Адсорбция

Установка выделения нормальных парафинов «Парекс»

Адсорбционный процесс «Парекс», разработан­ный в ГДР, применяется для разделения керосино­вых фракций на два продукта: жидкие неразветвлен­ные парафиновые углеводороды (н-парафины) и де-парафинированный керосиновый дистиллят, назы­ваемый денормализатом. Сырьем установки является прямогонный керосиновый дистиллят широкого или узкого фракционного состава (в зависимости от требований, предъявляемых к продуктам), который предварительно подвергается гидроочистке.

Содержание неразветвленных парафиновых угле­водородов в получаемой фракции жидких м-парафинов (парафин-сырец) достигает 99 % (масс.) от сырья, а отбор их от потенциала высок. Для денор-мализата характерны низкие температуры помут­нения и застывания. Ниже в качестве примера приведены показатели качества сырья и продуктов;

 

Показатели

Сырье (240-320°С)

Жидкие парафины

Денормализат

Плотность, кг/м3

817

770

828

Температура, °С

   застывания

   помутнения

-22

-19

8

9

-60

-47

Содержание, % (масс.)

   н-парафинов

   серы

 

21,3

0,01

 

99

-

 

4,0

0,011

 

Адсорбент, используемый на установке, избира­тельно адсорбирует н-парафины из смесей их с уг­леводородами другого строения. Десорбция адсор­бента осуществляется нагретыми парами аммиака, который называется вытеснителем; последний цир­кулирует на установке. Используется также водо-родсодержащий газ, являющийся газом-носителем сырья. Применение циркулирующего газа-носителя препятствует быстрому падению адсорбционной ем­кости адсорбента и способствует удлинению пробега установки [2, З]. В целом обе стадии процесса— адсорбция и десорбция — являются парофазными. Для извлечения из циркулирующего водородсодержащего газа попутных паров аммиака используется вода.

К сырью предъявляются довольно жесткие тре­бования по содержанию серы, олефинов и примесей.

Основные секции установки следующие: нагрева­тельная, в которой смесь сырья с водородсодержа-щим газом нагревается в теплообменниках, а затем в змеевике печи (в этой же секции, но в отдельной печи нагревается аммиак перед направлением его в слой адсорбента); адсорбции и десорбции с тремя периодически переключаемыми вертикальными аппаратами (один — адсорбер, а два других в данный период — десорберы); сепарации с двумя параллель­ными линиями; эта секция предназначена для раз­деления смесей, выходящих из адсорбера (линия «денормализата») и из двух аппаратов, эксплуати­руемых в данный промежуток времени как десор­беры (линия н-парафинов). Технологическая схема установки представлена на рис. Х-3; здесь три кон­тура циркуляции: водородсодержащего газа, ам­миака — вытеснителя — и воды, поглощающей пары аммиака в промывной колонне.

К сырью, подаваемому насосом /, присоеди­няются свежий и циркулирующий водородсодержа-щий газ (нагнетается компрессором 2). После на­грева в теплообменниках (условно показано пунктир­ной линией, ведущей к печи 4} и змеевике печи 4 смесь поступает в адсорбер 6 с неподвижным слоем адсорбента, извлекающим из сырья н-парафины. По выходе из адсорбера денормализат в смеси с во-дородсодержащим газом и аммиаком (остатка от предшествующей операции — десорбции) охлажда­ется в теплообменнике 7. Пройдя далее конденса­тор-холодильник 15, смесь разделяется в промывной колонне 16 на две части: жидкую—охлажденный конденсат денормализата — и газопаровую. В верх­ней части колонны 16 пары аммиака поглощаются циркулирующей водой, поступающей далее в две последовательно соединенные колонны 17 и 21 для дегазации. Здесь из водного раствора удаляется ам­миак; пары аммиака после ступенчатого сжатия компрессорами 18, 19 и 3 используются в процессе десорбции.

Выходящий из верхней части колонны 16 водо-родсодержащий газ сжимается компрессором 2 и как рециркулят присоединяется к сырью.

Работающие в стадии десорбции аппараты 8 и 14 продуваются перегретым в змеевике печи 5 газооб­разным аммиаком. Последний в смеси с вытеснен­ными к-парафинами проходит теплообменники 9 и 13, а затем конденсатор-холодильник 10; конденсат отделяется от газообразного аммиака в сепараторе 11. В работающем при менее высоком давлении сепара­торе 12 из жидкости выделяется растворенный аммиак. Вспомогательным компрессором 18 аммиак подается на прием компрессора 3 повышенного давле­ния. В секции адсорберов — десорберов коммуника­ции системы автоматического переключения аппара­тов с одной операции на другую не показаны.

Режим процесса парофазной адсорбции: темпе­ратура 300—400 °С, давление 0,5—1,0 МПа; длитель­ность адсорбции примерно в два раза меньше про­должительности десорбции. Между этими стадиями в течение непродолжительного времени адсорбент продувается. Окислительную регенерацию адсор­бента проводят обычно после 6000—8000 ч его экс­плуатации [2, 3].