PL87971B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób poprawiania jakosci weglowodorów aromatycznych i parafinowych pochodzenia petro i karbochemicznego. Rozwój produkcji tworzyw sztucznych, wlókien syntetycznych i elasto¬ merów powoduje wzrastajace zapotrzebowanie na weglowodory glównie aromatyczne.Jednoczesnie zaostrzaja sie wymagania czystosci surowców przeznaczonych dja syntez chemicznych.Uzyskiwane frakcje weglowodorów w zaleznosci od pochodzenia i stosowanych technologii charakteryzuja sie rózna czystoscia. Szczególnie niekorzystne jest wystepowanie w nich zwiazków olefinowych i dienów, które w dalszych syntezach katalitycznych powoduja szybsze zuzywanie sie katalizatorów przez polimeryzowanie i osadzanie sie na ich powierzchni, co w konsekwencji prowadzi do powstawania koksu na powierzchni tych katalizatorów.Jednym ze znanych sposobów oczyszczania weglowodorów aromatycznych od wymienionych zanieczysz¬ czen jest sposób rafinacji kwasowej i jej modyfikacje - wedlug polskiego opisu patentowego nr 46246. Sposób ten wymaga stosowania stezonego kwasu siarkowego, co jest klopotliwe z uwagi na bezwzgledna potrzebe prawidlowego rozwiazania gospodarki sciekami oraz ograniczone mozliwosci zagospodarowania pozostalego, zanieczyszczonego kwasu.Innym znanym sposobem jest stosowanie naturalnych, uszlachetnionych ziem odbarwiajacych typu ziemi okrzemkowej lub glinokrzemianu. W obecnosci tych katalizatorów z uwagi na ich nieznaczne wlasnosci kwasowe do 0,25 milirównowaznika H7g i stosunkowo niska wartosc powierzchni wlasciwej (do 250 m2/g), proces oczyszczania weglowodorów od zanieczyszczen o charakterze polarnym zachodzi glównie w wyniku adsorpcji fizycznej i tylko czesciowo chemisorpcji. Stosowanie ziem odbarwiajacych stwarza ograniczone mozliwosci z uwagi na trudna technologicznie operacje granulowania (tabletkowania) ziem i niska aktywnosc uzyskiwanych ziem, oraz najczesciej brak mozliwosci ich regeneracji.Jak stwierdzono niedogodnosci tych mozna uniknac, stosujac do poprawiania czystosci poszczególnych weglowodorów, syntetycznie „czyste" glinokrzemiany, badz glino krzemiany syntetyczne modyfikowane dodat¬ kiem tlenków metali jak na przyklad MgO i/lub solami ziem rzadkich, charakteryzujace sie znacznie rozwinieta2 87971 powierzchnia wlasciwa (min, 200 m3/g)oraz wysoka kwasowoscia (minimum 0,3 mlllrównowalnlka H+/g|, & w ipoiób decydujacy wplywa na zwiekszanie Ich wlasnosci katalitycznych w porównaniu z ziemiami odbarwiaja^ cymi pochodzenia naturalnego.Cecha szczególna syntetycznych katalizatorów gllnokrzemianowych o charakterze kwasowym jest to, te na ich powierzchni wystepuja „centra kwasowe" protonowe i aprotopowe o róznej energii, W obecnosci tych katalizatorów proces oczyszczania weglowodorów zachodzi glównie w wyniku chemisorpcji (pierwszy etap procesu). Oddzialywanie centrów aktywnych jest na tyle silne, ze powoduje dodatkowe przesuniecie symetrii ladunków w zwiazku zaadsorbowanym, przez co utworzony zwiazek powierzchniowy oddzialuje z nastepnymi czasteczkami polarnymi (zanieczyszczeniami) w wyniku czego zachodza procesy kondensacji i polimeryzacji (drugi etap procesu). Utworzone polimery i/lub produkty kondensacji pozostaja trwale zwiazane z powierzchnia katalizatora. Jednoczesnie glino krzemiany syntetyczne charakteryzuja sie mozliwoscia stosowania wielokrotnej ich regeneracji termicznej oraz regeneracji metoda wymywania (eluowania) surowcem wsadowym w zlagodzo¬ nych warunkach temperatury i cisnienia w stosunku do warunków procesu, jak równiez stosowania kilkakrotnie wiekszego obciazenia ich surowcem w porównaniu z ziemiami odbarwiajacymi pochodzenia naturalnego, dla których stosuje sie obciazenie surowcem nie wieksze jak 1,5 l/l kat. godz.Poza tym juz w trakcie procesu wytwarzania syntetycznych glinokrzemianów uzyskuje sie produkt w postaci „kesów", lub kulek o zalozonej wielkosci srednicy (wymiarów). Wystepujace w poszczególnych frakcjach weglowodorów zanieczyszczenia typu olefin idienów jak np. 2-penten, metyloheksen, metyloheksa- dien, dwumetylopenten, tiofen i jego pochodne itp. to jest zwiazki o charakterze nienasyconym i polarnym sa wiazane przez centra aktywne katalizatora glinokrzemianowego — ulegaja polimeryzacji i zostaja trwale zwiazane z powierzchnia katalizatora.W zwiazku z powyzszym glinokrzemiany syntetyczne staja sie szczególnie przydatnym czynnikiem do zastosowania w procesie poprawiania jakosci weglowodorów/ Sposób wedlug wynalazku polega na podaniu frakcji odpowiednich weglowodorów lub ich indywidualnych przedstawicieli, do reaktora, wypelnionego katalizatorem glinokrzemianowym, w którym temperatura wynosi 80—500°C, cisnienie 0-40 atm., obciazenie katalizatora surowcem 1-M0I/1 kat.godz. Proces najkorzystniej prowadzi sie w temperaturze 90—400°C, cisnienia 0—35 atm j obciazeniu surowcem 2 do 6 l/l kat.godz.Sposobem wedlug wynalazku uzyskuje sie produkt pozbawiony zwiazków — zanieczyszczen wyzej wymie¬ nionych.Przyklad I. Oczyszczanie benzenu, który charakteryzowal sie stopiem zabarwienia odpowiadajacym wzorcowi nr 4 (wedlug normy ASTM—D—848—62) prowadzono przy zastosowaniu glinokrzemianu syntetyczne¬ go uformowanego w kulki o srednicy 3—5 mm. Powierzchnia wlasciwa zastosowanego glinokrzemianu wynosila okolo 420m2/g, kwasowosc protonowa = 0,44 milirównowaznika H+/g, a stosunek Si02 :AI203 =9:1.Proces oczyszczania benzenu prowadzono w fazie parowej w temperaturze 90—110°C, pod cisnieniem atmosfery¬ cznym i dla wartosci obciazenia katalizatora surowcem wynoszacym 2 l/l kat.godz. Czystosc uzyskiwanego produktu okreslona wedlug wymogu normy ASTMD—848—62 odpowiadala wymaganiom tej normy i odpowia¬ dala barwie wzorca nr 1.Przyklad II. Stosujac katalizator jak w przykladzie I prowadzono proces oczyszczania benzenu pod cisnieniem 10 atm w temperaturze 450°C i obciazenia katalizatora = 6 l/l kat.godz. Czystosc produktu uzyskiwa¬ nego w wyzej opisanych warunkach odpowiadala wzorcowi ponizej nr1, wedlug ww. normy (wzorzec Nr 0 — woda destylowana).Przyklad III. Oczyszczanie toluenu uzyskanego z instalacji rozdzialu aromatów) który charakteryzo- . wal sie stopniem zabarwienia odpowiadajacym wzorcowi nr 5—6 (wedlug normy ASTM D—848—62) prowadzono / stosujac katalizator glinokrzemianowy jak w przykladzie I. Proces oczyszczania toluenu prowadzono w fazie / parowej w temperaturze 130—140°C, pod cisnieniem atmosferycznym i obciazeniu katalizatora surowcem = 2 l/l godz. Czystosc uzyskanego produktu okreslona wedlug wymagan normy ASTM D—848—62 odpowiadala ,. wzorcowi Nr 1.Przyklad IV. Oczyszczanie toluenu o stopniu zabarwienia jak w przykladzie 111 prowadzono w tempe¬ raturze 235°C pod cisnieniem 35 atm i obciazeniu katalizatora surowcem = 4-r 5 l/l kat.godz. Uzyskano produkt o stopniu zabarwienia równym wzorcowi Nr 2 wedlug wymagan normy ASTM D848—62.Przyklad V. Oczyszczanie frakcji benzen, toluen, ksyleny (BTX) uzyskanej w procesie ekstrakcji reformatu (stopien zabarwienia 5) prowadzono w obecnosci katalizatora jak w przykladzie I w warunkach — tem¬ peratura 150°C pod cisnieniem atmosferycznym i obciazeniu katalizatora surowcem = 2 l/l kat.godz. Uzyskano produkt pozbawiony zwiazków olefinowych idienów, którego barwa oznaczona wedlug normy ASTM D—848—62, odpowiadala numerowi wzorca maksimum 2.87971 3 P r z y k l a d VI. Oczyszczanie n-heksanu prowadzono stosujac katalizator jak w przykladzie I w warun¬ kach: temperatura 100°C pod cisnieniem atmosferycznym i obciazeniu katalizatora surowcem = 3 l/l kat.godz.Otrzymano produkt pozbawiony zanieczyszczen typu zwiazków olefinowych idienowych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania weglowodorów aromatycznych, parafinowych lub ich mieszanin od zanieczyszczen typu olefin, dienów i pochodnych tiofenu przez przepuszczanie weglowodorów przez zloze katalizatora, znamienny tym ze jako katalizator stosuje sie syntetyczne glinokrzemiany czyste, badz modyfikowane dodatkiem innych tlenków metali o kwasowosci protonowej powyzej 0,3 miiirównowaznika H+/g.kat., oraz powierzchni wlasciwej powyzej 250 m2/g.kat.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1,znamienny tym, ze proces prowadzi sie w temperaturze 90—450°C pod cisnieniem 0—40 atm. PL