RU2379103C1 - Сорбент, способ его получения и способ осушки углеводородов - Google Patents
Сорбент, способ его получения и способ осушки углеводородов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2379103C1 RU2379103C1 RU2008130124/15A RU2008130124A RU2379103C1 RU 2379103 C1 RU2379103 C1 RU 2379103C1 RU 2008130124/15 A RU2008130124/15 A RU 2008130124/15A RU 2008130124 A RU2008130124 A RU 2008130124A RU 2379103 C1 RU2379103 C1 RU 2379103C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- drying
- hydrocarbons
- calcium chloride
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области осушки углеводородов сорбцией и может быть использовано в процессах нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей промышленности. Предлагается сорбент на основе хлорида кальция, расположенного в порах твердого тела - матрицы, которая является композицией оксидов алюминия, кальция и бора, при следующем содержании компонентов сорбента, мас.%: Аl2O3 - 50-80; В2О3 - 5-30; СаО - 10-11; CaCl2 - 5-30, при суммарной концентрация бренстедовских и льюисовских кислотных центров на поверхности сорбента не более 7 мкмоль/г. Сорбент для осушки углеводородов получают одновременным смешением гидрата оксида алюминия псевдобемитной структуры с ортоборной кислотой и хлоридом кальция, формованием в гранулы, сушкой и прокаливанием. Способ осушки углеводородов включает контактирование углеводородов с предлагаемым сорбентом при температуре 0-40°С и регенерацию сорбента при температуре 150-200°С в токе газа, состоящего из углеводородов C1-C4, водорода, азота. Изобретение позволяет эффективно проводить осушку углеводородов, в частности пирогаза, сорбент характеризуется повышенной стабильностью осушающих свойств при многократном использовании в циклах осушка-регенерация. 3 н.п. ф-лы,2 табл.
Description
Изобретение относится к области сорбционных технологий осушки углеводородов, а именно к сорбентам на основе хлорида кальция, их получению и использованию в процессах нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслей промышленности.
Осушка относится к важным стадиям осуществления различных промышленных процессов синтеза и переработки углеводородов. При этом в целом ряде случаев специфической особенностью осушаемых потоков является наличие в них легкополимеризующихся компонентов. Последнее создает проблему выбора и применения соответствующих сорбентов, решение которой требует поиска компромиссного сочетания таких показателей, как глубина осушки, влагоемкость, каталитическая активность, регенерируемость и общий срок службы сорбента.
Сорбционные технологии осушки углеводородов в основном базируются на применении твердых пористых материалов, наибольшее распространение из которых получили различные силикагели, оксиды алюминия и синтетические цеолиты (Н.В.Кельцев. Основы адсорбционной техники. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1984. - 592 с.). Для осушки углеводородов известно также применение композитных сорбентов, представляющих собой гигроскопичные неорганические соли, расположенные на пористом носителе (патенты RU 2169606, 2244588). При этом композитные сорбенты отличаются наибольшей влагоемкостью. Общим недостатком всех этих сорбентов при осушке углеводородов является их каталитическая активность, обусловленная наличием бренстедовских (БКЦ) и льюисовских (ЛКЦ) кислотных центров. Последние вызывают превращения углеводородов в ходе осушки, что приводит к потерям компонентов осушаемых потоков, коксованию сорбентов в ходе термической регенерации, преждевременной потери ими сорбционных и механических свойств, сокращению общего срока службы.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является композитный осушитель газов и жидкостей, способ его получения и способ осушки с его использованием (патент RU 2169606, прототип). Композитный осушитель состоит из пористой матрицы и активного влагопоглощающего вещества, помещенного в поры матрицы. В качестве активного влагопоглощающего вещества используют растворы галогенидов, сульфатов, нитратов щелочных и щелочноземельных металлов и их смеси, а в качестве пористой матрицы - неорганические оксиды, пористые угли, природные сорбенты, пористые металлы, пористые композиты или их смеси. Недостатком прототипа является сохранение у композитного осушителя кислотных центров и каталитической активности в превращениях углеводородов, присущих используемой для его приготовления пористой матрице, что характеризует недостаточную стабильность сорбента. Прежде всего, это касается матриц на основе неорганических оксидов и природных сорбентов, в основном имеющих алюмосиликатную природу. Химически инертные матрицы на основе пористых углеродных материалов отличаются повышенной способностью сорбировать углеводороды, могут иметь низкие механические свойства или высокую стоимость.
Основной задачей данного изобретения является разработка нового сорбента для осушки углеводородов с повышенной стабильностью осушающих свойств при многократном использовании в циклах осушка-регенерация и возможностью получения из доступного неорганического сырья.
В качестве решения поставленной задачи предлагается сорбент на основе хлорида кальция, расположенного в порах твердого тела - матрицы, которая является композицией оксидов алюминия, кальция и бора, при следующем содержании компонентов сорбента, мас.%: Аl2О3 - 50-80; В2O3 - 5-30; СаО - 10-11; СаСl2 - 5-30. Суммарная концентрация бренстедовских и льюисовских кислотных центров на поверхности сорбента составляет не более 7 мкмоль/г.
Способ получения сорбента для осушки углеводородов включает одновременное смешение гидрата оксида алюминия псевдобемитной структуры с ортоборной кислотой и хлоридом кальция, формование в гранулы, сушку и прокаливание высушенных гранул при температуре 500-700°С с получением сорбента, имеющего следующий состав, мас.%: Аl2О3 - 50-80; В2О3 - 5-30; СаО - 10-11; CaCl2 - 5-30.
Способ осушки углеводородов включает контактирование углеводородов с предлагаемым сорбентом при температуре 0-40°С и регенерацию сорбента при температуре 150-200°С в токе газа, состоящего из углеводородов C1-C4, водорода, азота.
Химический состав сорбента устанавливают по данным атомно-эмиссионного анализа. Содержание свободного хлорида кальция в сорбенте дополнительно контролируют по потерям массы сорбента в результате его длительного промывания водой. Суммарное содержание БКЦ и ЛКЦ у сорбента оценивается по измерениям адсорбции пиридина методом ИК-спектроскопии [Е.А.Паукштис. Инфракрасная спектроскопия в гетерогенном кислотно-основном катализе. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. - 255 с.]. Химический состав сорбентов (заявляемого и по прототипу), а также суммарная концентрация БКЦ и ЛКЦ на их поверхности представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |||||
| Состав сорбентов, суммарная концентрация БКЦ и ЛКЦ на их поверхности | |||||
| Пример | Химический состав, мас.% | БКЦ+ЛКЦ, мкмоль/г | |||
| Аl2О3 | В2O3 | CaO | CaCl2 | ||
| 1 | 69,14 | 5,33 | 10,12 | 15,41 | 7 |
| 2 (прототип) | 82,55 | 0,00 | 0,00 | 17,45 | 20 |
Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Сорбент получают смешением гидрата оксида алюминия псевдобемитной структуры с ортоборной кислотой и хлоридом кальция, формованием в гранулы, сушкой и прокаливанием. Гидрат оксида алюминия псевдобемитной структуры (70 мас.% в расчете на Аl2О3), ортоборную кислоту (5 мас.% в расчете на В2O3) и 25 мас.% хлорида кальция перемешивают при комнатной температуре, формуют, сушат при 150°С и затем прокаливают при 600°С. Получают сорбент в виде цилиндрических гранул диаметром 3-4 мм.
1,16 кг сорбента загружают в адсорбер (диаметр - 0,03 м, длина - 2,2 м) и регенерируют при 200°С в токе метанводородной фракции, содержащей: водород - 38,64 об.%, метан - 56,60 об.%, этилен - 0,70 об.%, этан - 0,02 об.%, пропилен - 1,75 об.%, пропан - 0,51 об.%, бутаны - 1,78 об.%.
В качестве осушаемой среды используют пирогаз (водород - 22,05 об.%, метан - 20,69 об.%, этилен - 29,88 об.%, этан - 16,78 об.%, пропилен - 6,53 об.%, пропан - 3,37 об.%, бутены, дивинил - 0,70 об.%), полученный в результате пиролиза углеводородного сырья. Температура процесса осушки пирогаза 24°С, давление 3,0 МПа, скорость подачи пирогаза 0,5 м3/час, начальная влажность пирогаза составляет 0,0217 кг/м3. Процесс осушки пирогаза проводят до тех пор, пока величина температуры точки росы осушенного пирогаза не составит более минус 60°С. Динамическую влагоемкость сорбента оценивают из результатов взвешивания сорбента после осушки и расчетным путем из динамической кривой. Цикл регенерация-осушка повторяют на сорбенте 20 раз. Значения динамической влагоемкости сорбента, достигаемые в каждом цикле, представлены в таблице 2.
Пример 2. Аналогично примеру 1, но в качестве сорбента применяют сорбент по прототипу, полученный путем пропитки оксида алюминия раствором хлорида кальция и сушки при 200°С.
| Таблица 2 | ||
| Влияние количества циклов регенерация-осушка на динамическую влагоемкость сорбентов | ||
| Цикл | Динамическая влагоемкость, г/100 г сорбента | |
| Пример 1 | Пример 2 (прототип) | |
| 1 | 27,6 | 29,3 |
| 2 | 26,8 | 29,2 |
| 3 | 27,1 | 28,9 |
| 4 | 27,0 | 27,5 |
| 5 | 26,4 | 26,7 |
| 6 | 27,3 | 25,3 |
| 7 | 26,1 | 24,9 |
| 8 | 25,9 | 23,1 |
| 9 | 25,3 | 21,0 |
| 10 | 26,1 | 22,3 |
| 11 | 25,3 | 22,4 |
| 12 | 24,9 | 21,7 |
| 13 | 25,1 | 22,4 |
| 14 | 24,7 | 22,5 |
| 15 | 24,2 | 21,3 |
| 16 | 24,5 | 20,9 |
| 17 | 25,1 | 20,2 |
| 18 | 24,9 | 20,1 |
| 19 | 24,7 | 19,6 |
| 20 | 24,2 | 20,4 |
Начальные значения динамической влагоемкости разработанного сорбента и прототипа являются близкими (27,6 и 29,3 г/100 г соответственно), что связано с близким содержанием хлорида кальция в обоих материалах (15,41 и 17,45 мас.% соответственно). Однако, как видно из данных, представленных в таблице 1, разработанный сорбент по сравнению с прототипом характеризуется почти в три раза более низким содержанием кислотных центров, что приводит к тому, что в ходе многоцикловых испытаний в процессе осушки пирогаза (таблица 2) разработанный сорбент показывает себя более стабильным и регенерируемым. За двадцать рабочих циклов динамическая влагоемкость разработанного сорбента снизилась на 3,4 г/100 г и в последнем цикле составила не менее 24,2 г/100 г. В этих же условиях динамическая влагоемкость прототипа упала на 8,9 г/100 г и в последнем цикле составила 20,4 г/100 г.
Таким образом, по сравнению с прототипом разработанный сорбент отличается повышенной стабильностью своих осушающих свойств при многократном использовании в циклах осушка-регенерация. Для получения сорбента, как и для получения прототипа, возможно использование доступного неорганического сырья. Использование разработанного сорбента для осушки углеводородов, в частности пирогаза, а также других сред, содержащих легкополимеризующиеся компоненты, позволит повысить продолжительность и надежность работы установок осушки, минимизировать потери осушаемых компонентов.
Claims (3)
1. Сорбент для осушки углеводородов, содержащий хлорид кальция, закрепленный в матрице, отличающийся тем, что матрица является композицией оксидов алюминия, кальция и бора, при следующем содержании компонентов сорбента, мас.%: Аl2О3 - 50-80; В2О3 - 5-30; СаО -10-11; CaCl2 - 5-30, а суммарная концентрация бренстедовских и льюисовских кислотных центров на поверхности сорбента составляет не более 7 мкмоль/г.
2. Способ получения сорбента для осушки углеводородов, включающий изготовление матрицы, ее смешение с хлоридом кальция и сушку, отличающийся тем, что проводят одновременное смешение гидрата оксида алюминия псевдобемитной структуры с ортоборной кислотой и хлоридом кальция, формование в гранулы и прокаливание высушенных гранул при температуре 500-700°С с получением сорбента, имеющего следующий состав, мас.%: Аl2О3 - 50-80; В2О3 - 5-30; СаО - 10-11; CaCl2 - 5-30.
3. Способ осушки углеводородов, включающий контактирование углеводородов с сорбентом и регенерацию сорбента, отличающийся тем, что осушку проводят на сорбенте по п.1 при температуре 0-40°С, регенерацию сорбента проводят при температуре 150-200°С в токе газа, состоящего из углеводородов C1-C4, водорода, азота.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008130124/15A RU2379103C1 (ru) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Сорбент, способ его получения и способ осушки углеводородов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008130124/15A RU2379103C1 (ru) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Сорбент, способ его получения и способ осушки углеводородов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2379103C1 true RU2379103C1 (ru) | 2010-01-20 |
Family
ID=42120641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008130124/15A RU2379103C1 (ru) | 2006-02-09 | 2006-02-09 | Сорбент, способ его получения и способ осушки углеводородов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2379103C1 (ru) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1351640A1 (ru) * | 1985-06-19 | 1987-11-15 | Предприятие П/Я А-1748 | Способ глубокой осушки газов |
| US6890373B2 (en) * | 2000-06-19 | 2005-05-10 | Bridgestone Corporation | Adsorbents, process for producing the same, and applications thereof |
-
2006
- 2006-02-09 RU RU2008130124/15A patent/RU2379103C1/ru active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1351640A1 (ru) * | 1985-06-19 | 1987-11-15 | Предприятие П/Я А-1748 | Способ глубокой осушки газов |
| US6890373B2 (en) * | 2000-06-19 | 2005-05-10 | Bridgestone Corporation | Adsorbents, process for producing the same, and applications thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5827231B2 (ja) | 炭化水素流を浄化するための固体吸着剤、その製造方法及びこれを用いた炭化水素流からの汚染物の除去方法 | |
| Lee et al. | Reversible chemisorbents for carbon dioxide and their potential applications | |
| CN101489648B (zh) | 用于气体分离的方法和沸石材料 | |
| Okunev et al. | Sorption of carbon dioxide from wet gases by K2CO3-in-porous matrix: influence of the matrix nature | |
| US20120190900A1 (en) | Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof | |
| Wang et al. | Preparation, characterization, and catalytic properties of clay-based nickel catalysts for methane reforming | |
| JPH10263392A (ja) | 二酸化炭素と水の吸着方法及び吸着剤 | |
| US5414201A (en) | Combined sorbent/catalyst system | |
| BRPI0714936B1 (pt) | adsorventes zeolíticos aglomerados, processo para a obtenção de adsorventes, processo de recuperação de para-xileno, processos de separação de açúcares, de alcoóis poliídricos, de isômeros substituídos de tolueno, e de cresóis | |
| CN105289477B (zh) | 煤化工烯烃物流中脱除杂质的吸附剂及其应用 | |
| ES2750784T3 (es) | Adsorbente a base de alúmina que contiene sodio y dopado por un elemento alcalino para la captación de moléculas ácidas | |
| KR101017697B1 (ko) | Ｃ2-ｃ3 올레핀의 정제를 위한 흡착제 | |
| US3164453A (en) | Water removal from gas mixtures | |
| RU2451542C2 (ru) | Поглотитель диоксида углерода, способ его получения (варианты) и способ его применения | |
| JP4344853B2 (ja) | 脱アルミニウムゼオライトｎｕ―８６および炭化水素の転換におけるその使用法 | |
| RU2379103C1 (ru) | Сорбент, способ его получения и способ осушки углеводородов | |
| CN108607530A (zh) | 一种脱硫剂及其制备方法和深度脱除二氧化硫的方法 | |
| US20190143294A1 (en) | A process for preparing metal oxide-based chloride absorbent using natural binder and product obtained therefrom | |
| KR102880218B1 (ko) | So2 흡착재, 이의 제조 방법 및 응용, so2 함유 연도 가스 내 so2의 탈거 방법 | |
| RU2705065C1 (ru) | Способ адсорбционной осушки и очистки природного газа | |
| Kollmer et al. | (NH4) 2SiF6-modified ZSM-5 as catalysts for direct hydroxylation of benzene with N2O: 2. A comparative study with ferrisilicalite and dealuminated and iron-exchanged ZSM-5 | |
| RU2606115C2 (ru) | Способ очистки олефинового сырья с использованием адсорбента, содержащего цеолит типа 12 mr | |
| RU2288026C1 (ru) | Способ удаления паров метанола из газовых смесей | |
| RU2288209C1 (ru) | Способ получения метанола из синтез-газа | |
| WO2007091911A1 (fr) | Sorbant, procédé de fabrication et procédé de séchage d'hydrocarbures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20200303 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |