Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Д,511 4 С 10 G 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛА14 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ с.„. 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3821961/23-04 (22) 11.12.84 (46) 30.05.86. Бюл. № 20 (71) Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (72) Г.Б. Лехова, Н.А. Кудряшова, Г.Д. Харлампович, Т.М. Велик, А.Д. Беренц, Т.H. Мухина и Л.Д. Гуловская (53) 66.048(088.8) (56) Патент ЧССР № 144683, кл. С 10 G 7/00, опублик. 1972.

Патент ЧССР ¹ 149220, кл. С 10 С 7/00, опублик. 1973.

„„SU„„1234418 A 1 (54) (57) 1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ

ПРОДУКТОВ ПИРОЛИЗА УГЛЕВОДОРОДНОГО о

СЫРЬЯ, выкипающих выше 200 С, путем подачи сырья в змеевик печи однократного испарения с получением дистиллята и пека и ректификации дистиллята с выделением целевых фракции, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента целевых фракций и упрощения технологии, сырье подают в змеевик печи с линейной скоростью 0,04-0,06 м/с, однократное испарение проводят при давлении 25-101,3 кПа при поддержании массового соотношения дистиллят.— пек 0,7-0,75:0,25-0,3 и ректификацию ведут при атмосферном давлении.

1лл4418

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю — линовую, 245-250 — алкилнафталиношийся тем, что при ректификации вую, 275-280 — аценафтеновую, 290дистиллята отбирают фракции в диапа- 295 — флуореновую и 335-340 — антрао зоне температур, С: 280-225 — нафта ценфенантреновую.

Изобретение относится к получению иэ жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья, выкипающих выше

200 С, фракций, в которых сосредоточены ресурсы индивидуальных ароматических полициклических.соединений — аценафтена, флуорена, фенантрена, антрацена, с одновременным получением нефтяного пиролизного пека и фракций, содержащих нафталин, монометилнафталины и диметилнафталины, и может найти применение в нефтехимической, сланцеперерабатывающей и коксохимической отраслях промышленности, Целью изобретения является расширение ассортимента продуктов и упрощение технологии процесса.

На фиг. 1 приведена принципиальная технологическая схема разделения жидких продуктов пиролиза на пиролизный пек и шесть целевых фракций.

Исходное сырье — тяжелую смолу пиролиэа бензинов (ТСП) — подают по линии 1 в печь 2 однократного испарения, откуда по линии 3 нагретое сырье попадает в испаритель 4.

Полученный в процессе однократного испарения иэ испарителя 4 дистиллят ТСП по линии 5 направляется в ректификационную колонну 6, в которой происходит разделение на фракции с пределами температур кипения 200270 С (дистиллят) и 270-380 С (кубовый продукт). Соотношение дистиллята и кубового продукта в колонне 6 составляет 0,66:0,34 °

Полученный пиролизный пек отводят по линии 7. Дистиллят колонны 6, в состав которого входят легкая, нафталиновая и алкилнафталиновая фракции, подается в качестве питания по линии 8 в колонну 9.

В колонне 9 в виде головного продукта отделяется легкая фракция (190-210" С) по линии 10. Соотношение дистиллята и кубового продукта в этой колонне 0,2:0,8.

Кубовый продукт (210-270 С) колонны 9 подается в виде питания по линии 11 в колонну 12, где происходит его разделение на нафталиновую и алкилнафталиновую фракции, отводимые по линиям 13 и 14, соотношение фракций 0,52:0,48.

1О Кубовый продукт колонны 6 направляется по линии 15 на переработку в колонну 16. Конечными продуктами разделения этой колонны являются аценафтенфлуореновая фракция, отделяемая

t5 в качестве дистиллята по линии 17, финантренантраценовая фракция, отбираемая с одной иэ нижних ступеней колонны по линии 18, и кубовая фракция, представляющая продукты полиме20 риэации компонентов дистиллята ТСП.

Этот продукт может быть направлен в пекоприемник по линии 19 и использован в качестве добавки к высокоплавкому пеку, полученному в процессе однократного испарения. Соотношение потоков в колонне 16 — дистиллят:

:фракция:куб 0,43:0,23:0,34.

Аценафтенфлуореновая фракция подается в виде питания по линии 17 в

30 колонну 20.

В колонне 20 по линии 21 в дистиллят отбирается узкая фракция, в состав которой входят гомологи нафталина и аценафтен.

Кубовый продукт содержит смолистые высококипящие неидентифицированные компоненты с примесью антрацена и фенантрена. Аценафтеновая фракция (275-285 С) отбирается на уровне 35-й

4О теоретической ступени, считая снизу колонны по линии 22 а флуореновая

У на уровне 10-й теоретической ступени по линии 23. Соотношение конечных продуктов колонны 20, считая сверху

4 колонны, дистиллят:фракция:фракция: .:кубовый продукт 0,1:0,3:0,3:0,3.

i,0681

225

Плотность, г/см

ММ

Иодное число, r I /100r

Вязкость кинема57

15 тическая, м /cx10 при

Т, С

10,8

20

5,4

100

2,6

140

Отгон, мас.Е, до Т, С

200

40

250

380

Температура вспышки, С 104 подвергаются однократному испарению (ОИ) на установке непрерывного действия при давлении 101 3 кПа, 365-370 С скорости движения смолы в змеевике

0,04 м/с. Отделенный в испарителе 4 в количестве 25 мас.7 пек представляет собой темную массу со следующими параметрами.

Температура размягчения, С 195-200

Коксовый остаток, мас.Е 50-55

Плотность, г/см 1,22- 1,23

Содержание серы, мас.Х О, 1-0,2

Дистиллят ТСП подвергается ректификации с выделением целевых фракций.

В табл. 1 приведена характеристика дистиллята ТСП, в табл. 2 — характеристика целевых фракций.

Технологические параметры работы ректификационных колонн приведены в табл. 3.

Пример 2. Состав сырья, давление и температура соответствуют данным, приведенным в примере 1 Скорость движения смолы в змеевике

0,06 м/с. Соотношение дистиллята

35

45

3 12344

Дистиллят и кубовый продукт колонны 20, содержащие ценные компоненты, возвращаются в цикл: дистиллят пода ется на питание колонны 6, а кубовый продукт вместе с питанием по линии 24 — на колонну 16.

П р и и е р 1. Исходное сырье (ТСП бензинов) со следующими физико-химическими характеристиками:

18 4 и пека, качество пека, состав дистиллята и фракций, выделяемых ректификацией, соответствуют данным примера 1.

45-50

Пример 5. Состав сырья, давление и скорость движения смолы соответствуют приведенным в примере 4. о

Температура ОИ 315-320 С. Массовое соотношение дистиллята и пека

0,7:0,3.

Пример 3. Состав сырья, давление и скорость движения смолы соответствуют данным примера 1.

Температура ОИ 350-355 С, массовое соотношение дистиллята и пека 0,7:0,3.

Качество пека, получаемого при этих параметрах:

Температура размягчения, С 180-185

Коксовый остаток, мас.Ж 45-.47

Плотность, г/см i 21-1,22

Содержание серы, мас.7 0,2-0,1

Составы дистиллята и фракций, вьщеляемых ректификацией, идентичны (в пределах погрешности хроматографического анализа 5-10 отн.7) приведенным в примере 1 (см. табл. 1).

Пример 4. Состав основные физико-химические характеристики исходного сырья аналогичны, приведенным в примере 1. Давление ОИ 40 кПа, температура процесса 335-340 С, скорость движения смолы 0,04 м/с, массовое соотношение дистиллята и пека

0,75:0,25.

Полученный пек обладает следующими свойствами:

Температура размягчения, С 180-185

Коксовый остаток, мас.7

Плотность, г/смз 1,19-1 20

Содержание серы, мас.7. 0,1

Состав дистиллята, получаемого при данных условиях ОИ, приведен в табл.

Как видно из этих данных, качество дистиллята принципиально не отличается от приведенного в табл. 1 (в пределах ошибки анализа). Состав узких фракций, выделяемых в процессе переработки на колоннах, также идентичен приведенным в табл. 1.

1234418

35-40

1, 19-1, 20

35-40

1,19 — 1,2

30-35

1, 18-1, 19

Пек имеет следующие свойства:

Температура размягчения, С 165-170

Коксовый остаток, мас.7

Плотность, г/см

Содержание серы, мас.Ж 0,1 0,2

Состав дистиллята и узких фракций идентичен приведенному в примере 4.

Пример 6. Давление ОИ

25 кПа, температура процесса 320325 С, скорость движения смолы

0,04 м/с, массовое соотношение дистиллят:пек 0,75:0,25.

Полученный пек имеет следующие свойства:

Температура размягчения, ОС 160-165 2б

Коксовый остаток, мас.Ж

Плотность, г/см

Содержание серы, мас.X 0,1-0,2 25

Состав дистиллята приведен в табл. 4

Параметры работы колонн по разделению дистиллята на целевые фракции принципиально не отличаются от изложенных в примерах 1-5.

Пример 7. Давление ОИ и скорость движения сырья соответствуют приведенным в примере 6. Температура

295-300 С. Массовое соотношение дис0 тиллят: пек О, 7-:0,3 ..

Качество пека:

Температура размягчения, С 150-155

Коксовый остаток, мас.%

Плотность, г/cM

Содержание серы, мас. 7. 0,1 — 0,2

При давлениях ниже 25 кПа (200 мм рт.ст.) резко возрастают затраты на осуществление процесса однократного испарения за счет роста потребляемой в этих условиях энергии.

Изменение температуры однократного испарения в выбранном диапазоне давлений происходит достаточно плавно (фиг. 2), поэтому незначительные колебания давлений (температуры) не влияют на качество получаемых дистиллятов (см. пример 1 и 4).

Явления, связанные с изменением физико-химических характеристик сырья при пониженных давлениях (сближение температур кипения и кристаллизации, увеличение вязкости, усиление сублимации таких компонентов, как нафталин, антрацен и др.), — забивка коммуникаций, увеличение сопротивления аппаратов и связанное с ними увеличение мощности насосов и приводов — отсутствуют.

При выбранном диапазоне скоростей подачи сырья в печь однократного испарения успевают пройти как процессы полимеризации, так и процессы деполимеризации, и конечные продукты процесса стабилизируются. При этих условиях в качестве жидкой фазы в испарителе отделяется пиролизный пек, содержащий пониженное количество полимеров.

На фиг. 3 приведены данные по выходу основных компонентов тяжелой смолы пиролиза в дистиллятную часть в зависимости от соотношения дистиллята и пека при осуществлении процесса однократного испарения.

Предлагаемый способ, сущность которого состоит в применении процессов однократного испарения и ректификации, позволяет получить шесть целевых фракций, из которых при дальнейшей переработке могут быть выделены аценафтен, флуорен, антрацен, фенантрен, с одновременным получением нафталина, моно- и диметиланафталинов с высоким выходом от потенциала в ис— ходном сырье (аценафтена 83, флуорена 77,, антрацена 85 и фенантрена 85X) и содержанием основного вещества 9698 мас.Е. Получаемый в процессе однократного испарения остаточный пек с пределами температур размягчения 150-2О0 С обеспечивает возможность его специфического применения (не приемлемого для полимерного связующего) в производстве некоторых видов углеграфитовых материалов, технология которых предусматривает использование высокоплавкого связующего, например высокотемпературных электрощеток сажевых марок на основе совместного вибропомола и вибросмешения компонентов °

12344 18

Т ° банда 1

Хомо хна пт фр

8,5 12,Ь

42,7

2,0

1,3 ментов

Нетмлмндеиы!

2,0 .13.7

38,7

6,7 10,2

1,6

18,5 29,,0 45 ° 1

19,9 28,6

10,3

Дмиетнлнндены

14 ° 2 17,9

8,8

7,5 11,0

2-Нетмлиафталии

15,7

12,6 13,3

8,0 11,0

I-Нетилнафталмн

16,4

13,4 12,2

8,7

4,3

2,3 3,5

Этилнафталииы

9 ° 6

4,8

Ь,9

6,8

6,2 5,5

Аде аафтеа 2, С

6 ° 8

3,3

9,7 флуорен

5,3

1,9

6,9

19,9

36 5

15,0

27 ° 1 94, 7

3,6

9,7

0,4 40 ° 3

1,3

8,2

19,0

0,7 38,5 29,5

2,7

14,7

22,8

6,1

70,5

Стюен не гаолян ллммх ноилоДииетилнафталииы

Иетил° це наф тею, трние тяп нафталины

Нетнлфпуорем, не тмп адемафте мы

Антрацаа, фенантрем

7,2 10 ° 7

2,1 3,2

Состав немодного сха>ьа и продуктов ректнфима!аню aoaoaa. при 101,3 аПа, иас.I

14,2 15,5 - - 92,0 2! ° 0

14,5 1,8 - 4,9 45 ° 2 1 ° 3

21 I 2 2 - 3 1 32 Ь. 36 ° 3

t1,3 2,2 - - .! 0 35,,3 1,3

1234418

Таблица 2

Фракции, получаемые при разделении фракции 206-380 С

ТСП бензинов

Показатели аценафте- флуореновая 22 новая 23 легкая нафтали10 новая 13

5,9

3,3

3,3

Выход от ТСП, мас.X 10

Пределы температур, ОС н ° к. — 210 210-230 230-270 275-285 285-305 310-370 кипения отбора фракций

195-200 220-225 245-250 275-280 290-295 335-340

125 135

0,935 1,005

165 195

1,020 1,104

t40

155

Молекулярная масса р г/см3 1o l,006 1,010

25 20-25 20-25 35

Таблица 3

Колонны

1 1

Параметры

6 9 12 16 20

Число теоретических ступеней

30

20

6-8

4-6

4-6

Флегмовое число

Место подачи исходного сырья, т.ст. (считая снизу колонны) 22

15

Доля отбора дистиллята (от исходного сырья на колонну) 0,66 0,2

0,52 0,43 0,1 о

Температура, С конденсации дисти.пля та

225 295 270

200

230 кипения кубового продукта

250 390 320

240 320 285

230

320

220

260 питания*

* Исходное сырье и колонны подается в виде кипящей жидкости

Иодное число, г I2/100 г алкилнафталино" вая 14 антраценфенантреновая 18

12344 18

Таблица 4

Состав.неводного саа7ле и продуктов ректафниац1вк conosa

Юи 101,3 кПа ° мас.Z

42,0 2,5 1,0

Нетнлныдезн4 14,0

10,1 1,5

39,2

7,0

Нафталин 29,1

18,8 29,1

46,0 10,9

Лвметнлнкдеем 11,2

17,7 8,6

14,1

2-Нетнлвафталнл 10, 5

I3,О i5,г

11,9

12,2 16,0

13,7

10,2

8,5

4,5

3,0

3,3

4,2

9 ° 5

5,5

6,5

7,3

14 ° 5 16,1

14,7

7,0

2,2

1 ° 5

21,4 2,4 - 4,3 33,5 35,1

11,0 2,0 - - 1,0 36,1 1,5

9,S

5,6

Фпуорел

36 ° 2 IS! - - " 273 950

19,7

1,0

19,0

0,2 36,3 32,0

2,5

22,6

5 ° 7

68,0

Сумма лег« кокнплцвх комналеатоэ 13,2

Нетнлаце вафтеme, трнметил вафт аллам

Иетнл- флуорею4 ° ме тю ацеыафтевм

Автрацев, фенактрав

НетвлфеаTPC Shl ° метвлавтр аде

ЮВ

10,1 0,4 42,0

90,0 20,5

5,7 45,0

12344 iI 8 тао

Н7ф7/71 ОРФФ

gg 70 80

Ц цццц фц дрцддЯщ(7 ТСПi и С %1

Фиг.Я

Составитель Е. Горлов

Техред Л. Олейник

Редактор Л. Веселовская

Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Закал ?95?/30 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1рои олственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с

< 80

4 »

3 f0 ф И ь, с о 0

ШО О0 N0 КО 500 00 700 800

0с паптчное Во5пение, мирт. ст.

Фиг. Г

Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья Способ переработки жидких продуктов пиролиза углеводородного сырья 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей, химической и нефтехимической промышленности, конкретно к способам разделения смеси ректификацией
Изобретение относится к области химической технологии извлечения и очистки металлов платиновой группы и золота
Изобретение относится к переработке сильвинитовых руд химическим методом
Изобретение относится к технологиям извлечения благородных металлов и может быть использовано для извлечения золота и серебра из растворов
Изобретение относится к коллоидной и неорганической химии золота и применимо в электронномикроскопических и твердофазных методах исследования в биологии и медицине

Изобретение относится к способам определения золота в углеродсодержащих породах и рудах, может быть использовано для определения золота в минеральном сырье, продуктах обогащения и позволяет повысить точность и упростить процесс при анализе углистых сланцев

Изобретение относится к аналитической и неорганической химии, гидрометаллургии цветных металлов, в частности к способам разделения элементов

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении спазеров, плазмонных нанолазеров, при флуоресцентном анализе нуклеиновых кислот, высокочувствительном обнаружении ДНК, фотометрическом определении метиламина. Сначала приготавливают первый раствор, содержащий наночастицы золота с оболочкой из оксида кремния. Затем приготавливают второй раствор, включающий квантовые точки, покрытые лигандами, содержащими различные функциональные группы. Смешивают указанные растворы для получения результирующего раствора, содержащего наночастицы золота с оболочкой из оксида кремния, покрытой квантовыми точками. Количество квантовых точек определяют отношением диаметра оболочки к диаметру квантовой точки. Для получения требуемого количества квантовых точек на поверхности оболочки её толщину увеличивают после смешивания первого и второго растворов путём смешивания результирующего водного раствора с этанолом и добавления аммония и тетраэтоксисилана. Изобретение позволяет управлять количеством квантовых точек на поверхности оболочки. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении маркеров в иммунохроматографии. Для получения наночастиц коллоидного золота проводят восстановление золотохлористоводородной кислоты цитратом натрия. На магнитной мешалке устанавливают температуру 300°С и режим перемешивания 375 об/мин. В колбу Эрленмейера добавляют 49,23 мл деионизированной воды комнатной температуры и вносят перемешивающий стержень магнитной мешалки. Колбу с водой устанавливают на магнитную мешалку, через 6 мин вносят 0,058 мл 10%-ного раствора золотохлористоводородной кислоты. Затем кипятят 2 мин и вносят 0,72 мл 1%-ного раствора 5,5-водного цитрата натрия. При переходе цвета раствора с синего на красный меняют режим перемешивания на магнитной мешалке с 375 об/мин на 500 об/мин и снижают температуру с 300°С до 200°С. Раствор кипятят в течение 20 мин, отсоединяют колбу от обратного холодильника и снимают с магнитной мешалки. Колбу с раствором наночастиц коллоидного золота оставляют при комнатной температуре на 18 ч. Полученный препарат наночастиц коллоидного золота хранят в холодильнике при температуре 4°C. Изобретение позволяет получать частицы коллоидного золота со средним диаметром 25-30 нм. 1 ил., 4 табл., 1 пр.
Наверх