HU194525B

HU194525B - Process for the production of extra-clean normal hexan and aroma-free special petrol

Info

Publication number: HU194525B
Application number: HU305883A
Authority: HU
Inventors: Gyula Nagypataki; Laszlo Zsida; Gyoergy Vincze; Bela Sebestyen; Istvan Sokorai; Ernoe RATOSI
Original assignee: Dunai Koeolajipari Vallalat
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1983-09-02
Publication date: 1988-02-29
Also published as: HUT35623A

Description

A találmány tárgya eljárás normál-hexán és speciálbenzinek előállítására.

A vegyipar számos területén használják a nhexánt és speciálbenzineket oldószerként.

Nagy jelentőségük van például a polipropilén gyártásnál, több fontos intermedier termék előállítása során, valamint az élelmiszeriparban az étolaj alapanyagának kinyerésénél.

Ezeknél az ipari eljárásoknál elsőrendű fontossága van az oldószer tisztaságának, ami a n-hexán esetében a kénmentességet és az igen kis (max. 200 mg/kg) aromástartalmat jelenti.

Az általánosan megkövetelt nemzetközi előírás

az alábbi:
n-hexán-tartalom,	t%	min. 85
benzoltartalom,	mg/kg	max. 200
kéntartalom,	mg/kg	max. 2
savtartalom,	mg/kg	max. 5
szín, Hasén		max. 10
desztilláció
kezdő forráspont,	°C	min. 65
vég forráspont,	°c	max. 70
brómszám,	g/100 g	max. 0,01

A n-hexán előállítására a szakirodalomból több eljárás ismeretes. Az Union Oil Co. Unisar eljárása szerint kénes, különböző forráspontú alapanyagokból kiindulva állítanak elő kis kén- és aromástartalmú termékeket. Az eljáráshoz többrétegű katalizátorágyat kell a reaktorban kialakítani.

A Lumus cég Árosát eljárása különböző forráspontú frakciók, így n-hexán dús frakció aromásmentesítésére, valamint az ún. „White Spirit” és sugárhajtótnü-üzemanyag aromásmentesítésére; szolgál. Az Árosát eljárás lényege egy kevert fázisúj reaktorrendszer, mellyel az alapanyag aromástar-í talmát 5000 ppm alá lehet csökkenteni. A folyamatót meg kell, hogy előzze egy szigorú kénmentesítési eljárás. A kiindulási alapanyag magasabb aromástartalma miatt a reaktorban keletkezett hő elvonására külön hűtőrendszert kell alkalmazni.

Az említetteken kívül ismeretes még a csehszlovák Desarol eljárás is. Ropa a Uhlie 1982. 4. száma szerint a n-hexán gyártás kiindulási alapanyaga egy kénes könnyűbenzin frakció (kezdő forráspont: 50 'C, végforráspont: 100 °C), melyből ismert előkéntelenitéssel állítható elő az előírt minőségű termék.

Az eljárások mindegyike egy alapanyagot előállító részből, egy kén- és aromásmentesítő egységből és végül desztillációs rendszerből áll. Közös hátrányuk, hogy minden lépéshez speciális berendezést igényelnek és így megvalósításukhoz költséges beruházás szükséges.

Célul tűztük ki, hogy a fentiekben leírtaknál olyan egyszerűbb és hatékonyabb eljárást dolgozzunk ki a n-hexán és speciálbenzinek előállítására, mely a meglevő nagyüzemi berendezésekben megvalósítható.

Megoldásunk lényege, hogy az ún. komplex ipari eljárás kiterjed az alapanyag kiválasztására és az alapanyag előállítása során azokra a technológiai változtatásokra is, melyek szükségesek, hogy az előkezelt alapanyagból (későbbiek során raffinát) n-hexánt lehessen gyártani.

Az eljárás során olyan katalizátort és technoló5 giai paramétereket alkalmazunk az aromásmenteskéshez, mely sok éves, regenerálás nélküli ciklust tesz lehetővé és igen kis aromástartalmú terméket eredményez.

Az általunk kidolgozott technológiát az jellemzi, 10 hogy a n-hexán mellett vele egyidőben, speciálbenzin is előállítható, továbbá, hogy a termékek minősége széles határok között, a vevő igényének megfelelően változtatható.

Végül döntő előnye eljárásunknak, hogy azt egy 15 finomító meglévő technológiai rendszerébe be lehet építeni és így alkalmazása minden eddig ismert eljárásnál gazdaságosabb.

Azt találtuk kísérleteink során, hogy a kőolaj feldolgozása folyamán az aromás extraháló üzem termékét (raffinátját) egyszerű megoldással olyan közbenső termékké lehet feldolgozni, mely a továbbiakban kénmentessége és alacsony aromástartalma miatt alapanyagként alkaltnas arra, hogy belőle minden követelménynek megfelelő n-hexánt és spe²⁵ c iálbenzineket lehessen előállítani.

Ennek az alapanyagnak az előállítása lényegében a meglévő nagyüzemi berendezésben történik és a következő három technológiai lépésen alapszik.

A benzinreformálóban a benzin alapanyagot ³⁰ 320 - 340 °C-ra hevítjük és 30 bar nyomáson hidrogénnel keverjük, majd ezt követően Co/Mo katalizátort tartalmazó reaktoron engedjük át. A reaktor után az anyagot a kíforralóba vezetjük és sztripp_₅ gázzal kezeljük [600- 800 Nm³/h[. ily módon sikerül a termék kéntartalmát 0,5 ppm alá csökkenteni.

A gyakorlatilag kénmentes anyag aromás tartalmának eltávolítására az extraháló üzemben dietilénglikol helyett tetraetiléngükolt alkalmazunk ol4Q dószerként. így a meglévő berendezésben a hatékonyabb oldószer felhasználásával a termék aromástartalma nagyobb mértékben csökken, mint az eddigi eljárásoknál, így pl. a benzoltartalom mindig 1 t% alatt (0,2 i% közelében), a toluoltartalom pe45 dig 1 és 3 t% között tartható. Ez a csekély aromástartalom a raffinátot már alkalmassá teszi egyszerű technológia alkalmazásával aromásmentes nhexán és speciálbenzinek előállítására.

Következő lépésként az oldószer csökkentésére az extraháló egységben két fokozatú réskeverős vizes mosást és ezt követő ülepítést végzünk Ezzel a megoldással a raffinát tetraetilénglikol-tartaimát í-2 mg/kg értékre csökkentjük. A kapott termék a hidrogénező egységben a katalizátor károsodása nélkül kb. 3 éves ciklustdővel (regenerálás nélkül) biztosítja a végtermékekre előírt minimális aromástartalmat.

A n-hexán és a speciálbenzinek gyártására alapanyagul szolgáló - a fentiek szerint előállított 60 ún. raffinát főbb jellemzői a laboratóriumi kísérletek során az alábbiak: ·>

sűrűség, 20 °C (g/ml) 0,682 kezdő forráspont, °C 52 ⁶⁵ végforráspont, ’C 110

194 összetétel:

paraffinok
c₄	0,11 %
c_s	7,39 %
i*C«	32,23 %
n-C_e	18,62 %
M-c-pentán	7,54 %
c-C₆	1,32%
egyéb paraffin	28,38 %
aromások
benzol	0,60%
toluol	2,59 %
etil-benzol	0,12 %
para-xilol	0,23 %
meta-xilol	0,64 %
orto-xilol	0,23 %
kéntartalom	1 ppm
Amint az elemzésből	látható a raffinátnak.

n-hexán és speciálbenzineket előállító eljárás alapanyagaként két jelentős előnye, hogy — magas, kb. 20 t% n-hexántartalma és az, hogy

- gyakorlatilag kénmentes, ezért nem kell külön. kénmentesítésről gondoskodni.

Az eljárás során először desztillációval elkülönítjük a n-hexán és a kívánt forrponttartományú speciálbenzinek elegyét, majd ezt az ún. célfrakciót a benne lévő aromás vegyületek telítése céljából kata-; litikus hidrogénező kezelésnek vetjük alá. Katalizátorként alumínium-oxid hordozóra felvitt nagy platinatartalmú (0,3-0,8 t%) és 0,5-1 t% halogéntartalmú katalizátort (mely egyéb fémkomponenseket, pl. rhénium, is tartalmazhat) használunk.:

A célfrakció aromásmentesítését üzemszerűen 20-40 bar nyomáson, 180-250 °C hőmérsékleten, 1 - 3 m³/m³h térsebességgel végezzük úgy, hogy 1 m³ alapanyagra 500- 1000 Nm³ hidrogéndús gázt cirkuláltatunk. *

Ezt követően egy, két desztilláló kolonnából álló berendezésben a megfelelő forrpont-tartományú η- ί hexán, illetve speciálbenzin frakciót desztillációval; különítjük el.

Az alábbiakban példák során - az 1. ábrára ²hivatkozva - részletesen ismertetjük eljárásunkat.

525 le, mely jó oktánszáma miatt motorbenzinhez keverhető.

A torony fenéktermékét 122 °C-on a P2 szivatytyúval a K.2 kolonnába nyomattuk desztillációra (nyomás 1,2 bar, fejhőmérséklet 103 ’C, reflux 30 m³/h, fenékhőmérséklet 145 °C). Fenéktermékként 1 m³/h desztillációs maradékot kaptunk. A desztilláció 10 m³/h fejterméke számunkra a célfrakció, melyet a P3 szivattyú segítségével nyomattunk a hidrogénező körbe, ahol a C1 kompresszorral keringetett hidrogéndús gázzal kevertük. A telíj tési reakció során elhasznált gáz pótlására a komp! resszor szívó oldalán az Al adszorber elé 200 Nm³/ h mennyiségű — a reformáló üzemből nyert hidrogéndús gázt vezettünk.

A célfrakció és a hidrogéndús gáz keveréke a H2 hőcserélőben 180 °C-ra melegszik fel. Ezt a keveréket a H6 csőkemencébe vezettük, ahol a telítési reakció lejátszódásához szükséges 210 ’C-ra melegítettük fel, majd 6 m³ mennyiségű alumíniumoxid hordozón 0,5— 1,0 t% halogénnel promotált 0,3 —0,8 t% Pl-t tartalmazó katalizátorral töltött 25 bar nyomáson üzemelő Rl reaktorba nyomattuk az aromás vegyületek telítésére. A reaktorból kilépő elegyet a H2 hőcserélőben és hűtőben 40-50 °C-ra hűtöttük és az Szí szeparátorba juttattuk, innen a gázfázist az A1 adszorberen keresztül a reaktorkor Cl cirkulációs rendszerébe vezettük. A folyadék fázist gőzös előmelegítőn keresztül 100 °C-on a K3 stabilizáló kolonnába (nyomás 4,5 bar, fejhőfok 90 ’C, reflux 3 m³/h, fenékhőfok 110 °C) juttattuk, melyet á H3 visszaforralóval melegítettünk.

Fejpárlatként a mellékreakciók során keletkező könnyű szénhidrogéneket (max. 50 Nm³/h) vettük le, majd a hasznos frakciót a 110 ’C-on és 1,5 bar nyomáson üzemelő H7 csőkemencével fűtött K4 kolonnába (fejhőmérséklet 93 ’C, reflux mennyisége 70 m³/h, fenékhőmérséklet 120 °C) juttattuk és ledesztilláltuk. Fejtermékként 5 m³/h 55 % tisztaságú n-hexán frakciót, fenéktermékként 80- 105°C forrpont határú speciálbejuzint nyertünk, melynek egy részéhez 10—30 t%-ban keverve a KI kolonna fejtermékéből, még a szabványnak mindenben megfelelő benzint kaptunk.

7. példa °C kezdő és 100 ’C végforrpontú benzin alapanyagot 320 - 340 ’C-ra melegítettünk a benzinreformálóban és 30 bar nyomáson hidrogénnel kevertük és Co-Mo katalizátort tartalmazó reaktorba, _ςmajd kiforralóba vezettük, ahol 600 — 800 Nm³/h ^bsztrippgázzal kezeltük. A kapott terméket az extraháló üzemben tetraetilénglikollal extraháltuk, majd vízzel mostuk és ülepítettük. Az így kapott raffinátot 25 m³/h mennyiségben a Pl szivattyúval a Hl θθ hőcserélőn keresztül 90—110’C-ra előmelegítve nyomattuk a K1 kolonnába desztillációra (fejnyomás 2 bar, fejhőfok 90 °C, reflux mennyisége 80 m³/h, fenékhőmérséklet 122 ’C). Fejtermékként 14 m³/h mennyiségű desztillátumot választottunk 55

2. példa

Lényegében az 1. példában leírt eljárással dolgoztunk és ezért a technológia leírása során a továbbiakban csupán az eltéréseket említjük meg.

A KI kolonnába 23 m³/h raffinátot tápláltunk be. A kolonna fejhőfoka 92 ’C, a reflux mennyisége 120 m³/h, fenékhőmérséklete 130’C. Fejtermékként 12 m³/h elődesztillátutnot vettünk le. A fenékterméket 120—140’C juttattuk a K2 kolonnába (fejhőfok 106 ’C, reflux mennyiség 40 m³/h, fenékhőfok 146’C). Fenéktermékként 2,5 m³/h desztillációs maradékot kaptunk. A 8,5 m³/h feldolgozandó frakciót az 1. példában leírtakkal azonos módon kezeltük és a K4 kolonnába juttattuk (nyomás 1,5 bar, fejhőfok 94 ’C, a reflux mennyisége

194 525 m³/h, a fenékhőfok 1Í8°C). Fejtermékként

3,5 m³/h mennyiségű 95 % tisztaságú n-hexánt, fenéktermékként 5 m³/h mennyiségű, 75 - 95 °C forrponthatárú speciálbenzint nyertünk.

A két példa jellemző üzemviteli adatait és a termékminőségeket táblázatosán is összefoglaltuk:

	1. példa	2. példa
Az üzem bedolgozása (m³/h)	25	23
A reaktorkor bedolgozása
(m³/h)	10	8,5
Gázarány (Nm³/m³)	600	700
Térsebesség (m³/m³h)	1,65	1,4
Friss hidrogén igény
(Nm³/h)	200	200
Reaktor nyomás (bar)	25	25
Reaktor belépő hőfok
(°C)	210	210
N-hexán minőség
kezdő forrpont (°C)	67	68,3
végforrpont (°C)	69	69,3
benzoltartalom
(mg/kg)	20	10

toluoltartalom (mg/kg) 0 0 n-hexán-tartalom

(%)	55	min. 95
Speciálbenzin minőség
kezdő forrpont (’C)	80	75
végforrpont (°C)	10'	94
benzoltartalom
(mg/kg)	0	0
aromástartalom
(mg/kg)	80	40
n-hexán-tartalom (%)	max. 5	10

Szabadalmi igénypont

Claims

Eljárás 50-95 % tisztaságú normál-hexán és aromásmentes speciálbenzinek előállítására, azzal jellemezve, hogy a benzin reformálóban Co-Mo katalizátor jelenlétében hidrogénezett, 50— 100 °C 20 között forró benzinpárlatc t sztrippgázzal kezeljük, a kénmentesített reformátumból az aromás vegyületeket tetraetilénglikollal extraháljuk, majd vízzel legalább egyszer mossuk és ülepítjük, majd 0,3-0,8 t% Pt-tartalmú 0,5-1,0 t% halogénnel ²⁵ promotált alumínium-oxid hordozós katalizátor jelenlétében 180 —25Ö °C hőmérsékleten, 20 — 40 bar nyomáson, 1^-3 m³/m³h térsebességgel 500-1000 Nm³/m³ hidrogénnel kezeljük, majd a normál-hexánt és a speciálbenzint kinyerjük.