CS206563B1 - Způsob reaktivování zeolitů - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu reaktivování zeolitů, zejména způsobu reaktivování zeolitů typu 5A, kterých se používá k oddělování normálních parafinů z uhlovodíkových směsí je obsahujících střídavou adsorpcí a desorpcí, přičemž se descrpce provádí vodným amoniakem.

U zeolitů jako u všech jiných tuhých těles, kterých se používá pro zpracování uhlovodíků nebo uhlovodíkových směsí, dochází během jejich používání ke ztrátě aktivity. Aby byl zaručen technicky a ekonomicky únosný pracovní výkon zeolitů po dlouhá provozní období, je nutná jejich občasná reaktivace.

Známý způsob reaktivování zeolitů spočívá v tom, že se na ně působí kyslíkem nebo plyny obsahujícími,kyslík při teplotách nad 773 K. Zeolity typu 5 A, kterých se používá k oddělování normálních parafinů ze směsí uhlovodíků je obsahujících střídavou absorpcí a desorpcí, věak tím svou původní aktivitu, jíž se zde rozumí jejich pohlcovací schopnost, popřípadě absorpční kapacita pro normální parafiny již nezískají. Zejména je tomu tak tehdy, provádí-li se desorpce vodným amoniakem a/nebo když adsorpce probíhá v přítomnosti vody. Často přitom nelze ztracenou adsorpční kapacitu regenerovat uvedeným způsobem ani částečně.

Dále je znám způsob (DL-PS 78 228), při němž se na zeolity, vyčerpané během doby provozu, před jejich zpracováním plyny obsahujícími kyslík působí při teplotě v rozmezí od 473 do 973 K vodíkem nebo plyny obsahujícími vodík. Zeolity, kterých se používá k oddělování normálních parafinů ze směsi uhlovodíků je obsahujících střídavou adsorpcí a desorpcí, přičemž se desorpce provádí vodným amoniakem, však ani tím již nedosáhnou plné adsorpční kapacity čerstvých zeolitů. Nedostatkem těchto známých opatření je, že umožňují pouze částečné opětné dosažení původního dělicího výkonu zeolitů. Zejména nelze těmito opatřeními úplně reaktivovat zeolity, které během adsorpce, promývání a/nebo desorpce přišly do styku s vodní parou nebo se směsí amoniaku a vody. Účelem vynálezu je, při ekonomicky únosných nákladech, téměř úplně reaktivovat zeolity, kterých se používá k dělení uhlovodíkových směsí adsorpcí, popřípadě promýváním a následnou desorpcí vodným čpavkem.

Podnětem k vynálezu byl tedy úkol nalézt pracovní podmínky, které umožňují účinnou reaktivaci vyčerpaných zeolitů.

Podle vynálezu se tento úkol řeSí způsobem reaktivování zeolitů, zejména zeolitů typu 5 A, kterých se používá k oddělování normálních parafinů z uhlovodíkových směsí je obsahujících střídavou adsorpcí a desorpcí, přičemž se desorpce provádí vodným amoniakem, kterýžto způsob se vyznačuje tím, že se na zeolity působí vodou, v první fázi při teplotách pod 523 K a v druhé fázi, s výhodou v přítomnosti plynného proudu vzduchu, vodíku, dusíku nebo amoniaku při objemovém prosazeni v rozmezí od 10 do 1 000 obj./obj, x h, při teplotách v rozmezí od 623 do 823 K.

Často nebývá nutné, působit na zeolity následně kyslíkem nebo plyny obsahujícími kyslík. Toto platí zejména v těch případech, kdy se z uhlovodíkových směsí adsorbují normální parafiny až po hexadekan a pak se desorbují vodným amoniakem. Z technicko-ekonomického hlediska je věak často výhodné, když se druhá fáze zpracování spojí s působením plynů obsahují cích kyslík a jako plynného proudu se v této fázi použije například vzduchu.

Obzvláště účelným se ukázalo, když se na zeolity v první fázi působí vodou nebo plyny obsahujícími vodu či vodní páru při teplotách v rozmezí od 293 do 523 K a v druhé fázi při teplotách v rozmezí od 673 do 823 K.

Dále je účelné, když se během první fáze zpracování použije alespoň 0,1 kg vody na 1 1 kg zeolitů. Přitom existuje malá závislost mezi množstvím vody a teplotou zpracování, která však prakticky mizí při množství vody větším než 10 kg, vztaženo na 1 kg zeolitů.

Rovněž je výhodné, když se ve druhé fázi zpracování pracuje v přítomnosti plynného proudu, jehož obsah vody je do 5 % objemových.

Zásadně je možno ve druhé fázi zpracování upustit od přítomnosti plynného proudu a mís to toho pracovat, například za podtlaku. Často však je postup za použiti plynného proudu i v této fázi technologicky výhodný. Přitom je účelné, když se zpracoyání provádí v přítomnosti plynného proudu vzduchu, vodíku, dusíku nebo amoniaku.

Ukázalo se, že postup podle vynálezu je obzvláště účinný, když se reaktivují zeolitická molekulární síta s průměrem pórů 5.10”m, kterých se používá k oddělování normálních parafinů ze směsí uhlovodíků je obsahujících.

Způsob podle vynálezu je blíže objasněn dále uvedenými příklady.

I P ř í k 1 a d 1

Adsorpční kolona o vnitřním průměru 21 mm a o délce 600 mm se naplní 200 ml zeolitů ty pu 5 AM o zrnění v rozmezí od 1,2 do 2 mm, který se vyznačuje adsorpční kapacitou 2,4 % hmot. pro normální parafiny o délce řetězce 10 až 18 atomů uhlíku, V první fázi se vrstvou ! zeolitů nechá směrem vzhůru proudit voda o teplotě 298 K. Průtok vody, vztažený na množství zeolitů, činí 1 kg/kg.h. Zpracování vodou trvá 8 hodin. Pak se voda z adsorpční kolony vypustí a na vrstvu zeolitů se ve druhé fázi působí vodíkem s obsahem vody 0,01 % objemového při teplotě 723 K. Tímto zpracováním se adsorpční kapacita tohoto zeolitů pro normální parafiny o délce řetězce 10 až 18 atomů uhlíku zvýší na 4,7 % hmot.

Příklad 2

Použitý zeolit a pracovní postup jsou stejné jako v příkladu 1. Na rozdíl od příkladu 1 se v první fázi voda při teplotě 363 K vede vrstvou zeolitu směrem dolů spolu s vodíkem, přičemž průtok vody činí 0,5 kg/kg.h a množství vodíku činí 400 objemových dílů/1 objemový díl zeolitu za 1 hodinu; toto zpracování se provádí po dobu 16 hodin. Ve druhé fázi se vrstvou zeolitu nechá proudit vodík s obsahem vody 0,01 % objemového, při teplotě 773 K. Tímto zpracováním se zvýší adsorpční kapacita zeolitu pro normální parafiny s délkou řetězce 10 až 18 atomů uhlíku na 5,0 % hmot.

Příklad 3

Zeolit a pracovní postup jsou stejné jako v příkladu 1. Na rozdíl od příkladu 1 se však v první fázi nechá vrstvou zeolitu proudit směrem dolů vodík s obsahem vody 25 % objemových při teplotě 433 K, přičemž množství vodíku činí 400 obj./obj. x h a průtok vody činí 0,15 kg/kg.h; toto zpracování trvá 30 hodin. Ve druhé fázi se vrstvou zeolitu nechá proudit vzduch při teplotě 823 K, přičemž množství vzduchu, vztaženo na objem zeolitu, činí 50 obj./obj. x h. Tímto zpracováním se adsorpční kapacita tohoto zeolitu pro normální parafiny s délkou řetězce 10 až 18 atomů uhlíku zvýší na 5,4 % hmot.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob reaktivování zeolitů, zejména zeolitů typu 5 A, kterých se používá k oddělování normálních parafinů ze směsi uhlovodíků je obsahujících, střídavou adsorpcí a desorpcí, přičemž se desorpce provádí vodným amoniakem, vyzančujíoí se tím, že na zeolity se působí vodou v první fázi při teplotách pod 523 K a ve druhé fázi, s výhodou v přítomnosti plynného proudu vzduchu, vodíku, dusíku nebo amoniaku při objemovém prosazení v rozmezí od 10 do 1 000 obj./obj. x h, při teplotách v rozmezí od 623 do 823 K.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se při první fázi použije alespoň 0,1 kg vody na 1 kg zeolitu,
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se ve druhé fázi zpracování pracuje v přítomnosti plynného proudu vzduchu, vodíku, dusíku nebo amoniaku, jehož obsah vody je do 5 % objemových.