173279. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hidrogéntartalmú gázok szárítására alkalmazott molekulasziták előállítására
5 173279 6 ben szénhidrogénkondenzátum, a víz kiválasztása után összekeverjük azzal a folyadékkal, amelyet a fő gőz-gáz-áramból választottunk ki. Ez a folyadék nem más, mint az izomerizálási folyamatból származó izomerizált és konvertálatlan normál paraffin-szénhidrogének keveréke, amely például izo- és normál paraffin-szénhidrogének stabilizálására és szétválasztására szolgáló berendezésbe vezethető. A találmány további előnyeit az alábbiakban a csatolt rajzon vázolt kiviteli példa kapcsán mutatjuk meg. A rajz normál parafin-szénhidrogének izomerizálására szolgáló berendezésben cirkuláló hidrogéntartalmú gáz szárításának technológiai vázlata. Normál paraffin-szénhidrogénekből (előnyösen (C4—Cg szénhidrogénekből) álló keveréket hidrogéntartalmú gázzal együtt 1 csővezetéken át 2 kemencébe, majd innen 3 csővezetéken át 4 reaktorba vezetünk. Az izomerizált és konvertálatlan szénhidrogénekből és a hidrogéntartalmú gázból álló keveréket, vagyis az izomerizáló 4 reaktorból kilépő teljes gőz-gáz-reakcióáramot, két részre osztjuk. Az említett gőz-gáz-reakcióáram fő részét hűtés céljából 5 csővezetéken át 6 kondenzátorba, majd innen további 7 csővezetéken át 8 szeparátorba vezetjük. A 8 szeparátorban a gázt elválasztjuk a szénhidrogénkondenzátumtól. A szénhidrogénkondenzátumot az izomerizációs termékek szétválasztása vagy az izomerizálási folyamat termékének közvetlen felhasználása céljából 9 csővezetéken át vezetjük el. A hidrogéntartalmú gázt 10 csővezetéken át 11 kompresszor segítségével vezetjük el a 8 szeparátorból és 12 csővezetéken átjuttatjuk a szárítás helyére. Az izomerizálási folyamat során elhasznált hidrogén pótlására szolgáló friss hidrogént 13 csővezetéken át tápláljuk be. A friss hidrogént összekeverjük a cirkuláló hidrogéntartalmú gázzal és ezzel együtt 12 csővezetéken át 14’ vagy 14” szárítóegységbe vezetjük. A 14’ és 14” szárítóegységek molekulaszitákat tartalmaznak. A molekulasziták szelektíven adszorbeálják a hidrogéntartalmú gázban levő nedvességet. A kiszárított hidrogéntartalmú gázt 15 csővezetéken át keverjük hozzá az 1 csővezetéken át bevezetett izomerizálandó szénhidrogénekhez. A 4 reaktorból származó gőz-gáz-reakcióáram másik részét a molekulasziták regenerálása céljából 16 csővezetéken át a 14’ és 14” szárítóegységek egyikébe vezetjük. A 14’ vagy 14” szárítóegységből a gőz-gáz-reakcióáramot a deszorbeált vízgőzökkel együtt hűtés céljából 17 csővezetéken át 18 kondenzátorba, innen pedig további 19 csővezetéken át 20 szeparátorba vezetjük. A 20 szeparátorból a gázt 21 csővezetéken át a 10 csővezetékbejuttatjuk, amelyben a hidrogéntartalmú gáz cirkulál. A szénhidrogénkondenzátumot a 20 szeparátorból a víz kiválasztása után 22 csővezetéken át a szénhidtogénkondenzátum fő részét tartalmazó 9 csővezetékbe juttatjuk. A molekulasziták regenerálása során deszorbeált vizet 23 csővezetéken át vezetjük el. A 14’ és 14” szárítóegységek működését 24.. .31 szelepek vezérlik. A találmányt a következőkben a rajzra hivatkozva konkrét példák kapcsán ismertetjük. 1. példa Normál pentán és hidrogéntartalmú gáz keverékét (a normál pentán és a hidrogén mólaránya 1:3) 35 at nyomás alatt a 2 kemencébe vezetjük, amelyben a keveréket 350-450 °C hőmérsékletre hevítjük. A keverékeket innen az izomerizáló 4 reaktorba vezetjük. A 4 reaktorból kilépő gőz-gáz-reakcióáram fő részét a 6 kondenzátorban 40 °C hőmérsékletre hűtjük. A 8 szeparátorban a gőz-gáz-áramot gáz- és folyadék fázisra választjuk szét. A hidrogéntartalmú gázt 11 kompresszor segítségével a 8 szeparátor fölötti 10 csővezetékbe juttatjuk, a csővezetékben összekeverjük a friss hidrogénnel és a 14’ szárítóegységbejuttatjuk. A hidrogéntartalmú gáz hőmérséklete a szárítóegységbe való belépéskor mintegy 40—50 °C. A gáz nedvességtartalma a szárítás előtt 200 mg/NM3, a szárítás után 10 mg/NM3- A hidrogéntartalmú gáz szárításhoz való bevezetésének sebessége a molekulaszita 1 kg-jára vonatkoztatva óránként 4 kg. A kiszárított hidrogéntartalmú gázt a 14’ szárítóegységből a normál pentán árammal való összekeverés céljából a 15 csővezetékbe vezetjük. Amíg a 14’ szárítóegység a hidrogéntartalmú gáz szárítását végzi, a 14” szárítóegységet regeneráljuk. A 14” szárítóegységben leve molekulasziták regenerálása céljából az izomerizáló reaktorból kilépő 300-450 °C hőmérsékletű gőz-gáz-reakcióáram egy részét (a teljes mennyiség mintegy 10—15 súly%-át) a 14” szárítóegységbe vezetjük. A gőz-gáz-reakcióáram regeneráláshoz való vezetésének sebessége a molekulaszita 1 kg/jára vonatkoztatva óránként 0,8—1,2 kg. A 14” szárítóegységből kilépő, a nedvességet deszorbeáló gőz-gáz-reakcióáramot a 18 kondenzátorban és 20 szeparátorban hűtjük, illetve szeparáljuk. A gázáramot a 20 szeparátorból a 21 csővezetékbe vezetjük és a 10 csővezetékben összekeverjük a cirkuláló hidrogéntartalmú gáz főáramával, amelyet szárítás céljából a 14’ szárítóegységbe vezetünk. Miután a 14’ szárítóegységben levő, molekulaszitákból álló réteg teljesen telítődött nedvességgel, ennek a regenerálására kerül sor. A szárítást ezalatt a regenerált molekulaszitákat tartalmazó 14” szűrőegység végzi. Amikor a 14’ szárítóegység végzi a szárítást és a 14” szárítóegységet regeneráljuk, a 24—27 szelepek nyitva, a 28-31 szelepek pedig zárva vannak. A szárítóegységek munkaciklusváltásakor a 14’ szárítóegység kerül regenerálásra és a 14” szárítóegység veszi át a szárítást. Ekkor a 24—27 szelepek zárva, a 28—31 szelepek pedig nyitva vannak. A fenti példa a molekulasziták regenerálásának arra az esetére vonatkozik, amikor az izomerizálási folyamat hőmérséklete megfelel a molekulasziták regenerálási hőmérsékletének. 2. példa Abban az esetben, amikor az izomerizáló reaktor hőmérséklete alacsonyabb a molekulasziták regenerálási hőmérsékleténél, az izomerizáló reaktorból kilépő 160-180 °C hőmérsékletű gőz-gáz-reakcióáram egy részét egy (a rajzon nem ábrázolt) kemencébe vezetjük, amelyben a molekulasziták regenerálásának meg3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
