Способ выделения жидких парафинов из нефтяных фракций

 

(19) (1!) союз совятсних социАлистичнних

ЕКСПИ5ЛИН

3(5)). С 07 С 7/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

H АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по далю изоврюяний и открытий (21) 3334604/23-04 (22) 21.08.81 (46) 15.07.83. Бюл. В 26 (72) Ю.3 ° Вотлохин,. Л.В.Мирский, R.t0.Áàñèí, М.М.Ремова, И.В.Топоркова и О.В.Шапошникова . (53) 665.637(088.8) (56) 1. Нефтепереработка и нефтехимия.Научно-технический сборник.1978, Р 2, с. 32-34.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 816076, кл. С 07 С 7/13, 1975 (прототип ). (54)(57 ) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХ IIAРАФИНОВ ИЗ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ в движущемся слое микросферического цеолита типа А, включающий стадии адсорбции, продувки сквознопоточной десорбции и окислительной регенерации цеолита, о т л и ч а к . шийся тем, что, с целью сокращения продолжительности стадии адсорбции, повышения выхода и чистоты парафинов, снижения расхода цеолита и металлоемкости адсорбера, стадию адсорбции проводят при транспорте цеолита в сквозном потоке, объемном соотношении сырье: . газ = 1:(1,5-5 ) и температуре десорбции на 30-70 С выше температу.ры адсорбции.

1028б54

30

40 I

55

55

Изобретение относится к способу выделения парафинов иэ нефтяных фракций, например дизельных,и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности,.

Известен спОсоб выделения жидких парафинов из нефтяных фракций в псевдоожиженном слое адсорбента.

Процесс в псевдоожиженном слое пОлностью непрерывен. Каждая стадия процесса проводится в отдельном аппарате: адсорбвре„. десарбере и регенераторе, Скорость адсорбции в псевдоожиженном слое несколько выше, чем в плотном стационарном слое эа счет использования мелкогранулированного цеолита (1 т.

Однако проскок паров сырья и обратное . перемешивание фаз.не позволяют значительно сократить продолжительность стадии адсорбцни.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ выделения нормальных парафиновых углеводородов, заключающийся в следующему адсорбцию и десорбцито осуществляют при температурах, равны

390-410 С. Стадию адсорбции парао финов проводят в движущемся псевдоожиженном слое цеолита. Продолжительность стадии адсорбции 5-б мин.

Насыщенный парафинами цеолит.поступает в линию транспорта, куда в катчестве вытеснителя и транспортируI

-тощего агента подается тэодятэой ттар.

В линии транспорта в сквозном потоке происходит десорбция парафинов.

Из линии транспорта поток поступа-, ет в сепаратор десорбцни, где осуществляется разделение парогазовой смеси (парафинов, водяного пара, газа )от цеолита. Основную массу цеолита иэ сепаратора десорбции податот в адсорбер, а небольшую часть его - в регенератор и затем после . окислительной регенерации в псевдоожиженном слое также возвращают в адсорбер Г2g..

Способ-прототип имеет следующие недостатки: высокую продолжительность стадии адсорбции,, что делает необходимым использование адсорбе, ров больших размеров, а следовательно, с увеличенной загрузкой и расходом ттеолита; пониженный отбор

Н-парафинов из сырья в связи с тем, что адсорбция и десорбция проводятся при близких температурах;пониженную чистоту получаемых парафинов, так как длительное пребывание цеолита, насыщенного парафинами, в адсорбере при высокой температуре приводит к разложению парафинов и увеличению содержания непредельных углеводородов

Цель изобретения — сокращение продолжительности стадии адаорбции, повышение выхода и чистоты выделяемых парафинов, сокращение расхода цеолита и металлоемкости адсорбера.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выделения жидких парафинов иэ нефтяных фракций в движущемся слое микросферического цеолита типа А, включающему стадии адсорбции, продувки, сквоэнопоточной десорбции и окислительной регенерации цеолита, стадию адсорбции проводят прн транспорте цеолита в сквозном потоке, объемном соотношении сырье:газ = 1:(1,5-5 ) и температуры десорбции на 30-70 С выше температуры адсорбцив.

На чертеже приведена схема, поясняющая способ.

На чертеже обозначено: 1 — смесь сырья и газа; 2 — линия транспорта в сепаратор адсорбции; 3 — сепаратор адсорбции; 4 — цеолит из сепаратора десорбции; 5 — сепаратор десорбции ; б - денормализат (неадсорбированные углеводороды ); 7 — .газ, 8— цеолит из сепаратора адсорбции, 9 линия транспорта в сепаратор десорбции ; 10 — водяной пар; 11 - смесь парафинов, водяного пара и газа; 12 регенератор ;13 — линия транспорта в регенератор; 14 - воздух ; 15 регенерированный цеолит.

Смесь сырья и газа 1 в объемном соотношении 1:(1,5-5) подают в линию

2 транспорта цеолита и далее,. в сепаратор 3 адсорбции.

Благодаря подаче газа в линии 2 транспорта снижается концентрация углеводородов, что способствует избирательной адсорбции н -парафинов.

В линию 2 транспорта поступает также цеолит 4 из сепаратора десорбции 5. В указанной линия при 360420бС в скоэном потоке в разряженной ф тзе в течение 4-20 с происходит избирательная адсорбция нормальных парафинов на цеолите. В сепараторе адсорбции 3 насыщенный парафинами цеолит отделяется от паров денормалиэата б и продувается газом

7 (углеводородным или азотом ). Из сепаратора адсорбции цеолит Я направляют в сепаратор десорбции 5 по линии 9 транспорта, в которую подают водяной пар 10, являющийся вытеснителем адсорбированных на цеолите парафинов. Температура десорбции

390-430ОС. Смесь парафинов водяного пара и газа выводят иэ сепаратора десорбции 5 в систему охлаждения и разделения. Часть цеолита иэ сепаратора десорбции 5 направляют в регенератор 12 по линии 13 транспорта, где с помощью воздуха 14 происходит выжиг кокса с поверхности цеолита

Регенерированный цеолит 15 подают в линию 2 транспорта.

Повышение разности температур между стадией десорбции и адсорбции способствует увеличению отбора парафинов иэ сырья ° Известные парофазные процессы проводят при примерно одииакоВИХ тЕмпературах адсОрбции и десорбции в связи с затруднениями по обеспечению разности температуры, обусловленными значительными объемаэм цеМита -в адсорбере и десорбьре ..

В предлагаемом способе, так как адсорбцию и десорбцию осуществляют в трубопроводах, изменяя температуру транспортирующих потоков (парогазовой смеси и водяного пара f, можно получить разные температуры в стадиях адсорбции и десбрбции.

Благодаря значительному уменьшению обратного перемешивания Фаэ, снижению экоанирования частиц ад« сорбента и пузырчатого проскока паров сырья, присущих псевдоожиженному слою, в предлагаемом способе ин-. тенсифицируется массообмен, что позволяет резко сократить продолжительность контакта сырья и адсорбента.

Продолжительность адсообции 4-20 с, темпеРатУРа адсорбции ЗбО-420 С и объемное соотношение сырье:гаэ

1:(1,5-5 }определены иэ экспериментальных данных с учетом реальной возможности создания сквознопоточного адсорбера.

Известные процессы адсорбции

H-парафинов в псевдоожиженном слое проводят при концентрации дисперсного материала, равной 400-700 кг/м .

В предлагаемом способе процесс адсорбции проводят. в транспортном режиме при низкой концентрации дисперсного материала (ниже 150 кг/м ), разбавленного газом, парами сырья, т.е. в разряженной фазе.

Пример 1. Смесь газа и азота (4,5 нл/мин )и паров (1,0 кг/ч ) дизельной Фракции -180-350ОC западно-сибирской нефти, содержащей

14 мас.Ъ нормальных парафинов, при объемном соотношении сырье:гаэ 1:1,5, подают в линию транспорта цеолита, в которую из сепаратора десорбции и регенератора поступает цеолит соответственно 10 и 1,0 кг/ч. Температура в.линии транспорта 380ОСР давление 2 атм.

В условиях эффективного контактасырьевой смеси и цеолита в линии транспорта происходит адсорбция н—

1028б 54

4 параФинов. Продолжительность адсор-"бера 20 с.

Насыщенный парафинами цеолит и пары денормализата поступают в сепаратор"адсорбции., в которой эагруже5 но 0,5 кг цеолита. В сепаратор адсорбции подают 4 Hn/ìèí продувочного газа. Смесь денормалиэата и газа иэ сепаратора 3 выводится на разделение, .После продувки слой цволита постуцащ ет в линию транспорта, в которую подают 0,92 кг/ч водяного пара для вытеснения адсорбированных napaAaaos.

Температура десорбции 410 С.

Парогазовая смесь (парафины, водяной пар и газ ) поступают из се-паратора десорбции на охлаждение и разделение.

Отбор парафинов от потенциала в сырье 78,2 мас.Ъ, содержание ив алканов в парафинах 98,2 мас,Ъ, не- . предельных углеводородов - 0,3 мас.Ъ °

Пример 2. Парафины выделяют из дизельной фракции 180-350 С эападйо-сибирской нефти со сквоэнопоточной адсорбцией при ПродоЛжи25 тельности адсорбции 4 с, температуре адсорбции 380ОС, десорбции 430 С производительности по сырью 2,0 кг/ч, расходе газа в сквоэнопоточннй адсорбер 32,2 нл/мин (объемное соот30 ношение сырье:гаэ 1:5), расходе водяного пара 0,9 кг/ч, циркуляции адсорбента 45 кг/ч.

Получены следующие показатели: отбор парафинов вт потенциала в сырье

35 79,5 мас.Ъ, содержание H -алкаиов в парафинах 98,6 мас.Ъ содержание непредеиьных углеводородов 0,2 мас.Ъ.

Пример 3. Выделение паРафииов . ведут иэ дизельной Фракции 180-350 С

40 западно-сибирской нефти со сквозноцоточной адсорбцией при продолжительности адсорбции 12 с, температуре. адсорбции 360 С, десорбции 430ОС производительности по сырью 1,2 кг/ч, расходе газа в сквознопоточный ад« сорбер 9,0 нл/мин (объемное соотношение сырье:газ=1".3,2 J, расходе водяного пара 0,91 кг/ч, циркуляции адсорбента 15 кг/ч.

При этом отбор парафинов от потенциала в сырье составляет 79,5 мас.Ъ а содержание н -алканов в парафинах - 98,4 мас.Ъ.

Сопоставительные данные по предлагаемому и известному способам, 55 полученные на пилотной установке, приведены в таблице.

1028654 о

Известный способ по опытам (прототип) Предлагаемый способ по опытам

Показатели

1 2

Температура, С в десорбере

425

400

420

423

380

400 адсорбере регенераторе

454

470

455

470 в линии транспорТа из десорбера (сквознопоточном адсорбере ) 380

360

Расход сырья, кг/ч, в адсорбер

1,бб

1,75 в линию транспорта иэ десорбера

1., 75

1,бб

Расход газа в линию транспорта из десорбера, л/мин

8,5

Объемное соотношение паров сырья и газа в стадии адсорбции

1:3,2 2,5:1

1:1,5

Циркуляция цеолита, кг/ч

Продолжительность стадии адсорбции, с

240

300

Отбор парафинов от . потенциала в сырье, мас.Ъ:

78,0

79,0 77,5

78,5

Содержание Н -алканов в парафинах, мас.%

98,1

98,0

98,á

98,3

Содержание непредельных углеводородов в парафинах, мас.Ъ

0,3 0,9 1,2

0,4

М °

П р и м е ч а н и е. Температура регенерации, циркуляция адсорбента и производительность по сырью предлагаемого способа одинаковы с прототипом. м

Как видно из таблицы, по предла- расходы на изготовление аппаратуры, гаемому способу в парафинах повыша- а также единовременная загрузка и ется содержание H --алканов и умень- расхад цеолита шается содержание ненасыщенных уг« 60,Цля установки производительностью леводородов, что позволяет сократить 1,2 млн т/год по сырью объем адсоррасход реагентов на очистку парафи- бера по предлагаемому способу може нов. Благодаря кратковременности быть уменьшен с 1500 до 500 м . При

3 стадии адсорбции и проведению ее в этом загрузка цеолита в систему соктрубопроводе значительно сокращаются б5 рашается с 270 до @20 т, что позво1028654. 7.ляет снизить расход цеолита с 2 до

1 8 кг на тонну перерабатываемого

Ч сырья.

В известном способе газ используется в сравнительно небольших количествах для улучшения псевдоожижения дисперсной Фазы, снижение соотношения ия сырье:гаэ нецелесообразно, так как увеличивается проскок паров и снижается отбор н -парафинов.

В предлагаемом способе низкое соотношение сырье: гаэ является отличительным и необходимым условием данного процесса.

Газ в данном случае является транспортирующим агентом для адсорбента, так как процесс адсорбции проводится в трубопроводе, а также разбавителем сырья. Однако, несмотря на более высокое, чем в известном способе, разбавление сырья н соответствующее снижение парциального давления н -парафинов, массообмен словиях сквозного потока не ухудшается, а даже улучшается, благодар я отсутствию канального движения паров сырья и самоэкранирования адсорбента, присущих псевдоожиже .ному слою. тве

Использование газа в качес транспортирующего агента необходимо, так как процесс адсорбционного Вн»

10 еления н -парафинов проводитс р япи деления высоком соотношении адсорбе .сыр нт: se (14 — 24 1, и объем паров сырья практически недостаточен для транспорта бента а также для создания адсор

1 ии соот

t5 пределенной его концентрации, о ветствующей разряженной Фаз е.

Применение газа в качестве разбавителя паров сырья позволяет улуч шить избиратеЛьность адсорбента, а

;у следовательно, и улучшить чистоту

H-парафинов °

ВНИИПЙ Заказ 4888/21

Тираж 418 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4