 60-90% при 30-70 С. Проведение стадии регенерации ад сорбента при температуре от 30 до 70с исключает растрескивание зерен адсорбента и превращение в тонкую пыль, а ввод изопропилового спирта, имеющего высокую адсорбционную активность, ведет к полному удалению смолистых веществ с адсорбента и вы сокой активности его, увеличению выхода и улучшению качества целевого продукта. В предлагаемом способе очистку углеводородного сырья и регенерацию адсорбента проводят в непрерывных либо периодически действующих системах с и пользованием известных аппаратов КонтакторО1В шахтного, ступенчатопротйвоточного и колонного типов, с применением или без применения метанового растворителя. Способ осуществляется следующим образом. Очищаемое сырье подают в деаэрационное устройство, где оно контакт рует с потоком регенерированного адсорбента, поступающего из циклонного сепаратора. Образующийся поток пульпы поступает в прямоточный контактор, где при параллельном нисходя щем движении адсорбента и раствора сырья из последнего при рабочей температуре ЗО-БО С извлекаются нежелательные примеси, т.е. происходит облагораживание (обесцвечивание, деароматизация,. обессмоливание) продукта с достижением заданной глубины очистки. С низа адсорбционной зоны контактора насыщенный адсорбент и раствор очищенного продукта совместно поступают в промывную зону аппарата, в низ которой подается промывка циркулирующий растворитель. Раствор очищенного продукта отводится в прие ник раствора, откуда поступает на блок регенерации. Рег.енерированйый растворитель охлаждают в теплообмен нике и возвращают в систему, а очищенный продукт охлаждают и выводят из процесса. Отработанный насыщенный адсорбент подают в десорбционную ко.-. лонну, где обрабатывают нагретым до 80-95 0 растворителем. Раствор десорбированного продукта с верха колонны отводят на блок регенерации. Возможно разделение адсорбента перегородкой по оси. В этом случае в одной половине аппарата проводят очистку, во второй - отстой очищенного продукта от адсорбента. При противоточном контактировании сырье смешивают с метановым растворителем, охлаждают и раствор с температурой 30-50°С подают в низ адсорбера. Смоченные жидкостью частицы адсорбента оседгшт в растворе, не всплывая в восходящем потоке жидкости.. Раствор очищенного продукта после контакта с адсорбентом выводят с верха адсорбера и направляют на блок регенерации растворителя. После регенерации растворитель возвращают в процесс, а продукт выводят из процесса. Промытый засмоленный адсорбент подают далее в систему регенерации и восстановления его адсорбционной активности для повторного использования в процессе. С этой целью адсорбент охлаждают (либо нагревак)т) до температуры 3070С и подают в регенератор, устроенный аналогичноадсорбенту. В низ регенератора подают изопропиловый спирт с концентрацией 60-90% и температурой 30-70°С, расход спирта 100-400% на адсорбент. При противоточном контактировании адсорбента и изопропилового спирта происходит удаление смолистых органических соединений. Изопропиловый спирт после контакта с адсорбентом направляется на блок регенерации спирта. Для удаления изопропилового спирта адсорбент подают в ступенчатопротивоточную сушилку с секционированным кипящим слоем отпариваемого адсорбента, па:ры изопропилового спирта охлаждают в конденсаторехолодильнике и собирают в емкости. Из емкости спирт направляют в колонну азеОтропной перегонки, где выделяют изапропиловый спирт концентрации 75-82%. Регенерированный адсорбент после ступенчато-противоточной сушилки охлаждают до 35-40 С, пневмотранспортом подают в адсорбер на повторное и многократное использование. Отделение циркулирующего адсорбента от транспортирующего воздуха производят в циклонных сепараторах. В зависимости от характеристики сырья адсорбционную очистку проводят при 30-50 0, предпочтительно 3545С, весовой кратности обработки сырья адсорбентом 1:0,5-1:4, объемно разбавлении сырья растворителем 1:1-1:4, предпочтительно 1:2 для дистиллятного сырья, 1:3 для остаточного масляного сырья и 1:0,5-1 для парафинов. Температуру при регенерации растворителя поддерживают 100-160°С, изопропилового спирта - 90-1ЗО С, при азеотропной перегонке спирта 80:-110 С. Исходное сырье насосами подают в последовательно работающие перколяторы, заполненные адсорбентом. Подачу сырья осуществляют в низ перколятора,вывод - с верха. Из последнего по потоку перколятора очищенный продукт выводят из процесса. После полной отработки адсорбента в первом перколяторе его отключают, а на пото после третьего подключают четвертый с регенерированным адсорбентом. Пар фин из отключенного на регенерацию адсорбента вытесняют 60-90%-ным изо пропиловЕЛм спиртом, предварительно нагретым до 70°С и подаваемым в низ аппарата. Вытесненный продукт собирают в емкости и возвращают к сырь до.или после регенерации спирта. Раствор ароматических углеводородов и смолистых веществ выводят в емкос и далее через подогреватель в середину ректификационной колонны. Раст вор перед вводом в колонну нагревают до 120-150°С. Пары спирта с ве ха колонны выводят в конденсатор-хо лодильник, спирт подают на регенера цию адсорбента, а ароматические углеводороды и смолистые вещества выводят из процесса. По завершении полного вытеснения производят продувку адсорбента паром. С верха перколятора пар выводя в конденсатор-холодильник и водный спирт собирают в емкости. После зав шения продувки проводят сушку адсор бента горячим воздухом в течение 23 ч. Воздух нагревают до 2ОО-220°С подают в низ перколятора. С верха перколятора воздух поступает в кОнденсатор-холодильник, где охлаждается, а затем в рессивер, .где отделяется от конденсата. Предусматривается установка анализаторов качества на линии выхода парафинов и ароматических углеводородов и рмолистых веществ, концентрации изопропилового спирта. Скорость подачи спирта 1-1,5 ч соотношение спирта и адсорбента по. объему 3-4 :1. Концентрацию спирта до 70-82% из водного patTBOpa доводят азеотропной перегонкой, при этом поддерживают темпАр атуру внизу колонны 102-106 С вверху 80-85°С, давление ОД-1 атм. Предлагаемый способ приемлем для очистки жидких парафинов, а также /глеводородного сырья с наибольшим содержанием примесей. Предлагаемый и известный способы испытаны на лабораторных установках (с -движущимся и стационарным слоем адсорбента). Пример. Очистке в противотоке подвергают Фракцию жидких парафинов 240-350 С с содержанием ароматических углеводородов и смолистых веществ 1.,4%. Сырбе разбавляют растворителем (деароматизированная фракция 80-120°С) 50% на сырье. . Обработку сырья адсорбентом проводят при и кратности 1:1. Расход растворителя в промывную зону и на десорбцию поддерживают 1:1 на адсррбент на каждую опера-. цию. Температура десорбции , подача раствора сырья 1,5 . ч. Регенерацию адсорбента проводят выжигом при 580-650°С. Адсорбент используют в 16-ти циклах, до и после регенерации определяют активность адсорбента по толуолу. Выход очищенного парафина составляет 89,2%, содер жание ароматических углеводородов 0,74%, активность адсорбента до и после регенерации (средняя за циклы) 57 и 61% соответственно, содержание фракций до.О,2 мм увеличивается на 12,5%. Пример 2. Очистке в противотоке подвергают фракцию жидких парафинов 240-350°С с содержанием ароматических углеводородов и смолистых веществ 1,4%. Сырье разбавляют растворителем (деароматизированная фракция 80-120 с) , расход растворителя 50% на сырье. Обработку сырья адсорбентом проводят при 40°С и кратности 1:1. Расход растворителя в промывную зону и на десорбцию поддерживают 1:1 на адсорбент на каждую операцию, температура десорбции 80°С, подача раствора 1,5 ,ч. Регенерацию адсорбента проводят в противоточной колонке изопропиловым спиртом концентрации 60%. Расход спирта 400% на адсорбент, температура регенерации 70С. После регенерации адсорбент просушивают при 200с и повторно подают на очистку,таким образом используют в 16-ти циклах. Изопропиловый спирт и растворитель от растворов регенерируют отгоном. Активность адсорбента до и после регенерации определяют по толуолу. Выход очищенного парафина 95,7%, содержание ароматических углеводородов 0,01%, активность адсорбента до и после регенерации (средняя за циклы) 57,1 и 100%-.соответственно, содержание фракций до 0,2 мм увеличивается на 0,15%.

Пример 3. Очистке в прямо токе подвергают фракцию жидких парафинов 240-350с с содержанием ароматических углеводородов и смолистых вещетсв 1,4%. Сырье разбавляют растворителем (деароматизированная фракция 80-120°О) , расход растворителя 50% на сырье. Обработку адсорбентом проводят при 40°С и кратности 1:1. Расход растворителя в промывную зону и на десорбцию поддерживают 1:1 на адсорбент на каждую операцию. Температура десорбции 80 С, подача раствора сырья 3 . Регенерацию адсорбента проводят в противоточной колонке изопропиловым спиртом концентраци 75%. Расход спирта 250% на адсорбент температура регенерации 50°С.

После регенерации адсорбент просушивают при 200°С и повторно подают на очистку, адсорбент используют в 16-ти циклах. Изопропиловый спирт и растворитель от растворов регенериру ют отгоном. До и после регенерации определяют активность адсорбента по толуолу.

Выход парафина 97,3%, содержание .ароматических углеводородов до 0,01% активность адсорбента до и после ретенерации (средняя за цикл) 57 и 100% соответственно, содержание- фракций до 0,2 мм увеличивается на 0,17%.

Пример 4. Очистке на стационарном адсорбенте подвергают фракцию жидких парафинов 240-320 0 с содержанием ароматических углеводородов 0,48%. Очистку проводят при разбавление сырья растворителем 1:1 (в последующих опытах 1:0,5), объемная скорость подачи сырья 1-1,5 .

Очистку проводят до отработки адсорбента.

Удаление парафина с адсорбента прЬводят метановым растворителем при 60°С (фракция 80-120 С), после удаления парафина для регенерации адсорбента в колонну подают изопропиловый спирт концентрации 90%, расход изопропилового спирта 300% на адсорбент, скорость подачи 1 ч , температура . После регенерации адсорбента (отсутствие смолистых веществ в спирте) прекращают подачу спирта н проводят продувку адсорбента водяным паром, подавае йым сверху вниз. После завершения продувки проводят сушку адсорбента гЧэрячим воздухом, нагретым до 200-220 С и подаваём дал в низ колонки.

После регенерации адсорбента колоку подключают на очистку. На колонке циклы очистки и регенерации проводят 16 раз. До и после регенерации .адсорбента определяют а ктивность его по толублу.

Из растворов парафина, смол растворитель и спирт регенерируют отгоном, от продукта вытеснения метанового растворителя отделяют углеводородную фазу, от углеводородной фазы спирт регенерируют отмывом. Концентрацию спирта до 82% от водной отмывки доводят отгоном.

Выход парафина, не содержащего ароматических углеводородов, 98,4%, активность адсорбента до и после регенерации 55 и 100% соответственно, содержание фракций до 0,2 мм в адсорбенте (проверяется после 16-го цикла) не изменяется.

П р и .м е р 5. Очистку парафина фракции 240-320 0 с содержанием ароматических углеводородов 0,40% проводят в режимах опыта 4, но без использования метанового растворителя .

После отработки адсорбента (наличие ароматических углеводородов в очищенных парафинах) прекращают подачу парафина и в колонку снизу подают изопропиловый спирт. Концентрация спирта 60%, расход.400% на сырье, скорость подачи 1,5ч , температура . Выводят с верха вытесненный из колонки парафин (без спирта) и возвращают в сырье.

После регенерации адсорбента (отсутствие смолистых веществ в спирте) прекращают,подачу спирта, проводят продувку адсорбента водяным паром, подаваемым сверху вниз. После завершения продувки проводят сушку адсорбента горячим воздухом, нагретым до 200-220°С и подаваемым в низ колонки. После регенерации колонку подключают на очистку парафина.

На колонке циклы очистки и ререгенрации проводят 16 раз. Регенерацию спирта проводят отгоном, из водных растворов - перегонкой.

Выход парафина, не содержащего ароматических углеводородов, 99,2%, активность адсорбента до и после регенерации 56 и 100% соответственн содержание фракций до 0,2 .мм в адсорбенте (проверяется после 16-го цикла) не изменяется. Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ позволяет повысить активност регенерированного адсорбента (активность по толуолу 100 против 56-67% улучшить качество целевого продукта (содержание ароматических углеводордоз в парафинах 0,01% и отсутствие .против 0,81-0,2%), увеличить его вы|ход (95,7-99,2 против 89,2-95,2%), уменьшить потери .адсорбента (содержание фракций до 0,2 мм без изменен или Увеличение на 0,17 против 12,56,1%).

Формула изобретения

Способ очистки углеводородного сырья путем контакта егь с адсорбентом, десорбции и регенерации адсорбен та, отличающийся тем. 9 82558 что, с целью повьшения активности и уменьшения. потерь регенерированного адсорбента, повьшення степени очистки и выхода целевого продукта, регенерацию проводят путем контактирования гшсорбента с иэопропиловым спиртом,. концентрации 60-90% при температуре 30-70 С. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 710 1. Гольдберг Д. О. и др. Смазочные масла из нефтей восточных месторождений, М., Химия, 1972, с.154155. 2.Авторское свидетельство СССР 147711, кл. С 10 G 25/06, 1962. 3: Авторское свидетельство СССР № 428760, кл. С 10 G 25/06, 1974 (прототип).