Способ очистки этилена от оксида углерода

 

Изобретение касается ненасыщенных углеводородов, в частности зтилена, используемого в полимерном производстве , в котором требуется высокая чистота этилена в части микропримесей СО, отравляющего катализаторы полимеризации . Для упрощения очистки этилена с помощью сорб1Ц1и СО окислителем используют прием повьппеиия степени сорбции окислителя (ОК). ОК содержит СиО в MgO в другом соотношении в смеси: СиО 66-97 мас.%, MgO - до 100 мас.%. Процесс очистки ведут контактированием этилена с ОК при 50-200 с и 0,1- 3,0 МПа и скорости 2200 ч . Величина сорбционной емкости ОК составляет 10,7-50 л/кг. Концентрация СО в очищенном этилене 0,5 ррм. Снижение температуры процесса очистки увеличивает содержание СО до 2 ррм. Увеличение сорбционной емкости ОК снижает число регенераций и увеличивает продолжительность работы. с ;б (Л со ГО ел

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

2 4 А1 (Su 4 С 07 С 7/148

» (. Х» "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Ъ»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛА11»1 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3822127/23-04 (22) 23.10.84 (46) 23.07.87. Бюл. М 27 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро катализаторов с опытным производством и Институт катализа СО АН СССР (72) Т.М.Юрьева, И.Ш.Итенберг, В.P.Àíøåëåñ, Г.Г.Сидоренков, Г.А.Бухтярова, О.В.Атаманчук, Л.П.Давыдова, Е.И.Жорницкая, Г.В.Лаптев, В.Г.Чернухина, Ю.Н.Колесников, А.И.Гермашев и А.М.Станоткин (53) 547.312(088.8) (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭТИЛЕНА ОТ ОКСИДА

УГЛЕРОДА (57) Изобретение касается ненасыщенных углеводородов, в частности этилена, используемого в полимерном производстве, в котором требуется высокая чистота этилена в части микропримесей

СО, отравляющего катализаторы полимеризации. Для упрощения очистки этилена с помощью сорбции СО окислителем используют прием повышения степени сорбции окислителя (ОК). ОК содержит

СиО в MgO в другом соотношении в смеси:

СиО 66-97 мас.7, MgO — до 100 мас.X.

Процесс очистки ведут контактированием этилена с ОК при 50-200 С и 0,15,0 1(Па и скорости 2200 ч- . Величина сорбционной емкости OK составляет

l0,7-50 л/кг. Концентрация СО в очищенном этилене 0,5 ррм. Снижение температуры процесса очистки увеличивает

» y содержание СО до 2 ррм. Увеличение сорбционной емкости ОК снижает число регенераций и увеличивает продолжительность работы. С:

1 13250

Изобретение относится к способу очистки этилена от микропримеси оксида углерода> оказывающего отравляющее действие на катализаторы полимеГ) ризации этилена.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса очистки олефинов от микропримеси оксида углерода эа счет повышения сорбционной емкости окислителя и увеличение продолжительности непрерывной работы реактора без проведения регенераций.

Пример I (сравнительный).Процесс проводят с использованием окислителя, включающего 55,0 мас.7. СиО и 45,0 мас.7 MgO.

Окислитель готовят следующим образом.

83,6 г аэотнокислой меди и 143,2 r аэотнокислого магния растворяют в

1600 мл воды, а 73,7 г едкого натра растворяют в 1600 мл воды. Растворы сливают при перемешивании при рН Il+ О, 2 и температуре 30i 5О С. Осадок от- 25 фильтровывают, промывают декантацией 20 л дистиллированной воды, высушивают при 110 С в течение 6 ч и hpoo каливают при 400 С в течение 4 ч в токе воздуха. Прокаленный порошок табле-3р тируют, таблетки измельчают и отсеивают фракцию 1-2 мм.

20 мл готового окислителя (фракция .1-2 мм) загружают в трубчатый реактор и пропускают через него этилен, содержащий 200 ррм оксида углерода, со скоростью 2200 ч . Процесс проводят при 150 С и давлении 3,0-3,5 МПа.

Сорбционная емкость, характеризующая активность окислителей в процес- 4О се очистки газов от оксида углерода, соответствует количеству превращенного оксида углерода (л/кг) при условии, что концентрация оксида углерода

В очищенном газе не превышает 0 5 ррм. 4>

Величина сорбционной емкости составляет 10,7 л/кг.

Пример 2, Процесс проводят с использованием окислителя, включающего 66,0 мас.Х Си0 и 34,0 мас.Ж MgO.

Окислитель готовят следующим образом»

IS4,9 r основной углекислой меди и 74 r углекислого аммония растворяют в 712 мл 25Х-ного раствора аммиака (смесь I). 685 r MgO суспендируют в

670 мл 2Х-ного раствора аммиака (смесь 2). Смеси 1 и 2 нагревают в о течение 8 ч при 85-88 С, обраэовав40 шийся осадок отфильтровывают, сушат при 110 С в течение 6 ч и прокаливают при 400 С 4 ч. Далее образец готовят по примеру 1.

Величина сорбционной емкости, измеренная в условиях примера 1, составляет 44 л/кг.

Пример 3. Процесс проводят с использованием окислителя, включающего 91,8 мас.X CuO и 8,2 мас.Х MgO.

Окислитель готовят следующим образом.

347,5 r основной углекислой меди и 60,6 г углекислого аммония растворяют в 1198 мл 257.-ного раствора аммиака, 22, r оксида магния суспендируют в 210 мл 2Х-ного раствора аммиака. Далее окислитель готовят по примеру 2.

Величина сорбционной емкости, измеренная в условиях примера 1, составляет 48 л/кг.

Пример 4. Процесс проводят с использованием окислителя, включающего 97 мас.7. СиО и 3 мас.7. MgO.

Окислитель готовят следующим образом.

455,85 r азотнокислой меди и

36,42 г аэотнокислого магния раство ряют в 3000 мл воды. 159 г едкого натра растворяют в 3180 мл воды. Растворы сливают при перемешивании, при рН 11+0,2 и температуре 30i5 C.

Осадок отфильтровывают, промывают декантацией 20 л дистиллированной воды, о высушивают при 110 С в течение 6 ч, и прокаливают при 300 С 4 ч в токе воздуха. Далее окислитель готовят по примеру 2.

Величина сорбционной емкости, полученная в условиях примера 1, составляет 50 л/кг.

Пример 5. 0 5 г фракции 0 250,5 мм окислителя, приготовленного по примеру 3, загружают в 2 мл безградиентный реактор с виброожиженным слоем и пропускают через неГо этилен, содержащий 300 ррм оксида углерода, со скоростью 1200 ч . Процесс проводят при 150 С и давлении 0,1 МПа.

Величина сорбционной емкости, составляет 32 л/кг.

С целью регенерации через отработанный окислитель пропускают кислород со скоростью 6000 ч при 150 С и давлении 0,1 ЯПа в течение 3 ч. После регенерации величина сорбционной емкости составляет 33 л/кг.

25040

Пример 10. Процесс проводят с использованием окислителя, приготовленного по примеру 1. Температура о очистки 50 С. Содержание оксида углерода в этилене 2 ррм. Остальные усло45 вия проведения процесса аналогичны примеру 5. Величина сорбционной емкости окислителя составляет 0,04 л/кг.

При проведении процесса на окислителе, приготовленном по примеру 3 ве50 личина сорбционной емкости окислителя составляет 0,2 л/кг.

66-97

До 100

ВНИИПИ Заказ 3018/23

Тирах 371 Подписное

Произв.-полигр. пр — тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

:3 !Э

Пример 6 (сравнительный) .Процесс проводят с использованием окислителя, включающего 98 мас.7 СиО и

2 мас.7 MgO.

Окислитель готовят следующим образом.

371 г основной углекислой меди и

64,7 углекислого аммония растворяют в 1279 мл 257-ного раствора аммиака.

5,4 r оксида магния суспендируют в

70 мл 2Х-ного раствора аммиака. Далее окислитель готовят по примеру 2.

Величина сорбционной емкости, измеренная в условиях примера 1, составляет 15 л/кг и уменьшается после регенерации до 9,5 л/кг.

Величина сорбционной емкости зависит от температуры проведения процесса.

Пример .7. Процесс очистки проводят на окислителе, приготовленном по примеру Э, при 200 С. Остальные условия проведения процесса аналогичны примеру 1. Величина сорбционной емкости составляет 47 л/кг.

Пример 8. Процесс очистки проводят на окислителе, приготовленном по примеру 3, при 125 Ñ. Остальные условия проведения процесса как в примере 5. Величина сорбционной емкости составляет 29 л/кг.

Пример 9 (сравнительный).Процесс проводят на окислителе, приготовленном по примеру 3. Температура процесса очистки 100 С. Остальные усо ловия проведения процесса аналогичны примеру 5. Величина сорбционной емкости окислителя составляет 10 л/кг.

При уменьшении температуры очистки до 50 С происходит снижение сорбционной емкости, но достигается требуемая глубина очистки этилена. Проведение процесса очистки при низких температурах становится экономически выгодным при очистке этилена с малым содержанием оксида углерода.

Пример 11. Процесс проводят с использованием окислителя, приготовленного по примеру 3. Процесс проводят при давлении 5,0 MIIa. Остальные условия проведения процесса аналогичны примеру !. Величина сорбционной емкости составляет 52 л/кг.

При давлении менее 0,1 и более

5,0 МПа проводить процесс очистки технологически нецелесообразно °

Таким образом, сорбционная емкость окислителя превосходит емкость известных катализаторов. Увеличение сорбционной емкости дает возможность уменьшить число регенераций и увеличить продолжительность непрерывной работы реактора.

Эффективность процесса очистки определяется как активностью окислителя, так и стабильностью его работы, т.е. воспроизведением величины сорбционной емкости после регенераций.

Дезактивированный окислитель может быть отрегенерирован при нагревании в токе кислорода, воздуха или аэотовоздушной смеси. После регенерации сорбционная емкость окислителя полностью воспроизводится. формула изобретения

Способ очистки этилена от оксида углерода путем контактирования с окислителем, содержащим оксид меди и оксид магния при температуре 50-200 С и давлении 0,1-5,0 ИПа, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, используют окислитель, содержащий оксид меди и оксид магния при следующем соотношении компонентов окислителя, мас.Х:

Оксид меди

Оксид магния