chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2022-17-1-18-29chemicallytech-1796Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF ORGANIC SUBSTANCESХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВPurification of benzene fractions and benzene from unsaturated and sulfur compounds using a novel modified natural clay-based adsorbentОчистка бензольной фракции и бензола от непредельных и сернистых соединений новым модифицированным адсорбентом на основе природной глиныhttps://orcid.org/0000-0002-2183-7091МалышкинБ. Ю.MalyshkinB. Yu.

Малышкин Борис Юрьевич, генеральный директор

117292, Москва, Профсоюзная ул., д. 3, офис 719

Boris Yu. Malyshkin, General Director

719, 3, Profsoyuznaya ul., Moscow, 117292

b.malyshkin@united-catalyst.comhttps://orcid.org/0000-0002-6408-3285СемёновИ. П.SemenovI. P.

Семёнов Иван Павлович, к.т.н., заместитель генерального директора – директор НТЦ

117292, Москва, Профсоюзная ул., д. 3, офис 719

Ivan P. Semenov, Cand. Sci. (Eng.), Deputy General Director, Director of the Scientific and Technical Center

719, 3, Profsoyuznaya ul., Moscow, 117292

i.semenov@united-catalyst.comhttps://orcid.org/0000-0002-5175-9055СазоновД. С.SazonovD. S.

Сазонов Дмитрий Станиславович, к.т.н., менеджер по обучению персонала, продажам и техническому сервису катализаторов синтез-газа

117292, Москва, Профсоюзная ул., д. 3, офис 719

Dmitrii S. Sazonov, Cand. Sci. (Chem.), Manager for Personnel Training, Sales and Technical Service of Synthesis Gas Catalysts

719, 3, Profsoyuznaya ul., Moscow, 117292

d.sazonov@united-catalyst.comhttps://orcid.org/0000-0001-5643-595XПутенихинИ. О.PutenikhinI. O.

Путенихин Игорь Олегович, ведущий инженер-технолог

117292, Москва, Профсоюзная ул., д. 3, офис 719

Igor O. Putenikhin, Leading Process Engineer

719, 3, Profsoyuznaya ul., Moscow, 117292

i.putenikhin@united-catalyst.comhttps://orcid.org/0000-0003-3633-8946СеменихинаЕ. Ю.SemenikhinaE. Yu.

Семенихина Елизавета Юрьевна, инженер-технолог

117292, Москва, Профсоюзная ул., д. 3, офис 719

Elizaveta Yu. Semenikhina, Process Engineer

719, 3, Profsoyuznaya ul., Moscow, 117292

e.semenikhina@united-catalyst.comООО «United Catalyst Technologies»РоссияUnited Catalyst TechnologiesRussian Federation2022090420221711829Copyright © Malyshkin B.Y., Semenov I.P., Sazonov D.S., Putenikhin I.O., Semenikhina E.Y., 20222022Малышкин Б.Ю., Семёнов И.П., Сазонов Д.С., Путенихин И.О., Семенихина Е.Ю.Malyshkin B.Y., Semenov I.P., Sazonov D.S., Putenikhin I.O., Semenikhina E.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/1796Objectives

Objectives. This study aimed to create a method for purifying benzene fractions using a modified natural clay-based adsorbent, which removes both unsaturated and sulfur compounds from benzene or benzene fractions obtained by pyrolysis of petrochemical raw materials.

Methods

Methods. Chemical and chromatographic methods were used to conduct flow analyses before and after purification. Testing was conducted under conditions that were similar to industrial conditions. The functional characteristics of the adsorbents (moisture resistance and bulk density) were evaluated by strength tests after wetting with water and by weighing batches of the adsorbents fixed in volume.

Results

Results. Three clay-based adsorbent samples were developed, and tested under laboratory conditions. Thereafter, the CS-Sorb-6890 (M) sample—an Ni-modified adsorbent—was tested under experimental industrial conditions. A positive effect was obtained, and a method for purifying benzene fractions (benzene) from sulfur compounds and olefins is proposed.

Conclusions

Conclusions. The obtained results revealed that the modified active clay-based adsorbent successfully removed sulfur and unsaturated compounds from the benzene fraction simultaneously. The total sulfur concentration was reduced to 0.00004 wt % after 90% of it was removed. The conversion of the unsaturated compounds reached 100%.

Цели

Цели. Создание способа очистки бензольной фракции (бензола) с помощью модифицированного адсорбента на основе природной глины, который позволит одновременно удалять непредельные и сернистые соединения из бензола или бензольной фракции, полученных пиролизом нефтехимического сырья.

Методы

Методы. Анализы потоков до и после очистки выполняли химическими и хроматогра- фическими методами. Тестирование проводили в условиях, приближенных к промышленным. Функциональные характеристики адсорбентов (влагостойкость, насыпная плотность) оценивали с помощью испытаний на прочность после смачивания водой и методом взвешивания фиксированных по объему партий адсорбентов.

Результаты

Результаты. Разработаны три образца адсорбента на основе глины, проведено их тестирование в лабораторных условиях, после чего образец CS-Sorb-6890 (M) – адсорбент с нанесенным Ni – прошел испытания в опытно-промышленных условиях. Получен положительный эффект, предложен способ очистки бензольной фракции (бензола) от сернистых соединений и олефинов.

Выводы

Выводы. Достигнутые результаты свидетельствуют о том, что созданный модифицированный адсорбент на основе активной глины успешно удаляет одновременно сернистые и непредельные соединения из бензольной фракции. Удаление общей серы максимально составило 90%, и ее концентрация минимизирована до 0.00004 мас. %. Конверсия непредельных соединений достигла 100%.

бензолбензольная фракцияадсорбцияочистка от примесеймодифицированный адсорбент на основе глиныbenzenebenzene fractionadsorptionpurification from impuritiesmodified claybased adsorbentReferencesКузнецова Т.М. Проблемы развития российской промышленности бензола. Нефтехимический комплекс России. 2018;10(166):25–27.Kuznetsova T.M. Problems of development of the Russian benzene industry. Neftekhimicheskii kompleks Rossii = Oil & Chemical complex of Russia. 2018;10(166):25–27 (in Russ.).Серебряков Б.Р., Масагутов Р.М., Правдин В.Г. и др. Новые процессы органического синтеза. Под ред. Черных С.П. М.: Химия; 1989. С. 67–69.Serebryakov B.R., Masagutov R.M., Pravdin V.G., et al. Novye protsessy organicheskogo sinteza (New processes of organic synthesis). Chernykh S.P. (Ed). Moscow: Khimiya; 1989. P. 67–69 (in Russ.).Черный И.Р. Производство сырья для нефтехимических синтезов. М.: Химия, 1983. C. 193–203.Chernyi I.R. Proizvodstvo syr'ya dlya neftekhimicheskikh sintezov (Production of raw materials for petrochemical syntheses). Moscow: Khimiya; 1983. P. 193–203 (in Russ.).Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия; 1988. 592 с.Lebedev N.N. Khimiya i tekhnologiya osnovnogo organicheskogo i neftekhimicheskogo sinteza (Chemistry and technology of basic organic and petrochemical synthesis). Moscow: Khimiya; 1988. 592 р. (in Russ.).Анохина Е.А., Якутин Р.И., Тимошенко А.В. Очистка бензола от тиофена экстрактивной ректификацией с применением колонн с боковым отбором в паровой фазе. Теоретические основы химической технологии. 2021;55(5):578–586 https://www.doi.org/10.31857/S0040357121040011Anokhina E.A., Yakutin R.I., Timoshenko A.V. Purifying benzene from thiophene by extractive distillation using columns with side withdrawal in the vapor phase. Theor. Found Chem. Eng. 2021;55(5):880–887 (in Russ.). https://www.doi.org/10.31857/S0040357121040011Вагнер С.Э., Дьяков С.Н., Трясунов Б.Г. Сорбенты для очистки сырого коксохимического бензола. В кн.: Химия и химическая технология: достижения и перспективы. Материалы II Всерос. конф. Кемерово: КузГТУ; 2014.Vagner S.E., D’yakov S.N., Tryasunov B.G. Sorbents for purification of crude coke-chemical benzene. In: Chemistry and Chemical Technology: Achievements and Prospects. Materials II All-Russian Conf. Kemerovo: KuzGTU; 2014.Галеева Р.Г., Камалов Х.С., Аминов М.Х., Романова Г.Я., Сафиуллин Т.Р., Сафин Г.Р., Леванов В.В., Зайнуллин И.И. Способ получения промышленного адсорбента из палыгоркситовой глины: пат. РФ 2080917. Заявка № 94001966/25; заявл. 21.01.1994; опубл. 10.06.1997.Galeeva R.G., Kamalov Kh.S., Aminov M.Kh., Romanova G.Ya., Safiullin T.R., Safin G.R., Levanov V.V., Zainullin I.I. Method for producing an industrial adsorbent from palygorksite clay: Pat. RF 2080917. Publ. 06.10.1977 (in Russ.).Павлов М.Л., Махаматханов Р.А., Травкина О.С., Кутепов Б.И., Павлова И.Н., Веклов В.А., Травкин Е.А. Способ получения адсорбента для очистки ароматического сырья от непредельных углеводородов: пат. РФ 231785. Заявка № 2006124154/15; заявл. 05.07.2006; опубл. 02.27.2008.Pavlov M.L., Makhamatkhanov R.A., Travkina O.S., Kutepov B.I., Pavlova I.N., Veklov V.A., Travkin E.A. Method for obtaining an adsorbent for purification of aromatic raw materials from unsaturated hydrocarbons: Pat. RF 231785. Publ. 02.27.2008 (in Russ.).Бодрый А.Б., Усманов И.Ф., Рахматуллин Э.М., Тагиров А.Ш., Илибаев Р.С., Суркова Л.В., Коровников Е.А. Способ получения адсорбента: пат. РФ 2577359. Заявка № 2014140019/05; заявл. 02.10.2014; опубл. 20.03.2016.Bodryi A.B., Usmanov I.F., Rakhmatullin E.M., Tagirov A.Sh., Ilibaev R.S., Surkova L.V., Korovnikov E.A. The method of obtaining the adsorbent: Pat. RF 2577359. Publ. 03.20.2016 (in Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.