Способ очистки бензола от тиофена и ацетона

 

Изобретение касается нефтехимии, в частности очистки бензола от тиофёна и ацетона. Цель изобретения - удешевление и упрощение процесса. Процесс ведут контактированием бензола с адсорбентом - крошкой катализатора крекинга на основе цеолита типа У, содержащего редкоземельные элементы. - Цеокар ЗМ, при 25-30° С, атмосферном давлении и объемной скорости подачи бензола 0,5-1 . Эти условия обеспечивают степень извлечения тиофёна до 100% при мягких режимах по температуре и давлению против 160-190° С и давлении 16-20 мПа в известном случае . 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (г1) 5 С 07 С 7/13, 15/04

ГОСУДАРСТВЕН ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

О (Л

ЬЭ

О (21) 4804181/04 (22) 19.03.90 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Грозненский нефтяной институт им.акад. М.Д.Миллионщикова (72) Н.К.Гаинко. С.Н.Крупина, А.З.Дорогочинский, А.С.Шехтман и В.И.Лисицын (53) 665.652.2(088.8) (56) Горбач В.M. Парофазная очистка бенэола. Автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук, Л., 1984, Авторское свидетельство СССР

Q 1065392, кл. С 07 С 7/13, 1980. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ БЕНЗОЛА ОТ ТИОФЕНА И АЦЕТОНА

Изобретение относится к нефтехимии, а именно к способу очистки бенэола or тиофена и ацетона, и может быть использовано в твх производствах нефтехимической промышленности, в которых в качестве сырья применяют высокоочищенный бензол, например в процессе алкилирования бенэола пропиленом, этиленом или другими олефинами в присутствии катализатора хлористого алюминия или в процессе гидрирования бензола до циклогексана. Наличие в бензолв укаэанных примесей приводит к увеличению расхода катализатора и сырья в различных технологических процессах.

Известен промышленный непрерывный способ сернокислотной очистки бензола от тиофена и других сернистых соединений, который основан на алкилировании тиофена непредельными соединениями каталитическим действием серной кислоты,,!Ж „„1705270 А1 (57) Изобретение касается нефтехимии, в частности очистки бенэола от тиофена и ацетона. Цель изобретения — удешевление и упрощение процесса. Процесс ведут контактированием бенэола с адсорбентом— крошкой катализатора крекинга на основе цеолита типа У, содержащего редкоземельные элементы, — Цеокар ЗМ, гтри 25-30 С, атмосферном давлении и объемной скорости подачи бенэола 0,5-1 ч . Эти условия обеспечивают степень извлечения тиофена до 1007(, при мягких режимах по температуре и давлению против 160-190 С и давлении 16-20 мПа в известном случае. 1 табл. концентрации 93-94 g,. Процесс проводят в жидкой фазе в две ступени с обязательной нейтрализацией и отпаркой бенэола от продуктов реакции после каждой ступени.

Известен также парофазный способ сернокислотной очистки от тиофена, в котором используют 84-87 -ную серную кислоту.

Недостатки сернокислотных способов очистки бенэола от тиофена: загрязнение окружающей среды; тяжелые санитарно-гигиенические условия труда на установках; коррозия оборудования; значительныв по тери бензола и реагентов; высокие энергозатраты на испарение бензола в парофаэном методе, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ очистки ароматических углеводородов от тиофена и непредельных соединений путем

1705270

55 адсорбции с использованием в качестве адсорбента природной глины, активированной обработкой серной кислотой. Процесс п роводят при 160-190 С и давлении 1,6-2,0 мПа, Однако данные об очистке от кислородсодержащих соединений, в частности от ацетона, в известном способе не приводятся.

Наиболее существенным недостатком указанного способа является высокая температура и давление процесса очистки, что приводит к усложнению технологической схемы процесса и увеличению энергозатрат.

Цель изобретения — удешевление и упрощение процесса при обеспечении высокой степени очистки от тиофена, а также очистка от ацетона до его отсутствия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки бензола от тиофена путем контактирования с адсорбентом в качестве адсорбента используют крошку катализатора крекинга на основе цеолита типа У, содержащего редкоземельные элементы, — Цеокар 3М (ТУ 38.40169-87), являющуюся отходами катализаторного производства, и процесс проводят при 25-30 С с объемной скоростью подачи сырья 0,5-1,0 ч при атмосферном давлении.

Предлагаемый способ отличается тем, что для очистки бенэола применяют ранее неиспользуемый адсорбент — указанную катализаторную крошку, позволяющую при пониженных температуре и давлении одновременно с тиофеном извлекать примеси кислородсодержащих соединений, в частности ацетон.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Бензол подают в адсорбер, где он проходит через слой адсорбента. ПримесИ тиофена и ацетона адсорбируются на адсорбенте, а очищенный бензол выводится иэ адсорбера и собирается в сборнике.

По окончании стадии адсорбции подачу сырья прекращают, и неадсорбированный продукт под давлением азота дренируют из нижней части адсорбера в ловушку.

Проводят стадию двсорбции азотом тиофена и ацетона и других поглощенных примесей. Десорбат собирают в ловушку.

B случае снижения активности адсорбента проводят окислительную регенерацию.

В предлагаемом способе очистки бензола адсорбцию проводят при следующих условиях: температура 25-30 С; давление— атмосферное; продолжительность стадии адсорбции 16,2-2,0 ч; объемная скорость подачи бензола 0,5-1,0 ч

Десорбцию поглощенных примесей проводят продувкой азотом пои 180-200 С.

Скорость подачи азота 3-5 ч (по газу).Регенерацию адсорбента проводят в токе воздуха при 550 С.

Ожидаемый срок службы адсорбента 6 мес.

По окончании опыта очищенный бензол анализируется хроматографически. По содержанию тиофена и ацетона в очищенном продукте подсчитывается степень извлечения примесей.

Данный температурный интервал (25ЗО С) принят исходя из условий хранения бензола в сырьевом парке, откуда он может быть непосредственно направлен на очистку без дополнительных энергозатрат.

Проведение процесса с объемной скоростью подачи сырья меньше 0,5 ч1 приводит к значительному уменьшению производительности установки по сырью, а увеличение скорости подачи сырья выше

1,0 ч — к быстрому снижению динамической адсорбционной емкости катализаторной крошки, а следовательно, к неэффективной ее работе.

Пример 1. Сырье — каменноугольный бензол с содержанием тиофена 0,0037 мас.7ь и ацетона 0,000138 мас.$.

Объем загруженного адсорбента 80 см . высота слоя адсорбента 34 см, диаметр адсорбента 1,9 см.

Условия адсорбции: температура ЗО С; объемная скорость подачи сырья 0,5ч; дав-1, ление — атмосферное.

В очищенном бенэоле отсутствуют тиофен и ацетон (степень извлечения обеих примесей 100$).

Пример 2. Сырье — каменноугольный бензол с содержанием тиофена 0,0115 мас.$ и ацетона 0,00148 мас. .

Объем загруженного адсорбента 120 см . Высота слоя адсорбента 51 см, диаметр адсорбента 1,9 см.

Условия адсорбции: температура 25 С; объемная скорость подачи сырья 1,0 ч 1; давление — атмосферное, B очищенном бенэоле содержание тиофена составляет 0,00078 мас.ф (степень извлечения 88,2ф,), ацетон отсутствует (степень извлечения 100$).

Пример 3. Сырье — каменноугольный бенэол с содержанием тиофена 0,0251 мас.7, и ацетона — 0,0053 мас. ф,.

1705270

Объем загруженного вдсорбента 170 см, Высота слоя адсорбента 35 см, диаметр э вдсорбентв 2,5 см.

Условия адсорбции: температура 30 С; объемная скорость подачи сырья 1,0 ч; 5

-"1 . давление — атмосферное, В очищенном бензоле содержание тиофена составляет 0,0031 мас,$ (степень извлечения 87,67ь), ацетон отсутствует (степень извлечения 100 7ь). 10

Сопоставительные результаты очистки бензола приведены в таблице, Известный способ

П е агаемый способ

Сырье — каменноугольный бензол, с содержанием 0,037-0,025 мас. $ тиофена;

0,000253-0,0025 мас. 7ь ацетона

Адсорбент

Катализаторная крошка Цеокар ЗМ. Объем адсорбента 80-170 см

Сырье — бенэолтолуольная фракция. с содержанием тиофена 0,0005-0,015 мас. 7ь; вцетон отсутствует

Адсорбент

Природная глина типа монтмориллонита, вктивированнвя обработкой 20-25 7ь-ной серной кислотой. Объем адсорбента 60 см . э

Условия адсорбции:

Температура 160-190 С

Давление- 16-20 мПа.

Объемная скорость подачи-40 цл/ч

Степень извлечения тиофена 98-100$

Составитель Г. Гуляева

Техред М.Моргентал Корректор 3. Лончакова

Редактор М. Петрова

Заказ 167 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Условия адсорбции:

Температура 25-300С

Давление- атм.

Объемная скорость подачи-40-170 мл/ч

Степень извлечения: тиофена 87,6-100 а етона 100

Формула изобретения

Способ очистки бенэола от тиофенв и ацетона путем контвктирования с вдсорбентом, отличающийся тем, что, с целью удешевления и упрощения процесса, в качестве адсорбента используют крошку катализатора крекинга на основе цеолита типа У, содержащего редкоземельные злементы,—

Цеокар ЗМ, и процесс проводят при температуре 25-30 С и объемной скорости подачи сырья 0,5-1,0 ч при атмосферном давлении.