Способ разделения смеси углеводоров с -с @ Советский патент 1982 года по МПК C07C7/13 

Изобретение ОТНОСИТСЯ к разделению смеси различных углеводородов, в частности к разделению углеводородных смесей - алканов и алкенов ашкенов нормального и изрстроения.

Известен способ разделения уг.певодородной смеси, состбящей из алкенрв и насыщенных углеводородов - , алканов, фракция , путем контактирования в жидкой фазе со слоем ц|еолитного адсорбента CuNaX-формы при 25-300с и 1.-35 атм 1.

Недостатком указанного способа является низкая селективность разделения , не превышающая 90%, что; является результатом проведения разделения при высоком давлении до 35 атм и высокой температуре до , при которой протекает частичный распад углеводородов.

Известен способ разделения смеси олефинов нормального и изостроения в паровой фазе с помощью сортирующих по размерам молекулярных сит типа Сад в изотермическом, изобарическом процессе, с неподвижным слоем адсорбента, с использованием стадии прямоточной -и противоточной адсорбционной очистки, которые проводят в циклической последовательности. Данный

процесс годен г в основном, для разделения и выделения н-бутена и изобутена из исходной смеси, содержащей указанные углеводорода в больших количествах (более 10 моль.%), а также смеси С и С. Адсорбцию осуществляют при 148° С, 1-6 кг/см 2 . Недостатком данного способа разделения является то, что олефины

10 .с большим числом углеродных атомов, выше Cg легко полимеризуютея, и молекулярное сито СаА теряет сваю адсорбционную способность. При этом разделение смеси происходит с чисто15 Х00 вес.%.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является

20 способ разделения смеси углеводородов Cg-C-Q, содержащей олефины. и парафины, путем контактирования при повышенной температуре исходной смеси с адсорбентом - цеолитом типа

25 NaX с последующей десорбцией поглощенных углеводородов . В качестве сщсорбента используют цеолит типа CuNaX и контактирование проводят в жидкой фазе при 25-150 С и 130 35 атм 3. Недостаток данного способа заклю чается в том, что не удается разделить углеводороды с выСокой степень селективности. Это связано с тем, что применяемый цеолит CuNaX способен адсорбировать как олефины, так и парафины нормального строения. Но из-за специфических взаимодействий с адсорбентом олефины адсорбируются быстрее, чем парафины. Применяемое в процессе разделения высокое давление способствует частичной адсорб ции и парафиновых углеводородов, которые смешиваются с олефинами. Эт является причиной снижения селектив ности разделения, которая не превышает 90 вес.%. Поэтому по известно способу невозможно провести разделение олефинов нормсшьного и изостроения. Целью изобретения является повышение селективности процесса. Поставленная цель достигается тем, что разделение- смеси углеводородов Cg-C2o , содержащей олефины и парафины, проводят путем контактиро вания исходного сырья с адсорбентом цеолитом типа NaX в .паровой фазе при 30-150 С и остаточном давлении 1-60 мм рт.ст. с последующей десорб цией поглощенных углеводородов. Технология способа заключается в следующем. Вреактор загружают гранулированный цеолит типа X-NaX либо CuNaX в количестве 50 см , который дегидратируется при постоянном подъ ме температуры до . Затем создается в&куум (остаточное давление 1-60 мм рт.ст.) и температура, соответствующая максимальной температуре кипения (паровая фаза) разделяемых углеводородов Cg- С,., , т.е. 30-1БО С. Разделяемые углеводороды представляют собой смесь алканов и алкенов, алкенов нормального и изостроения, алканов нормального и изостроения. Исходную смесь разделяемых углеводородов со скоростью 0,3-3,0 ч пропускают через реактор с адсорбентом до появления неадсорбируемого продукта, состав которого аналогичен составу исходного сырья. Затем проводят десорбцию компонентов с помощью активного полярного десорбента - водяного пара, до прекращения выделения угле

состоит из 4,8%

ракция

10,69% i-cL-C. и 17,71%н-о -С.,

11,41%- . ч 21,28%H-ot-C., 14

7,05% i-di-C g

с.е 2,38% i-c6-C.,g

C.,g

2,58%

С20

о и 8,96%H-d-C q

и 7,44%H-tt-C,;g

и 3,21% -cL-C f,

2,48% водородов. При этом селективнос4ь составляет 92-96 вес.%. Продукты разделения анализируют хроматографическим методом. Пример 1. Для адсорбционного разделения взята искусственная смесь алкана и апкена , сЬдержащая 30 вес.% децена-1 и 70 вес.% декана. Процесс адсорбции и десорбции осуществляют в паровой фазе. Адсорбцию проводят при 90С, остаточном давлении 20 мм рт.ст. на адсорбенте CuNaX. Десорбцию проводят при 12оС, остаточном давлении 20 мм рт.ст. Исходную смесь углеводородов со скоростью 1,2 ч пропускают через реактор с адсорбентов до появления неадсорбированного продукта. Результаты анализов продуктов показывают, что в десорбате содержится 94 вес.% децена-1 и 6 вес.% декана, т.е. процесс разделения смеси углеводородов осуществляют с селективностью разделения 94 вес.%. Пример 2., Исходным сырьем является искусственная смесь алкенов Cg-C, нормального и изостроения, состоящая из 30 вес.% децена-1 и. 70 вес.% диизобутилена. Процесс адсорбции и десорбции осуществляют в паровой фазе, адсорбцию проводят при 85 С и давлений 60 мм рт.ст. на адсорбенте CuNaX. Десорбцию проводят как в условиях примера 1. Результаты анализа продуктов разделения прк азывают, что в десорбате содержится, вес.%: децен-1 96; диизобутилен 2,7 и неидентифицированные углеводороды 1,3, т.е. селективность разделения 96 вес.%. Пример 3. Разделению на CuNaX подвергают широкую фракцию С- представляющую собой смесь алкенов нормального и изостроения. Процесс разделения олигомера этилена осуществляют в паровой фазе, адсорбцию проводят при , давлении 1 мм рт.ст. Десорбцию проводят как в примере 1, Исходное сырье олигомер этилена (фракция ), содержащая .об-алкены нормального и изостроения, следующего состава, вес.%:

Процесс разделения фракции по данному способу позволяет полуракция С состоит из .13,00% и-at-C.jo

Ct4

Cie

C20

Анализы показывают-, что в десорбате содержится 94,80 вес.% н-с -алкенов и 5,20 вес.% изо-алкенов, т.е. селективность разделения 94 вес.%.

Пример 4. Раз гелению на адсорбенте NaX подвергают искусственную смесь алканов и алкенов , содержащую ,30 вес.% децена-1 и 70% нормального декана. Процесс адсорбции осуществляют в паровой фазе при , давлении 18 мм рт.ст, десорбцию - в условиях примера 1. Результаты анализов показывают, что дес.орбат содержит 92 вес.% децена-1 и 8 вес.% н-декан-а. Селективность 92 вес.%.

Пример 5. Разделению на адсорбенте NaX подвергают искусственную смесь алкенов нормального и изостроения , содержащая 30% децена-1 и 70% диизобутилена. Адсорбцию и десорбцию осуществляют в паровой фазе, адсорбцию проводят при 30°С, остаточном давлении 5 км рт.ст. Десорбцию проводяткак в .примере 1. Результаты анализов продуктов разделения показывают, что десорбат содержит 95,3 вес.% децена-1 и 3,6% диизобутилена, а также 1,1 вес.% неидентифицированных углеводородов. Селективность 95,3 вес.%

Пример 6. Разделению на адсорбенте NaX подвергают смес-ь С содержащую 30 вес.% нормального декана и 70 вес.% изо-декана. Адсорбцию и десорбцию осуществляют в паровой фазе. адсорбцию проводят при 90°С, давлении 18 мм рт.ст. Десорбцикз проводят в условиях примера 1. Результаты анализов показывают, что десорбат содержит 96 вес.% нормального декана и 4 вес.% изодекана, т.е.- селект..ивность разделения 96 вес.%.

чить десорбат следующего состава. вес.%:

29,10% H-ed-C 2

и2,00%

i-rf-C 4 35,50% i-xJl-C

и0,60% 12,50% H -et-C 6

(6

и1,50% i- --Qe 2,50% M-a,-Qg

и1,10% 2,20% H-et-C o

Таким образом, проведение процесса разделения смеси алканов и алкенов с числом углеродных атомов также алкенов норйального и изостроения и гшканов нормально.го и изостроения в паровой фазе и при вакууме, дает возможность осуществлять процесс при низкой температуре (не выше 150°С), тем

самым исключая побочные химические превращения. Кроме того, проведение разделения в паровой фазе, когда кинетическая энергия углеводородов больше, увеличивается и скорость обмена молекул углеводородов по .сравнению со скоростью обмена в жидкой

5

Фазе. В результате зтого увеличивается селективность процесса разделения углеводородов до 92-96 вес.%.

Формула изобретения

Способ разделения смеси углеводородов содержащей олефины и парафины, путем контактирования при повышенной температуре исходной смеси с адсорбентом - цеолитом типа NaX с последующей десорбцией поглощенных углеводородов, отлич ающ и и с я тем, что, с целью повышения селективности процесса, контактирование проводят в паровой фазе при 30-15о С и остаточном давлении 1-60 мм.рт.ст.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3720604, кл. С 10 G 25/04, опублик. 1971.

2.Патент США 3721064, кл. С ОЭ С 9/02, опублик. 1971.

3. Патент США 3718580,

кл. С 10 G 25/04, опублик. 1971.