способ удаления кислых соединений из углеводородного потока

Формула изобретения

1. Способ удаления кислых соединений из углеводородного потока путем обработки последнего твердыми средствами, отличающийся тем, что обработку твердыми средствами осуществляют посредством контактирования углеводородного потока с неподвижным слоем увлажненного сорбента.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сорбента используется силикагель и/или окись алюминия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии удаления кислых соединений из углеводородов, в частности к способу удаления кислых соединений из углеводородного потока. Изобретение, в частности, используется в удалении и регенерации растворенных кислот и производных кислот из вытекающего потока углеводорода, содержащего вышеупомянутые кислые соединения.

Известен способ удаления кислых соединений из углеводородного потока, особенно кислого катализатора из углеводородного потока, полученного жидкофазным алкилированием, заключающийся в том, что реакционной смеси после алкилирования дают возможность стоять неперемешанной, чтобы отстоять углеводородную фазу, которая механически отделяется от катализаторной фазы (см. патент США 4783567, С 07 С 2/68, 1988).

Цель изобретения заключается в расширении технологии простого и эффективного удаления кислых соединений из углеводородного потока.

Эта цель достигается предложенным способом удаления кислых соединений из углеводородного потока путем обработки последнего твердыми средствами, причем обработку твердыми средствами осуществляют контактированием углеводородного потока с неподвижным слоем увлажненного адсорбента.

На следующей стадии кислые соединения могут быть регенерированы из сорбента экстракцией водой. На следующей дополнительной стадии сорбент высушивается и увлажняется перед тем, как быть использованным в дальнейшей адсорбционной стадии.

В предпочтительном исполнении используется неподвижный слой твердого адсорбционного материала, к которому добавлена вода. Количество добавленной воды предпочтительно должно быть достаточным, чтобы увлажнить поверхность пор в адсорбционном материале, но не так велико, чтобы поры твердого адсорбента были насыщены.

Пригодным адсорбционным материалом является силикагель и предпочтительное количество воды находится в области 0,1-50 вес.% в зависимости от площади поверхности и объема пор силикагеля. Другие подходящие адсорбционные материалы содержат окись алюминия.

Вода может распределяться равномерно по слою или концентрироваться в конце слоя выше по потоку. В последнем случае нижняя часть адсорбционного слоя затем может использоваться для удаления воды, которая может растворяться в углеводородном потоке после прохождения влажной части слоя.

Вода для увлажнения адсорбционного материала может добавляться из конца слоя либо растворяться в углеводородном потоке, или разбрызгиваться прямо на слой. Альтернативно, адсорбент может тщательно увлажняться, и избыточные количества воды последовательно удаляются частичным высушиванием.

Адсорбированное кислое соединение (соединения) последовательно регенерируется промыванием водой. При этом адсорбированные кислые соединения могут полностью экстрагироваться в виде водного раствора. После высушивания сорбента и добавления требуемого количества воды сорбент полностью регенерируется.

Углеводородный поток может представлять собой поток, вытекающий из катализированного кислотой процесса алкилирования углеводородного субстрата. Кислое соединение преимущественно представляет собой перфторированную сульфокислоту, т.е. трифторметансульфокислоту и/или ее эфир.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Силикагель (Мерк 100, 0,2-0,5 мм) высушивали при 450^oС и последовательно увлажняли 10 вес. % воды. Трубка длиной 3 м и диаметром 1/4"" заполнялась увлажненным силикагелем (50 мл) и использовалась как адсорбер. Трубка помещалась в баню с регулятором температуры при 30^oС и флотировалась жидким изобутаном при давлении, достаточном для поддержания изобутана в жидкой форме. Поток изобутана, содержащий 200-1000 м.д. трифторметансульфокислоты, пропускали через сорбент со скоростью 5-10 г/мин, давая время пребывания приблизительно 5 минут. Вытекающий поток из трубки анализировали на содержание в нем трифторметансульфокислоты экстракцией водой и измерением содержания трифлата (трифторметансульфокислоты) ионной хроматографией.

Более 4,2 кг изобутана, содержащего 200-1000 м.д. трифторметансульфокислоты, пропускали через сорбент и отбирали пробы из выходящего потока при различных подаваемых течениях и концентрациях кислоты на вводе. Все пробы из вытекающего потока содержали меньше 1 м.д. трифторметансульфокислоты, независимо от течения и подаваемых концентраций.

Пример 2. Силикагель (Мерк 100, 0,2-0,5 мм) высушивали при 450^oС и последовательно увлажняли 10 вес. % воды. Трубка длиной 3 м и диаметром 1/4"" заполнялась увлажненным силикагелем (50 мл) и использовалась как адсорбер. Трубка помещалась в баню с регулятором температуры при 30^oС и флотировалась жидким изобутаном при давлении, достаточном для поддержания изобутана в жидкой форме. Подаваемую смесь, состоящую из изобутанового потока, содержащего 0,5 вес. % пропена, и 100-2000 м.д. изопропилтрифлата пропускали через сорбент при скорости 5-10 г/мин. Пробы из вытекающего потока из трубки анализировали на содержание трифторметасульфокислоты и эфиров. Каждую пробу обрабатывали водой при комнатной температуре в течение 10-20 часов - времени, достаточном для того, чтобы весь изопропилтрифлат гидролизовался в свободную кислоту. Трифторметансульфокислота экстрагировалась водой, и содержание трифлата в водном экстракте измеряли ионной хроматографией.

После прохождения 3942 г подаваемой смеси углеводородные пробы из вытекающего потока все еще содержали меньше 1 м.д. трифлата. В последующих пробах содержание трифлата постепенно увеличивалось более чем до 110 м.д., указывая на проникновение эфира в адсорбер.

Адсорбер последовательно промывали водой, чтобы регенерировать общее количество адсорбированного эфира трифторметансульфокислоты. Водный раствор, содержащий 3.8 г трифторметансульфокислоты, был посредством этого регенерирован.

Пример 3 (сравнительный). В этом эксперименте условия были те же самые, что и в примере 2, за исключением того, что силикагель, использованный в качестве адсорбера, был сухой.

После прохождения 530 г подаваемой смеси содержание трифлата в вытекающем потоке быстро увеличивалось от величины, меньшей 1 м.д. В последующих пробах содержание трифлата в вытекающем потоке было выше 100 м.д.

Адсорбер последовательно промывали водой для того, чтобы определить общее количество адсорбированной трифторметансульфокислоты. Это количество составляло 0.3 г.