SU943218A1

SU943218A1 - Process for separating mixture of c8-c20 hydrocarbons

Info

Publication number: SU943218A1
Application number: SU782640550A
Authority: SU
Inventors: Вагаб Сафарович Алиев; Зарангиз Шариф Кызы Мирзоева; Мери Борисовна Киршенбаум; Эдуард Ефремович Каграманов; Нина Артемовна Данилова; Абид Гасан оглы Эфендиев
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимических Процессов Им.Акад.Ю.Г.Мамедалиева
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1978-07-10
Publication date: 1982-07-15

Description

Изобретение ОТНОСИТСЯ к разделению смеси различных углеводородов, в частности к разделению углеводородных смесей - алканов и алкенов ашкенов нормального и изрстроени .The invention RELATES to the separation of a mixture of various hydrocarbons, in particular to the separation of hydrocarbon mixtures - alkanes and alkenes of normal and alkene alkenes.

Известен способ разделени уг.певодородной смеси, состб щей из алкенрв и насыщенных углеводородов - , алканов, фракци , путем контактировани в жидкой фазе со слоем ц|еолитного адсорбента CuNaX-формы при 25-300с и 1.-35 атм 1.The known method of separation of the carbon-hydrogen mixture compounded from alkenems and saturated hydrocarbons, alkanes, fraction, by contacting in the liquid phase with a layer of the eolitic CuNaX adsorbent at 25-300s and 1.-35 atm 1.

Недостатком указанного способа вл етс низка селективность разделени , не превышающа 90%, что; вл етс результатом проведени разделени при высоком давлении до 35 атм и высокой температуре до , при которой протекает частичный распад углеводородов.The disadvantage of this method is low separation selectivity, not exceeding 90%, that; is the result of performing separation at high pressure up to 35 atm and high temperature up to which partial decomposition of hydrocarbons occurs.

Известен способ разделени смеси олефинов нормального и изостроени в паровой фазе с помощью сортирующих по размерам молекул рных сит типа Сад в изотермическом, изобарическом процессе, с неподвижным слоем адсорбента , с использованием стадии пр моточной -и противоточной адсорбционной очистки, которые провод т в циклической последовательности. Данный A known method for separating a mixture of normal olefins and isostructures in the vapor phase is carried out using a Garden type molecular sieve in an isothermal, isobaric process, with a fixed adsorbent layer, using a direct flow and countercurrent adsorption purification stage, which are carried out in a cyclic sequence. The

процесс годен г в основном, дл разделени и выделени н-бутена и изобутена из исходной смеси, содержащей указанные углеводорода в больших количествах (более 10 моль.%), а также смеси С и С. Адсорбцию осуществл ют при 148° С, 1-6 кг/см 2 . Недостатком данного способа разделени вл етс то, что олефины The process is generally suitable for the separation and separation of n-butene and isobutene from the initial mixture containing the indicated hydrocarbons in large quantities (more than 10 mol.%), as well as mixtures C and C. Adsorption is carried out at 148 ° C, 1- 6 kg / cm 2. The disadvantage of this separation process is that the olefins

10 . с большим числом углеродных атомов, выше Cg легко полимеризуюте , и молекул рное сито СаА тер ет сваю адсорбционную способность. При этом разделение смеси происходит с чисто15 Х00 вес.%.ten . with a large number of carbon atoms, above Cg, it is easy to polymerize, and the CaA molecular sieve loses pile adsorption capacity. In this case, the separation of the mixture occurs with purely 15 X00 wt.%.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс The closest to the proposed invention to the technical essence and the achieved result is

20 способ разделени смеси углеводородов Cg-C-Q, содержащей олефины. и парафины, путем контактировани при повышенной температуре исходной смеси с адсорбентом - цеолитом типа20 a method for separating a mixture of hydrocarbons Cg-C-Q containing olefins. and paraffins, by contacting at elevated temperature of the initial mixture with the adsorbent - zeolite of the type

25 NaX с последующей десорбцией поглощенных углеводородов . В качестве сщсорбента используют цеолит типа CuNaX и контактирование провод т в жидкой фазе при 25-150 С и 130 35 атм 3. Недостаток данного способа заклю чаетс в том, что не удаетс разделить углеводороды с выСокой степень селективности. Это св зано с тем, что примен емый цеолит CuNaX способен адсорбировать как олефины, так и парафины нормального строени . Но из-за специфических взаимодействий с адсорбентом олефины адсорбируютс быстрее, чем парафины. Примен емое в процессе разделени высокое давление способствует частичной адсорб ции и парафиновых углеводородов, которые смешиваютс с олефинами. Эт вл етс причиной снижени селектив ности разделени , котора не превышает 90 вес.%. Поэтому по известно способу невозможно провести разделение олефинов нормсшьного и изостроени . Целью изобретени вл етс повышение селективности процесса. Поставленна цель достигаетс тем, что разделение- смеси углеводородов Cg-C2o , содержащей олефины и парафины, провод т путем контактиро вани исходного сырь с адсорбентом цеолитом типа NaX в .паровой фазе при 30-150 С и остаточном давлении 1-60 мм рт.ст. с последующей десорб цией поглощенных углеводородов. Технологи способа заключаетс в следующем. Вреактор загружают гранулированный цеолит типа X-NaX либо CuNaX в количестве 50 см , который дегидратируетс при посто нном подъ ме температуры до . Затем создаетс в&куум (остаточное давление 1-60 мм рт.ст.) и температура, соответствующа максимальной температуре кипени (парова фаза) раздел емых углеводородов Cg- С,., , т.е. 30-1БО С. Раздел емые углеводороды представл ют собой смесь алканов и алкенов, алкенов нормального и изостроени , алканов нормального и изостроени . Исходную смесь раздел емых углеводородов со скоростью 0,3-3,0 ч пропускают через реактор с адсорбентом до по влени неадсорбируемого продукта, состав которого аналогичен составу исходного сырь . Затем провод т десорбцию компонентов с помощью активного пол рного десорбента - вод ного пара, до прекращени выделени угле25 NaX followed by desorption of absorbed hydrocarbons. A zeolite of the CuNaX type is used as the sorbent and the contacting is carried out in the liquid phase at 25–150 ° C and 130–35 atm. 3. The disadvantage of this method is that it is not possible to separate the hydrocarbons with a high degree of selectivity. This is due to the fact that the applied zeolite CuNaX is capable of adsorbing both olefins and paraffins of normal structure. But due to specific interactions with the adsorbent, olefins adsorb faster than paraffins. The high pressure employed in the separation process contributes to the partial adsorption of paraffinic hydrocarbons which are mixed with olefins. This is the reason for reducing the separation selectivity, which does not exceed 90% by weight. Therefore, according to a known method, it is impossible to separate olefins of normal and iso-construction. The aim of the invention is to increase the selectivity of the process. The goal is achieved by separating the mixture of hydrocarbons Cg-C2o containing olefins and paraffins by contacting the feedstock with an adsorbent of NaX-type zeolite in the vapor phase at 30-150 ° C and a residual pressure of 1-60 mm Hg . followed by desorption of absorbed hydrocarbons. The process technology is as follows. The reactor is charged with a granulated zeolite of the type X-NaX or CuNaX in an amount of 50 cm, which is dehydrated with a constant rise in temperature to. Then, it is created in & Kuum (residual pressure of 1-60 mm Hg) and the temperature corresponding to the maximum boiling point (vapor phase) of the hydrocarbon Cg-C separated, i.e., i.e. 30-1BO C. Separable hydrocarbons are a mixture of alkanes and alkenes, normal and isostrate alkenes, normal and isostrate alkanes. The initial mixture of separated hydrocarbons with a speed of 0.3-3.0 h is passed through the reactor with the adsorbent until the appearance of a non-adsorbable product, the composition of which is similar to the composition of the raw material. Then the components are desorbed with the help of active polar desorbent - water vapor, until the release of carbon is stopped.

состоит из 4,8% consists of 4.8%

ракци cancer

10,69% i-cL-C. и 17,71%н-о -С., 10.69% i-cL-C. and 17.71% nc-C.,

11,41%- . ч 21,28%H-ot-C., 1411.41% -. h 21.28% H-ot-C., 14

7,05% i-di-C g 7.05% i-di-C g

с.е 2,38% i-c6-C.,gse 2.38% i-c6-C., g

C.,gC., g

2,58% 2.58%

С20C20

о и 8,96%H-d-C qabout and 8.96% HdC q

и 7,44%H-tt-C,;gand 7.44% H-tt-C,; g

и 3,21% -cL-C f,and 3.21% -cL-C f,

2,48% водородов. При этом селективнос4ь составл ет 92-96 вес.%. Продукты разделени анализируют хроматографическим методом. Пример 1. Дл адсорбционного разделени вз та искусственна смесь алкана и апкена , сЬдержаща 30 вес.% децена-1 и 70 вес.% декана. Процесс адсорбции и десорбции осуществл ют в паровой фазе. Адсорбцию провод т при 90С, остаточном давлении 20 мм рт.ст. на адсорбенте CuNaX. Десорбцию провод т при 12оС, остаточном давлении 20 мм рт.ст. Исходную смесь углеводородов со скоростью 1,2 ч пропускают через реактор с адсорбентов до по влени неадсорбированного продукта. Результаты анализов продуктов показывают, что в десорбате содержитс 94 вес.% децена-1 и 6 вес.% декана, т.е. процесс разделени смеси углеводородов осуществл ют с селективностью разделени 94 вес.%. Пример 2., Исходным сырьем вл етс искусственна смесь алкенов Cg-C, нормального и изостроени , состо ща из 30 вес.% децена-1 и. 70 вес.% диизобутилена. Процесс адсорбции и десорбции осуществл ют в паровой фазе, адсорбцию провод т при 85 С и давлений 60 мм рт.ст. на адсорбенте CuNaX. Десорбцию провод т как в услови х примера 1. Результаты анализа продуктов разделени прк азывают, что в десорбате содержитс , вес.%: децен-1 96; диизобутилен 2,7 и неидентифицированные углеводороды 1,3, т.е. селективность разделени 96 вес.%. Пример 3. Разделению на CuNaX подвергают широкую фракцию С- представл ющую собой смесь алкенов нормального и изостроени . Процесс разделени олигомера этилена осуществл ют в паровой фазе, адсорбцию провод т при , давлении 1 мм рт.ст. Десорбцию провод т как в примере 1, Исходное сырье олигомер этилена (фракци ), содержаща .об-алкены нормального и изостроени , следующего состава, вес.%:2.48% hydrogens. In this case, the selectivity is 92-96% by weight. The separation products are analyzed by chromatography. Example 1 For an adsorption separation, an artificial mixture of alkane and apken was taken, containing 30% by weight of decene-1 and 70% by weight of decane. The adsorption and desorption process is carried out in the vapor phase. Adsorption is carried out at 90 ° C, a residual pressure of 20 mm Hg. on the adsorbent CuNaX. Desorption is carried out at 12 ° C, a residual pressure of 20 mm Hg. The initial mixture of hydrocarbons at a rate of 1.2 hours is passed through the reactor from the adsorbents to the appearance of the non-adsorbed product. The results of product analyzes show that desorbate contains 94% by weight of mission-1 and 6% by weight of decane, i.e. the separation process of the mixture of hydrocarbons is carried out with a selectivity of separation of 94% by weight. Example 2. A feedstock is an artificial mixture of Cg-C alkenes, normal and isostructures, consisting of 30% by weight of decene-1 and. 70 wt.% Diisobutylene. The adsorption and desorption process is carried out in the vapor phase, the adsorption is carried out at 85 ° C and pressures of 60 mm Hg. on the adsorbent CuNaX. The desorption is carried out as in the conditions of Example 1. The results of the analysis of the separation products show that the desorbate contains, wt%: decene-1 96; Diisobutylene 2.7 and unidentified hydrocarbons 1.3, i.e. separation selectivity 96 wt.%. Example 3. Separation on CuNaX is subjected to a broad fraction of C, which is a mixture of normal and isostructural alkenes. The ethylene oligomer separation process is carried out in the vapor phase, the adsorption is carried out at a pressure of 1 mm Hg. Desorption is carried out as in Example 1, the feedstock is an ethylene oligomer (fraction), containing normal alkoene and isostrate, of the following composition, wt%:

Процесс разделени фракции по данному способу позвол ет полуракци С состоит из .13,00% и-at-C.jo The separation process of the fraction according to this method allows half-fraction C consisting of .13.00% and -at-C.jo.

Ct4 Ct4

CieCie

C20C20

Анализы показывают-, что в десорбате содержитс 94,80 вес.% н-с -алкенов и 5,20 вес.% изо-алкенов, т.е. селективность разделени 94 вес.%.Analyzes show that desorbate contains 94.80 wt.% Of n-c alkenes and 5.20 wt.% Iso-alkenes, i.e. separation selectivity 94% by weight.

Пример 4. Раз гелению на адсорбенте NaX подвергают искусственную смесь алканов и алкенов , содержащую ,30 вес.% децена-1 и 70% нормального декана. Процесс адсорбции осуществл ют в паровой фазе при , давлении 18 мм рт.ст, десорбцию - в услови х примера 1. Результаты анализов показывают, что дес.орбат содержит 92 вес.% децена-1 и 8 вес.% н-декан-а. Селективность 92 вес.%.Example 4. Once gelled on the NaX adsorbent, an artificial mixture of alkanes and alkenes containing 30% by weight of mission-1 and 70% of normal decane is subjected. The adsorption process is carried out in the vapor phase at a pressure of 18 mm Hg, desorption under the conditions of Example 1. The results of the analyzes show that the desorbate contains 92 wt.% Decene-1 and 8 wt.% N-decane. . The selectivity of 92 wt.%.

Пример 5. Разделению на адсорбенте NaX подвергают искусственную смесь алкенов нормального и изостроени , содержаща 30% децена-1 и 70% диизобутилена. Адсорбцию и десорбцию осуществл ют в паровой фазе, адсорбцию провод т при 30°С, остаточном давлении 5 км рт.ст. Десорбцию провод ткак в .примере 1. Результаты анализов продуктов разделени показывают, что десорбат содержит 95,3 вес.% децена-1 и 3,6% диизобутилена, а также 1,1 вес.% неидентифицированных углеводородов . Селективность 95,3 вес.%Example 5. Separation on the NaX adsorbent is subjected to an artificial mixture of normal and isotoxic alkenes containing 30% mission-1 and 70% diisobutylene. The adsorption and desorption are carried out in the vapor phase, the adsorption is carried out at 30 ° C and a residual pressure of 5 km Hg. Desorption is carried out in Example 1. The results of separation product analyzes show that the desorbate contains 95.3% by weight of decene-1 and 3.6% of diisobutylene, as well as 1.1% by weight of unidentified hydrocarbons. Selectivity 95.3 wt.%

Пример 6. Разделению на адсорбенте NaX подвергают смес-ь С содержащую 30 вес.% нормального декана и 70 вес.% изо-декана. Адсорбцию и десорбцию осуществл ют в паровой фазе. адсорбцию провод т при 90°С, давлении 18 мм рт.ст. Десорбцикз провод т в услови х примера 1. Результаты анализов показывают, что десорбат содержит 96 вес.% нормального декана и 4 вес.% изодекана , т.е.- селект..ивность разделени 96 вес.%.Example 6. Separation on the NaX adsorbent is subjected to a mixture of C containing 30% by weight of normal decane and 70% by weight of iso-decane. The adsorption and desorption are carried out in the vapor phase. the adsorption is carried out at 90 ° C, a pressure of 18 mm Hg. The desorption is carried out under the conditions of Example 1. The results of the analyzes show that the desorbate contains 96 wt.% Of normal decane and 4 wt.% Of isodecane, i.e., select. The separation power is 96 wt.%.

чить десорбат следующего состава. вес.%:Chitol desorbet following composition. weight.%:

29,10% H-ed-C 2 29.10% H-ed-C 2

и2,00%u2.00%

i-rf-C 4 35,50% i-xJl-Ci-rf-C 4 35.50% i-xJl-C

и0,60% 12,50% H -et-C 6 and 0.60% 12.50% H-et-C 6

(6(6

и1,50% i- --Qe 2,50% M-a,-Qg and 1.50% i- --Qe 2.50% M-a, -Qg

и1,10% 2,20% H-et-C oand 1.10% 2.20% H-et-C o

Таким образом, проведение процесса разделени смеси алканов и алкенов с числом углеродных атомов также алкенов норйального и изостроени и гшканов нормально .го и изостроени в паровой фазе и при вакууме, дает возможность осуществл ть процесс при низкой температуре (не выше 150°С), темThus, carrying out the process of separating a mixture of alkanes and alkenes with the number of carbon atoms as well as alkenes of normal and isostructures and gshkans of normal and isostructures in the vapor phase and under vacuum, makes it possible to carry out the process at a low temperature (not higher than 150 ° C),

самым исключа побочные химические превращени . Кроме того, проведение разделени в паровой фазе, когда кинетическа энерги углеводородов больше, увеличиваетс и скорость обмена молекул углеводородов по .сравнению со скоростью обмена в жидкой excluding the side chemical transformations. In addition, the separation in the vapor phase, when the kinetic energy of hydrocarbons is greater, increases and the rate of exchange of hydrocarbon molecules in comparison with the rate of exchange in liquid

5five

Фазе. В результате зтого увеличиваетс селективность процесса разделени углеводородов до 92-96 вес.%. Phase. As a result, the selectivity of the hydrocarbon separation process is increased to 92-96 wt.%.

Claims

1. US patent 3,720,604, cl. C 10 G 25/04, published 1971.

2. The patent of the USA 3721064, cl. C OE C 9/02, published. 1971.

3. US Patent 3,718,580

cl. C 10 G 25/04, published 1971.