ITRM20000464A1 - Processo di separazione di idrocarburicolefinici. - Google Patents

Description

Descrizione della domanda di breveto per invenzione industriale avente per titolo PROCESSO DI SEPARAZIONE DI IDROCARBURI OLEFINICI.

L'invenzione si riferisce a un processo per la separazione mediante assorbimento di idrocarburi da una miscela alimentata comprendente gli idrocarburi e un tipo diverso di idrocarburi come la separazione da olefine da paraffine. L’invenzione più specificamente si riferisce ad un metodo per la rigenerazione di un setaccio molecolare utilizzato come letto di protezione in un processo di separazione chimica.

STATO DELLA TECNICA

I setacci molecolari sono ampiamente utilizzati per separare idrocarburi. Ad esempio è noto nella tecnica che la separazione per assorbimento utilizzante un assorbente di setacci molecolare è un metodo efficace per separare idrocarburi olefinici lineari da una miscela di carica comprendente gli idrocarburi olefinici lineari e un’altra classe di idrocarburi avente una simile volatilità quali paraffine o olefine non lineari dello stesso peso molecolare generale. Questo processo è descritto in un lavoro intitolato Olex. Processo per produrre olefine ad elevata purezza presentato da J.A. Johnson, S. Raghuram e P.R. Pujado al meeting nazionale estivo nell’agosto 1987 del'istituto americano degli ingegneri chimici a Minneapolis, Minnesota. Questo lavoro descrive un processo di separazione mediante assorbimento contro corrente con un Ietto mobile simulato per la separazione di olefine a catena diritta da paraffine simili. Una descrizione simile ma più dettagliata di un processo mobile simulato per la separazione di olefine lineari viene proposto nel brevetto U.S. 3.510.423 c

Il brevetto U.S. A - 5.276.246 descrive un processo per la separazione per assorbimento di olefine normali da una miscela di olefine normali e a catena ramificata utilizzando un setaccio molecolare di silice a bassa acidità come la silicalite o il setaccio molecolare ZSM.

Il brevetto U.S. A - 5.300.715 descrive un processo globale per la conversione di paraffine a olefine. Il processo comprende la idrogenazione delle paraffine e la separazione per assorbimento delle olefine da una miscela paraffine/olefine che viene recuperata dall’effluente da una zona di deidrogenazione. Il brevetto descrive una zona utilizzata per asportare selettivamente idrocarburi aromatici da miscele di paraffina/olefina per impedire che gli idrocarburi aromatici disattivino un setaccio molecolare utilizzato nella separazione per assorbimento della miscela paraffina/olefina. La rimozione degli aromatici favorisce inoltre le prestazioni della zona di deidrogenazione del processo. La zona di rimozione degli aromatici viene gettata in modo da contenere un setaccio molecolare che viene rigenerato se necessario.

SOMMARIO

In una forma specifica l’invenzione è un processo per separare olefine da paraffine mediante separazione per assorbimento caratterizzato dal metodo utilizzato per rigenerare un letto di protezione dei setacci molecolari impiegato per asportare i contaminanti dalla corrente di processo. L’uso di una corrente interna esistente come flush e il materiale rigenerante permettono l’integrazione del processo di rigenerazione nel processo di separazione preferito eliminando la necessità di fluidi esterni e permettendo inoltre un facile recupero dei rigeneranti e dei componenti rimossi dalla carica. Una realizzazione generale dell’invenzione può essere caratterizzata per un processo per la separazione di un primo idrocarburo da una corrente di alimentazione comprendente il primo idrocarburo e almeno un altro idrocarburo, il processo utilizza una zona di separazione che mette in contatto la corrente di carica con un materiale di setaccio molecolare e mette in contatto il setaccio molecolare con un desolbente. Il processo periodicamente rigenera il letto di protezione dei setacci molecolari utilizzati nel processo attraverso un primo spurgo della corrente di alimentazione dal letto di protezione utilizzando una corrente di un desolbente utilizzato nella zona di alimentazione e facendo passare l’effluente del letto di protezione in una colonna di frazionamento utilizzata nel processo per separare composti desolbenti e il raffinato, e quindi continuare a far passare una corrente di desolbente attraverso il letto di protezione ma dirigendo l’effluente del letto di protezione in una colonna di frazionamento di recupero di desolbente utilizzato nel processo per recuperare il desolbente.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Il disegno è un diagramma dei flussi di processo semplificato che mostra letti di protezione paralleli 4 e 21 a monte di una camera di assorbimento 7 e mostra inoltre le colonne di frazionamento 12, 26 e 29 impiegate nel processo.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA E REALIZZAZIONI PREFERITE

Gli idrocarburi olefinici sono composti chimici molto utili. Essi vengono fatti reagire fra loro per formare polimeri o con altre molecole in reazioni di alchilazione sia nelle industrie petrolchimiche che in quelle di raffinazione del petrolio per ottenere un ampia varietà di prodotti chimici. E’ spesso necessario che le olefine presentino un relativamente alto grado di purezza per impiegare in modo più efficace le olefine o minimizzare la formazione di prodotto. In altri tempi è desiderabile avere idrocarburi non olefinici presenti nella corrente che contiene una olefina, a causa della loro formazione di sotto prodotti indesiderati. In ambedue i casi è necessario o almeno desiderato separare le olefine dagli idrocarburi non olefmici quali le paraffine. In altri casi l olefina desiderata è solo una particolare tipo di olefina quali olefina normal o alfa olefina, che è presente in una miscela comprendente altri tipi di olefine come le olefine ramificate.

Quando un un’olefina particolarmente desiderata viene miscelata con una specie chimica di volatilità relativa diversa, l 'olefina è normalmente recuperata dalla miscela mediante un semplice accorgimento nella distillazione frazionata. Comunque in molti casi, l'olefina è presente nella miscela contenente uno o più idrocarburi diversi presentanti volatilità abbastanza simili, ciò che rende una tale separazione difficile o impossibile mediante distillazione frazionata. Una comune esempio di questo avviene quando le olefine sono prodotte mediante deidrogenazione di una paraffina o di una miscela di paraffina. Poiché la reazione di idrogenzione non procederà fino a compimento a causa di sollecitazioni di equilibrio, la corrente di prodotto dalla zona di idrogenazione è una miscela omologa di paraffine e olefine della stessa struttura chimica generale. Questi composti avranno punti di ebollizione del tutto simili e sono molto difficili da separare mediante distillazione frazionata. In questo caso la separazione per assorbimento è spesso il metodo di separazione più economico, quando la separazione utilizza un assorbente che è selettivo per una specie come le olefina, rispetto alle altre.

Le olefine recuperate nella zona principale di separazione delle secondo il processo in oggetto possono essere sia olefine a catena diritta sia olefine ramificate o ambedue in dipendenza dalla applicazione del processo. Gli idrocarburi non recuperati nella corrente di carica possono essere tipi diversi di olefine o paraffine o loro miscele. II processo può quindi essere specifico per il recupero di normali olefine da miscele che comprendono isoolefine e/o paraffine. Il prodotto olefinico può comprendere una molecola singola quale isopentene o miscele, quali n - eseni e n - epteni. Il prodotto olefinico può anche comprendere un ampio intervallo di diversi numeri di carbonio di omologhi con intervallo di C10 e C14 di olefine lineari particolarmente desiderate per l impiego nella produzione di alchil benzeni lineari utilizzati come precursori di detergenti.

La separazione per assorbimento può essere eseguita utilizzando una varietà di tecniche diverse quali le operazioni a letto oscillante utilizzanti due o più letti fissi con stadi di assorbimento e rigenerazione ciclici fra loro, operazioni a letto mobile nel quale l’assorbente viene trasportato tra le zone di assorbimento e desorbimento e operazioni a letto mobile simulato (SMB), come descritto in US A - 3.510.423; 3.720.604; 3.723.302 e 3.755.153. Questi brevetti vengono incorporati nella descrizione per il loro insegnamento di base per quanto concerne le tecniche di separazione mediante assorbimento con letti mobili simulati, la monomenclatura e la loro descrizione di assorbenti utili nelle separazioni per assorbimento. Sebbene le separazioni a letto mobile simulate come quelle descritte nei riferimenti sopra citati siano preferite in modo con il quale l’assorbente entra in contatto con la corrente di alimentazione non è un fattore limitante della presente invenzione. La procedura di rigenerazione per assorbenti definita qui è applicabile a qualunque tecnica diversa di assorbimento e per qualunque processo che utilizzi letti di protezione adatti desorbenti e colonne di frazionamenti.

Un processo di separazione mediante assorbimento comprende generalmente uno stadio di assorbimento effettuato in condizioni di assorbimento nelle quali l’assorbente viene portato in contato con la carica contenente l olefina e uno stadio di desorbimento nel quale le olefine assorbite in modo selettivo vengono asportate dall’assorbente in condizioni di desorbimento. Si preferisce che lo stadio di desorbimento sia attivato attraverso il contatto dell’assorbente con il composto desorbente in condizioni relativamente simili a quelle impiegate nello stadio di assorbimento comunque, le olefine assorbite possono essere asportate dall’assorbente mediante una variazione di temperatura o di pressione o di ambedue. Cioè, la separazione per assorbimento mediante oscillazione termica o separazione per assorbimento mediante oscillazione di pressione possono essere utilizzate se desiderate. I sistemi a oscillazione di pressione operano in fase vapore e Io stadio di separazione di olefine nel processo in oggetto può impiegare l’assorbimento in fase vapore e le condizioni di desorbimento. Questi metodi alternativi tipicamente non utilizzano un desorbente che potrebbe limitare l’applicabilità del processo in oggetto. Lo stadio di desorbimento produrrà una corrente di processo contenente una miscela delle olefine desorbite e il desorbente utilizzato nel processo. Questa corrente di processo viene chiamata corrente di estratto ed è preferibilmente fatta passare in una zona di separazione con desorbente e recupero di desorbenti ciò che permette al desorbente di essere riciclato nel processo. Questa zona comprende tipicamente una colonna di distillazione frazionata chiamata nella tecnica colonna di estratto per recuperare il desorbente. I componenti non assorbiti nella corrente di alimentazione vengono rimossi in una corrente di processo chiamata qui corrente di raffinato. Se appropriato questa corrente viene anche fatta passare in una colonna di distillazione frazionata, chiamata qui colonna del raffinato.

Gli idrocarburici aromatici presenti nella corrente di alimentazione al processo saranno raccolti nell’assorbente preferito utilizzato per separare olefine normali dalla corrente di alimentazione. Ciò presenterà diversi effetti deleteri sulla prestazione del processo. Per prima cosa gli idrocarburi aromatici occuperanno i siti attivi dell’assorbente che impedirà a questi siti di essere impiegati nella separazione. La capacità dei setacci molecolari e quindi del processo è ridotta, se gli aromatici continuano ad aumentare essi raggiungeranno una concentrazione di equilibrio. Dopo aver raggiunto la concentrazione di equilibrio non vi sarà raccolta netta di aromatici sull’ assorbente, e essi passeranno attraverso la zona di assorbimento e emergeranno nelle correnti di estratto e di raffinato. Gli idrocarburi aromatici sono normalmente considerati una impurezza nel recupero di olefine normali da correnti di estratto. Gli idrocarburi aromatici presenti nella corrente di raffinato verranno concentrati nelle paraffine. Queste vengono spesso riciclate in una zona di produzione di olefine quale una zona di deidrogenazione. Il passaggio di idrocarburi aromatici in una zona di deidrogenazione catalitica è normalmente considerato indesiderabile poiché gli aromatici possono alchilare le olefine per produrre sottoprodotti. La presenza di aromatici nella carica o nel prodotto di una zona di deidrogenazione può avere altri effetti indesiderati come descritto nel brevetto US-A-5,300,715. Citato in precedenza . Quindi è indesiderabile permettere il passaggio di idrocarburi aromatici compreso il benzene nella zona principale di assorbimento. Gli assorbenti impiegati nel processo presente sono preferibilmente setacci molecolari formati da ossidi inorganici quali silice e allumina, cioè, alluminosilicati. Questi materiali comprendono le zeoliti ben note e commercialmente disponibili quale la zeolite Y e la zeolite X. La struttura dei setacci microcristallini fornita da molte zeoliti è importante nella selettività degli assorbenti per gli idrocarburi olefinici. Comunque si pensa che la presente invenzione potrebbe anche essere impiegata per rigenerare un materiale di ossido inorganico che non sia zeolite ma che sia usato come assorbente in letti di protezione disposti a monte della principale zona di separazione delle olefine. Il termine setacci molecolari è inteso comprendere una ampia varietà di ossidi inorganici che sono adatti come letto di protezione degli assorbenti e/o come assorbenti per la separazione di olefine comprendenti i materiali silicalite descritti nelle suddette anteriorità. Le silicatiti sono setacci molecolari ad alto rapporto silice e allumina che non sono zeoliti per la loro mancanza di capacità di scambio ionico. Le silicaliti sono descritte con migliori dettagli nel US-A-4, 061,724; 4,073,865 e 4,104,294. Un altro tipo di setacci molecolari di ossidi inorganici che possono essere utilizzati come assorbenti è la zeolite del tipo ZSM quale quella descritta nel US-A-3, 702886 (ZSM-5), 3832449 (ZSM-12) 4016245 (ZSM35) 4046859 (ZSM38).

L’ assorbente preferito per l’uso nella zona di separazione è costituito da particelle di circa 20 - 40 mesh (U.S.) formate mediante estrusione o spry - drying di una miscela di un legante quale una argilla o una allumina e una zeolite del tipo X o del tipo Y zeolite. La zeolite di tipo X è descritta in US A - 2.822.244 e la zeolite del tipo Y è descritta in US A - 3.130.007. Le zeoliti possono essere di ione scambiato per sostituire il sodio iniziale con uno o più cationi diversi scelti dai metalli alcalinici, i metalli alcalino terrosi e i metalli da conio. I metalli preferiti comprendono litio, potassio, calcio, stronzio e balio. La combinazione di due o più di questi metalli può essere utilizzata. Il livello preferito di scambio ionico di questi metalli è piuttosto basso. Un assorbente di gran lunga è la forma sodio della zeolite 13 X. La stessa o un diverso setaccio molecolare possono essere utilizzati per assorbire i veleni del setaccio molecolare nel letto di protezione. Il setaccio molecolare utilizzato nel letto di protezione è preferibilmente ampiamente scambiato con i cationi desiderati. Un setaccio molecolare preferito nel l’impiego del letto di protezione è una zeolite X scambiata con litio.

Un problema operativo riferito alla separazione per assorbimento di olefine è l’accumulo di certi composti presenti nella carica di alimentazione, sul sito attivo dell’assorbente. Questi composti tendono a legarsi così strettamente ai siti che la procedura di desorbimento utilizzata per il recupero delle olefine non le asporta. Essi quindi rendono questi siti inadatti per l’assorbimento dell’olefina desiderata. Questi composti sono spesso indicati come veleni di assorbenti. Poiché gli effetti deleteri crescono a causa dell’accumulo di più veleni dalla corrente di alimentazione, la capacità dell’assorbente e quindi del processo globale viene ridotta. La composizione di tali veleni può variare, i più comuni veleni incontrati nel processo in oggetto essendo diolefìne e idrocarburi aromatici. Ciò include idrocarburi aromatici che contengono un etera - atomo quale zolfo o ossigeno sia nella struttura ad anello come nelle catene laterali alchiliche. Gli aromatici a più elevato peso molecolare sono i maggiori veleni. Esempi specifici di composti che sono considerati veleni nella realizzazione preferita dell’invenzione comprendono benzene, toluene, altri benzene alchilati, butadiene, xileni, etilbenzene, tetraline, indani, dinaphthaleni alchilati, e bifenil. Altri veleni comprendono anilina, cresoli, piridina, decalina e tetralina; composti ossigenati come fenoli, naftenofenoli, benzofurani e dibenzofurani; composti azotati come pirroli, piridine, indoli, nafteno piridine e carbazoli; e composti dello zolfo quali benzotiofene, solfolano, dimetil benzotiofene, tiofene e benzentiolo.

E’ uno scopo della presente invenzione fornire un metodo per asportare idrocarburi aromatici da assorbenti di setacci molecolari utilizzati in un letto di protezione per un processo di separazione mediante assorbimento. E’ anche uno scopo di fornire un tale metodo che sia altamente compatibile con gli assorbenti e con le attrezzature già utilizzate nel processo a letto mobile simulato per la preparazione di olefine.

Lo stato della tecnica ha riconosciuto che è desiderabile impedire ai veleni di disattivare i setacci molecolari utilizzati per separare olefine come illustrato nel processo descritto nel brevetto precedentemente citato US A - 5.300.715. In questo processo una zona di rimozione seletiva di aromatici viene impiegata per impedire l’ingresso di aromatici nella zona di separazione per assorbimento. Si stabilisce nel brevetto che la zona di rimozione degli aromatici può utilizzare un assorbente rigenerabile quale un setaccio molecolare. Il riferimento descrive inoltre in termini generali che l’assorbente di questa zona può essere rigenerato come con l’uso di benzene liquido. Non è desiderabile utilizzare benzene o un reagente nel processo in esame poiché piccole quantità di benzene rimarrebbero senza dubbio nel letto fisso di protezione e miererebbero a valle della zona di separazione di assorbimento principale causando la deattivazione dei setacci in questa zona.

La procedura di rigenerazione in oggetto comprende inizialmente l’asportazione della corrente di alimentazione contenente l’olefina dal volume vuoto del setaccio molecolare nel letto di protezione, dal volume interno delle linee di trasferimento e dalle parti associante del reattore. A questo punto il flusso della corrente di alimentazione verrà dirottato verso un’altra quantità di setacci molecolari in un diverso reattore o eventualmente bloccata se il processo impiega soltanto un letto di protezione. Ciò è fattibile se la corrente di processo fluisce in un serbatoio di imagazzinamento piuttosto che direttamente in una zona di separazione. La corrente di alimentazione viene lavata dai setacci molecolari facendo passare una corrente di desorbente attraverso il letto di desorbente. Questa corrente è sostanzialmente priva di aromatici ed è già disponibile per il processo. Questo stadio è preferibilmente effettuato a condizioni simili alle normali condizioni operative alle quali viene trattato il letto di protezione. Lo stadio di lavaggio è effettuato soltanto nella misura in cui è necessario per asportare sostanzialmente la corrente di carica residua dal letto di protezione. La corrente di effluente dal letto di protezione formato da questo stadio viene fatta passare in una colonna di raffinato già impiegato in impianti di separazione del tipo SMB. Questa colonna viene utilizzata in questo processo per separare il raffinato (non assorbito) e i composti desorbiti trovati nella corrente di raffinato già impiegata negli impianti di separazione per assorbimento del tipo SMB. Questa colonna viene utilizzata nel processo per separare i composti del raffinato (non assorbito) e i composti del desorbente trovati nella corrente di raffinato rimossi dalla zona di assorbimento. Il desorbente recuperato può essere quindi riciclato e i composti del raffinato possono essere scaricati dalla zona di separazione senza attrezzature aggiuntive. Poiché tutti i composti nel volume vuoto del letto di protezione si troveranno nello stesso intervallo di punto di ebollizione dei composti del raffinato, tutto il materiale del volume dei vuoti verrà concentrato nella corrente di raffinato. Le olefine presenti nel materiale del materiale di volume di vuoti saranno perduti nel processo di assorbimento ma non saranno scartate dal processo globale. Spesso il raffinato recuperato viene riciclato a un impianto di processo come una apparecchiatura di idrogenazione che produca la corrente di alimentazione ad un impianto di separazione mediante assorbimento. Nessuno dei composti presenti nel volume di vuoti del letto di protezione verrà perduto per rigetto ad una destinazione esterna. Lo stadio di spurgo preferibilmente comprende il far passare fra circa 1 e 3 volumi del letto di liquido attraverso il letto di protezione.

Nel successivo stadio del procedimento l’assorbente nel letto di protezione viene completamente rigenerato trasportando via dall’adsorbente, gli idrocarburi aromatici, che si sono accumulati dalla carica fino al’apparecchiatura di rigenerazione. Questo viene realizzato facendo continuare il flusso della corrente di desorbente attraverso il letto di protezione. Comunque l’effluente dal letto di protezione viene deviato e non fluisce nella colonna del raffinato. L’effluente potrebbe essere inviato ad una zona esterna di separazione e recupero, ma viene preferibilmente fatto passare in una colonna di distillazione frazionata aggiunta al processo allo scopo di separare i composti del desorbente dagli aromatici rimossi. Questo stadio di rigenerazione potrebbe essere eseguito alle condizioni normali di assorbimento utilizzate nel Ietto di protezione che preferibilmente prevede temperature fra circa 30 e 170 °C. Lo stadio di rigenerazione viene continuato per un tempo sufficiente per permettere ad almeno 2 e preferibilmente fra 5 e 12 volumi di desorbente liquido, di passare attraverso il letto di protezione. A questo punto può essere ripreso il flusso della corrente di alimentazione nel letto di protezione. Ciò mette in evidenza un altro vantaggio dell’invenzione, cioè che non vi è la necessità di asportare il rigenerante dal letto di protezione dopo lo stadio di rigenerazione. Al contrario sarebbe altamente indesiderato riprendere l’uso di un letto di protezione riempito di benzene ciò che viene suggerito nel documento citato come adatto mezzo di rigenerazione. II benzene è un debole veleno dell’assorbente che si accumulerebbe sull’assorbente e influenzerebbe in modo negativo le prestazioni del processo di separazione. Nel processo in oggetto non c’è necessità di lavare via il rigenerante dal letto di protezione. Comunque, poiché il volume vuoto del letto di protezione è riempito di desorbente il flusso iniziale dal letto di protezione (quando viene messo in funzione) conterrà una elevata concentrazione di desorbente. I primi limitati volumi di letto di liquido rimossi dal letto di protezione rigenerato possono quindi essere fatti passare nella colonna del raffinato per permettere il recupero del desorbente. Ciò impedisce che una grande quantità di desorbente entri nella camera principale e disturbi il processo. L’effluente iniziale del letto di protezione rigenerato di fresco può essere fatto passare in una qualunque colonna di frazionamento nel processo che recupera il desorbente.

L'uso della corrente di desorbente come mezzo rigenerante è reso possibile dall'impiego di un assorbente del letto di protezione di forza appropriata. Un assorbente forte richiede l impiego di un desorbente forte come il benzene oppure alcuni aggiustamenti delle condizioni operative quali una temperatura più elevata: Nel processo in esame si è preferito impiegare un setaccio molecolare di silicato di alluminio come componente attivo dell’ assorbente del letto di protezione. Un assorbente diverso può essere impiegato nella zona di assorbimento principale del processo di separazione. Si preferisce usare un assorbente del letto di protezione comprendente zeolite X, la zeolite X scambiata con litio essendo altamente preferita per la sua adattabilità al processo in esame. Tale zeolite conterrà da circa 0,5 a circa 3,0 percento in peso di litio.

II funzionamento del processo in esame può essere apprezzato con riferimento al disegno che rappresenta uno schema semplificato dei flussi di processo che mostrano l’impiego di due letti di protezione per purificare la corrente di alimentazione ad un processo simulato a letto mobile. Riferendoci ora al disegno, una corrente di alimentazione prodotta in un processo di deidrogenazione e comprendente una miscela di paraffine normali e olefine normali aventi lo stesso peso molecolare delle paraffine normali entra nel processo attraverso la linea 1. La corrente di carica viene fatta passare in uno dei due letti di protezione 4 e 21 mediante un sistema a collettore .Al momento indicato nel disegno la corrente di carica della linea 1 fluisce attraverso la linea 3, nella estremità superiore del letto di protezione 4 e quindi passa attraverso un letto di assorbente di setacci molecolari trattenuto all'interno del letto di protezione. Il letto di protezione assorbe selettivamente gli idrocarburi aromatici aventi uno o due anelli.

Questi idrocarburi aromatici sono presenti nella carica di 1 alimentazione tipicamente ad una bassa concentrazione inferiore a circa 4000 - 6000 ppm e possibilmente minore di 100 ppm. Quindi sostanzialmente tutta la corrente di alimentazione entrante passa attraverso il letto di protezione ed emerge attraverso la linea 5. La corrente di carica viene quindi trasferita alla linea 6 che la porta alla camera principale di separazione per assorbimento 7 molto più grande.

La camera di separazione per assorbimento 7 rappresenta i sistemi multi - letto tipicamente impiegati nelle operazioni simulate a letto mobile. Questi sistemi comprendono da circa 10 a circa 30 sotto - letti divisi da griglie di raccolta e distribuzione di fluidi che servono anche come punti per alimentare le correnti di processo alla zona e per rimuovere le correnti di processo dalla zona di assorbimento. Vi è quindi almeno un punto separato per l’aggiunta o il prelievo di fluido per ciascuno dei molteplici sotto - letti di tale sistema. Il luogo nel quale viene fatta passare la corrente di carica nella camera di assorbimento 7 e le altre molteplici correnti vengono alimentate alla camera di assorbimento o rimosse dalla stessa vengono spostate in modo incrementale attraverso la lunghezza della camera in un modo descritto in dettaglio nei riferimenti citati. Questo moto graduale di questi punti di alimentazione e prelievo accoppiati con l’uso di una corrente di riciclo condizionato alimentata mediante la linea 11 provoca una simulazione altamente efficace del passaggio continuo in contro corrente attraverso un letto di assorbente e la rimozione continua di raffinato e delle correnti di estratto. La corrente di raffinato comprende i componenti non assorbiti della corrente di carica più una quantità variabile di materiali desorbenti asportati a causa della loro presenza nel volume vuoto dei letti assorbenti della zona 7. La corrente di raffinato viene rimossa dalla zona di assorbimento 7 attraverso la linea 10 e fatta passare attraverso la linea 25 in una colonna di raffinato26 che separa i componenti del raffinato e i componenti del desorbente. Il desorbente viene recuperato come una corrente di testa attraverso la linea 27 ed i componenti del raffinato vengono recuperati come corrente di fondo attraverso la linea 28. La corrente di raffinato della linea 28 può essere riciclata alla zona di deidrogenazione che genera la corrente di alimentazione della linea 1.

In un processo di separazione per assorbimento, sia la corrente di raffinato, sia la corrente di estratto possono contenere quei composti che sono considerati prodotti importanti del processo. Nel processo in oggetto gli idrocarburi olefinici della corrente di alimentazione si trovano nel prodotto desiderato e sono trattenuti sull’assorbente disposto sulla camera di assorbimento 7. Queste olefine assorbite vengono rimosse dall’assorbente mediante una corrente di materiale desorbente alimentato in un punto diverso della zona di assorbimento 7 attraverso la linea 8. Il passaggio della corrente di desorbimento attraverso i setacci molecolari caricati o altro assorbente della zona di assorbimento 7 determina la formazione di una corrente di estratto trasportata dalla linea 9. Questa corrente viene rimossa in un ulteriore punto diverso nella camera assorbente 7. La corrente di estratto comprende una miscela di idrocarburi olefinici asportati dalla corrente di alimentazione più una quantità variabile di composti desorbenti. Questa miscela viene fatta passare attraverso la linea 9 nella colonna di estratto 12. Nella colonna di estratto la miscela entrante di materiale desorbente e di idrocarburi olefinici viene separata mediante distillazione frazionata in una corrente di fondo che comprende gli idrocarburi olefinici prodotti che viene asportata attraverso la linea 13 ed una corrente di testa comprendente i composti desorbenti. Preferibilmente i composti desorbenti sono olefine a peso molecolare più basso. I desorbenti recuperati in questo modo, vengono rimossi nella linea 14 e divisi fra una porzione fatta passare nella linea 16 per la rigenerazione del letto di protezione ed una porzione maggiore prelevata attraverso la linea 15. Il materiale nella linea 15 insieme a quello nella linea 27 potrebbero essere fatti passare nella linea 8 come il desorbente del processo, ma detto materiale viene mostrato come inviato ad una sorgente esterna per rappresentare il passaggio del materiale di testa ai sistemi di immagazzinamento e distribuzione richiesti per la condotta del processo.

Mentre l’assorbente nel letto di protezione 4 viene utilizzato per trattare le correnti di carica , l’assorbente nel letto di protezione 21 può essere rigenerato. Ci si attende che il periodo di tempo richiesto per la rigenerazione sia molto minore del periodo di tempo nel quale il letto assorbente può essere impiegato per trattare la corrente di carica. La lunghezza del ciclo utile del letto assorbente in ambedue i letti di protezione 4 e 21 può essere regolato modificando la quantità di setacci molecolari nel letto di protezione. La dimensione dei letti di protezione e le velocità di flusso delle correnti di rigenerazione possono quindi essere regolate per ottimizzare l’economia della rigenerazione. Durante la rigenerazione una corrente di materiale desorbente viene fatta passare attraverso lo stesso sistema a collettore che devia la corrente di carica .La corrente desorbente della linea 16 fluirà attraverso le linee a collettore 20 nel letto di protezione 21. Il passaggio del materiale desorbente attraverso i setacci molecolari tenderà in primo luogo a spurgare il liquido dal volume dei vuoti del letto di setacci molecolari e dagli altri volumi di vuoto delle linee e dei reattori associati. Ciò formerà una corrente di flushing trasportata dalle linee 22 alle linee 23. La corrente effluente dal letto di protezione essendo rigenerata comprenderà inizialmente una miscela del materiale desorbente utilizzato come rigenerante più il materiale trattenuto nel volume vuoto del letto di proiezione. Poiché il materiale nel letto di protezione è il materiale della corrente di carica esso presenta un valore significativo in quanto esso contiene le olefine desiderate. Esso contiene anche paraffine che possono essere riciclate alla zona di deidrogenazione. E’ quindi indesiderabile respingere questo materiale ed esso viene fatto passare nella linea 24 che lo porta alla linea 25 per il suo passaggio nella colonna di raffinato 26. Sostanzialmente tutta la corrente di carica contenuta nel letto di protezione che è in fase di rigenerazione può quindi essere catturata. La separazione per assorbimento come quella realizzata nel processo in oggetto viene tipicamente impiegata quando la separazione per distillazione frazionata non è fattibile a causa della varietà dei composti o della vicinanza dei punti di ebollizione. Nell’esempio in esame le olefine e le paraffine presentano punti di ebollizione simili e ambedue passeranno nella corrente di raffinato della linea 28.

Lo stadio di flussaggio che permette il recupero dei componenti della corrente di alimentazione come descritto appena prima viene effettuato soltanto per un breve tempo. II passaggio continuato del desorbente attraverso il letto di protezione inizierà a rimuovere i composti aromatici trattenuti accumulati sul letto assorbente. Non si desidera fare passare questi materiali nella colonna del raffinato. Quindi, la corrente effluente dal letto di protezione essendo rigenerata viene deviata dalla linea 24 alla linea 30. L’effluente dal letto di protezione che è sottoposto allo stadio di rigenerazione viene quindi fatto passare attraverso la linea 30 in una colonna addizionale di distillazione frazionata 29 progettata e fatta funzionare sotto condizioni che permettano la separazione degli idrocarburi entranti in una corrente di materiale desorbente asportato come corrente di testa nella linea 31 e in una corrente netta di fondo contenente le impurità aromatiche trasportate mediante la linea 32. Dopo che il letto di protezione ha raggiunto un grado sufficiente di rigenerazione determinato mediante analisi della corrente effluente o con una semplice definizione dei tempi e misura della velocità di flusso del materiale desorbente, il flusso del materiale desorbente attraverso il letto di protezione può essere interrotto. Ci si può quindi aspettare che la quantità di materiale caricato nella colonna di frazionamento 29 sia abbastanza piccola. La composizione del materiale caricato nella colonna 29 ed anche nelle colonne 12 e 26 tenderà a variare con il tempo a causa dell’accumulo del materiale del volume dei vuoti. E! quindi pratica corrente utilizzare tamburi di miscelazione e di compensazione che tendono a stabilizzare la composizione della corrente di carica alle colonne. Questi elementi facoltativi non sono riportati sul disegno. Il processo illustrato nel disegno è soggetto a variazioni considerevoli. Ad esempio la zona di assorbimento o camera 7 potrebbe comprendere due o più camere multi - letto separate in un funzionamento a letti mobili simulato. Alternativamente la camera assorbente 7 potrebbe comprendere una pluralità di letti assorbenti che funzionino come letto oscillante. Inoltre non c’è la necessità di impiegare nel processo due letti di protezione. Il processo in esame può essere impiegato con un singolo letto di protezione o con tre o più letti di protezione. La camera di assorbimento 7 può anche comprendere diverse forme di contatto assorbente -carica come un vero sistema a letto mobile o anche un sistema di separazione mediante assorbimento a letto fluidizzato.

Il processo in questione è stato descritto nella forma applicata ad un processo per la separazione mediante assorbimento di olefine e paraffine. La tecnica di separazione di olefine e paraffine non è l'aspetto caratterizzante dell’applicazione del processo in esame in quanto esso fondamentalmente si riferisce a metodi per rigenerare i letti di protezione che preparano una corrente di alimentazione per uno stadio di separazione. La zona di separazione o camera assorbente 7 potrebbe quindi essere sostituita da altre fonne di separazione quali una zona di cristallizzazione, o una zona di separazione liquido - liquido.

Una realizzazione preferita può quindi essere caratterizzata come un processo simulato a letti mobili per la separazione di idrocarburi olefinici lineari da una corrente di carica comprendente idrocarburi olefinici lineari ed altri tipi di idrocarburi, il quale processo comprende mettere in contatto la corrente di alimentazione con il letto di setacci molecolari in condizioni che determinano la ritenzione selettiva di idrocarburi olefinici su setacci molecolari e la risultante formazione di una corrente di raffinato che viene fatta passare in una colonna di raffinato, recuperare gli idrocarburi olefinici trattenuti dai setacci molecolari mediante contatto dei setacci molecolari con un desorbente, caratterizzato dal fatto che un letto di protezione viene usato per rimuovere gli idrocarburi aromatici dalla corrente di carica ed è periodicamente rigenerato in una procedura che comprende per prima cosa spurgare il letto di protezione facendo passare una corrente di rigenerazione comprendente il desorbente attraverso il letto di protezione e contemporaneamente facendo passare l’effluente del letto di protezione nella colonna di raffinato per recuperare i componenti della corrente di alimentazione e quindi continuare a far passare la corrente di rigenerazione attraverso il letto di protezione e far passare l’effluente del letto di protezione nella colonna di recupero del desorbente. Qualche tempo dopo che la rigenerazione di questo letto di protezione è completata il letto di protezione viene di nuovo utilizzato per trattare quantità addizionali di corrente di carica. Il flusso della corrente di carica viene fatto ripartire e il fiusso del letto di protezione rigenerato di fresco viene fatto passare nella colonna di raffinato e quindi dirottato nel letto principale dei setacci molecolari.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo per la separazione di un primo idrocarburo da una corrente di carica comprendente detto primo idrocarburo e almeno un altro idrocarburo in una zona di separazione che mette in contatto la corrente di carica con un materiale a base di setacci molecolari e mette in contatto il materiale a base di setacci molecolari con un desorbente, il quale processo comprende far passare almeno una porzione della corrente di carica attraverso un setaccio molecolare, rigenerare periodicamente il Ietto di protezione di setacci molecolari utilizzato nel processo spurgando dapprima la corrente di carica dal letto di protezione utilizzando una corrente di desorbente utilizzata nella zona di separazione e facendo passare l’effluente dal letto di protezione in una prima colonna di frazionamento utilizzata nel processo per separare i composti del desorbente e del raffinato, e continuando quindi a far passare una corrente del desorbente attraverso il letto di protezione, ma dirigendo l’effluente del letto di protezione in una seconda colonna di frazionamento utilizzata nel processo per recuperare il desorbente.
2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1 nel quale il setaccio molecolare usato nel letto di protezione è un alluminosilicato di composizione diversa dall’assorbente usato per realizzare la separazione.
3. 3. Processo secondo la rivendicazione 1 nel quale il desorbente comprende un idrocarburo olefinico.
4. 4. Processo secondo la rivendicazione 1 nel quale la zona di separazione è una zona di assorbimento continuo e la carica contiene un veleno per il setaccio molecolare della zona di separazione per assorbimento continuo e la messa in contatto della miscela di alimentazione con il letto di protezione assorbe il veleno dell’ assorbente.
5. 5. Processo secondo la rivendicazione 1 nel quale il processo separa idrocarburi olefinici lineari da una corrente di carica comprendente idrocarburi olefinici lineari ed altri tipi di idrocarburi, la corrente di carica entra in contatto con il letto di protezione in una zona di separazione sotto condizioni che determinano la ritenzione selettiva di idrocarburi olefinici sul setaccio molecolare e la risultante formazione di una corrente di raffinato che viene fatta passare in una prima colonna di frazionamento che agisce come colonna di raffinato, gli idrocarburi olefinici trattenuti dal setaccio molecolare vengono recuperati mettendo in contatto il setaccio molecolare con un desorbente e il letto di protezione viene usato per asportare gli idrocarburi aromatici.
6. 6. Processo secondo le rivendicazioni da 1 a 5 nel quale il setaccio molecolare utilizzato nel letto di protezione è una zeolite del tipo X scambiata con litio.
7. 7. Processo secondo la rivendicazione 5 nel quale dopo che la rigenerazione del letto di protezione è completata il flusso della corrente di carica verso il letto di protezione rigenerato di fresco viene riattivato e l’effluente iniziale proveniente dal Ietto di protezione rigenerato viene fatto passare nella colonna del raffinato.
8. 8. Processo secondo la rivendicazione 5 nel quale il desorbente comprende un idrocarburo olefinico di peso molecolare inferiore rispetto a quello degli idrocarburi olefinici trattenuti.