RU2683083C1 - Способ очистки углеводородных газов от примесей - Google Patents
Способ очистки углеводородных газов от примесей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683083C1 RU2683083C1 RU2017144585A RU2017144585A RU2683083C1 RU 2683083 C1 RU2683083 C1 RU 2683083C1 RU 2017144585 A RU2017144585 A RU 2017144585A RU 2017144585 A RU2017144585 A RU 2017144585A RU 2683083 C1 RU2683083 C1 RU 2683083C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zeolite
- impurities
- gas
- adsorption
- isobutane
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 38
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 38
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 45
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 15
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims abstract description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical class [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 6
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 2
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 90
- NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N isobutane Chemical compound CC(C)C NNPPMTNAJDCUHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 84
- 239000001282 iso-butane Substances 0.000 description 40
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 20
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 10
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 5
- BTVWZWFKMIUSGS-UHFFFAOYSA-N dimethylethyleneglycol Natural products CC(C)(O)CO BTVWZWFKMIUSGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 3
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQHSIRTYSFLSRM-UHFFFAOYSA-N alumanylidynechromium Chemical compound [Al].[Cr] QQHSIRTYSFLSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N dimethyl butane Natural products CCCC(C)C AFABGHUZZDYHJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- XUZDJUDKWXESQE-UHFFFAOYSA-N chromium copper zinc Chemical compound [Cr].[Zn].[Cu] XUZDJUDKWXESQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DQIPXGFHRRCVHY-UHFFFAOYSA-N chromium zinc Chemical compound [Cr].[Zn] DQIPXGFHRRCVHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- XLNZHTHIPQGEMX-UHFFFAOYSA-N ethane propane Chemical compound CCC.CCC.CC.CC XLNZHTHIPQGEMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 239000002044 hexane fraction Substances 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Изобретение относится к газо- и нефтеперерабатывающей, нефтехимической отраслям промышленности, а именно к способу очистки углеводородных газов от примесей. Предлагаемый способ очистки углеводородных газов от примесей в жидкой фазе осуществляют путем адсорбции на предварительно прокаленном цеолите типа X. При этом перед адсорбцией углеводородный газ пропускают через слой сильнокислотного сульфокатионитного катализатора КУ-2ФПП, который предварительно подвергают процессу набухания, а после адсорбции цеолит регенерируют десорбирующим газом при повышенной температуре. Изобретение позволяет повысить глубину очистки углеводородных газов от примесей, среди которых кислородсодержащие органические соединения, сернистые соединения, вода и соли железа, а также увеличить срок службы адсорбента. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 5 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к газо- и нефтеперерабатывающей, нефтехимической отраслям промышленности, к процессам получения и использования низших парафиновых углеводородов в процессе дегидрирования на пылевидных алюмохромовых катализаторах, а именно к процессу очистки углеводородов от примесей влаги, метанола, диметилового эфира, этиленгликоля, сернистых соединений и солей железа, предшествующему дегидрированию.
Известно, что присутствие примесей влаги, метанола, диметилового эфира, этиленгликоля и сернистых соединений ухудшает каталитические характеристики пылевидных алюмохромовых катализаторов при дегидрировании углеводородов. Соли железа в процессе дегидрирования восстанавливаются в водородной среде до металлического состояния и инициируют повышенное коксообразование.
Уровень техники
Известен способ извлечения метанола из широкой фракции легкокипящих углеводов (ШФЛУ), включающий разделение ШФЛУ С1-С6, содержащей метиловый спирт, ректификацией в нескольких ректификационных колоннах, выделение этан-пропановой, пропановой, изобутановой, бутановой, изопентановой, пентановой и гексановой фракций и вывод метилового спирта в виде его водного раствора. При этом метиловый спирт дополнительно удаляют из пропановой фракции при ее отмывке водой, подаваемой противотоком (патент РФ №2254316, опубл. 20.06.2005). В ходе процесса достигается содержание метилового спирта в выводимом водном растворе от 4,5 до 7,0 мас. %. Основным недостатком данного способа является высокое остаточное содержание метанола.
Известны также каталитические способы очистки углеводородных смесей от метанола. Первый из них включает контакт метанолсодержащего углеводорода с цинк-хромовым или медно-цинк-хромовым катализатором или катализатором на основе цеолитов группы пентасилов (патент РФ №2293056, опубл. 10.02.2007). Данный способ позволяет снизить содержание метанола с 1,5-5 мас. % до 0,01-0,05 мас. % Недостатком данного способа является высокое остаточное содержание примеси метанола в углеводородах.
Второй из каталитических способов включает контактирование сырья с катализатором, содержащим платину, при повышенных температуре и давлении (патент РФ №2402515, опубл. 27.10.2010). Данный способ позволяет очищать углеводороды от метанола до содержания не более 5 ppm, недостатком же способа является использование дорогостоящего платиносодержащего катализатора.
Помимо каталитических известны также способы очистки углеводородных газов с использованием цеолитов.
В патенте РФ №2356622 (опубл. 27.05.2009) описан способ адсорбционной очистки парафиновых углеводородов от примесей метилового спирта при атмосферном давлении с использованием синтетического цеолита NaA, модифицированного активными металлами Ni или Се, с проведением регенерации адсорбента в токе водорода. Недостатки данного способа: усложнение технологии получения адсорбента, модифицированного солями металлов Ni или Се, и его значительная стоимость.
В патенте РФ №2115684 (опубл. 20.07.1998) раскрыт способ очистки углеводородных газов от воды и сернистых соединений, включающий пропускание смеси углеводородов через размещенные последовательно слои цеолитов NaA, СаА и NaX. Данный способ позволяет достичь остаточного содержания воды 0,0005 г/м3 и сернистых соединении 0,000053 г/м3 (0,00001 мас. %). К недостаткам данного способа можно отнести необходимость частой регенерации адсорбентов.
Существует также способ очистки углеводородных газов, заключающийся в пропускании сырья в жидкой фазе через сорбенты, расположенные в трех последовательно расположенных адсорберах (патент РФ №2508283, опубл. 27.02.2014). Первый по ходу технологического процесса адсорбер заполнен оксидом алюминия, второй - цеолитом NaA, третий - цеолитом NaX. В результате осуществления данного способа достигается остаточное содержание воды и сернистых соединений менее 0,0001%. Недостатком данного способа является частое забивание пор адсорбентов и необходимость их частой регенерации.
Наиболее близким к заявляемому является способ очистки сжиженных углеводородных газов от метанола, включающий экстракционную отмывку водой и дальнейшую адсорбционную осушку на цеолитах NaA и NaX (патент РФ 2451538, опубл. 27.05.2012).
Недостатком данного способа является невозможность очистки сырья с содержанием метанола более 0,03 мас. %.
Все перечисленные выше способы имеют общий недостаток: они направлены на очистку от узкого круга примесей (метанол, вода, сернистые соединения), что значительно ограничивает их применение в очистке углеводородных газов.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение относится к способу очистки углеводородных газов от примесей в жидкой фазе адсорбцией на цеолите. При этом перед адсорбцией на цеолите углеводородный газ пропускают через слой сульфокатионита.
Очищенные углеводородные газы далее могут быть использованы в качестве сырья для получения олефинов. Процесс получения олефинов включает дегидрирование парафиновых углеводородов, полученных в результате очистки, в кипящем слое пылевидных алюмохромовых катализаторов. Проскок значительных количеств примесей в углеводородных газах оказывает негативное влияние на каталитические характеристики применяемых пылевидных алюмохромовых катализаторов, в связи с этим перед проведением дегидрирования углеводородные газы необходимо подвергать очистке.
Задача настоящего изобретения заключается в повышении глубины очистки углеводородородных газов от примесей, среди которых кислородсодержащие органические соединения, сернистые соединения, вода и соли железа, а также в увеличении срока службы адсорбента.
Техническим результатом настоящего изобретения является повышение глубины очистки углеводородородных газов от примесей, среди которых кислородсодержащие органические соединения, сернистые соединения, вода и соли железа, а также увеличение срока службы адсорбента.
Поставленная задача решается и технический результат достигается за счет пропускания сжиженных углеводородных газов через слой сульфокатионита перед стадией адсорбции на цеолите.
В качестве цеолита в настоящем изобретении могут быть использованы синтетические цеолиты типа X, такие как СаХ и NaX, близкие по своим характеристикам. Предпочтительно использовать NaX.
Выбор цеолита связан с тем, что предлагаемые синтетические цеолиты отличаются высокой адсорбционной способностью, которая обусловлена наличием микропористой структуры и развитой внутренней поверхностью.
Согласно настоящему изобретению на цеолите адсорбируются примеси, включающие кислородсодержащие органические соединения, сернистые соединения, а также воду. Кислородсодержащие соединения включают метиловый спирт, диметиловый эфир и этиленгликоль, а сернистые соединения включают меркаптаны и сульфиды.
Перед проведением адсорбции цеолит предварительно прокаливают. Прокаливание предпочтительно проводится при температуре около 450°С.
После адсорбции цеолит регенерируют десорбирующим газом при повышенной температуре. При этом в качестве десорбирующего газа используют азот, и регенерацию предпочтительно проводят при температуре около 350°С.
Важно отметить, что срок службы адсорбента существенно сокращается в случае присутствия во влаге солей железа, которые забивают поры цеолита.
Авторами было обнаружено, что для удаления солей железа из углеводородных газов может быть использован сильнокислотный сульфокатионитный катализатор КУ-2ФПП. Данный катализатор представляет собой композицию полипропилена и сульфированного сополимера стирола с дивинилбензолом, содержащую воду.
Ранее катализатор КУ-2ФПП (ТУ 2174-013-94262278-2009) использовался в процессах синтеза метил-трет-бутилового эфира (Титова Н.А. и др. Социально-экономические проблемы НТО. - Ярославль. 1990. - с. 23-28) гидратации олефинов (патент РФ 2141468, опубл. 20.11.1989) и дегидратации спиртов (патент SU 343573, опубл. 30.05.1986). Использование данного катализатора для удаления солей железа неизвестно.
Обнаруженная авторами возможность использования сильнокислотного сульфокатионитного катализатора КУ-2ФПП для очистки газообразных углеводородов от солей железа позволила предотвратить забивку пор цеолита, и тем самым увеличить срок службы адсорбента.
Перед проведением очистки катализатор предварительно подвергают процессу набухания для обеспечения оптимального удаления солей железа.
Очистку углеводородных газов от примесей проводят при давлении 0,6-1 МПа.
Способ согласно изобретению может быть применен для очистки углеводородных газов от кислородсодержащих органических соединений, серосодержащих соединений, а также воды и солей железа.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1. Установка очистки изобутана в жидкой фазе от примесей.
Обозначения: 1 - баллон с аргоном; 2 - емкость со сжиженным изобутаном; 3 - дозировочный насос; 4 - адсорбер с цеолитом; 5 - сепаратор; 6 - приемник.
Фиг. 2. Установка очистки изобутана в жидкой фазе от примесей с предочисткой на катализаторе КУ-2ФПП.
Обозначения: 1 - баллон с аргоном; 2 - емкость со сжиженным изобутаном; 3 - дозировочный насос; 4 - адсорбер с цеолитом; 5 - сепаратор; 6 - приемник; 7 - реактор с катализатором.
Фиг. 3. Установка регенерации цеолита.
Обозначения: 8 - клапан; 9 - вентиль тонкой регулировки; 10 - реометр; 11 - преобразователь термоэлектрический; 12 - программный регулятор процесса IUMO IMAGO 500; 13 - печь; 4 - адсорбер с цеолитом.
Осуществление изобретения
Доведение добытой сырой нефти до товарных кондиций происходит в установках комплексной подготовки нефти (УКПН). В УКПН, помимо обезвоживания, сероочистки и обессоливания нефти, осуществляется ее стабилизация, то есть отделение в специальных стабилизационных колоннах легких фракций (т.е. ПНГ и газа выветривания). С УКПН стабилизированная нефть требуемого качества подается в магистральные нефтепроводы. Выделенный ПНГ может быть подвергнут переработке с целью разделения на сухой газ и широкую фракцию легких углеводородов (ШФЛУ), которая представляет особый интерес, т.к. служит основным сырьем для производства полимеров, а также метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ). В дальнейшем на центральной газофракционирующей установке (ЦГФУ) сырье (ШФЛУ) разделяется методом ректификации на фракции индивидуальных углеводородов: пропановая, изобутановая, бутановая, изопентановая, пентановая, гексановая. Важное промышленное значение имеет изобутановая фракция, которая далее подвергается каталитическому дегидрированию до изобутилена, являющегося сырьем для производства МТБЭ - присадки, позволяющей получать высокооктановый бензин.
В производстве изобутилена и МТБЭ используется смешанная изобутановая фракция, представляющая собой смесь свежей и рецикловой изобутановой фракций. При этом со свежим изобутаном поступают следующие примеси: метанол, вода, соединения железа, этиленгликоль, а с рецикловым изобутаном поступают: диметиловый эфир, вода, соединения железа, триметилкарбинол. Данные примеси отрицательно влияют на каталитические характеристики пылевидного алюмохромового катализатора дегидрирования.
В связи с вероятностью присутствия большого количества примесей возможность осуществления изобретения продемонстрирована именно на примере очистки изобутана. Очистка проводится перед дегидрированием изобутана с целью обеспечения стабильной работы катализатора и увеличения срока его службы.
Приведенные примеры составлены на основании проведенных в лаборатории опытов с использованием модельных смесей изобутана и примесей, содержащихся в значительных количествах.
Данные примеры носят исключительно иллюстративный характер и не призваны ограничивать объем настоящего изобретения.
Сущность заявляемого способа раскрывается ниже.
Пример 1.
Перед загрузкой в адсорбер цеолит NaX предварительно прокаливают в среде воздуха в муфельной печи при температуре 450±2°С (погрешность определяется точностью измерительных приборов) в течение 4 часов.
Лабораторная установка для очистки сжиженного изобутана от примесей включает в себя: баллон с аргоном, емкость с изобутаном, насос, адсорбер с цеолитом, сепаратор, приемник (Фиг. 1).
Для опытов по очистке изобутана от примесей метанола под давлением использовали фракцию изобутановую, содержащую влагу (115 ppm) и метанол (700 ppm). Условия проведения опытов:
| Температура, °С | 25 |
| Давление, МПа | 0,6-0,8 |
| Объем сорбента, см3 | 130 |
| Толщина слоя сорбента, см | 30 |
| Время опыта, мин. | 60 |
| Скорость подачи изобутана, дм3/дм3 цеолита⋅час | 1,15. |
В адсорбере (4) и в емкости с изобутаном (2) аргоном из баллона (1) задают давление 0,6-0,65 МПа. Жидкий изобутан с примесью метанола и воды из емкости (2) насосом (3) подают адсорбер (4), заполненный цеолитом. Процесс очистки ведут до достижения проскоковой концентрации метанола или других примесей в газе 10 ppm. На выходе из адсорбера (4) очищенный изобутан собирают в сепараторе (5) и приемнике (6).
Исходный и очищенный от примесей метанола и воды изобутан анализируют на хроматографе.
Результаты опыта представлены в таблице 1.
После окончания опыта проводят продувку адсорбента в токе азота в течение 1 часа. Регенерацию адсорбента производят продувкой азотом (332 мл/час) при температуре 350±2°С (погрешность определяется точностью измерительных приборов) в течение 4 часов на установке, изображенной на Фиг. 2.
Лабораторная установка для проведения регенерации цеолита включает в себя: клапан, вентиль тонкой регулировки, реометр, преобразователь термоэлектрический, программный регулятор процесса IUMO IMAGO 500, печь, адсорбер с цеолитом (Фиг. 3).
Пример 2.
Перед загрузкой в адсорбер цеолит NaX предварительно прокаливают в среде воздуха в муфельной печи при температуре 450±2°С в течение 4 часов.
Для опытов по очистке изобутана от примесей использовали фракцию изобутановую, содержащую влагу (90 ppm) и метанол (1030 ppm) и диметиловый эфир (611 ppm).
Опыт по очистке сжиженного изобутана от примесей проведен в условиях, описанных в примере 1.
Результаты опыта представлены в таблице 2.
После окончания опыта проводят продувку адсорбента в токе азота в условиях, описанных в примере 1.
Пример 3.
Перед загрузкой в адсорбер цеолит NaX предварительно прокаливают в среде воздуха в муфельной печи при температуре 450±2°С в течение 4 часов.
Для опытов по очистке изобутана от примесей использовали фракцию изобутановую, содержащую влагу (108 ppm), метанол (850 ppm), диметиловый эфир (490 ppm) и этиленгликоль (100 ppm).
Опыт по очистке сжиженного изобутана от примесей проведен в условиях, описанных в примере 1.
Результаты опыта представлены в таблице 3.
После окончания опыта проводят продувку адсорбента в условиях, описанных в примере 1.
Пример 4.
Перед загрузкой в адсорбер цеолит NaX предварительно прокаливают в среде воздуха в муфельной печи при температуре 450±2°С в течение 4 часов.
Для опытов по очистке изобутана от примесей использовали фракцию изобутановую, содержащую влагу (120 ppm), метанол (2517 ppm), диметиловый эфир (283 ppm) и этиленгликоль (95 ppm).
Опыт по очистке сжиженного изобутана от примесей проведен в условиях, описанных в примере 1.
Результаты опыта представлены в таблице 4.
После окончания опыта проводят продувку адсорбента в условиях, описанных в примере 1.
Пример 5.
Перед загрузкой в реактор катализатор КУ-2ФПП подвергают процессу набухания в паровом конденсате при температуре 25°С в течение 72 часов, что позволяет достигнуть максимальной степени набухания (36 об. %). После удаления избыточной влаги катализатор помещают в реактор.
Перед загрузкой в адсорбер цеолит NaX предварительно прокаливают в среде воздуха в муфельной печи при температуре 450±2°С в течение 4 часов.
Лабораторная установка для очистки сжиженного изобутана от примесей с предочисткой на катализаторе КУ-2ФПП включает в себя: баллон с аргоном, емкость с изобутаном, насос, реактор с катализатором, адсорбер с цеолитом, сепаратор, приемник (Фиг. 2).
Для опытов по очистке изобутана от примесей использовали фракцию изобутановую с тем же содержанием примесей, что и в опыте 4.
Условия проведения опытов:
| Температура, °С | 25 |
| Давление, МПа | 0,6-0,8 |
| Объем катализатора, см3 | 45 |
| Толщина слоя катализатора, см | 18 |
| Объем сорбента, см3 | 130 |
| Высота слоя сорбента, см | 30 |
| Время опыта, мин. | 60 |
| Скорость подачи изобутана, дм3/дм3 цеолита⋅час | 1,15. |
В реакторе (7), адсорбере (4) и в емкости с изобутаном (2) аргоном из баллона (1) задают давление 0,6-0,65 МПа. Жидкий изобутан с примесями метанола, воды, диметилового эфира и этиленгликоля из емкости (2) насосом (3) подают в реактор (7), заполненный катализатором, адсорбер (4), заполненный цеолитом. Процесс очистки ведут до достижения проскоковой концентрации метанола или других примесей в газе 10 ppm. На выходе из адсорбера (4) очищенный изобутан собирают в сепараторе (5) и приемнике (6).
Результаты опыта представлены в таблице 5.
После окончания опыта проводят продувку адсорбента в условиях, описанных в примере 1.
Как видно из представленных примеров на цеолите NaX наблюдается глубокая очистка углеводородного газа по метанолу (примеры 1-5).
Одновременно с очисткой от метанола на цеолите NaX происходит осушка газа и удаление из него таких примесей как: диметиловый эфир (пример 2), а также диметиловый эфир и этиленгликоль (примеры 3-5).
Очистка углеводородных газов от солей железа, содержащихся во влаге газа, проведенная перед адсорбцией, на катализаторе КУ-2ФПП, позволяет увеличить срок службы цеолита.
Claims (8)
1. Способ очистки углеводородных газов в жидкой фазе от примесей в жидкой фазе путем адсорбции на предварительно прокаленном цеолите типа X, отличающийся тем, что перед адсорбцией углеводородный газ пропускают через слой сильнокислотного сульфокатионитного катализатора КУ-2ФПП, который предварительно подвергают процессу набухания, после адсорбции цеолит регенерируют десорбирующим газом при повышенной температуре.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используется синтетический цеолит типа X.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что синтетический цеолит типа X представляет собой СаХ или NaX, предпочтительно NaX.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прокаливание цеолита предпочтительно проводится при температуре 450±2°С.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве десорбирующего газа используют азот.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регенерацию предпочтительно проводят при температуре 350±2°С.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что очистку проводят при давлении 0,6-1 МПа.
8. Применение способа по пп. 1-7 для очистки от кислородсодержащих органических соединений, серосодержащих соединений, а также воды и солей железа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144585A RU2683083C1 (ru) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Способ очистки углеводородных газов от примесей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144585A RU2683083C1 (ru) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Способ очистки углеводородных газов от примесей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683083C1 true RU2683083C1 (ru) | 2019-03-26 |
Family
ID=65858650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144585A RU2683083C1 (ru) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Способ очистки углеводородных газов от примесей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683083C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788975C1 (ru) * | 2022-05-06 | 2023-01-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Установка очистки инертных газов |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4149859A (en) * | 1976-10-21 | 1979-04-17 | Shell Internationale Reserach Maatchappij B.V. | Process for cooling and separation of dry particulate matter from a hot gas |
| US4847000A (en) * | 1987-02-19 | 1989-07-11 | Institut Francais Du Petrole | Process for manufacturing synthesis gas or hydrogen by catalytic conversion of methanol in the liquid phase |
| RU2174048C1 (ru) * | 2000-05-23 | 2001-09-27 | Уфимский государственный нефтяной технический университет | Способ приготовления катализатора для синтеза метилтрет-бутилового эфира |
| RU2224581C1 (ru) * | 2002-11-25 | 2004-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" | Установка подготовки углеводородного газа |
| RU2289608C2 (ru) * | 2004-11-12 | 2006-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Установка очистки жидкого углеводородного сырья от метанола (варианты) |
| RU2451538C1 (ru) * | 2010-11-15 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" | Способ очистки сжиженных углеводородных газов и установка для ее осуществления |
| RU2465041C1 (ru) * | 2011-05-04 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Сибур-Нефтехим" | Способ совместной очистки природного газа от фракции тяжелых углеводородов и серусодержащих примесей |
-
2017
- 2017-12-19 RU RU2017144585A patent/RU2683083C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4149859A (en) * | 1976-10-21 | 1979-04-17 | Shell Internationale Reserach Maatchappij B.V. | Process for cooling and separation of dry particulate matter from a hot gas |
| US4847000A (en) * | 1987-02-19 | 1989-07-11 | Institut Francais Du Petrole | Process for manufacturing synthesis gas or hydrogen by catalytic conversion of methanol in the liquid phase |
| RU2174048C1 (ru) * | 2000-05-23 | 2001-09-27 | Уфимский государственный нефтяной технический университет | Способ приготовления катализатора для синтеза метилтрет-бутилового эфира |
| RU2224581C1 (ru) * | 2002-11-25 | 2004-02-27 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" | Установка подготовки углеводородного газа |
| RU2289608C2 (ru) * | 2004-11-12 | 2006-12-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" ОАО "НИПИгазпереработка" | Установка очистки жидкого углеводородного сырья от метанола (варианты) |
| RU2451538C1 (ru) * | 2010-11-15 | 2012-05-27 | Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" | Способ очистки сжиженных углеводородных газов и установка для ее осуществления |
| RU2465041C1 (ru) * | 2011-05-04 | 2012-10-27 | Открытое акционерное общество "Сибур-Нефтехим" | Способ совместной очистки природного газа от фракции тяжелых углеводородов и серусодержащих примесей |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788975C1 (ru) * | 2022-05-06 | 2023-01-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Установка очистки инертных газов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200054983A1 (en) | Methods and systems for performing chemical separations | |
| US6303841B1 (en) | Process for producing ethylene | |
| EP0083203B1 (en) | Method for the regeneration of solid adsorbents used to remove undesired compounds from a hydrocarbon stream | |
| JP6814729B2 (ja) | 酸性分子を捕捉するための、ナトリウムを含有しかつアルカリ元素をドープされたアルミナベースの吸着剤 | |
| KR20080036137A (ko) | Ｃ2-ｃ3 올레핀의 정제를 위한 흡착제 | |
| CA2252521A1 (en) | Process for removing nitrogenated and sulfurated contaminants from hydrocarbon streams | |
| JPS62215539A (ja) | 液相オレフイン系ｃ↓３〜ｃ↓５供給原料からのジメチルエ−テルの回収 | |
| EP2054359A2 (en) | Process for removal of oxygenates from a paraffin stream | |
| CN113461513B (zh) | 一种多孔甲酸钴材料及其制备方法和用途、烷烃同分异构体混合物的分离方法 | |
| US10689583B2 (en) | Process for removing sulfur compounds from hydrocarbon streams | |
| TW201722554A (zh) | 將烴進料中含氮化合物的吸附劑再生之方法 | |
| RU2683083C1 (ru) | Способ очистки углеводородных газов от примесей | |
| CA2613546C (en) | A process and apparatus for hydrocarbon separation | |
| US10961172B2 (en) | Method for simultaneously eliminating isobutanal and a feedstocks by adsorption on a zeolite material | |
| KR102348345B1 (ko) | 산 가스의 개선된 흡착 | |
| CN104402663B (zh) | 一种烷烃杂质深度净化方法 | |
| US10428282B2 (en) | Method for simultaneously eliminating isobutanal and ethanol from olefinic feedstocks by adsorption on a porous refractory oxide-based material | |
| CN108499526B (zh) | 一种用于脱除丙烷物流中杂质的吸附剂的制备及应用 | |
| RU2774190C1 (ru) | Способ селективного удаления парафиновых углеводородов из углеводородных фракций нефти | |
| RU2652192C2 (ru) | Способ осушки и очистки природных газов | |
| RU2517705C1 (ru) | Способ удаления сераорганических соединений из жидкого углеводородного топлива | |
| US20150166441A1 (en) | Methods and systems for removing acetone from olefin-containing hydrocarbon streams | |
| RU2402515C1 (ru) | Способ очистки низших алканов | |
| JP2016150931A (ja) | 軽質オレフィンの製造方法 | |
| RU2014116652A (ru) | Способы и устройство для обработки потока углеводородсодержащего исходного сырья |