ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция ароматических углеводородов из "Основы адсорбционной техники" Ароматические углеводороды избирательно адсорбируются силикагелем из смесей с углеводородами других классов. На рис. 15,13 представлены кривые адсорбционного равновесия бинарных смесей бензола и толуола с нормальными парафинами и циклопарафинами Се— g при 150 °С [9]. Кривые указывают, что адсорбируемость бензола значительно превышает адсорбируемость и-гексана и циклогексана (т. е. углеводородов с близкой молекулярной массой) и приблизительно соответствует адсорбируемости к-октана. Избирательность поглощения ароматических углеводородов сохраняется и при проведении процесса в жидкой фазе. Избирательность адсорбции углеводородов на силикагелях широко используется для анализа многокомпонентных смесей [10, И]. [c.309] Впервые попытка использовать силикагель для промышленного разделения углеводородов была предпринята в 1946 г. [121. Промышленный процесс выделения ароматики из различных нефтяных фракций в стащюнарном слое силикагеля был разработан фирмой Sun Oil Со и известен под названием аро-сорб. На рис. 15,14 приведена схема процесса аро- сорб, предназначенного для выделения бензола и толуола [13]. [c.309] Кривые адсорбционного равновесия смеси С2Н4—СзНа на силикагеле (а) и адсорбционная способность силикагеля по этой смеси при нормальном давлении (б). [c.309] Деароматизацию проводят при обычных рабочих условиях в жидкой фазе, пропуская сырье из емкости 1 через слой силикагеля, загруженного в адсорбер 3. Продолжительность стадии 30 мии. Неадсорбированные парафиновые и циклопарафиновые углеводороды поступают в ректификационную колонну 4, где отделяются легкие углеводороды — бутан или пентан, используемые в следующей стадии промывки адсорбента. Продолжительность стадии промывки 10 мии. Нижний продукт ректифицируют в колонне 6. Десорбцию ароматических углеводородов проводят потоком ксилолов, которые затем отделяют от иримеси парафиновых углеводородов в колонне 5, а от ароматического адсорбата — в колонне 7. Продолжительность стадии десорбции 40 мин. В течение первых 25 мин. смесь десорбата и десорбента выходит из десорбера с некоторым содержанием парафиновых углеводородов. Смесь бензола и толуола фракционируют в колонне 8. Десорбент циркулирует в замкнутом цикле. [c.309] В процессе используют вертикальные цилиндрические адсорберы высотой 4,5—6,0 и диаметром 1,3 м. Загрузка силикагеля в такой адсорбер составляет около 15 т. При жидкофазной деароматизации применяют мелкую фракцию адсорбента с размером частиц 0,07—0,6 мм. Перед подачей в адсорбер с силикагелем все потоки подвергают осушке до остаточной влажности не выше 20 /оо при такой остаточной влажности адсорбционная способность силикагеля по ароматическим углеводородам за счет совместной адсорбции воды снижается не более, чем на 15%. Ядами для силикагеля, уменьшаюпщми длительность его эксплуатации, являются азотистые, сернистые и кислородные соединения, а также непредельные углеводороды, присутствующие в сырье. Последние опасны, так как при их полимеризации происходит закоксовывание адсорбента. Для технико-экономических расчетов продолжительность эксплуатации одной загрузки силикагеля принимают равной 1 г. [c.310] В качестве десорбента могут применяться и другие вещества, если они обладают достаточно высокой адсорбируемостью и легко отделяются от десорбата. [c.310] Эффективным десорбентом тяжелых ароматических углеводородов являются ароматизированные углеводородные фракции с интервалом кипения, который значительно ниже интервала кипения сырья [14,15]. Так, при деароматпзации фракции продукта гидроформинга прямогоиного лигроина 150—205 °С с содержанием ароматических углеводородов до 50% десорбентом может служить фракция 71—88 °С, содержащая 60% бензола. Десорбент и десорбат в этом случае легко разделяются фракционированием. [c.311] В одном из вариантов процесса [16] деароматизацию производят под давлением. Затем силикагель промывают пропаном или бутаном для удаления неаро-матпческнх углеводородов и производят десорбцию. В стадии десорбции в аппарат подают жидкий, но нагретый низкокипящий водорастворимый десорбент (ацетон, метанол, ацетальдегид). После окончания стадии десорбции давление в адсорбере снижают до атмосферного, десорбент испаряется, его пары конденсируют. Выделение ароматических углеводородов из основной массы десорбента производят в результате добавления воды к смеси при этом происходит образование двух фаз ароматической и водной. Десорбент сушат и возвращают в цикл. [c.311] При деароматизации легких нефтяных фракций десорбция может быть осуществлена обычным методом нагревом до 300 °С при одновременной продувке инертным газом (водородом, азотом, окисью углерода, углеводородами —Сд) [17]. [c.311] Другим конструктивным решением является проведение процесса деароматизации в подвижном слое адсорбента [19—21]. Как правило, адсорбент находится в виде взвеси в легких парафиновых углеводородах или в газойле. Масса силикагеля во взвеси в 10—15 раз превышает массу ароматических углеводородов, подлежащих извлечению. Соотношение всех углеводородов и силикагеля колеблется от 2 1 до 1 1. [c.311] В Советском Союзе разработан технологический процесс деароматизации фракции нормальных парафинов в движущемся слое алюмосиликатного адсорбента с преимущественным размером зерен 0,25—0,8 мм [22, 23]. Промышленная установка введена в эксплуатацию на одном из нефтеперерабатывающих заводов в 1969 г. Схема установки приведена на рис. 15,15. В адсорбер 1 подается раствор сырья в бензиновой фракции 80—120 °С. Сырье выкипает в интервале 250— 360 °С. В нем содержится 2—3% ароматических соединений и 0,12—0,14% серы. Массовое отношение подаваемого адсорбента к сырью составляет 1 2, кратность разбавления сырья растворителем (по объему) — 1 1. Температура в адсорбционной зоне 40—45 °С. [c.311] Сушку пульпы адсорбента проводят в аппарате 2 кипящего слоя при 145— 160 °С. Перегретый пар подают как непосредственно в спой адсорбента, так и во встроенные змеевики. В процессе окислительной регенерации, которая проводится в аппарате кипящего слоя 3 (600—650 °С), содержание кокса в адсорбенте снижается до 0,05—0,1%. Давление в нижней части регенератора равно 3-10 — 4-10 Па (0,3—0,4 кгс/см ). Адсорбционная способность алюмосиликата после регенерации составляет 75—80% от адсорбционной способности свен его адсорбента. [c.312] На рис. 15,16 представлены изотермы адсорбции двух ароматических групп на силикагеле. В качестве растворителя при построении изотерм использовалась деароматизированная керосиновая фракция (215—245 °С). Изотермы адсорбции этих групп пересекаются при концентраций ароматических углеводородов 3% (об.). В области концентраций от О до 3% (об.) изотерма адсорбции однокольчатых ароматических углеводородов проходит выше, причем совпадает с изотермой адсорбции бензола. Испытания показали, что при жидкофазной деароматизации скорости потока в колонне могут достигать 1 8 см/мин. [c.313] Разделение ароматизированных нефтепродуктов может быть осуществлено и в стадии десорбции. Так, для разделения тяжелой нефтяной фракции, тина масляного дистиллята, содержащего парафиновые, нафтеновые, моноциклические и конденсированные полициклические углеводороды, рекомендован метод избирательной десорбции [26]. Сначала все углеводороды из жидкой фазы при обычных условиях адсорбируют силикагелем. Затем осуществляют последовательное вытеснение адсорбата четырьмя растворителями с прогрессивно повыпхающимся адсорбционным сродством. Алканы С5—С избирательно десорбируют парафиновые и нафтеновые углеводороды, алкены С5—С10 (например, диизобутилен) — моноциклические ароматические углеводороды, низкомолекулярные ароматические углеводороды (бензол и толуол) — полициклические ароматические углеводороды, полярный растворитель тина МооСО—кислород-, азот- и серосодержащие соединения. [c.314] Вернуться к основной статье