154917. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrodezalkilozásra tisztítatlan hidrogénnel
\ 3 kétféle káros hatása, hogy aránytalanul nagy a hidrogénfogyasztás, és hogy a reaktorból távozó gáz mind abszolút, mind százalékos alapon metánban tovább dúsul. A hatás fokozódik a szénatomsízám növekedésével. Például 1 mól bután- 5 maik 4 mól metánná valló átalakulása 3 mól molekuláris hidrogént fogyaszt, 1 mól hexánnak 6 mól metánná való átalakulása pedig 5 mól molekuláris hidrogént. Egyik megoldás igen tiszta hidrogén betáplálása, például a vízgőzös 10 metánreformálasból, de ez költséges, és gazda- , sági' okokból nem mindig lehetséges. A finomítónak gyakran áll rendelkezésére viszonylag tisztátalan hidrogén egy hidrogéntermelő eljárásiból, mint például katalitikus benzinreformá- 15 Iádból. A katalitikus reformálóíból távozó hidrogéntartalmú gázt azonban nem lehet köz- ' vétlenül a hidírodezalikilozási reakciózónáiba táplálni, minthogy számbajövő mennyiségű Ci—C6 -fparafifinsZénhidrogént, például metánt, . 20 etánt, propánt, n-butánt, izofoutánt, n^pentánt, izopentánoklat, n-hexánt és izohexánofcat tartalmaz. Ha a katalitikus reformálást kis nyomáson, például kb. 6,8 és 20,4 att között hajtjuk végre, a hulladékgáz jelentős mennyiség- 25 ben tartalmaz heptánofcat és ofctánókat is. Korábban úgy jártak el, hogy a reformálóból távozó gázt tisztítás céljából elnyelő olajjal mosták. Ahhoz, hogy az olaj hatásosan vé- 30 gezze az elnyelést, magasabb forráspontjának kell lennie, mint a legmagasabb forráspontú szénhidrogénnek, amelyet el akarunk távolítani a hidrogénből, és ennék megfelelően elnyelő olajként egy atmoszférikus vagy vá- 35 kuum-desztillációs párlatot használtak, például világító petróleumot, dieselolajat vagy könnyű vákuumgázoiajat. Bár ily módon sikerül a reformálából távozó hidrogénből a benne eredetileg jelenlévő propán zömét és csaknem min- 40 den C4-nél nehezebb paraffinszénhidrogént eltávolítani, kitűnt, hogy az elnyelető művelet ténylegesen sokkal kevésbé hatásos, mint korábban gondolták, ha az elnyelő olaj egy desztillációs párlatot tartalmaz. Ennek oka abban 45 rejlik, hogy a szennyezett gáz üzemi tapasztalatok szerint elkerülhetetlenül elnyelő olajat ragad magával. Ez annyit jelent, hogy a gáz fizikailag átvisz a mosott hMrogénáratmban szuszpendált finom cseppek alakjában elnyelő 50 olajat a hidrodezalkilozó reaktorba vagy a hidrogén keringető rendszerbe. Egy üzemi ellenáramú elnyelető oszlopban az így elragadott olaj viszonylagos mennyisége az elnyeletőbe táplált tisztátlan olajnak kb. 0,11-—fcb. 1,5 mól 55 %-a, a lineáris gázsebességtől és az elragadott cseppeket leválasztó berendezés hatásosságától függően. Némi olaj természetesen párolgás következtében is elvész, de ez a folyamat viszonylag jelentéktelen az elragadás okozta 60 veszteséghez képest az olaj csekély illékonysága és a rendszerint alkalmazott nagy elnyeletési nyomások következtében. Természeti eredetétől és forrásli intervallumától függően egy szokásos elnyelető olaj kb. 40—80 súly% 65 4 molekulánként kb. 11—20 szénatomot tartalmazó nnparaffm- és izoparaffin-szénhidrogéneket tartalmaz. Ennek az általános gyakorlatnak a következménye nyilvánvaló: amikor a reformálóból távozó gázban eredetileg jelen volt C4—C 8 parafífinszémhidrogénefcet hatásosan eltávolítjuk, ezek helyébe nehezebb szénhidrogének lépnek. Igaz ugyan, hogy az elragadott olaj moláris mennyisége sokkal kisebb, mint az elnyelt C4 —C 8 paraffinok moláris mennyisége, az elnyelő olaj nagyobb hidrogénegyenértéke megsokszorozza a. hidrogémfogyasztó és metáriképző hatást. Egy szénhidrogén hidrogénegyenértékén 1 mól ilyen szénhidrogénnek metánná való átalakításához szükséges molekuláris hidrogén móljainak számát értjük. Hogy ezt szemléltessük,' mondjuk hogy egy reformálóból távozó adott gázt ellenáramú, nagynyomású elnyeletőben mossuk egy olyan elnyelő olajjal, amely 13 közepes szénatomszámú petróleuimpárlatból áll, olyan körülmények között, hogy a C3 —C 8 paraffinszénhidrogének 250 mól hidrogénegyenértéknek megfelelő mértékben nyeleinek el. De ugyanakkor 1% elnyelő olaj elragadását feltételezve, kb. 60 mól hidrogénegyenértékű olaj jut a mosott gázba. A tényleges csökkenés tehát 190 mól hidrogénegyenérték, nem pedig 250 mól. A találmány értelmében egy hidrodezalkilozó berendezésibe viszonylag tisztátalan hidrogént, például a katalitikus reformálásnak egy vagy több kettőnél több szénatomos paraffinszénhidrogónt tartalmazó véggázát lehet betáplálni, és egyszersmind igen jelentősen csökkenteni lehet a külső hidrogén fogyasztását és a metánképződést. Tömören megfogalmazva: a tisztítatlan hidrogénáramot a hidrodezalkilozóba való bevezetése előtt átbocsátjuk egy elnyelető szakaszon, és ott a gázt paraffiínszénhidrogénektől gyakorlatilag mentes, lényegében aromás szénhidrogénekből vagy ilyenek elegyéből álló elnyelő folyadékkal mossuk. A propán zömét és csaknem minden háromnál több szénatomos paraiffinszénhlidrogént sikerül így eltávolítani a gázáramból. Habár adott készülékben és meghatározott elnyeletési körülmények között az elragadás az elnyelő folyadékból nagyjából ugyanannyi, mint a paraffkios elnyelő esetében, az aromás szénhidrogénnek sokkal kisebb a hidrogénegyenértéke, mint az azonos forráspontú paraffinos elnyelő folyadéknak. Ha az aromás szénhidrogén alkilhelyettesítaket tartalmaz, csak az alkilcsoportok alakulnak át metánná, a molekula többi részéből benzol vagy többgyűrűs aromás szénhidrogén lesz, az adott körülményektől függően, és gyakran ez lesz a hidrodezalkilozás fő hasznos terméke. Eszerint a találmány tárgya olyan eljárás alkilaroimás vegyületek ihidrodezalkilozására, amely szerint ezeket a vegyületebet egy reakciószakaszban hidrogén jelenlétében és felhasználásával hidrodezalkiloziunk, és melyre jellemző,' hogy a külső forrásból bevezetett és 2
