SU1154259A1 - Способ выделени нормальных парафиновых углеводородов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ путем их адсорбции из сьфь , смешанного с водородсодержащим газом-разбавителем и цеолитом ЗА, продувки и десорбции парафинов аммиачньм десорбентом и извлечени  из продукта десорбции целевого продукта, включающий стадии подачи потока после адсорбции на разделение с получением смеси газа-разбавител  с аммиаком и углеводородов, отмывки газа-разбавител  от аммиака водой и рециркул даи его в процесс, регенерации аммиака и возвращени  его в десорбент, отличающийс  тем, что, (Л с целью увеличени  выхода парафинов, повышени  чистоты десорбента и сокращени  удельного расхода цеолита, продувк-у и десорбцию осуществл ют при их временном соотношении

Description

Изобретение относитс  к разделе нию углеводородных смесей и может быть применено в нефтеперерабатываю щей и нефтехимической промьщшенности , в частности дл  получени  высокочистых хсидких парафинов из нефт ных фракций. В насто щее врем  за рубежом дл  получени  высокочистых жидких парафинов используют адсорбционные процессы, основанные на пр1шенении в качестве адсорбентов синтетиче.ских цеолитов MgA и СаА. Эти процессы  вл ютс , в основном , парофазными, изотермическими и изобарическими. Их названи : Изоси .( США), Энсорб (СЗИА), ТСФ (США), Па рексСГДР)и др. Среди внедренных в промышпенность процессов значительное количество производимых жидких парафинов вырабатываетс  процессами, использующими аммиачные десорбенты (Энсорб, Парекс). Известен процесс Энсорб, исполь зующий нефт ное сьфье с содержанием 20% п-парафинов Сщ-С( . Это сьфье, разбавленное аммиаком, после нагрева и испарени  подают в ад сорбер на цеолит СаА. И -Парафины поглощают цеолитом из газо-сырьево смеси, из адсорбера вывод т денормализат в смеси с аммиаком (от пре дьщущей стадии десорбции), подают их на охлаждение и разделение. Пос окончани  стадии адсорбции на насы щенный Н -парафинами цеолит подают десорбент - аммиак дл  их десорбции из цеолита. При этом ста дию десорбции разбивают на 2 части: в первой части на выходе из адсорбера аммиак в смеси с десорбатом, имеющим низкую чистоту по Н -парафинам. Этот поток охлаждают, раздел ют и жидкий десорбат (30% от общего количества) возвращают в сьфье. Поток, получае мый во втарой стадии десорбции, также охлаждают в своем узле, раздел ют , десорбат (с высоким содерж нием Н -парафинов) вывод т из уста новки как готовый продукт (дл  производства ПАВ) или на доочистку (дл  производства БВК). Газовые ам миачные потоки от обеих частей десорбции объедин ют и после компрем ровани  и нагрева возвращают в адсорбер на десорбцию 1 , 9I Недостатками данного способа  вл ютс  необходимость переработки в процессе среднепарафинистого сьфь , содержащего 20% и более Н-парафинов, так как применение дл  разбавлени  сырь  десорбента (аммиака ) из-за его коадсорбции снижает адсорбционную способность цеолита по Н -парафинам и тем самым уменьшает выработку целевого продукта; .необходимость дл  возврата первой части десорбата в сырье использовать оборудование дл  его охлаждени  и отделени  от десорбента/ низка  чистота десорбатов из-за загр знени  десорбента нелинейнь углеводородами сьфь  при отделении десорбента от денормализата и первой части десорбата, малый межрегенерационный период работы цеолита из-за недостаточной чистоты десорбента, привод щий к неполной десорбции Н -парафинов и ускорен- , ному коксованию цеолита, Известен также процесс Парекс ( ГДР), согласно которому в качестве сырь  используют нефт ные фракции с содержанием И -Д1арафинов 20-22%. Сырье разбавл ют водородсодержащим газом, испар ют и подают в адсорбер, заполненньй десорбентом (смесью аммиака с газомразбавителем сырь ) от предьщущеЙ стадии процесса - десорбции. Полученную на выходе из адсорбера смесь денсрмализата с аммиаком и водородом направл ют на охлаждение и разделение. Сконденсированный денормализат вывод т из установки в качестве топлива. Газовую смесь подают на отмывку аммиака водой с последующим вьщелением аммиака из насыщенного водного раствора. Отделенные в определенной мере друг от друга водородеодержащий газ и аммиак поступают в свои циркул ционные, системы. По окончании стадии адсорбции провод т стадию десорбции путем подачи десорбента на цеолит MgA, насьщенный -парафинами, в адсорбер, заполненный углеводородами сьфь  и водородсодержащим газом от стадии адсорбции. Выход щий из адсорбера поток, содержащий десорбированные К-парафины, углеводороды сырь , водородсодержащий газ и аммиак, подают на охлаждение и разделение.

3

Сконцентрированный и охлаткденньй десорбат (жидкие парафины) вьшод т из установки, а газовую смесь водородеодержащего газа и аммиака добавл ют к ранее отмытому аммиак и ввод т в систему циркул ции десорбента 2 .

Недостатками данного способа  вл ютс  низка  рабоча  емкость цеолита MgA, привод ща  к уменьшению выработки Н -парафинов, из-за применени  десорбента с низким содержанием в нем aммкaкa, низка  чистота десорбента, привод ща  к неполной десорбции Н-Ьарафинов из цеолита MgA и обуславливающа  за счет их коксовани  в цеолите сокращение межрегенерационного срока слзпкбыцеолита MgA. Наличие водородсодержащего газа .в десорбенте из-за его попадани , особенно в начальньгй период стадии десорбции , снижает парциальное давление аммиака в десорбеите и, как следствие , приводит к уменьшению его

вытесн ющего эффекта.

Недостатком  вл етс  и низка  чистота десорбента из-за попадани  в него углеводородов сырь  в идчале десорбции.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ вьщелени  нормальных парафиновых углеводородов путем адсорбции среднепарафинйстого сырь  содержащего 18-24% н -парафинов, на цеолите 5А. В этом процессе сырье, разбавленное водородсодержафш газом-разбавителем подшот на стади адсорбции в адсорбер. Выход щий из адсорбера продукт стадии адсорбции денормализат в смеси с водородсодержащ1ам газом и десорбейтом - аммиакс цг , направл ют на охлаждение и разделение. Скондеисированлый и отстаб лизированный денормалиэат вывод т из установки, а смесь водородсодержащего газа и a oшaкa пода1ет иа отжлвку аммиака водой. Отмытый от аммиака водородеодержаций газ возвращают на разбавление сырь  а вьщеленный из аммиачного водного раствора аммиак направл ют в обпргй поток циркулирующего десорбента.

После адсорбции в адсорбер подаю десорбент (аммиак, содержащий водород ) и провод т десорбцию в две ступени (обща  длительность десорбции 600 с, соотношение ступеней

5А2594

0,05-0,09:0,91-0,95). На первой ступени (так называема  стади  продувки ) десорбентом из адсорбера отдуваютс  оставшиес  в нем углеводороды 5 сырь  и водородсодержащий газ. Получаемый при этом углеводородный про- . дукт продувки, водород и аммиак подают на охлаждение и разделение. Сконденсированный и охлажденный продукт

0 продувки возвращают в сырье установки , а газовый поток, содержащий аммиак и водородсодержащий газ,направл ют на прием компрессора, в систему циркул ции десорбента. Далее провод т вторую ступень десорбции , продолжа  подавать в адсорбер десорбент. На выходе из адсорбера получают десорбат в смеси с десорбентом , подают их после теплообмена

0 в холодильную колонну, сконденсированный десорбат вывод т на стабилизацию , а десорбент направл ют на компремирование. В-результате объедин ют в общем потоке десорбента три

5 потока: отмытьш чистый аммиак из денормализатного узла, гр зный аммиак (с большим количеством водорода ) из узла продувки и более чистый десорбент (близкий по своему

0 составу исходной смеси десорбента, поступающего в адсорбер) из узла десорбата 3 .

Недостатками известного способа  вл ютс  необходимость переработки . среднепарафинистого сьфь ,что св зано с количеством обменивающегос  в стадии адсорбции с и -парафинами на цеолите аммиака. Снижение содержани  Ц -пара4 1нов в сырье влечёт

д за собой соответствующее снижение количества аммиака в декормализатном потоке и, как следствие, получение меньшего количества чистого аммиака, поступающего из узла

5 отмывки в обвщй поток, десорбента, и снижение за зтот счет содержани  в нем аммиака. Сн:1женна  чистота десорбента обусловливает неполную десорбцию VI -парафинов из

Q цеолита, приводит к меньщей выработке целевого продукта и вследствие коксовани  недодесорбированных Я-парафинов в цеолите - к сокращению межрегенерационного периода

, его работы.

Повьшение содержани  паров десорбата в десорбенте приводит к подавлению его вытеснительного эффекта , уменьшению глубины десорбции Н -парафинов, повышенному коксованию цеолита, уменьшению выработки Целевого продукта. Повышенное содержание паров десорбата в десорбенте вызвано качественным и количественным перераспределением десорбента с денормализатным, продувочным и десорбатным потоками. В случае переработки сырь , содержащего 15,5% н -парафинов, нагрузка по газовому потоку в холодильной колонне десорбата возрастает примерно на 20%, что ухудшает услови  ее работы и приводит к резкому выносу с десорбентом паров десорбата .

Целью изобретени   вл етс  увели чение выхода парафинов, повьшение чистоты десорбента и сокращение удельлого расхода цеолита.

Поставленна  цель достигаетс  предлагаемым способом вьщелени  нормальных парафиновых углеводородов путем их адсорбции из сырь , смешанного с водородсодержащим газом-разбавителем и цеолитом ЗА, с отводом потока после адсорбции,продувки и десорбции аммиачным десорбентом при их временном соотношении (О,1-0,2):(0,8-0,9) обьедииени  потока продувки с потоком после адсор ции, разделени  его, с получением смеси газа-разбавител  с аммиаком и углеводородов отмьшки газа-разбавител  от аммиака водой, рециркул ции газаразбавител  в процесс, регенерации аммиака, возвращени  его в де . сорбент и извлечени  из десорбата целевого продукта.

. Если временное соотношение будет ниже предлагаемого, то гаэо . вый поток с более низким содержанием аммиака подадут в контур десорбента , что снизит его чистоту п аммиаку. Подача в адсорберы на десорбцию полученного таким образом десорбента, имеющего меньшую концентрахщю аммиака, ухудшит услови  десорбции н -парафинов и, как следствие , снизит вьфдботку парафинов, межрегенерационньй срок службы адсорбента , увеличит удельный цеолита на 1 т вырабатываемьпс парафинов .

Если соотношение будет вьние предлагаемого, то полученньй на

первой стадии десорбции продукт будет содержать большее количество Н-парафинов, и подача этого продукта в поток после адсорбции (денормализат ) увеличит в нем содержание Н-парафинов, что ухудшит низкотемпературные свойства денормализата, а также снизит выработку парафинов. На чертеже показана схема по си юща  предлагаемьй способ.

Сырье, керосиногазойлевую фракцию , содержащую 10-16 мас.% н-парафинов , по линии 1 смешивают с газом-разбавителем, подаваемым по

линии 2 из абсорбера 3, нагревают в сырьевой печи 4 и подают в адсорбер 5, заполнеиньй цеолитом MgA (СаЛ). Н -Парафины, содержащиес  в сырье, поглощаютс  цеолитом, а

из адсорбера вывод т продукт стадии адсорбции по линий 6, состо щий из паров денормализата, газа-разбавил-ел  и десорбента.

После адсорбции в адсорбер 5

компрессором 7 высокого давлени  . через печь 8 десорбента подают десорбент 9. В течение 0,1-0,2 от длительности стадии десорбции осуществл ют ступень десорбции, в которой получают на выходе из адсорбера продукт 10 первой ступени десорбции , состо щий из углеводородов сырь , газа-разбавнтел  и десорбента . Этот продукт без разделени 

смешивают с продуктом стадии адсорбци , отводимьй по линии 6, и объединенным потоком 11 подают в конденсационную колонну 12 денормализата, откуда после конденсации углеводородный жидкий поток направл ют в колонну 13 стабилизации денормализата и после стабилизации вьшод т из..установки в качестве компонента дизельного топлива 14.

Газовый поток 15 цз конденсационной колонны 12 денормализата лодаюТ на водрродньй компрессор 16, а затем из газового потока 15 удал ют аммиак водой 17 в адсорбере 3.

Отмытый от аммиака газ-разбавитель 2 из абсорбера 3 подают на смешение с сырьем 1. Аммиачную воду 18 из адсорбера 3 направл ют в десорбер 19, где из нее вьщел ют чистый аммиак 20, который затем подают на прием компрессора 21 низкого давлени  и добавл ют в общий поток десорбента.

После окончани  первой ступени десорбции в течение 0,05-0,1 общег времени десорбции провод т вторую ступень десорбции и получают продукт 22, представл ющий собой боле чистый (по сравнению с продуктом первой ступени десорбции) десорбент и десорбат.

Дл  охлаждени  и разделени  этого продукта используют комплекс оборудовани  23, предназначенньй как и в известном способе, дл  потока 1-й ступени десорбции (теплообменники , воздупшые и вод ные холодильники, сепаратор). Газовый поток из комплекса оборудовани  23 вместо более гр зного десорбента первойступени по известному способу , по его линии подают на прием : компрессора 7 высокого давлени  и в общий поток десорбента.

После второй ступени в течение 0,7-0,85 всего времени десорбции гфовод т третью ступень десорбции, дл  чего продолжают подавать в адсорбер 5 десорбент 9, а из адсорбера вывод т в нитку десорбата Продукт 24 третьей ступени десорбции , уменьшенный, по сравнению с известным способом, на величину продукта второй ступени десорбции, и включающий десорбат и десорбент, которые направл ют в конденсационную колонну 25 десорбата.

Газ с верха конденсационной колонны 25 десорбата направл ют на прием компрессора 7 высокого давлени , а затем через печь 8 десорбента он поступает в общий поток десорбента 9.

С низа конденсационной, колонны 25 десорбата отвод т жидкий десорбат 26 третьей ступени десорбции. Этот десорбат смепшвают с десорбатом 27 второй ступени десорбции и после удалени  остатков в колонне 28 стабилизации десорбата вывод т из установки как целевой продукт -Н-парафины 29..

Поток десорбента 30 с верха колонн 28 и 13 стабилизации направл ют на -прием компрессора 21 низкого давлени .

Пример 1. (при минимальном соотношении ступеней десорбции Сырьё с содержанием 15,5% j-парафинов в количестве 95200 кг/ч смешивают с 35400 водородсодержащего газа-разбавител , нагревают в сырьевой печи и при 380 С в течение 5. мин подают в адсорбер на цеолит .MgA.

Характеристика перерабатываемой керосиногазойлевой фрак1щи:

Плотность, г/см 0,824

Фракционный состав

начало кипени , С

10 об.% выкипает,С

50 об.% выкипает, С

90 об.1. выкипает, с конец кипени 

(97%),°С

Содержание Н-парафинов, мае Л15,5

Содержание ароматики, мас.%23,6

Содержание серы,мас.% 0,027 0 Йодное число, г

йода/100 г продукта 0,61 Базовое число, мг Шз/1000 мл продукта 2,83 Из адсорбера вывод т продукт 5 стадии адсорбции, в том числе пары денормализата в количестве 81100 кг/ч в смеси с газовь1м потоком в количестве 40210 нм/ч с содержанием аммиака-десорбента 0 21,8%. ..

Далее в адсорбер подают нагретый в печи десорбата до З80с десорбент, содержащий 90,3% аммиака, в количестве 84300 нм/ч. Провод т первую ступень десорбции в течение 59 с, во врем  которой получают продукт первой ступени десорбции, включающий углеводороды сырь  и газ, содержащий 54% аммиака, в количестве 9000 нм/ч. Этот поток добавл ют к продукту стадии адсорбции, и объединенный поток подают на охлаждение и отделение сконденсированного углеводородного потока (денормализата вместе с продуктом первой ступени десорбции) от газового. Углеводородньй поток в количестве 84700 кг/ч вьшод т из установки .как дизельное топливо, а газовый подают в водородный компрессор, а затем на.отмывку аммиака водой. Отмытый водородсодержащий газ возвращают на смешение с сырьем в .качестве газа-разбавител . Насьщенную аммиаком воду подают в десорбер на видел ение из нее аммиака. При зтом вьщел етс  12,8 т/ч аммиака, включа  3700 кг/ч аммиака, пришедшего с

потоком первой ступени десорбции. Этот чистьй аммиак поступает в систему циркул ции десорбента.

По окончании первой ступени десорбции провод т BTopjno, продолжа  подавать в адсорбер десорбеит в течение 35 с. Получаемый на этой ступени поток второй ступени десорции , состо щий из десорбата, подаю на охлаждение и разделение в освободиввшйс  комплекс оборудовани  первой стадии десорбции. В этом комппексе десорбат отдел ют от десорбента , и последний в количестве 6000 нм/ч направл ют в систему его циркул ции.

После второй ступени десорбщш провод т третью в течение 506 с. При этом вьюод т на охлажден е и разделение поток 3-й ступени десорбции , состо щий из десорбата в смеси с десорбентом. После отделени  десорбент в количестве 64А 90 нм/ч и содержанием аммиака 84,6 об.% добавл ют в общий поток Длительность цикла, с Врем  адсорбции, с Врем  десорбции, с перва  ступень втора  ступень треть,  ступень Соотношение ступеней (относительное врем  десорбции,прин той : за единицу) Пример 3. Процесс осуществл ют в услови х, описанных в примере 1, за исключением того, JJTO три ступени десорбции провод т соответственно в течение 56, 33 и 33t с т.е. в соотношенш 0, р,08;0,79 (относительно времени стадии десорбции, составл ю щей 420 с и прин той за 1,00). При этом получают суммар ьЛ по ток десорбента в количестве 94300 с содержанием.аммиака 90,5 об.%, выработку целевого про дукта - жидких парафинов - 10,67 т/ч, денормализата - 84,53 содержание паров десорбата в десо бент е - 0,4 об.%, часовую рабочую емкость цеолита - 5,96 мас.%, удельный расход цеолита на t т жи ких парафинов - 2,02 кг. В таблице приведены сопоставительные данные по предлагаемому

десорбента, В результате получают объединенньй поток десорбента в количестве 84300 с содержанием аммиака 90,3 об.%, которьй возвращают в адсорбер на стадию десорбвди.

Сконденсированнью потоки десорбата 2-й и 3-й ступеней десорбции объедин ют и вьтод т из установки как целевой продукт Н -парафины в количестве 10,5 т/ч.

Пример 2 (при максимальном соотношении ступеней десорбции).

Процесс провод т в услови х, описанных в примере 1,за исключением того, что три ступени десорбции провод т соответственно в течение 54, 31 и 215 с.

При этом ползгчают cy мapный поток десорбента в количестве 94300 с содержанием аммиака 90,6 об.%.Выработка десорбата при этом составл ет 10,8 т/ч.

Временное сооткрнюние дл  примеров 1 и 2 будет следующим: ( примеры t И 2) и известному способам , , Как видно из данных тaбJшцы, выделение и -парафинов по предлагаемому способу позвол ет увеличить выра;ботку с 10,0 до 10,8 т/ч, т.е. на 8%. Таким образом, предлагаемый вывод потока первой ступени десорбции с потоком денормализата позвол ет Исключить попадание больших количеств газа-разбавител  (заполн ющего адсорберы после стадии адсорбции) в общий поток десорбента, повысив тем самьм содержание в нем аммиака, и, как следствие искгаочить вытесн кицее действие более чистого десорбента; высвободить комплекс Оборудовани , предназначенного дл  разделени  этого потока; использовать освободившийс  комплекс оборудовани  дл  улучшени  работы узлов 11 выделени  десорбата и тем самым снизить унос десорбата с газом-десорбентом , уменьпгав потери десорба та, с одной стороны, и снизив тормоз щее действие этого десорба154259 та в составе десорбента на эффективность стадии десорбции; догрузить установку по свежему сьфью взамен рисайкла продукта первой 5 ступени десорбции.

(0,098:0 058:0,84) (0,18:0,1:0,72)

Claims (1)

1. СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ НОРМАЛЬНЫХ ПАРАФИНОВЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ путем их адсорбции из сырья, смешанного с водородсодержащим газом-разбавителем и цеолитом 5А, продувки и десорбции парафинов аммиачньм десорбентом и извлечения из продукта десорбции целевого продукта, включающий стадии подачи потока после адсорбции на разделение с получением смеси газа-разбавителя с аммиаком и углеводородов, отмывки газа-разбавителя от аммиака водой и рециркуляции его в процесс, регенерации аммиака и возвращения его в десорбент, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода парафинов, повышения чистоты десорбента и сокращения удельного расхода цеолита, продувку и десорбцию осуществляют при их временном соотношении (0,1-0,2):(0,8-0;9) и поток продувки объединяют с потоком после адсорбции.

   >

   I