Способ разделения смеси углеводоров с -с @

Способ разделения смеси углеводоров с -с @

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«»943218 л,9(..

//--"

« ::.«r(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 100778 (21) 2640550/23-04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет . Опубликовано 15.07.82, Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 150782 (31) М. Кл.з

С 07 С 7/13

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 665. 662. .2(088. 8) В. С. Алиев, З.Ш. Мирзоева, М. Б. Киршен баум, Э. Е. Каграманов, Н.A. Данилова и A. Г. Зфендиев (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимических процессов им. ак ад. Ю. Г. Ма далиева

;Ъ (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ УГЛЕВОДОРОДОВ С вЂ” С о

Изобретение откос ит ся к ра эделению смеси различных углеводородов, s частности к разделению углеводородных смесей - алканов и алкенов алкенов нормального и изостроения.

Известен способ разделения углеводородной смеси, состоящей из алкенов и насыщенных углеводородовалканов, фракция Со-С2о, путем контактирования в жидкой фазе со слоем цеолитного адсорбента CuNaX-формы при 25-300ОС и 1.-35 атм (1).

Недостатком указанного способа является низкая селективность разделения., не превышающая 90%, что является результатом проведения разделения при высоком давлении до

35 атм и высокой температуре до

300 С, при которой протекает частичный распад углеводородов.

Известен способ разделения смеси олефинов нормального и иэостроения в паровой фазе с помощью сортирующих по размерам молекулярных сит типа

СаА в изотермическом, иэобарическом процессе, с неподвижным слоем адсорбента, с использованием стадии прямоточной .и противоточной адсорбционной очистки, которые проводят в циклической последовательности. Данный процесс годен, в основном, для разделения и выделения н-бутена и изобутена из исходной сме си, содержащей указанные углеводороды в большйх количествах (более 10 моль. Ъ), а также смеси С и С6. Адсорбцию осу" ществляют при 148 C, 1-6 кг/см (2) .

Недостатком данного способа раэ— деления является тот что олефины с большим числом углеродных атомов, выше С, легко полимериэуются, и молекулярное сито СаА теряет свою адсорбционную способность. При этом разделение смеси происходит с чистотой 70-90 вес. Ъ .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения смеси углеводородов СВ-С, содержащей олефины, и парафины, путем контактирования при повышенной температуре исходной смеси с адсорбентом - цеолитом типа

25 БаХ с последующей десорбцией поглощенных углеводородов ° В качестве адсорбента используют цеолит типа

CuNaX и контактирование проводят в жидкой фазе при 25-150 С и 1З0 35 атм (3) .

943218

50 к -с -С

Н -сс-С

+l. н-0 -С14 н -сс-С, 6 н-Ф-C ð н -Ы-С < и 8,96% и 17 i 71% и 21,28% . и 7,44% и 3,21% и 2,48Ъ

i-а(С1о

i -с -.С т

>-d-C„, 1.-oL-С

16

Д -с =С,/ Q

i Сто состоит иэ 4, 8%

10,69Ъ

11,41%

7,05%

2;38Ъ

2,58Ъ

Фракция С„о

С42

С14

С16

С Е

С.

Недостаток данного способа заключается в том, что не удаетс я разделить углеводороды с высокой степенью селективности ° Это связано с тем, что применяемый цеолит CuNaX способен адсорбировать как олефины, так и парафины нормального строения. Но иэ-за специфических взаимодействий с адсорбентом олефины адсорбируются быстрее, чем парафины. Применяемое в процессе разделения высокое давление способствует частичной адсорбции и парафиновых углеводородов, которые смешиваются с олефинами. Это является причиной снижения селективности разделения, которая не превышает 90 вес.Ъ. Поэтому по известном способу невозможно провести разделение олефинов нормального и изостроения.

Целью изобретения является повы- шение селективности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что разделение. смеси углеводородов Cg-C, содержащей олефины и парафины, проводят путем контактирования исходного сырья с адсорбентом цеолитом типа NaX в .паровой фазе при 30-1 50 С и остаточном давлении

1-60 мм рт.ст. с последующей десорбцией поглощенных углеводородов .

Технология способа заключается в следующем.

В реактор загружают гранулированный цеолит типа Х-NaX либо

CuNaX в Количестве 50 см, который дегидратируется при постоянном подъе ме температуры до 350 С, Затем создается вакуум (остаточное давление

1-60 мм рт.ст.) и температура, соответствующая максимальной т мпературе кипения (паровая фаза) разделяемых углеводородов С - С,, т.е.

30-150 С ° Разделяемые углеводороды представляют собой смесь алканов и алкенов, алкенов нормального и изостроения, алканов нормального и иэостроения. Исходную смесь разделяемых углеводородов со скоростью

0,3-3,0 ч " пропускают через реактор с адсорбентом до появления неадсорблруемого продукта, состав которого аналогичен составу исходного сырья. Затем проводят десорбцию компонентов с помощью активного полярного десорбента — водяного пара, до прекращения выделения углеводородов. При этом селективность составляет 92-.9 6 вес. Ъ . Продукты разделения анализируют хроматографическим методом.

Пример 1. Для адсорбционного Разделения взята искусственная смесь алкана и алкена С д, сЬдержащая 30 вес. Ъ децена-1 и 70 вес.% декана. Процесс адсорбции и десорбции осуществляют в паровой фазе, адсорбцию проводят при 90 С остаточном давлении 20 ьм рт.ст. на адсорбенте CuNaX ° Десорбцию проводят при 120 С, остаточном давлении

20 мм рт.ст.

Исходную смесь углеводородов со скоростью 1,2 ч пропускают через реактор с адсорбентом до появления неадсорбированного продукта. Резуль2Р таты анализов продуктов показывают, что в десорбате содержится 94 вес.Ъ децена-1 и 6 вес.% декана, т.е. процесс разделения смеси углеводородов С о осуществляют с селектив.25 ностью разделения 94 вес.Ъ.

Пример 2.. Исходным сырьем является искусственная смесь алкенов

C -< нормального и иэостроения, состоящая иэ 30 вес.Ъ децена-1 и

30 70 вес.Ъ диизобутилена. Процесс адсорбции и десорбции осуществляют в . паровой фазе, адсорбцию проводят при 85 » С и давлении 60 мм рт.ст. на адсорбенте CuNaX. Десорбцию

35 проводят как в усл в ях примера 1. Результаты анализа про1 дуктов разделения показывают, что в десорбате содержится, вес.Ъ: децен-1 96; диизобутилен 2,7 и неидентифи4р цированные углеводороды 1,3, т.е. селективность разделения 96 вес.Ъ.

Р и м е р 3. Разделению на

CuNaX подвергают широкую фракцию

С -С, представляющую собой смесь о алкенов нормального и изостроения.

Процесс разделения оли гомера этилена осуществляют в паровой фазе; адсорбцию проводят при 150 С, давлении 1 ма рт.ст. Десорбцию проводят как в примере 1. Исходное сырье олигомер этилена (фракция С, -С с,), содержащая.аС.-алкены нормального и изостроения, следующего состава, вес.Ъ:

943218 чить десорбат следующего состава вес.%:

Фракция С„, Сы 14

С

Qg

С7(7 состоит иэ 13, ООЪ н-<-С. О

29,10Ъ н — с-С

35,5.0Ъ н — -С„4 и

12,50% н -«-C«и 2,50Ъ н -а -С и

2,20% н —,к-С и

2, 00%

О, 60%

1,50Ъ

1, 10Ъ

Формула изобретения

СоставитЕль Л. Боброва

Редактор Т. Веселова Техред A. Бабинец Корректор В. Синицкая

Заказ 50 29/ 31 Тираж 445 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР пс делам изобретений и открытий

1) 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проехтная, 4

Процесс разделения фракции С д -С по .данному способу позволяет полуАнализы показывают, что в десорбате содержится 94,80 вес. Ъ H -< -алке!

О нов и 5,20 вес. Ъ иэо-алкенов, т.е. селективность разделения 94 вес.Ъ.

Пример 4. Разделению на адсорбенте NaX подвергают искусственную смесь алканов и алкенов С о, со15 держащую,30 вес . Ъ деце на-1 и 70Ъ нормального дек ана. Процесс адсорбции осуществляют в паровой фазе при о

90 С, давлении 18 мм рт.ст, десорбцию — в условиях примера 1. Резуль- 20 таты анализов показывают, что десорбат содержит 92 вес.Ъ децена-1 и

8 вес.Ъ H -декана. Селективность

92 вес.Ъ.

Пример 5. Разделению на ад- 25. сорбенте NaX подвергают искусственную смесь алкенов нормального и иэостроения С9-C g, содержащая

ЗОЪ децена-1 и 70Ъ дииэобутилена.

Адсорбцию и десорбцию осуществляют Зр в паровой фазе, адсорбцию проводят при 30 С, остаточном давлении 5 mn рт. ст. Десорбцию проводят как в .примере 1. Результаты анализов продуктов разделения показывают, что десорбат содержит 95,3 вес.% децена-1 и 3,6Ъ диизобутилена, а также

1,1 вес.% неидентифицированных углеводородов. Селективность 95,3 вес.Ъ.

Пример 6. Разделению на 40 адсорбенте NaX подвергают смесь С„р, содержащую 30 вес. Ъ нормального декана и 70 вес.Ъ изо-декана. Адсорбцию и десорбцию осуществляют в паровой фазе,. адсорбцию проводят при

90О C давлении 18 мм рт. ст. Десорбцию проводят в условиях примера 1.

Результаты анализов показывают, что десорбат содержит 96 вес.Ъ нормального декана и 4 вес.Ъ изодекана, т.е. селективность разделения 50

96 вес.%.

Таким образом, проведение процесса разделения смеси алканов и алкенов с числом углеродных атомов СяС, а также алкенов нормального и иэостроения и алканов нормального и иэостроения в паровой фазе и при вакууме, дает возможность осуществлять процесс при низкой температуре (не выаи 150 С), тем самым исключая побочные химические превращения. Кроме того, проведение разделения в паровой фазе, когда кинетическая энергия углеводородов больше, увеличивается и скорость обмена молекул углеводородов по сравнению со скоростью обмена в жидкой фазе. В результате этого увеличивается селективность процесса разделения углеводородов до 92-96 вес.Ъ.

Способ разделения смеси углеводородов С -С „, содержащей олефины и парафины, путем контактирования при повышенной температуре исходной смеси с адсорбентом - цеолитом типа

NaX с последующей десорбцией поглощенных углеводородов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения селективности процесса, контактирование проводят в паровой фазе при 30-150 С и остаточном давлении

1-60 ма.рт.ст.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIA М 3720604, кл. С 10 G 25/04, опублик. 1971.

2. Патент США 9 3721064, кл. С ОЭ С 9/02, опублик. 1971.

3. Патент США 9 3718580, кл. С 10 G 25/04, опублик. 1971.