Способ•очистки углеводородного сырья

Способ•очистки углеводородного сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 290379 (21) 2744631/23-04 (5 ) М с присоединением заявки Йо

С 10 G 25/00

С 10 С 25/12

t >Сударственный комитет

СССР ле делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0431. Бюллетень Hо 16 (53) УДН 665.662, ° 24(088.8) Дата опубликования описания 300481.

1 (72) Авторы изобретения

М. М. Куковицкий, N. Г. Рахимов, A. Г. Исмайлов, И. Д. Бабаев и В. A. Либерман (71) Заявитель

1 (54) CPOCOB ОЧИСТКИ УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЪЯ

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности,в частности к процессам адсорбционной очистки углеводородного сырья.

Известен способ адсорбционной очистки в периодически действующих системах (с неподвижным слоем адсорбента) (1) .

В процессах с неподвижным слоем адсорбента неэффективно используется аппаратура и свойства адсорбента, имеют место невысокий выход целевого продукта и большие затраты на регенерацию адсорбента.

Известен способ адсорбционной очистки нефтяного углеводородного сырья с различным уровнем вязкости, осуществляемый в жидкой фазе в противотоке с движущимся мелкозернистая адсорбентом, при этом нисходящий по- 20 ток адсорбента контактирует с восходящим потоком раствора очищаемого сырья.

Очищеннь1й продукт — рафинат выводят .из верхней части адсорбента, а

25 отработанный адсорбент поступает в десорбер, в котором в противотоке контактирует с горячим растворителем для извлечения адсорбированных ароматических соединений. промытый адсорбент с прочно адсорбированными смолистыми органическими соединениями (смолами) высушивают и затем подают на окислительную регенерацию для восстановления исходной (равновесной) адсорбционной спо-.. собности, после чего вновь возвращают на контактирование с сырьем 2).

При регенерации адсорбента выжигом происходит растрескивание зерен адсорбента, что приводит к увеличению потерь его из-за превращения в тонкую пыль, уносимую с дымовыми газами, а также имеет место значительная потеря активности адсорбента.

Активность адсорбента по.толуолу до и после регенерации составляет 5660 и 58-64В соответственно, что ведет к значительным потерям дорогостоящих адсорбентов,(йевысокому выходу и качеству очищенного продукта.

Значительно увеличить скорость по-. дачи сырья и производительность позволяет способ адсорбционной очистки при прямоточном контактировании нисходящих потоков адсорбента и раствора сырья, подаваемых параллельно.

Десорбцию адсорбента растворителем проводят в прямотоке либо противото825587 ке, а регенерацию адсорбента — выжигом P3).

Однако данный способ не исключает значительных потерь адсорбента, не обеспечивает высоких выходов и качества очищенного продукта,. так как в процессе используется окислительная регенерация адсорбента.

Цель изобретения — повышение активности и уменьшение потерь регене-. рированного адсорбента, повышение степени очистки и.выхода целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки углеводородного сырья путем контакта его с адсорбентом, десорбции и регенерации адсорбента, регенерацию проводят путем контактирования адсорбента с изопропиловым спиртом концентрации 60-90% при 30-70 С.

Проведение стадии регенерации адсорбента при температуре от 30 до

70 С исключает растрескивание зерен адсорбента и превращение в тонкую пыль, а ввод изопропилового спирта, 21 имеющего высокую адсорбционную активность, ведет к полному удалению смолистых веществ с адсорбента и высокой активности его, увеличению выхода и улучшению качества целевого продукта.

В предлагаемом способе очистку углеводородного сырья и регенерацию адсорбента проводят в непрерывных либо периодически действующих системах с использованием известных аппаратов контакторов шахтного, ступенчатопротивоточного и колонного типов, с применением или без применейия метанового растворителя.

Способ осуществляется следующим 40 образом.

Очищаемое сырье подают в деаэрационное устройство, где оно контактирует с потоком регенерированного адсорбента, поступающего из циклон- 45 ного сепаратора. Образующийся поток пульгы поступает в прямоточный контактор, где при параллельном нисходящем движении адсорбента и раствора сырья из последнего при рабочей температуре 30-50оС извлекаются нежелательные примеси, т.е. происходит облагораживание (обесцвечивание, деароматизация,. обессмоливание) продукта с достижением заданной глубины очистки.

С низа адсорбционной эоны контактора насыщенный адсорбент и раствор очищенного продукта совместно поступают в промывную зону аппарата, в низ которой подается промывка — 49 циркулирующий растворитель. Раствор очищенного продукта отводится в приемник раствора„ откуда поступает на блок регенерации. Регенерированный растворитель охлаждают в теплообмен. нике и возвращают в систему, а очищенный продукт охлаждают и выводят из процесса. Отработанный насыщенный адсорбент подают в десорбционную ко.— лонну, где обрабатывают нагретым до

80-95 С растворителем. Раствор десорбированного продукта с верха колонны отводят на блок регенерации.

Возможно разделение адсорбента перегородкой по оси. В этом случае в одной половине аппарата проводят очистку, во второй — отстой очищенного продукта от адсорбента.

При противоточном контактировании сырье смешивают с метановым растворителем, охлаждают и раствор с температурой 30-50 С подают в ниэ ад-, сорбера. Смоченные жидкостью частицы адсорбента оседают в растворе, не всплывая в восходящем потоке жидкости.

Раствор очищенного продукта после контакта с адсорбентом выводят с верха адсорбера и направляют на блок регенерации растворителя. После регенерации растворитель возвращают в процесс, а продукт выводят из процесса.

Промытый засмоленный адсорбент подают далее в систему регенерации и восстановления его адсорбционной активности для повторного использования в процессе.

С этой целью адсорбент охлаждают (либо нагревают) до температуры 3070 С и подают в регенератор, устроенный аналогично адсорбенту. В низ. регенератора подают изопропиловый спирт с концентрацией 60-90% и температурой 30-70ОС, расход спирта

100-400% на адсорбент. При противоточном контактировании адсорбента и изопропилового спирта происходит удаление смолистых органических соединений. Изопропиловый спирт после контакта с адсорбентом направляется на блок регенерации спирта.

Для удаления изопропилового спирта адсорбент подают в ступенчатопротивоточную сушилку с секционированным "кипящим слоем" отпариваемого адсорбента, пары изопропилового спирта охлаждают в конденсаторехолодильнике и собирают в емкости.

Из емкости спирт направляют в колонну азеотропной перегонки, где выделяют изопропиловый спирт концентрации 75-82%.

Регенерированный адсорбент после ступенчато-противоточной сушилки охлаждают до 35-40 С, пневмотранспортом подают в адсорбер на повторное и многократное использование.

Отделение циркулирующего адсорбента от транспортирующего воздуха производят в циклонных сепараторах.

B зависимости от характеристики сырья адсорбционную очистку проводят

825587

Предусматривается установка анализаторов качества на линии выхода парафинов и ароматических углеводородов и смолистых веществ, концентрации изопропилового спирта.

Скорость подачи спирта 1-1,5 ч, соотношение спирта и адсорбента по. объему 3-4 1.

Концентрацию спирта до 70-82% иэ водного раствора доводят азеотропной перегонкой, при этом поддерживают температуру внизу колонны 102-106 С, э вверху 80-85 С, давление 0,1-1 атм.

d0

65 при 30-50 С, предпочтительно 3545 С весовой кратности обработки сырья адсорбентом 1:0,5-1:4, объемном раэбавлении сырья растворителем

1:1-1:4, предпочтительно 1:2 для дистиллятного сырья, 1:3 для остаточного масляного сырья и 1:0,5-1 для парафинов.

Температуру при регенерации растворителя поддерживают 100-160 С, изопрапилового спирта — 90-130ОС, при аэеотропной перегонке спирта

80-. 110 С.

Исходное сырье насосами подают в последовательно работающие перколяторы, заполненные адсорбентом. Подачу сырья осуществляют в низ перколятора, вывод — с верха. Иэ последнего по потоку перколятора очищенный продукт выводят иэ процесса. После полной отработки адсорбента в первом перколяторе его отключают, а на поток 2О после третьего подключают четвертый с регенерированным адсорбентом. Парафин иэ отключенного на регенерацию адсорбента вытесняют 60-90%-ным изопропиловым спиртом, предварительно 25 нагретым до 70 С и подаваемым в низ о аппарата. Вытесненный продукт собирают в емкости и возвращают к сырью до или после регенерации спирта.

Раствор ароматических углеводородов 30 и смолистых веществ выводят в емкость и далее через подогреватель в середину ректификационной колонны. Раствор перед вводом в колонну нагревают до 120-150 С. Пары спирта с вер- З5 ха колонны выводят в конденсатор-холодильник, спирт подают на регенерацию адсорбента, а ароматические углеводороды и смолистые вещества выводят из процесса.

По завершении полного вытеснения 40 производят продувку адсорбента паром. С верха перколятора пар выводят в .конденсатор-холодильник и водный спирт собирают в емкости. После завершения продувки проводят сушку адсор- 45 бента горячим воздухом в течение 23 ч. Воздух нагревают до 200-220 С и подают в низ перколятора. С верха перколятора воздух поступает в КоНденсатор-холодильник, где охлажда- 5Q ется, а затем в рессивер, где отделяется от конденсата.

Предлагаемый способ приемлем для очистки жидких парафинов, а также углеводородного сырья с наибольшим содержанием примесей. Предлагаемый и известный способы испытаны на лабораторных установках (с .движущимся и стационарным слоем адсорбента).

Пример . 1. Очистке в противотоке подвергают фракцию жидких парафинов,240-350 С с содержанием о ароматических углеводородов и смолистых веществ 1.,4Ъ. Сырбе разбавляют растворителем (деароматиэированная фракция 80-120 С) 50% на сырье.

Обработку сырья адсорбентом проводят при 40 С и кратности 1:1.

Расход растворителя в промывную зону и на десорбцию поддерживают

1:1 на адсорбент на каждую опера-. цию. Температура десорбции 80 С, подача раствора сырья 1,5 м /м .ч.

Pereнерацию адсорбента проводят выжигом при 580-650 С. Адсорбент используют в 16-ти циклах, до и после регенерации определяют активность адсорбента по толуолу. Выход очищенного парафина составляет 89,2Ъ, содер жание ароматических углеводородов

0,74%, активность адсорбента до и после регенерации (средняя за циклы)

57 . и 61Ъ соответственно, содержание фракций до.0,2 мм увеличивается на

12,5Ъ.

Пример 2. Очистке в противотоке подвергают фракцию жидких парафинов 240-350 С с содержанием ароматических углеводородов и смолистых веществ 1,4%. Сырье разбавляют растворителем (деароматиэированная фракция 80-120 С), расход растворителя 50% на сырье. Обработку сырья адсорбентом проводят при

40 С и кратности 1:1. Расход растворителя в промывную зону и на десорбцию поддерживают 1:1 на адсорбент на каждую операцию, температура десорбции 80 С, подача раствора сырья 1,5 м /м .ч. Регенерацию адсорз 2. бента проводят в противоточной колонке изопропиловым спиртом концентрации 60%. Расход спирта 400% на адсорбент, температура регенерации

70 С. После регенерации адсорбент просушивают при 200 С и повторно подают на очистку, таким образом ис- . пользуют в 16-ти циклах. Изопропиловый спирт и. растворитель от растворов регенерируют отгоном. Активность адсорбента до и после регене- рации определяют по толуолу.

Выход очищенного парафина 95,7%, содержание ароматических углеводо родов 0,01%, активность адсорбента до и после регенерации (средняя за циклы) 57,1 и 100%..соответственно, содержание фракций до 0,2 мм увеличивается на 0,15%.

825587

Пример 3. Очистке в прямотоке подвергают фракцию жидких парафинов 240-350 С с содержанием ароматических углеводородов и смолистых вещетсв 1,4Ь. Сырье разбавляют растворителем (деароматиэированная фракция 80-120oC), расход растворителя

50Ъ на сырье. Обработку адсорбентом проводят при 40 С и кратности 1:1, Расход растворителя в промывную зону и на десорбцию поддерживают 1:1 на адсорбент на каждую операцию. Температура десорбции 80 С, подача раствора сырья 3 м /м ч. Регенерацию адсорбента проводят в противоточной колонке изопропиловым спиртом концентрации

75Ъ. Расход спирта 250Ъ на адсорбент, 15 температура регенерации 50 С.

После регенерации адсорбент просушивают при 200 С и повторно подают на очистку, адсорбент используют в

16-ти циклах. Изопропиловый спирт и 30 растворитель от растворов регенериру ют отгоном. До и после регенерации определяют активность адсорбента по толуолу.

Выход парафина 97,3Ъ, содержание .ароматических углеводородов до 0,01Ъ, активность адсорбента до и после регенерации (средняя за цикл) 57 и 100Ъ соответственно, содержание фракций до 0,2 мм увеличивается на 0,17Ъ.

II р и и е р 4. Очистке на стационарном адсорбенте подвергают фракцию жидких парафинов 240-320 С с содержанием ароматических углеводородов 0,48Ъ. Очистку проводят при 30 С, З5 разбавление сырья растворителем 1:1 (в последующих опытах 1:0,5), объемная скорость подачи сырья 1-1,5 ч .

Очистку проводят до отработки адсорбента. Удаление парафина с адсорбента 40 прЬводят метановым растворителем при

60 С (фракция 80-120 С), после удаления парафина для регенерации адсорбента в колонну подают иэопропиловый спирт концентрации 90Ъ, расход изопропилового спирта ЗООЪ на адсорбент, скорость подачи 1 ч, температура 30 С. После регенерации ацсорбента (отсутствие смолистых веществ в спирте) прекращают подачу спирта и проводят продувку адсорбента водя- ным паром, подаваеызм сверху вниз.

После завершения продувки проводят сушку адсорбента х орячим воздухом, нагретым до 00-220 С и подаваемым в ниэ колонки.

После регенерации адсорбента колонку подключают на очистку. На колонке циклы очистки и регенерации проводят 16 раз. До и после регенерации ,адсорбента определяют активность его 60 по толублу.

Из растворов парафина, смол растворитель и спирт регенерируют отгоном, от продукта вытеснения метаиового растворителя отделяют углеводородную фазу, от углеводородной фазы спирт регенерируют отмывом. Концентрацию спирта до 82Ъ от водной отмывки доводят отго::ом.

Выход парафина, не содержащего ароматических углеводородов, 98,4Ъ, активность адсорбента до и после регенерации 55 и 100Ъ соответственно, содержание фракций до 0,2 мм в адсорбенте (проверяется после 16-ro цикла) не изменяется.

П р и .м е р 5. Очистку парафина фракции 240-320 С с содержанием ароматических углеводородов 0,40Ъ проводят в режимах опыта 4, но беэ использования метанового растворителя.

После отработки адсорбента (наличие ароматических углеводородов в очищенных парафинах) прекращают подачу парафина и в колонку снизу подают изопропиловый спирт. Концентрация спирта 60Ъ, расход .400Ъ на сырье, скорость подачи 1,5 ч, температура 70 С. Выводят с верха вытесненный из колонки парафин (без спирта) и возвращают в сырье.

После регенерации адсорбента (отсутствие смолистых веществ в спирте) прекращают подачу спирта, проводят продувку адсорбента водяным паром, подаваемым сверху вниз. После завершения продувки проводят сушку адсорбента горячим воздухом, нагретым до 200-220 С и подаваемым в ниэ колонки. После регенерации колонку подключают на очистку парафина.

На колонке циклы очистки и ререгенрации проводят 16 раз. Регенерацию спирта проводят отгоном, иэ водных растворов — перегонкой.

Выход парафина, не содержащего ароматических углеводородов, 99,2Ъ, активность адсорбента до и после регенерации 56 и 100Ъ.соответственно, содержание фракций до 0,2,мм в адсорбенте (проверяется после 16-го цикла) не изменяется. Иэ приведенных данных видно, что предлагаемый способ позволяет повысить активность регеиерированного адсорбента (активность по толуолу 100 против 56-67Ъ), улучшить качество целевого продукта (содержание ароматических углеводорддов в парафинах 0,01Ъ и отсутствие ,против 0,81-0,2Ъ), увеличить его вы ход (95,7-99,2 против 89,2-95,2Ъ), уменьшить потери адсорбента (содержание фракций до 0,2 мм без измененМю или увеличение на 0,17 против 12,56,1Ъ).

Формула изобретения

Способ очистки углеводородного сырья путем контакта e1b с адсорбентом, десорбции и регенерации адсорбеи та, отличающийся тем, 10

825587

2. Авторское

Р 147711, кл. С

3; Авторское

В 428760, кл. С (прототип). свидетельство СССР

10 С 25/06, 1962. свидетельство СССР

10 G 25/06, 1974

Составитель Л.. Иванова

Редактор В. Петраш Техред И.Табакович Корректор Н. швыдкая

Заказ 2488/63 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ ГосударственноГо комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что, с целью повыаения активности и уменьшения потерь регенерированного адсорбента, повышения степени очистки и выхода целевого продукта, регенерацию проводят путем контактирования адсорбента с иэопропиловым спиртом концентрации 60-90% при температуре 30-70 С.

Источники информации, аринятые во внимание при экспертизе

1. Гольдберг Д. О. и др. Смазочные масла иэ нефтей восточных месторождений, М., "Химия", 1972, с.154155.