DE1259843C2

DE1259843C2 - Verfahren zur regeneration von schichtfoermig angeordneten reinigungsmassen fuer olefine

Info

Publication number: DE1259843C2
Application number: DE1965B0080276
Authority: DE
Inventors: Richard 6718 Grünstadt; Wisseroth Karl Dr 6700 Ludwigshafen Scholl
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1965-01-23
Filing date: 1965-01-23
Publication date: 1979-06-07
Also published as: DE1259843B

Description

Es ist beispielsweise aus der belgischen Patentschrift 6 20 437 bekannt, daß man Olefine mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, wie besonders Äthylen, mit Aluminiumoxyd, sehr gut von Verunreinigungen befreien kann. Bei dem bekannten Reinigungsverfahren werden die Olefine durch eine auf erhöhte Temperatur erhitzte Schicht aus Aluminiumoxyd und bzw. oder Eisenoxyd geleitet, die gegebenenfalls noch Kieselsäure enthält. Die Schichten aus Aluminium- und bzw. oder Eisenoxyd sind zweckmäßig in Reinigungstürmen herkömmlicher Bauart angeordnet, und die Temperatur liegt bei diesem Reinigungsprozeß im allgemeinen zwischen 50 und 200⁰C, meist zwischen 80 und 150°C. Nach längerem Gebrauch verlieren jedoch die Massen ihre reinigende Wirkung, da zunehmende Mengen an Verunreinigungen bzw. Reaktionsprodukte aus den Verunreinigungen an den Massen adsorbiert werden.

Zur Regeneration der Massen wurde schon versucht, diese bei erhöhter Temperatur mit Stickstoff oder Wasserdampf zu behandeln. Durch diese Maßnahme kann zwar eine weitgehende Reinigung der Massen erfolgen, doch verlieren diese nach mehrmaliger Wiederholung der Regeneration ihre Wirksamkeit und müssen dann durch neue Reinigungsmassen ersetzt werden. Der Austausch der Reinigungsmassen bedingt einen erheblichen Arbeitsaufwand.

Die Regenerierung von durch Ablagerung von »Koks« wirkungslos gewordenen Festbettkatalysatoren durch Abbrennen mit sauersloffhaltigen Gasen, wobei zweckmäßig zunächst mit einem Inertgasstrom gespült und dann unter Beobachtung des Temperaturanstiegs Luft zudosiert wird, ist bereits bekannt. Hierbei werden Temperaturen von 450-550⁰C (maximal 600°C) angewandt, wobei die Grenze durch die thermische Stabilität gegeben ist. Die Zündtemperatur des »Kokses« liegt bei Katalysatoren mil Schwermetallen als aktiver Komponente zwar schon niedriger, z. B. zwischen 200 und 300⁰C, jedoch ist bei diesen Temperaturen noch kein völliges Abbrennen zu erreichen. Es kann jedoch vorkommen, daß bei mehreren Regenerationen die Aktivität der Katalysator ren nicht mehr voll hergestellt wird (Z₁ B. bei der Reformierung mit Tonerde/Platin-Katalysatoren), da ein geringer Anteil der »Koks«-Abscheidungen in eine schweroxidierbare Form übergeht.

Es wurde nun gefunden, daß man schichtförmig angeordnete Massen auf Basis von Aluminiumoxyd und bzw. oder Eisenoxyd, die gegebenenfalls Kieselsäure enthalten und die für die Reinigung von Olefinen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen verwendet werden, bei erhöhter Temperatur regenerieren kann, wobei in der Abbrandzone die Temperatur der Massen 700⁰C nicht übersteigen soll. Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens kann man die Reinigungsmassen nach Absperren der Olefinzufuhr zunächst mit einem indifferenten Gas, z. B. Stickstoff oder Argon, spülen und die eine Temperatur von etwa iOO bis 120⁰C aufweisenden Massen dann mit einem Luftstrom behandeln. Unter dem katalytischen Einfluß der aktiven Oberfläche der Massen beginnt schon bei dieser verhältnismäßig tiefen Temperatur die Verbrennung der adsorbierten organischen Stoffe. Da im allgemeinen bei der Verbrennung der Verunreinigungen große Wärmemengen frei werden, ist eine zusätzliche Heizung der Massen bei der Regeneration im allgemeinen nicht erforderlich.

Bei dem neuen Regenerationsverfahren soll die Temperatur in der Abbrandzone, d. h. in der Zone der Massen, in der die Verbrennung der organischen Verunreinigungen gerade erfolgt, 700⁰C nicht überschreiten. Oberhalb dieser Temperatur treten Strukturveränderungen der Massen auf, durch die ihre reinigende Wirkung vermindert wird. Im allgemeinen arbeitet man bei dem Verfahren derart, daß die Temperatur in der Abbrandzone zwischen 350 und 450⁰C, vorzugsweise zwischen 400 und 450⁰C, liegt. Um einen zu starken Temperaturanstieg in der Abbrandzone zu vermeiden, ist es von Vorteil, den Sauerstoffgehalt der Luft durch Zugabe von indifferenten Gasen, wie Stickstoff und Argon, zu vermindern. Dabei kommen im allgemeinen solche Mengen an indifferenten Gasen in Frage, daß der Sauerstoffgehalt des Gemisches nur 3 bis 10 Volumprozent beträgt. Wenn die Reinigungsmassen in den üblichen Reinigungstürmen schichtförmig angeordnet sind und in der Abbrandzone eine optimale Temperatur herrscht, beträgt die Durchschnittstemperatur in den Türmen etwa 150°C. Nach Beendigung der

•ίο Regeneration weisen die Reinigungstürme meist wieder die für die Reinigung von Olefinen erforderliche Temperatur auf, so daß sie sofort anschließend an die Regeneration wieder verwendet werden können. Überraschenderweise wird durch das neue Regenera· tionsverfahren die reinigende Wirkung der Massen bei mehrmaliger Regeneration verbessert.

Beispiel I

Ein üblicher Reinigungsturrn, der mit Aluminium-

■50 oxidmassen gefüllt ist und einige Zeit bei 150°C zur Reinigung von Äthylen verwendet wurde und dessen Reinigungswirkung praktisch erschöpft ist, wird mit Stickstoff gespült. Dabei kühlt sich die Temperatur der schichtförmig angeordneten Aluminiumoxydmassen auf 120°C ab. Man leitet nun Luft derart in den Turm, daß die Strömungsgeschwindigkeit 0,025 m/sec beträgt. Die Verbrennung der organischen Verunreinigungen be dingt einen Temperaturanstieg innerhalb des Reimgungsiurmes. Beim Erreichen von 150⁰C ersetzt man die Luft durch ein Gemisch aus 26 Volumprozent Luft und 74 Volumprozent Stickstoff und arbeitet bei einnf Strömungsgeschwindigkeit von 0,09 m/sec weiter» Unter diesen Bedingungen stellt sich in der Abbrandzone an den Reinigungsmassel! eine Temperatur von 350 bis 45O⁰C ein. Die Abbrandzone Wandert langsam in Richtung des Gasstromes durch die Reinigungsmassen. Nach Abbrennen aller Verunreinigungen beträgt die innerttemperäturdes Reinigungstums80bis 120⁰Ci

3 4

B e i s D i e 1 2 praktisch erschöpft ist, wird die Äthylenzufuhr unter-

P brochen. Danach wird auf Normaldruck entspannt.

Zu einem üblichen Reinigungsturm, der mit Alumini- Dabei kühlt sich die Masse auf 120°C ab. Man leitet nun

umoxidmasse gefüllt ist,'der einige Zeit bei 150°C zur Luft in den Turm und arbeitet nun weiter wie in Beispiel

Reinigung von Äthylen bei einem Druck von 35 atm 5 1 beschrieben. Es werden identische Ergebnisse

verwendet wurde und dessen Reinigungswirkung erhalten.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Regeneration von schichtförmig angeordneten Massen auf Basis von Aluminiumoxid und bzw. oder Eisenoxid, die gegebenenfalls Kieselsäure enthalten, die zur Reinigung von Olefinen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen dienen, durch Abbrennen mittels eines 3—10 Vol.% Sauerstoff enthaltenden Luft-Stickstoff-Gemisches, wobei in der Abbrandzone die Temperatur 700⁰C nicht Obersteigen darf, dadurch gekennzeichnet, daß den Massen, nachdem sie auf etwa 100-120°C abgekühlt sind. Luft und bei Erreichen einer Temperatur von 150⁰C das Luft-Stickstoff-Gemisch zugeführt wird.