196348. lajstromszámú szabadalom • Kombinált szelektív adszorpciós eljárás és berendezés nagytisztaságú 1-6 szénatomos szénhidrogének és illékony anyagok előállítására
7 196 348 8 csökkentésével (az elegyenek az A 1-ből az A2 és A3 oszlopba való expandáltatásával), majd az A1 oszlop alsó szakasza, ezt követően pedig a soron következe oszlopszakaszok hőmérsékletének fokozatosan 220 °C- ra való növelésével biztosítottuk. Az áramlás során a 5 komponensek ismételt szelektív adszorpciója játszódott le, melynek eredményeképpen az etán és a könnyebb komponensek elváltak az izobutántól. Az aktív szenes berendezésből előbb az etán és a könnyebb komponensek vegyes frakciója, ezt követően kis mennyiségű iq etán-izobután vegyes frakció, majd nagy tisztaságú izobutántermék áramlott ki. A szétválasztás során kapott 3,1 kg nagy tisztaságú izobutánterméket membránkompresszorral 4,5 bar nyomásra komprimáltuk, vízhűtéses kondenzátorban cseppfolyósítottuk és vákuu- 15 mozott fémpalackba töltöttük. Az aktív szenes berendezésben végrehajtott fenti szétválasztási művelettel egyidőben a molckulnszűrővcl töltött M oszlopról a propánt és az n-butánt deszorbeáltattuk. Ezt a nyomás fokozatos csökkentésével, 20 majd sorrendben az alsó, középső és felső oszlopszakasz hőmérsékletének fokozatosan 220 °C-ra való növelésével valósítottuk meg. E műveletek során előbb nagy tisztaságú propánterméket, ezt köyetően propán-n-bután-tartalmú vegyes frakciót, végül nagy tisztaságú 25 n-bután-terméket kaptunk. A nagy tisztaságú termékeket komprimálás és cseppfolyósítás után palackokba fogtuk fel, a vegyes frakciót pedig az ismételt feldolgozásra, közbülső tárolóban gyűjtöttük. A molekulaszűrős és az aktív szenes berendezésben 30 végrehajtott, a fentiekben ismertetett kombinált gyártási ciklusban az 1. táblázatban megadott termékeket és frakciókat kaptuk. Nagyobb mennyiségű nagy tisztaságú termék állítható elő egy-egy gyártási ciklusban, ha úgynevezett 35 elődúsított frakciókból indulunk ki. A földgázipar számos ilyen frakciót állít elő. Ilyen például az izobutándús frakció, amely körülbelül 1 tömeg% etánt, metánt és könnyebb szennyezéseket, 2—6 tömeg% propánt, 90-93 tömeg% izobutánt és 3-6 tömeg% n-butánt 40 tartalmaz. A nagy tisztaságú izobutánterméket a fenti izobutándús frakcióból az előzőekben ismertetett kombinált eljárással állítjuk elő, azzal a különbséggel, hogy ebből a frakcióból egyetlen ciklusban körülbelül 10 kg-ot dolgozunk fel és a frakció izobután-tartalmától függően 6-8 kg nagy tisztaságú izobutánterméket kapunk. Ebben az esetben a molekulaszűirővel töltött M oszlopról lehajtott propánt és n-butánt, kis mennyiségük mia t, nem célszerű tiszta termékként kinyerni, hanem vegyes frakcióként gyűjtjük és nagyobb mennyiségű (körülbelül 10 kg-os) adagokban az aktív szenes berendezésben dolgozzuk fel nagy tisztaságú termékké. 2. példa A nagy tisztaságú metánt metándús földgázból állítottuk elő, amely 1,3 tömeg% levegőt és egyéb (vízgőz, COí, H2S) szennyezést, 92,5 törneg% metánt, 5,7 tömeg% etánt és 0,5 töme'g% propánt tartalmazott. A motiíndús földgázt fokozatosan 7 bárig növekvő nyomáson, környezeti hőmérsékleten, 5-6 m/min sebességgel az FI áramlásmérőn, az Síz szárító- és ET előtisztítóoszlopon keresztül az aktív szénnel töltött, A1-A3 oszlopokból álló, megfelelően előkészített (regenerált) oszlopsorba adagoltuk. A földgáz betáplálását addig folytattuk, amíg a metán meg nem jelent az A2 jelű oszlopból távozó gázban. (Ezt a 11, 12 és 16 csapokon vett gázminták elemzésével határoztuk meg.) Ekkor gázbetáplálást megszüntettük, az A1 oszlop belépő végét lezártuk és az elegy áramlását az oszlopsorban, a 2. ábrának megfelelően, előbb a nyomás fokozatos csökkentésével, majd az A1 oszlop alsó szakasza, ezt követően pedig a soron következő oszlopszakaszok hőmérsékletének fokozatos növelésével biztosítottuk. E műveletekben, a komponensek ismételt szelektív deszorpciója, áramlása és szelektív adszorpciója következtében, először levegőt és metánt tartalmazó vegyes frakció, ezt követően nagy tisztaságú metántermék, majd metánt és etánt (propánt) tartalmazó vegyes frakció áramlott ki a berendezésből. A 99,98 tömeg% tisztaságú metánterméket kétfokozatú membránkompresszorral 120 bar nyomásra komprimálva és hűtve palackba töltöttük, a vegyes frakciókat újrafeldolgozásra közbülső tárolóban fogtuk fel. A fenti gyártási műveletben a 2. táblázatban megadott termékeket kaptuk. 1. táblázat Az 1. példában kapott termékek és frakciók Komponensek Betáplált nyersanyag t% kg Propántermék .1% kg Izobutántermék t% kg r-bután'érmék t’/o kg Vegyes frakciók aktív szénből t% kg M-adsiiorberből t% kg Elán és könnyebb 3,0 0,260 0,01 0,0002 45,61 0,260 Propán 35,0 2,980 99,97 2,2294 0,01 0,0003 0,05 0,0005 54,35 0,750 lzobután 42,0 3,570 99,97 3,0990 54,39 0,310 n-bután 20,0 1,700 0,02 0,0004 0,02 0,0007 99,95 S ,0695 45,65 0,630 100,0 8,510 100,00 2,2300 100,00 3,1000 100,00 1,0700 100,00 0,570 100,00 1,380 5
