BE601186A

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Publication number: BE601186A
Authority: BE
Priority date: 1961-03-08
Also published as: FR1283515A

Description


   <EMI ID=1.1> 

  
L'invention est relative à un procédé amélioré

  
de séparation utilisant des tamis moléculaires, et notamment à la séparation d'hydrocarbures à chaîne droite, à partir de leurs mélanges avec des hydrocarbures à chaîne ramifiée et/ou cycliques.

  
Il est bien connu que certaines zéolithes naturelles et synthétiques ont la propriété d'absorber par vole préférentielle certains types d'hydrocarbures. Ces zéolithes,

  
 <EMI ID=2.1> 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
sions uniformes. Dans les différentes zéolithes, ces pores  <EMI ID=4.1> 

  
 <EMI ID=5.1> 

  
toute zéolithe, les pores seraient de dimensions pratiquement  uniformes. Dans un procédé de séparation d'hydrocarbures à  chaîne droite à partir de mélanges de ceux-ci avec les hydro-  carbures à chaîne ramifiée et/ou cyclique, une zéolithe ayant  un diamètre de pore de 5 Angstroems convient. 

  
Lorsqu'un mélange de composants absorbables et non  absorbables est mis en contact avec un tamis moléculaire, les pores du tamis se rempliront du oomposant absorbable, jusqu'à ce que le tamis soit saturé. En outre, la surface du tamis et les interstices entre les particules du tamis retiendront

  
de la matière contenant au moins une certaine proportion du oomposant non absorbable. Afin d'empêcher une souillure du composant absorbé, durant la phase de désorption, il est néoessaire d'enlever toute matière non absorbée et adsorbée en surface, avant la désorption.

  
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lever la matière non absorbée et adsorbée en surface, grâce

  
à une phase de purge intermédiaire, utilisant une matière de purge qui est thermiquement stable à la température du procédé et dont les molécules ont des diamètres critiques supérieurs au diamètre des pores du tamis.

  
Suivant la présente invention, un procédé de séparation de composants absorbables à partir de mélanges de ceuxci avec des composants non absorbables comprend la mise en contact du mélange et d'une matière de purge de façon concourante avec un tamis moléculaire dans une première phase, et

  
la désorption de la matière absorbée, dans une phase ultérieu-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
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Le procédé convient spécialement à la séparation d'hydrocarbures à chaîne droite à partir de mélanges de ceuxci avec les hydrocarbures cycliques et/ou à chaîne ratifiée, par exemple des fractions de distillats de pétrole, spéciale- <EMI ID=10.1> 

  
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de 200[deg.]-350[deg.]C. Si de telles charges d'alimentation contiennent des quantités appréciables de soufre, il est désirable

  
 <EMI ID=12.1> 

  
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On a trouvé eu'en mettant en contact un tamis moléculaire de façon concourante avec la charge d'alimentation

  
et la matière de purge, avec ensuite une désorption, la pureté du produit de désorption et parfois le rendement de celuici sont sapérieurs à ceux obtenus lorsque les phases d'absorption et de purge sont mises en oeuvre séparément en utilisant la même quantité de charge d'alimentation et de matière de purge et la même durée totale de cycle. Ou bien, on peut obtenir une économie de temps qui est environ égale à la durée nécessitée par la phase d'absorption, lorsqu'on prépare des produits de la même pureté ou avec le même rendement que ceux obtenus avec les phases d'absorption et de purge séparées.

  
La matière de purge est thermiquement stable à la température du procédé et peut être de caractère relativement polaire ou relativement non polaire, et ses molécules ont,

  
de préférence mais non nécessairement, des diamètres critiques supérieurs au diamètre des pores du tamis. De telles matières de purge convenables sont des composés aromatiques, par exemple le benzène ou le toluène, les isoparaffines ou les cycloparaffines. La matière de purge a, de préférence, des propriétés dissolvantes pour les composants non absorbables de la charge d'alimentation. Lorsque les composants non absorbables sont des composés aromatiques et essentiellement aussi des cycloparaffines et des isoparaffines, on préfère une matière de purge aromatique, par exemple du benzène ou du toluène, car la matière aromatique a un pouvoir dissolvant appréciable pour tous les composants. Cependant, des cycloparaffines, par exemple le cyclohexane et les isoparaffines,  <EMI ID=14.1> 

  
par exemple le 2,2,4-triméthylpentane (iso-octane), peuvent être utilisées, spécialement si les composants non absorbables sont non aromatiques. Bien que des composés relativement polaires, par exemple la méthyl isobutyl cétone, puissent être utilisés, la purge ne sembla pas dépendre nécessairement de la polarité relative de la matière de purge et des composants non absorbables. C'est ainsi qu'on a trouvé le benzène efficace pour la purge de composants non absorbables de l'intervalle d'ébullition du gas-oil, qui sont relativement plus polaires
(c'est-à-dire qu'ils ontldes moments dipolaires supérieurs)

  
que le benzène.

  
Des matières de purge convenables dont les molécules ont des diamètres critiques inférieurs au diamètre des pores du tamis sont les paraffines à chaîne droite de la gam-

  
 <EMI ID=15.1> 

  
et les gaz inertes, par exemple l'azote. Lorsqu'on purge avec des matières dont les molécules sont suffisamment petites pour pénétrer dans les pures du tamis, les conditions du procédé devraient cependant être réglées pour réduire au minimum toute désorption de composants absorbés, à partir de la charge d'alimentation. 

  
La matière de purge enlève pratiquement toute la  matière noh absorbée et adsorbée en surface, à partir du  tamis. Toute matière de purge qui reste à la surface du tamis  est facilement enlevée par l'un quelconque des procédés sui-  vants :  a) réduction de pression;  b) déplacement de la matière de purge grâce à un  <EMI ID=16.1>   <EMI ID=17.1> 

  
d'ébullition sensiblement différent de celui de la charge d'alimentation. Ceci est spécialement désirable lorsque la matière de purge est récupérée avec l'un quelconque des produits du procédé, de manière à faciliter sa séparation d'avec les produits du procédé.

  
Le volume total de la matière de purge employée peut être de 0,25 à 3 fois, mais de préférence au moins égal à celui de la charge d'alimentation que l'on traite. Les amenées de la charge d'alimentation et de la matière de purge peuvent être arrêtées simultanément mais, de préférence, l'amenée de la charge d'alimentation est arrêtée avant la fin de la phase de purge-absorption de sorte que, pendant une

  
 <EMI ID=18.1> 

  
vec le tamis. Cette période peut être relativement courte par rapport au temps pendant lequel la charge d'alimentation est en contact avec le tamis et peut, par exemple, être inférieure

  
 <EMI ID=19.1> 

  
L'amenée de la charge d'alimentation est, de préférence, arrêtée avant la percée qui est définie comme étant

  
 <EMI ID=20.1> 

  
d'un composant absorbable apparaît pour la première fois dans l'effluent de la phase de purge-absorption.- Dans ce cas, le tamis conserve la capacité d'absorber une quantité supplément re du composant absorbable, et la matière adsorbée en surface

  
 <EMI ID=21.1> 

  
prend pratiquement pas de composant absorbable.

  
 <EMI ID=22.1> 

  
peut être mise en oeuvre par l'un quelconque des procédés bien

  
 <EMI ID=23.1> 

  
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peur en oeuvre à des températures élevées, celles-ci  étant cependant inférieures à celles auxquelles des dégâts au tamis pourraient se produire. On emploie, de préférence, un procédé en phase vapeur en utilisant la technique débite 1

  
ci-après.

  
La désorption peut être mise en oeuvre par tout procédé convenable, par exemple en utilisant une paraffine normale de poids moléculaire différent de celui du produit d'absorption et, de préférence, de poids moléculaire inférieur

  
à celui de ce produit d'absorption.

  
Le procédé est, de préférence, pratiquement isotherme. La température peut être supérieure à 200[deg.]C mais inférieure à celle à laquelle le tamis est endommagé (environ

  
 <EMI ID=25.1> 

  
3 volumes par volume par heure, et les pressions peuvent être de 1 à 1000 livres par pouce carré pour la phase de purgeabsorption, de préférence de l'ordre de 100 à 300 livres par pouce carré, et de 0 à 250 livres par pouce carré pour la pha-

  
 <EMI ID=26.1> 

  
pouce carré (pressions absolues).

  
L'avantage de la combinaison de la phase d'absorption et de la phase de purge est montré par voie de comparaison dans l'exemple suivant.

  
EXEMPLE 1. 

  
Un gas-oil dérivant d'un brut du Moyen-Orient, con-

  
 <EMI ID=27.1> 

  
lant dans l'intervalle de 220[deg.] à 320[deg.]C était mis en contact avec un tamis moléculaire de 5 &#65533;ngstroems, en mélange avec du

  
 <EMI ID=28.1> 

  
raffines normales à la percée aient été absorbés. L'amenée du gas-oil était alors arrêtée mais l'amenée du benzène était

  
 <EMI ID=29.1> 

  
à travers le tamis soit de 2,5 fois le volume du gas-oil qui

  
a passé à travers le tamis: On introduisait ensuite de l'azote pour récupérer le benzène de la surface du tamis et d'autres parties de l'appareil, et les paraffines normales absorbées étaient,ensuite désorbées en utilisant de l'heptane normal. les détails sont donnés au tableau suivant:-
 <EMI ID=30.1> 
 . -  A titre de comparaison, le même gas-oil était traité avec le même tamis mais pas en mélange avec du benzène, et ce de la manière suivante :

  

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 <EMI ID=32.1> 

  
(96%) du produit de désorption étaient les mêmes dans chaque cas, mais la combinaison des phases d'absorption et la purge

  
 <EMI ID=33.1> 

  
D'autres exemples de cycles acceptables d'opération, qui donnent pratiquement les mêmes rendements de produit et' pureté qu'à l'exemple 1, sont les suivants  EXEMPLE 2 

  

 <EMI ID=34.1> 


  
EXEMPLE 3

  

 <EMI ID=35.1> 


  
 <EMI ID=36.1> 

  
 <EMI ID=37.1> 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
vantes : 

  
 <EMI ID=39.1> 

  

 <EMI ID=40.1> 
 

  
A titre de comparaison, le même gas-oil était trai-

  
 <EMI ID=41.1> 

  
et ce de la manière suivante:-

  

 <EMI ID=42.1> 


  
 <EMI ID=43.1> 

  
 <EMI ID=44.1> 

  
 <EMI ID=45.1> 

  
poids.

  
 <EMI ID=46.1> 

  
 <EMI ID=47.1> 

  
tamis moléculaire de 5 Angstroems sous les conditions suivantes :-

  

 <EMI ID=48.1> 


  
A titre de comparaison, le gas-oil était traité

  
 <EMI ID=49.1> 

  
mal, et ce de la façon suivante :-  
 <EMI ID=50.1> 
 Par mélange du gas-oil et de pentane normal, la&#65533; pureté du produit (produit de désorption) augmenterait de 

  
 <EMI ID=51.1> 

  
poids. 

REVENDICATIONS. 

  
1. Un procède de séparation de composants absorbables  à partir de mélanges de ceux-ci avec des composants non absorbables, comprenant la mise en contact du mélange et d'une matière de purge de façon concourante avec un tamis molécu-

  
 <EMI ID=52.1> 

  
re absorbée dans une phase ultérieure, en vue de récupérer

  
 <EMI ID=53.1> 

  
 <EMI ID=54.1>

Claims

2. Un procédé suivant la revendication 1, pour la séparation d'hydrocarbures à chaîne droite, à partir de .élan ges de ceux-ci avec des hydrocarbures cycliques, et/ou à chaîne ramifiée.

3. Un procédé suivant la revendication 2, pour la séparation d'hydrocarbures à chaîne droite à partir de fractions de distillat de pétrole bouillant au-dessus de 200[deg.]C.

4. Un procédé suivant la revendication 3 pour la séparation d'hydrocarbures à chaîne droite, à partir de fractions de gas-oil bouillant dans la gamme de 200[deg.]-350[deg.]C.

5. Un procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, dans lequel les molécules de la matière de purge ont des diamètres critiques supérieurs au diamètre des pores du tamis. /

6. Un procédé suivant la revendication 5, dans lequel la matière de purge est un composé aromatique.

7. Un procédé suivant la revendication 6, dans lequel la matière de purge est le benzène. <EMI ID=55.1>

quel la matière de purge est une isoparaffine ou une cycleparaffine.

9. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les molécules de la matière de purge ont des diamètres critiques inférieurs au diamètre des pères du tamis.

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quel la matière de purge est une paraffine normale de la sé-

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11. Un procédé suivant la revendication 10, dans lequel la matière de purge est le butane normal eu le pentane normal.

12. Un précédé suivant la revendication 9, dans lequel la matière de purge est l'azote.

13. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel la matière de purge a un intervalle d'ébullition sensiblement différent de celui de la charge d'alimentation.

14. Un procédé suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 13, dans lequel le volume total de la matière de purge employée est compris entre 0,25 et 3 fois le volume de la charge d'alimentation traitée.

15. Un procédé suivant la revendication 14, dans lequel le volume total de la matière de purge employée est au moins égal au volume de la charge d'alimentation traitée.

16. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel l'amenée de la charge d'ali-

<EMI ID=58.1> re de purge.

17. Un procédé suivant la revendication 16, dans lequel la période durant laquelle la matière de purge est

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période durant laquelle la charge d'alimentation est en contact avec le tamis.

18. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, qui est mis en oeuvre en phase vapeur.

19. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 18, qui est mis en oeuvre de manière isotherme.

20. Un précède suivant l'une quelconque des revendications 1 à 19, dans lequel la température est comprise

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prise entre 0,1 et 3 volumes par volume par heure, la pression de la phase de purge-absorption est comprise entre 1

à 1000 livres par pouce carré (pression absolue) et la pression de la phase de désorption est comprise entre 0 et 250 livres par pouce carré (pression absolue).

21. Un procédé suivant la revendication 20, dans lequel la pression de la phase de purge-absorption est de l'ordre de 100 à 300 livres par pouce carré (pression absolue) et la pression de la phase de désorption est voisine de

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22. Un procédé suivant la revendication 1, tel que décrit ci-avant avec référence aux exemples.