CH626597A5 - - Google Patents

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CH626597A5
CH626597A5 CH1388476A CH1388476A CH626597A5 CH 626597 A5 CH626597 A5 CH 626597A5 CH 1388476 A CH1388476 A CH 1388476A CH 1388476 A CH1388476 A CH 1388476A CH 626597 A5 CH626597 A5 CH 626597A5
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CH
Switzerland
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stream
zone
desorbent
adsorbent
raffinate
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CH1388476A
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English (en)
Inventor
Herbert Josef Bieser
Original Assignee
Uop Inc
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Application filed by Uop Inc filed Critical Uop Inc
Publication of CH626597A5 publication Critical patent/CH626597A5/de

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G25/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
    • C10G25/02Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material
    • C10G25/03Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/12Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C7/12Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
    • C07C7/13Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers by molecular-sieve technique

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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kohlenwasserstofftrennung. Speziell betrifft die Erfindung ein verbessertes Ver-5 fahren, das ein kristallines Aluminosilikatadsorbens und ein Desorbens verwendet, um Normalparaffine von einem Beschickungsgemisch abzutrennen, welches Normalparaffine enthält. Spezieller betrifft die Erfindung ein verbessertes Normalparaffinabtrennverfahren, das ein kristallines Alumino-10 silikatadsorbens und eine zweistufige Desorption verwendet, um einen Normalparaffinproduktstrom hoher Reinheit zu bekommen, der eine verminderte Konzentration an aromatischen Verunreinigungen enthält.
Es gibt eine Menge Stand der Technik auf dem Gebiet 15 der Kohlenwasserstofftrennverfahren, besonders jenen Stand der Technik, der Gegenstromverfahren mit feststehenden Betten betrifft, die allgemein als Verfahren mit simuliertem Gegenstrom und feststehenden Betten bezeichnet werden, wie beispielsweise gemäss der US-PS 2 985 589.
20 Spezielle Patente nach dem Stand der Technik, die als der Erfindung nahekommend angesehen werden, sind die US-PS
2 985 589, 3 274 099, 3 732 325, 3 696 107, 3 723 302,
3 733 261 und 3 715 409. Alle diese Patente betreffen mit simuliertem Gegenstrom arbeitende Fest-Flüssig-Trennver-
25 fahren, in denen eine Extraktkomponente des Beschickungsstromes durch selektive Adsorption auf einem speziellen Adsorbens abgetrennt und anschliessend als ein Produktstrom in einer höheren Konzentration als in dem Beschickungsstrom gewonnen wird. In jedem Verfahren gibt es verschie-30 dene Zonen, die bestimmte Mengen an Adsorbensmaterial repräsentieren, worin einzelne Verfahrensabläufe stattfinden. In jedem Verfahren werden wenigstens drei Betriebszonen benutzt, eine Adsorptionszone, eine Reinigungszone und eine Desorptionszone. In der Adsorptionszone werden das selektiv 35 adsorbierte Extraktmaterial und vielleicht etwas Verunreinigungsmaterialien adsorbiert, während die weniger selektiv zurückgehaltenen Raffinatmaterialien allgemein in den das Adsorbens umgebenden Zwischenräumen bleiben. Der hauptsächliche in der Reinigungszone stattfindende Verfahrensab-40 lauf ist die Reinigung der adsorbierten Extraktmaterialien, die in dem Adsorbens vorliegen. Das Adsorbens wird beim «Durchgang» durch die Reinigungszone konzentrierter an Extraktmaterial und weniger konzentriert an Raffinatmaterialien. In der Desorptionszone entfernt ein Desorbensmate-45 rial das adsorbierte Extraktmaterial von dem Adsorbens.
Die erste Patentschrift beschreibt das Grundkonzept eines unter simuliertem Gegenstrom arbeitenden Fest-Flüssig-Kon-taktverfahrens unter Verwendung eines feststehenden Bettes eines festen Adsorbens mit sich bewegenden Eingangs- und so Ausgangsströmen, die eine Aufteilung in Zonen gestatten, worin getrennte Funktionen stattfinden, um einen Beschik-kungsstrom in eine Raffinatproduktkomponente und eine Extraktproduktkomponente zu trennen.
Die zweite Patentschrift mit der Nummer 3 274 099 55 schliesst die gleichen Verfahrensgrundstufen wie die erste Patentschrift ein, enthält aber auch noch einen zusätzlichen Eingangsstrom in die Reinigungszone, die zwischen der Adsorptionszone und der Desorptionszone liegt. Der Eingangsstrom ist ein Spülmittel, eine Verbindung vom Raffinattyp 60 (d.h. ein Material, das durch das Adsorbens relativ unad-sorbiert bleibt) mit einem Siedepunkt, der eine Abtrennung durch Destillation von der Beschickungsraffinatkomponente gestattet, und dieses Spülmittel wird in das Verfahren eingeführt, um das Raffinatmaterial, welches in den Zwischen-65 räumen zwischen den Adsorbensteilchen in der Reinigungszone gehalten wird, zurück in die Adsorptionszone zu stossen, um zu verhindern, dass Raffinatmaterial aus der Adsorptionszone durch die Reinigungszone und in eine Desorptionszone
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gelangt und dabei ein Extraktprodukt mit Beschickungsraffinatmaterial verunreinigt. Bei einer Ausführungsform wird das Verfahren der US-PS 3 274 099 verwendet, um Normalparaffine von Isoparaffinen abzutrennen.
Die US-PS 3 732 325 beschreibt ein Verfahren, das die gleichen Verfahrensgrundstufen wie das erste Patent verwendet und ein spezielles Adsorbens benutzt, um aromatische Kohlenwasserstoffe, besonders die C8-Aromaten, abzutrennen. In dem in jener Patentschrift beschriebenen Verfahren wird ein Reinigungsstrom, der Extraktmaterial umfasst, in die Reinigungszone geführt. Das Extraktmaterial kann entweder von einem Extraktstromauslass aus dem Verfahren oder von Extraktmaterial, das von Desorbensmaterial in einer Extraktstromfraktioniereinrichtung abgetrennt wurde, genommen werden. Der Reinigungsstrom, der das Extraktmaterial enthält, verdrängt aus den Zwischenräumen zwischen den Adsorbensteilchen jegliches Raffinatmaterial, das in die Reinigungszone getragen wurde, entfernt von dem Adsorbens adsorbierte Beschickungsverunreinigungen und vermindert die Desorbensmenge, die normalerweise die Adsorbensteilchen in der Zone umgibt, wenn kein Reinigungsstrom verwendet wird.
Die US-PS 3 696 107 beschreibt ein Verfahren zur Abtrennung von para-XyloI von einem Beschickungsstrom, der ein Gemisch von C8-Aromaten enthält, und verwendet die Verfahrensgrundstufen, die in der obigen ersten Patentschrift beschrieben sind, sowie ein besonderes kristallines Alumino-silikatadsorbens und eine zweistufige Desorption, worin ein erster Desorbensstrom mit Adsorbens in der Desorption in Berührung tritt und die Desorption von para-Xylol von dem Adsorbens bewirkt und ein zweiter Desorbensstrom in Berührung mit dem Adsorbens in der Desorptionszone tritt und bewirkt, dass desorbierte para-Xylole aus den Hohlräumen zwischen den Adsorbensteilchen gestossen werden. Ein Extraktstrom wird aus dem Verfahren abgezogen.
In der US-PS 3 723 302, die ein Verfahren zur Abtrennung von Olefinen von Paraffinen und Verwendung der in der Patentschrift beschriebenen Verfahrensgrundstufen sowie ein spezielles Adsorbens beschreibt, wird wiederum eine zweistufige Desorption verwendet. Das Verfahren verwendet zwei Desorbensmaterialien, die beide in die Desorptionszone eintreten. Das erste Desorbensmaterial tritt in Berührung mit dem Adsorbens in der Desorptionszone und bewirkt, dass Verunreinigungen von dem Adsorbens desorbiert werden, während das zweite Desorbensmaterial verwendet wird, um die Produktolefine von dem in der gleichen Desorptionszone enthaltenen Adsorbens zu desorbieren. Zwei Extraktströme werden von dem Verfahren abgezogen, ein Extraktverunreini-gungsauslassstrom und ein Extraktolefinauslassstrom.
Die US-PS 3 733 261 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Abtrennung von Olefinen von Paraffinen, das die Verfahrensgrundstufen der zuerst erwähnten Patentschrift verwendet. In jenem Verfahren wird ein Desorbensmaterial an zwei Stellen in der Desorptionszone zugelassen, und zwei Extraktströme werden aus dem Verfahren entfernt, ein aromatische Verunreinigungen und Desorbensmaterial enthaltender Extraktverunreinigungsstrom und ein Olefine und Desorbensmaterial enthaltender Extraktolefinstrom.
Die US-PS 3 715 409 beschreibt ein Verfahren zur Abtrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, das vier Zonen verwendet und folgende Stufen einschliesst: Ein Ex-traktmaterialeingangsstrom wird in die Reinigungszone eingeführt und bewirkt die Desorption und Verdrängung von Raffinatmaterial. Wenigstens ein Teil des Raffinatausgangsstromes gelangt aus der Adsorptionszone in die Pufferzone und bewirkt eine Desorption und Verdrängung von Desorbensmaterial, und ein Raffinateingangsstrom gelangt in eine
Adsorptionszone und bewirkt eine Verdrängung von Desorbens aus dem Adsorbens in jener Zone.
In jedem der oben beschriebenen Verfahren enthalten ein Extraktausgangsstrom und der Raffinatausgangsstrom allgemein ein Desorbensmaterial, das wenigstens aus dem Extraktausgangsstrom entfernt werden muss, um ein Produkt hoher Reinheit zu produzieren und das Desorbensmaterial wieder verwenden zu können. In Verfahren, wo nicht die Raffinatkomponente, sondern die Extraktkomponente das'er-wünschte Produkt ist, wird nichtsdestoweniger gewöhnlich Desorbensmaterial von dem Rafinatausgangsstrom abgetrennt, so dass das Desorbensmaterial in dem Verfahren wieder verwendet werden kann. Die Abtrennung erfolgt typischerweise in Fraktioniereinrichtungen. Wenigstens ein Teil des Extraktausgangsstromes und des Raffinatausgangsstromes wird zu betreffenden Fraktioniereinrichtungen geführt, worin Desorbensmaterial abgetrennt wird, um ein Extraktprodukt und ein Raffinatprodukt, die im wesentlichen frei von Desorbensmaterialien sind, und einen Strom aus jeder Fraktioniereinrichtung, der ein oder mehrere Desorbensmaterialien und ein Spülmittel enthält, wenn ein solches im Verfahren verwendet wird, zu produzieren. In Verfahren, in denen nur ein Desorbensmaterial und kein Spülmittel verwendet wird, können die Ströme ohne weitere Bearbeitung für eine Wiederverwendung in dem Verfahren vereinigt werden. Wenn mehr als ein Desorbensmaterial oder ein Desorbensmaterial und ein Spülmittel in dem Verfahren verwendet wird, müssen diese desorbenshaltigen Ströme gewöhnlich weiter bearbeitet werden, um die Desorbensmaterialien oder ein Desorbensmaterial von einem Spülmittel zu trennen. Vor der vorliegenden Erfindung erfolgte dies, indem im allgemeinen wenigstens einer der desorbenshaltigen Ströme aus der Extraktausgangsstrom- und Raffinatausgangsstrom-Fraktionierein-richtung zu einer anderen Fraktioniereinrichtung, einem Desorbensaufspalter, überführt wurde, wo die Trennung unter Erzeugung von Strömen stattfand, die an unterschiedlichen Stellen in das Verfahren zurückgeführt werden konnten.
Das Verfahren nach der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem Beschickungsstrom, der Normalparaffine und Isoparaffine enthält. Normalparaffine werden als Rohmaterialien verwendet, um beispielsweise eine Vielzahl von Produkten herzustellen, wie geradkettige Olefine und Alkohole, Proteine für tierischen oder menschlichen Verbrauch und Detergentien. Das verbesserte Verfahren verwendet in einer Ausführungsform in Verbindung mit einem kristallinen Aluminosilikat-adsorbens ein Verfahrensschema mit simuliertem Fliessbett (moving bed) und Gegenstromprinzip, ein Spülmittel und ein Desorbensmaterial, um die Abtrennung von Normalparaffinen zu bewirken, während eine andere Ausführungsform in Kombination miteinander das gleiche Adsorbens, das gleiche Verfahrensschema und Spülmittel und zwei Desorbensmaterialien verwendet, um ein Normalparaffinprodukt mit verminderter Konzentration an aromatischen Verunreinigungen zu produzieren. Die Verbesserung umfasst eine Methode zur Abtrennung eines Desorbensmaterials und eines Spülmittels und zur Rückführung beider für eine Wiederverwendung in dem Verfahren. Die Verbesserung gestattet beispielsweise eine Verminderung der Grösse der Desorbensaufspalteinrichtung und eine Verminderung des Energieeinganges, der erforderlich ist, um die Desorbensaufspalteinrichtung zu betreiben, und zwar gegenüber der Grösse und dem Energieerfordernis für eine Desorbensaufspalteinrichtung, die ohne diese Methode arbeitet.
Es ist somit ein breites Ziel des Verfahrens der Erfindung, eine wirtschaftlichere Methode zur Abtrennung von Normalparaffinen von Isoparaffinen zu bekommen, wenn das Verfahren beispielsweise ein Spülmittel und ein oder mehrere
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Desorbensmaterialien verwendet. Spezieller ist es beispielsweise ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von Isoparaffinen mit verminderten Anlagenanfangsinvestitionen und verminderten Betriebskosten gegenüber bekannten Verfahren unter Verwendung eines Spülmittels und eines oder mehrerer Desorbensmaterialien zu bekommen.
Kurz gesagt liefert die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem diese und Isoparaffine enthaltenden Gemisch, indem man a) einen Fliessmittelfluss durch eine Säule eines Adsorbens in einer einzigen Richtung aufrechterhält, wobei die Säule wenigstens drei Zonen mit getrennten Betriebsfunktionen darin enthält und diese Zonen in Reihe miteinander und mit den Endzonen der Säule derart verbunden sind, dass man eine ununterbrochene Verbindung dieser Zonen bekommt,
b) in der Säule eine Adsorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Beschickungseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und einem Raffinatausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,
c) unmittelbar aufstromwärts von dieser Adsorptionszone eine Reinigungszone aufrechterhält, wobei diese Reinigungszone durch das Adsorbens zwischen einem Extraktausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone und dem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone definiert ist und die Reinigungszone aufstromwärts von dem Beschik-lcungseingangsstrom einen Spülmitteleingangsstrom aufweist,
d) unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone eine Desorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Desorbenseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Zone und dem Extraktausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,
e) ein Spülmittel, das eine Verbindung vom Raffinattyp enthält, in die Reinigungszone einführt,
f) den Beschickungsstrom in die Adsorptionszone einführt, wobei die selektive Adsorption der Normalparaffine durch das Adsorbens bewirkt wird, und einen Isoparaffine, Spülmittel und ein nachfolgend definiertes Desorbens enthaltenden Raffinatausgangsstrom aus der Adsorptionszone abzieht,
g) ein Desorbens in die Desorptionszone einführt und so Normalparaffine von dem Adsorbens in der Desorptionszone verdrängt und einen Normalparaffine, Spülmittel und Desorbens enthaltenden Extraktausgangsstrom aus der Desorptionszone abzieht,
h) wenigstens einen Teil des Extraktausgangsstromes zu einer ersten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Extraktausgangsstrom unter Bildung eines ersten, ein Gemisch von Spülmittel und Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer ersten, Normalparaffine enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
i) wenigstens einen Teil des Raffinatausgangsstromes zu einer zweiten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Raffinatausgangsstrom unter Bildung eines zweiten, ein Gemisch von Spülmittel und Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer zweiten, Isoparaffine enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
j) in einer dritten Fraktioniereinrichtung ein Gemisch von Spülmittel und Desorbens unter Erzeugung eines dritten, Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer dritten, Spülmittel enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
k) wenigstens einen Teil dieses dritten Kopfstromes zu der Desorptionszone zurückführt,
1) wenigstens einen Teil dieser dritten Bodenfraktion zu der Reinigungszone zurückführt,
m) periodisch den Beschickungseingangsstrom, Raffinatausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom und Extraktausgangsstrom durch die Säule von Adsorbensteilchen in Ab-stromrichtung bezüglich des Fliessmittelflusses in der Adsorptionszone vorrückt und so ein Weiterschalten der Zonen durch die Adsorbensmasse bewirkt und Extraktausgangs- und Raffinatausgangsströme erzeugt,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man
I) einen Seitenschnittstrom, der Spülmittel und Desorbens enthält, aus der ersten oder zweiten Fraktioniereinrichtung entfernt, wobei dieser Seitenschnittstrom eine geringere Konzentration an Desorbens als entweder der erste Kopfstrom oder der zweite Kopfstrom enthält,
II) wenigstens einen Teil dieses Seitenschnittstromes zu der dritten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Seitenschnittstrom in den dritten Kopfstrom und die dritte Bodenfraktion auftrennt und
III) wenigstens einen Teil jeweils des dritten Kopf stromes, des ersten Kopfstromes und des zweiten Kopfstromes im Gemisch miteinander zu der Desorptionszone führt.
Nach einer Ausführungsform liefert die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem diese, Isoparaffine und aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gemisches, indem man a) einen Fliessmittelfluss durch eine Säule eines Adsorbens in einer einzigen Richtung aufrechterhält, wobei die Säule wenigstens drei Zonen mit getrennten Betriebsfunktionen darin enthält und diese Zonen in Reihe miteinander und mit den Endzonen der Säule derart verbunden sind, dass man eine ununterbrochene Verbindung dieser Zonen bekommt,
b) in der Säule eine Adsorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Beschickungseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und einem Raffinatausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,
c) unmittelbar aufstromwärts von dieser Adsorptionszone eine Reinigungszone aufrechterhält, wobei diese Reinigungszone durch das Adsorbens zwischen einem Extraktausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone und dem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone definiert ist und die Reinigungszone aufstromwärts von dem Beschik-kungseingangsstrom einen Spülmitteleingangsstrom aufweist,
d) unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone eine Desorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Desorbenseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Zone und dem Extraktausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man e) den Beschickungsstrom in die Adsorptionszone einführt und so die selektive Adsorption von Normalparaffinen und Aromaten durch das Adsorbens in dieser Zone bewirkt,
f) in die Reinigungszone ein Gemisch eines ersten Desorbens und eines Spülmittels einführt und darin Aromaten von dem Adsorbens desorbiert,
g) aus der Adsorptionszone einen Beschickungsisoparaffine und aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Raffinatausgangsstrom, Spülmittel und erstes Desorbens abzieht,
h) einen zweites Desorbens enthaltenden Desorbenseingangsstrom in die Desorptionszone einführt und darin Normalparaffine von dem Adsorbens desorbiert,
i) einen Normalparaffine, Spülmittel und zweites Desorbens enthaltenden Extraktausgangsstrom von der Desorptionszone abzieht,
j) wenigstens einen Teil des Extraktausgangsstromes zu einer ersten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Extraktausgangsstrom unter Bildung eines ersten, ein Gemisch
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von Spülmittel, erstem Desorbens und zweitem Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer ersten, Normalparaffine enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
k) wenigstens einen Teil des Raffinatausgangsstromes zu einer zweiten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Raffinatausgangsstrom unter Bildung eines zweiten, ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbens und zweitem Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer zweiten, Isoparaffine und Beschickungsaromaten enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
1) in einer dritten Fraktioniereinrichtung ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbens und zweitem Desorbens unter Bildung eines dritten, Spülmittel und zweites Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer dritten, Spülmittel und erstes Desorbens enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
m) wenigstens einen Teil des dritten Kopfstromes zu der Desorptionszone zurückführt,
n) wenigstens einen Teil der dritten Bodenfraktion zu der Reinigungszone zurückführt und o) periodisch den Beschickungseingangsstrom, Raffinatausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom und Extraktausgangsstrom durch die Säule von Adsorbensteilchen in Ab-stromrichtung bezüglich des Fliessmittelflusses in der Adsorptionszone vorrückt und so ein Weiterschalten der Zonen durch die Adsorbensmasse und die Bildung von Extraktausgangs- und Raffinatausgangsströmen bewirkt.
Andere Ziele und Auführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Einzelheiten beispielsweise bezüglich der Beschickungsgemische, der Adsorbentien, der Desorbensmaterialien und der Betriebsbedingungen, die alle in der folgenden Diskussion der verschiedenen Aspekte der Erfindung diskutiert sind.
Zum besseren Verständnis des Verfahrens der Erfindung werden in der gesamten Beschreibung die folgenden Definitionen von Ausdrücken verwendet:
Der Ausdruck «Beschickungsstrom» bedeutet einen Strom in dem Verfahren, durch welchen Beschickungsmaterial zu dem Adsorbens geführt wird. Ein Beschickungsmaterial umfasst normalerweise eine oder mehrere Extraktkomponenten und eine oder mehrere Raffinatkomponenten. Eine «Extraktkomponente» ist eine Verbindung oder Verbindungstype, die selektiver von dem Adsorbens adsorbiert wird, während eine «Raffinatkomponente» eine Verbindung oder Verbindungstype ist, die weniger selektiv adsorbiert wird. In diesem Verfahren sind Normalparaffine aus dem Beschickungsstrom Extraktkomponenten, während Beschickungsstromisoparaf-fine und die meisten der Aromaten Raffinatkomponenten sind. Ein kleiner Anteil der Beschickungsaromaten wird jedoch auf den Oberflächen der Adsorbensteilchen adsorbiert und kann so als eine Extraktkomponente in dem Sinne dieses Ausdrucks angesehen werden. Gewöhnlich meint der Ausdruck «Extraktkomponente», wie er hier verwendet wird,
eine selektiver adsorbierte Verbindung oder Verbindungstype, die das erwünschte Produkt, nämlich die Normalparaffine, in diesem Verfahren sein soll. Der Ausdruck «Desorbensmaterial» soll allgemein ein Material bedeuten, das in der Lage ist, eine Extraktkomponente zu desorbieren. Speziell soll der Ausdruck «erstes Desorbensmaterial» ein Material bedeuten, das in der Lage ist, die oberflächenadsorbierten Beschickungsaromaten zu desorbieren, das aber nicht in der Lage ist, adsorbierte Normalparaffine von dem Adsorbens zu desorbieren, während der Ausdruck «zweites Desorbensmaterial» ein Desorbensmaterial bedeuten soll, das so ausgewählt ist, dass es adsorbierte Normalparaffine desorbiert. Der Ausdruck «Spülmittel» soll eine Verbindung vom Raffinattyp bedeuten, die zu dem Verfahren für den Hauptzweck eines Ausspülens von Raffinatkomponenten aus dem nichtselektiven (nachfolgend definierten) Hohlraumvolumen des
Adsorbens zugelassen wird. Der Ausdruck «Desorbensstrom» oder «Desorbenseingangsstrom» bedeutet den Strom, durch welchen Desorbensmaterial zu dem Adsorbens geht Der Ausdruck «Raffinatstrom» oder «Raffinatausgangsstrom» bedeu-5 tet einen Strom, durch welchen die meisten der Raffinatkomponenten von dem Adsorbens entfernt werden. Die Zusammensetzung des Raffinatstromes kann von etwa 100% Desorbensmaterial bis im wesentlichen 100% Raffinatkomponenten variieren. Der Ausdruck «Extraktstrom» oder io «Extraktausgangsstrom» soll einen Strom bedeuten, durch den ein Extraktmaterial, das von einem Desorbensmaterial desorbiert wurde, von dem Adsorbens entfernt wird. Die Zusammensetzung des Extraktstromes kann ebenfalls von etwa 100% Desorbensmaterial bis im wesentlichen 100% 15 Extraktkomponenten variieren.
Obwohl es nach dem Verfahren der Erfindung in der Regel möglich ist, Normalparaffine hoher Reinheit (99 + %) in hohen Ausbeuten (90% oder mehr) zu erzeugen, sei darauf hingewiesen, dass eine Extraktkomponente niemals vollstän-20 dig von dem Adsorbens adsorbiert wird, noch eine Raffinatkomponente vollständig von dem Adsorbens unadsorbiert bleibt. Daher können kleine Mengen einer Raffinatkomponente in dem Extraktstrom erscheinen, und gleicherweise können kleine Mengen einer Extraktkomponente in dem 25 Raffinatstrom erscheinen. Die Extrakt- und Raffinatströme können dann voneinander und von dem Beschickungsgemisch weiter durch das Verhältnis der Konzentrationen einer Extraktkomponente und einer Raffinatkomponente, die in dem betreffenden Strom erscheinen, unterschieden werden. Speziel-30 1er wird normalerweise das Verhältnis der Konzentration der adsorbierten Normalparaffine zu der Konzentration der nicht-adsorbierten Isoparaffine am geringsten in dem Raffinatstrom, am nächsthöchsten in dem Beschickungsgemisch und am höchsten in dem Extraktstrom sein. In gleicher Weise 35 wird im allgemeinen das Verhältnis der Konzentration der nicht adsorbierten Isoparaffine zu der Konzentration der adsorbierten Normalparaffine am höchsten in dem Raffinatstrom, am nächsthöchsten in dem Beschickungsgemisch und am niedrigsten in dem Extraktstrom sein.
40 Der Ausdruck «selektives Porenvolumen» des Adsorbens ist als das Volumen des Adsorbens definiert, das selektiv Extraktkomponenten aus dem Beschickungsmaterial adsorbiert. Der Ausdruck «nicht selektives Hohlraumvolumen» des Adsorbens ist das Volumen des Adsorbens, das Extrakt-45 komponenten aus dem Beschickungsmaterial nicht selektiv zurückhält. Dieses Volumen schliesst normalerweise die Hohlräume des Adsorbens, die keine adsorptiven Stellen enthalten, sowie die Zwischenräume zwischen den Adsorbensteilchen ein. Das selektive Porenvolumen und das nicht selektive so Hohlraumvolumen werden allgemein in volumetrischen Mengen ausgedrückt und sind von Wichtigkeit für die Bestimmung der geeigneten Fliessgeschwindigkeiten von Fliessmittel, die erforderlich sind, um das Fliessmittel in eine Betriebszone einzuführen, damit ein wirksamer Betrieb für eine be-55 stimmte Adsorbensmenge darin stattfindet.
Wenn Adsorbens in eine Betriebszone (nachfolgend definiert und beschrieben) «geht», trägt sein nicht selektives Hohlraumvolumen zusammen mit seinem selektiven Porenvolumen Fliessmittel in diese Zone. Das nicht selektive Hohl-60 raumvolumen wird beispielsweise zur Bestimmung der Fliess-mittelmenge benutzt, die in die bezeichnete Zone in Gegen-stromrichtung zu dem Adsorbens gehen sollte, um das in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen vorhandene Fliessmittel zu verdrängen. Wenn die Fliessmittelfliessgeschwindigkeit des 65 in eine Zone gehenden Fliessmittels kleiner als die Geschwindigkeit des nicht selektiven Hohlraumvolumens des in diese Zone gehenden Adsorbensmaterials ist, bekommt man in der Regel einen Nettotransport von Flüssigkeit in die Zone durch
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das Adsorbens. Da dieser Nettotransport ein in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens vorliegendes Fliessmittel ist, umfasst es in den meisten Fällen weniger selektiv zurückgehaltene Beschickungskomponenten.
Das selektive Porenvolumen eines Adsorbens kann in bestimmten Fällen Teile von Raffinatmaterial aus dem das Adsorbens umgehenden Fliessmittel adsorbieren, da in bestimmten Fällen eine Konkurrenz zwischen Extraktmaterial und Raffinatmaterial bezüglich der adsorptiven Stellen in dem selektiven Porenvolumen vorliegt. Wenn eine grosse Menge an Raffinatmaterial bezüglich des Extraktmaterials das Adsorbens umgibt, kann Rafinatmaterial genug konkurrieren, um von dem Adsorbens adsorbiert zu werden.
Beschickungsmaterialien, die in dem Verfahren nach der Erfindung verwendet werden können, sind Kohlenwasserstofffraktionen mit einem Kohlenstoffzahlbereich von etwa 6 Kohlenstoffatomen je Molekül bis zu etwa 30 Kohlenstoffatomen je Molekül. Typischer weise ist der Kohlenstoffzahlbereich der Kohlenwasserstofffraktionen ziemlich eng, wie von etwa 3 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen. Eine C10-H15-Kerosinfraktion oder eine C10-C20-Gasölfraktion ist ein typischer Beschickungsstrom. Beschickungsströme enthalten üblicherweise Normalparaffine, Isoparaffine und Aromaten in unterschiedlichen Konzentrationen, aber wenig oder gar keine Olefine. Je nach der Type des Rohmaterials, von dem die Kohlenwasserstofffraktion sich herleitet, und je nach dem Kohlenstoffzahlbereich der Fraktion liegt die Normalparaffinkonzentration typischerweise im Bereich von etwa 15 bis 60 Volumen-% der Beschickung und die Aromatenkonzentration im Bereich von etwa 10 bis 30 Volumen-% der Beschickung. Es können auch unüblichere Beschickungsströme vorliegen, die Aromatenkonzentrationen von nur etwa 2 bis etwa 4 Volumen-% des Beschickungsstromes haben. Da die Beschik-kungsaromaten, wie die Isoparaffine, nicht in die Poren des in diesem Verfahren verwendeten Adsorbens eindringen können, da ihr Querschnittsdurchmesser zu gross ist, erscheinen fast die gesamten Aromaten in dem Raffinatstrom. Ein kleiner Anteil jedoch wird normalerweise ziemlich fest auf den Oberflächen der Adsorbensteilchen adsorbiert und erscheint letzlich als eine Verunreinigung in dem Extraktprodukt (Nor-malparaffinprodukt). Die Beschickungsaromaten können monozyklische Aromaten, wie Benzol oder Alkylbenzole, In-dane oder Alylindane, und bizyklische Aromaten, wie Naph-thaline, Biphenyle oder die Acenaphthene, einschliessen. Die oben erwähnten aromatischen Verunreinigungen können allgemein so gekennzeichnet werden, dass sie die allgemeine Formel CnH2n-J haben, worin J, wie es in der Massenspektroskopie verwendet wird, eine spezielle Zahl bedeutet, die beim Einsetzen in der oben erwähnten empirischen Formel eine genaue Kennzéichnung komplizierter Aromatentypen zulässt. Es wurde beispielsweise gefunden, dass bestimmte J6- und J12-Aromaten jene sind, die am festesten auf dem Adsorbens festgehalten werden. Andere Typen aromatischer Kohlenwasserstoffe, wie die J8- oder J10- oder selbst J16-Kohlenwas-serstoffe, würden üblicherweise auch fest adsorbiert.
Das Spülmittel, wie es oben definiert wurde, hat vorzugsweise einen Siedepunkt, der sich ausreichend von dem Siedepunkt der Beschickungsstromraffinatkomponente unterscheidet, um leicht von dem Raffinatstrom durch anschliessende Destillation abgetrennt werden zu können. So kann in diesem Verfahren das Spülmittel unter den höher oder niedriger siedenden Homologen der Isoparaffine oder Naphthene in dem Beschickungsmaterial ausgewählt werden. Ein spezielles Beispiel, das ein geeignetes Spülmittel für die Abtrennung von Normalparaffinen aus einem C10-C15-Beschickungsmaterial ist, ist Isooctan, das von dem Adsorbens nicht adsorbiert wird und das durch Destillation von den C10-C15-Raffinat-komponenten abtrennbar ist.
Das Spülmittel wird mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zugeführt, um dem Volumen der Hohlräume zwischen den Adsorbensteilchen, die von einem bestimmten Punkt in dem Verfahrenszyklus mit einer bestimmten Zirkulationsgeschwindigkeit passieren, im wesentlichen gleich ist, so dass das mitgenommene Material, hauptsächlich Raffinatkomponenten, im wesentlichen vollständig und kontinuierlich aus den Räumen zwischen den Adsorbensteilchen entfernt wird, wenn letzteres durch das Verfahren zirkuliert wird. Die verdrängten Rafinatkomponenten vereinigen sich mit dem Fliess-mittelstrom, der durch das Adsorbens fliesst, und werden schliesslich aus der zirkulierenden Fliessmittelphase durch Abziehen als der Raffinatausgangsstrom entfernt, von dem wenigstens ein Teil dann zu einer Raffinatstromfraktionier-einrichtung übergeführt wird, worin Raffinatkomponenten gewonnen werden können. Die bevorzugte Beschickungsgeschwindigkeit für das Spülmittel in die Reinigungszone ist eine Fliessgeschwindigkeit, die gleich wie oder grösser als die Fliessgeschwindigkeit der Hohlräume zwischen den Adsorbensteilchen ist, und diese letztere Geschwindigkeit ist in jedem Einzelfall abhängig von der Teilchengrösse des Adsorbens, davon, ob ein Fliessbett- oder Festbettverfahren (mo-ving bed oder fixed bed) verwendet wird und von anderen Faktoren.
Die in dem Verfahren nach der Erfindung verwendeten Desorbensmaterialien sollten in der Regel Materialien sein, die sich leicht von dem Beschickungsgemisch abtrennen lassen. Sowohl der Raffinatstrom als auch der Extraktstrom werden im allgemeinen von dem Adsorbens im Gemisch mit Desorbensmaterialien entfernt. Ohne eine Methode zur Abtrennung dieser Desorbensmaterialien wäre normalerweise die Reinheit der Extraktkomponenten und der Raffinatkomponenten, wenn deren Gewinnung erwünscht wäre, nicht sehr hoch, noch würden die Desorbensmaterialien für eine Wiederverwendung in dem Verfahren verfügbar sein. Es ist daher zweckmässig, dass die Desorbensmaterialien einen anderen Siedebereich als das Beschickungsgemisch, das dem Adsorbens zugeführt wird, haben, was die Verwendung einer Fraktionierung ermöglicht, um die Raffinat- und Extraktkomponenten voneinander zu trennen und eine Gewinnung der Desorbensmaterialien für eine mögliche Wiederverwendung in dem Verfahren erlaubt.
In diesem Verfahren können ein oder zwei Desorbensmaterialien verwendet werden. Ein erstes Desorbensmaterial wird gegebenenfalls verwendet, wenn es erwünscht ist, ein Extraktprodukt zu produzieren, das eine verminderte Konzentration an Beschickungsaromaten enthält. Durch Verwendung eines ersten Desorbensmaterials kann die Konzentration an Beschickungsaromaten in dem Extraktprodukt auf weniger als etwa 0,05 Gewichts-% herabgesetzt werden. Erste Desorbensmaterialien, die in diesem Verfahren verwendet werden können, umfassen einen aromatischen Kohlenwasserstoff, der einen anderen Siedepunkt als das Beschickungsgemisch hat, um eine Abtrennung hiervon durch Destillation zu gestatten. Das erste Desorbensmaterial hat auch vorzugsweise einen von dem Spülmittel verschiedenen Siedepunkt, um eine Abtrennung von diesem durch Destillation zu gestatten. Die ersten Desorbensmaterialien, die in dem Verfahren verwendet werden können, können einzelne Aromaten, wie Benzol, Toluol, die Xylolisomeren oder Äthylbenzol oder ein Gemisch von C8-Aromaten umfassen. In dem oben gegebenen Beispiel, wo Normalparaffine von einem C10-CI5-Beschik-kungsstrom abgetrennt werden sollen und Isooctan als Spülmittel verwendet wird, wären para-Xylol oder Äthylbenzol Beispiele geeigneter erster Desorbensmaterialien. Wenn beispielsweise das erste Desorbensgemisch im Gemisch mit dem Spülmittel verwendet wird, kann die Konzentration des ersten Desorbensmaterials in dem Gemisch im Bereich von etwa
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5 bis nahezu 100 Volumen-% des Gesamtgemisches liegen. Stärker bevorzugt liegt die Konzentration im Bereich von etwa 15 bis etwa 40 Volumen-%. Da die Funktion des ersten Desorbensmaterials vorzugsweise darin besteht, nur die oberflächenadsorbierten Beschickungsaromaten zu desorbieren, ist es auch wichtig, dass das erste Desorbensmaterial wenig oder kein zweites Desorbensmaterial enthält, um eine Desorption der Normalparaffine zu vermeiden. Vorzugsweise ist die Konzentration des zweiten Desorbensmaterials in dem ersten Desorbensmaterial geringer als etwa 1,0 Volumen-%.
Das zweite Desorbensmaterial umfasst normalerweise irgendein Normalparaffin mit einem Siedepunkt, der von jenem des Beschickungsgemisches verschieden ist, um eine Abtrennung von diesem durch Destillation zu gestatten. Ein zweites, Normalpentan umfassendes Desorbens wird häufig verwendet, da dieses leicht von Beschickungsmaterialien abtrennbar ist, die allgemein in diesem Verfahren verwendet werden. Das zweite Desorbensmaterial kann zu 100% aus Normalparaffinen bestehen oder kann geringere Konzentrationen an Normalparaffinen im Gemisch mit einem Isoparaffin- oder Naphthalinverdünnungsmittel haben. Bei Verwendung im Gemisch mit einem Verdünnungsmittel liegt die Konzentration der Normalparaffine typischerweise bei etwa 40 bis etwa 80 Volumen-% des Gemisches. Es ist wichtig,
dass das zweite Desorbensmaterial wenig oder kein erstes Desorbensmaterial enthält, da die Anwesenheit von Aromaten normalerweise die Desorption von Normalparaffinen durch das zweite Desorbensmaterial behindert. Vorzugsweise ist die Konzentration an erstem Desorbensmaterial in dem zweiten Desorbensmaterial geringer als etwa 0,1 Volumen-%.
Feste Adsorbentien, die hier für die Verwendung in Betracht gezogen werden, sollen beispielsweise formselektive Zeolithe umfassen, die allgemein als Molekularsiebe bezeichnet werden. Der Ausdruck «formselektiv» bezeichnet die Fähigkeit von Zeolithen, Moleküle infolge von Zeolithporen eines bestimmten Querschnittsdurchmessers nach Form oder Grösse voneinander zu trennen. Die Zeolithe gehören in der Regel zu einer Gruppe von Aluminiumsilikatkristallen mit einer Gitterstruktur, in welcher jedes Tetraeder von Si04 oder A104 anteilig an allen seinen Ecken mit einem anderen Tetraeder zusammenfällt, was für alle Silicium-, Aluminium-und Sauerstoffatome in der Struktur gilt. Diese Kristalle haben eine chemische Formel, in welcher das Verhältnis (Si + Al) : (0) üblicherweise bei 1 bis 2 liegt. Von den verschiedenen Typen bekannter Zeolithe sind in der Regel nur jene mit starren Gittern geeignete Molekularsiebe. Wenn die Zeolith-kristalle ursprünglich hergestellt werden, enthalten sie im allgemeinen Wasser in den Zwischenräumen, die von dem Gitter begrenzt sind. Bei mässigem Erhitzen kann dieses Wasser ausgetrieben werden, und die offenen Zwischenräume besitzen dann gleichmässige Grösse und können Verbindungen zulassen, deren maximale kritische Molekulardurchmesser nicht wesentlich grösser als die kleinsten Durchmesser der Zwischenräume sind. Die reinen Zeolithmolekularsiebe, besonders die synthetischen, werden allgemein in der Form weicher, pulveriger Massen kleiner Kristalle produziert. Für die Verwendung in industriellen Verfahren können diese Zeolith-kristalle mit Bindemittelmaterialien, wie Tonen, Tonerde oder anderen Materialien, unter Bildung festerer, abriebbeständigerer Teilchen vereinigt werden.
Adsorbentien, die für die Verwendung in diesem Verfahren in Betracht gezogen werden, umfassen normalerweise Zeolithe mit gleichmässigen Porendurchmessern von 5 Â, wie Chabazit, oder besonders das von Linde im Handel erhältliche Molekularsieb vom Typ 5A. Dieses letztere Material wird gewöhnlich in der handelsüblichen Form eines Extradâtes oder von Pellets oder in granulierter Form verwendet und enthält reinen Zeolith 5A und ein Bindemittelmaterial, wie
Ton. Das in diesem Verfahren benutzte Adsorbens liegt allgemein in der Form von Teilchen mit einer Teilchengrösse im Bereich von etwa 20 bis etwa 40 Maschen (US-Siebreihe) vor.
Das Adsorbens kann in der Form einer dichten kompakten feststehenden Schicht verwendet werden, die alternierend mit dem Beschickungsgemisch und Desorbensmaterialien in Berührung gebracht wird. In der einfachsten Anordnung könnte das Adsorbens in der Form eines einzelnen feststehenden Bettes verwendet werden. Bei einer anderen Anordnung könnte ein Satz von zwei oder mehreren feststehenden Betten mit geeigneten Ventilen verwendet werden, so dass das Beschickungsgemisch durch ein oder mehrere Adsorbensbet-ten gehen würde, während ein Desorbensmaterial durch ein oder mehrere der anderen Betten in dem Satz gehen würde. Der Fluss von Beschickungsgemisch und Desorbensmaterialien kann entweder aufwärts oder abwärts durch das Adsorbens erfolgen. Irgendeine andere herkömmliche Apparatur, die bei Fliessmittel-Feststoffkontakt mit statischen oder feststehenden Betten verwendet wird, kann ebenfalls benutzt werden.
Mit Gegenstrom arbeitende Fliessbett- oder simulierte Fliessbettsysteme haben jedoch eine viel grössere Trenneffizienz als Systeme mit feststehenden Adsorbensbetten (fixed bed) und sind daher bevorzugt. Bei den Fliessbett -(moving bed) oder simulierten Fiiessbettverfahren finden die Adsorption und Desorption kontinuierlich statt, was üblicherweise sowohl eine kontinuierliche Produktion eines Extrakt- und eines Raffinatsstromes als auch die kontinuierliche Verwendung von Bescnickungs- und Desorbensströmen gestattet.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens benutzt das, was in der Technik als das mit Gegenstrom arbeitende simulierte Fliessbettsystem bekannt ist. Die Arbeitsprinzipien und Arbeitsfolge eines solchen Fliesssystems sind beispielsweise in der US-PS 2 985 589 beschrieben. In einem solchen System ist es normalerweise die voranschreitende Bewegung mehrerer Flüssigkeitszugangspunkte abwärts durch eine Ad-sorbenskammer, die die Aufwärtsbewegung des in der Kammer enthaltenen Adsorbens simuliert. Typischerweise sind vier der Zugangsleitungen zu irgendeinem Zeitpunkt aktiv: Leitungen für den Beschickungseingangsstrom, für den Desorbenseingangsstrom, für den Raffinatausgangsstrom und den Extraktausgangsstrom. Deckungsgleich mit dieser simulierten Aufwärtsbewegung des festen Adsorbens ist im allgemeinen die Bewegung der Flüssigkeit, die das Hohlraumvolu-men der gepackten Adsorbensschicht einnimmt. Um diesen Gegenstromkontakt aufrechtzuerhalten, kann ein Flüssigkeits-fluss abwärts durch die Adsorbenskammer mit Hilfe einer Pumpe vorgesehen sein. Wenn ein aktiver Flüssigkeitszugangspunkt sich durch einen Kreislauf bewegt, bewegt sich in der Regel die Kammerzirkulationspumpe durch verschiedene Zonen, die unterschiedliche Fliessgeschwindigkeiten erfordern. Ein programmierter Flussregler kann vorgesehen sein, um diese Fliessgeschwindigkeiten einzustellen und zu regulieren.
Die aktiven Flüssigkeitszugangspunkte unterteilen zweckmässigerweise die Adsorbenskammer wirkungsmässig in getrennte Zonen, von denen jede eine andere Funktion hat. Im vorliegenden Verfahren ist es allgemein erforderlich, dass drei getrennte Betriebszonen vorliegen, damit das Verfahren stattfindet, obwohl in einigen Fällen gegebenenfalls auch noch eine vierte Zone verwendet werden kann.
Die Adsorptionszone, die Zone 1, ist als das Adsorbens zwischen dem Beschickungseinlassstrom und dem Raffinatauslassstrom definiert. In dieser Zone tritt das Beschickungsmaterial in Berührung mit dem Adsorbens, eine Extraktkomponente wird adsorbiert und ein Raffinatstrom abgezogen. Da der allgemeine Fluss durch die Zone 1 in der Regel von dem Beschickungsstrom, der in die Zone eintritt, zu dem Raf5
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finatstrom, der aus der Zone austritt, geht, wird der Fluss durch diese Zone als in Abstromrichtung gehend angesehen, wenn man ihn von dem Beschickungseinlass zu dem Raffi-natauslass betrachtet.
Unmittelbar aufstromwärts bezüglich des Fliessmittel-flusses in der Zone 1 liegt die Reinigungszone, die Zone 2. Die Reinigungszone ist als das Adsorbens zwischen dem Extraktauslassstrom und dem Beschickungseinlassstrom definiert. Die Hauptoperationen, die in der Zone 2 stattfinden, sind normalerweise die Verdrängung von Raffinatmaterial, das in die Zone 2 durch das Wechseln des Adsorbens in diese Zone getragen wurde, aus dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens und die selektive Desorption von Raffinatmaterial, das in dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens adsorbiert wurde oder auf den Oberflächen der Adsorbensteilchen adsorbiert wurde. Diese Operationen können am besten durch Verwendung eines Spülmittels, eines ersten Desorbensmaterials und eines Teils des Extraktstrommaterials, das aus der Zone 3 in die Zone 2 bei der Aufstromgrenze der Zone 2, dem Extraktauslassstrom, geht, bewirkt werden. Der Materialfluss in der Zone 2 erfolgt normalerweise in Abstromrichtung von dem Extraktauslassstrom zu dem Beschickungseinlassstrom.
Unmittelbar aufstromwärts von der Zone 2 bezüglich des in der Zone 2 fliessenden Fliessmittels liegt die Desorptionszone bzw. Zone 3. Die Desorptionszone ist als das Adsorbens zwischen dem Desorbenseinlassstrom und dem Extraktauslassstrom definiert. Die Funktion der Desorptionszone ist in der Regel die, ein zweites Desorbensmaterial, welches in diese Zone eintritt, die Normalparaffine verdrängen zu lassen, die auf dem Adsorbens während einer vorausgehenden Berührung mit Beschickung in der Zone 1 in einem vorausgehenden Betriebszyklus adsorbiert wurden. Der Fliessmittelfluss in der Zone 3 erfolgt im wesentlichen in der gleichen Richtung wie jener in den Zonen 1 und 2.
In einigen Fällen kann auch gegebenenfalls eine Pufferzone, eine Zone 4, benutzt werden. Diese Zone, die als das Adsorbens zwischen dem Raffinatauslassstrom und dem Desorbenseinlassstrom definiert ist, liegt, wenn sie verwendet wird, vorzugsweise unmittelbar aufstromwärts von der Zone 3 bezüglich des Fliessmittelflusses. Die Zone 4 würde beispielsweise benutzt werden, um die in der Desorptionsstufe verwendete Desorbensmenge zu vermindern, da ein Teil des Raffinatstromes, der aus der Zone 1 entfernt wird, in die Zone 4 geführt wird, um in jener Zone vorhandenes Desorbensmaterial aus dieser Zone in die Desorptionszone zu verdrängen. Die Zone 4 enthält genug Adsorbens, so dass verhindert werden kann, dass in dem aus der Zone 1 und in die Zone 4 gehenden Raffinatstrom vorhandenes Raffinatmaterial in die Zone 3 gelangt lind dabei aus der Zone 3 entfernten Extrak-strom verunreinigt. In den Fällen, in denen die vierte Betriebszone nicht verwendet wird, muss in der Regel der aus der Zone 1 zu der Zone 4 geführte Raffinatstrom sorgfältig abgeführt werden, damit der Fluss direkt aus der Zone 1 zu der Zone 3 unterbrochen werden kann, wenn eine merkliche Menge an Raffinatmaterial in dem Raffinatstrom vorliegt, der aus der Zone 1 in die Zone 3 geht, so dass der Extraktauslassstrom nicht verunreinigt wird.
Ein zyklisches Vorrücken der Eingangs- und Ausgangsströme durch die feststehende Adsorbensschicht kann unter Verwendung eines Verteilerleitungssystems erfolgen, in welchem die Ventile in der Verteilerleitung in einer solchen Folge betätigt werden, dass das Wechseln der Eingangs- und Ausgangsströme bewirkt wird und auf diese Weise ein Fliessmittelfluss bezüglich des festen Adsorbens in Gegenstromweise erfolgt. Eine andere Betriebsweise, die den Gegenstromfluss von festem Adsorbens bezüglich des Fliessmittels bewirken kann, schliesst die Verwendung eines Drehscheibenventils ein,
in welchem die Eingangs- und Ausgangsströme mit dem Ventil verbunden sind und die Leitungen, durch die der Beschik-kungseingangsstrom, Extraktausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom, Raffinatproduktrückführstrom und Raffinatausgangsstrom gehen, in der gleichen Richtung durch das Adsor-bensbett vorgerückt werden. Sowohl die Verteilerleitungsanordnung als auch das Scheibenventil sind normalerweise in der Technik bekannt. Spezielle Drehscheibenventile, die in diesem Verfahren benutzt werden können, finden sich in den US-PS 3 040 777 und 3 422 848. Beide oben erwähnten Patente beschreiben ein Drehverbindungsventil, worin das geeignete Vorrücken der verschiedenen Eingangs- und Ausgangsströme von feststehenden Quellen ohne Schwierigkeit erreicht werden kann.
In vielen Fällen enthält eine Betriebszone eine viel grössere Adsorbensmenge als irgendeine andere Betriebszone. Beispielsweise kann in einigen Arbeitsweisen die Pufferzone eine kleinere Adsorbensmenge gegenüber dem für die Adsorp-tions- und Reinigungszone erforderlichen Adsorbens enthalten. Es ist auch ersichtlich, dass in Fällen, in denen Desorbens verwendet wird, welches leicht Extraktmaterial von dem Adsorbens desorbieren kann, eine relativ kleine Adsorbensmenge in einer Desorptionszone gegenüber der Adsorbensmenge benötigt wird, die in der Pufferzone oder Adsorptionszone oder Reinigungszone oder in allen diesen Zonen benötigt wird. Da es üblicherweise nicht erforderlich ist, dass das Adsorbens in einer einzelnen Säule angeordnet ist, liegt auch die Verwendung mehrerer Kammern oder einer Reihe von Säulen im Erfindungsgedanken.
Es ist normalerweise nicht erforderlich, dass alle Eingangs- oder Ausgangsströme gleichzeitig verwendet werden, und in der Tat können in vielen Fällen einige der Ströme abgeschaltet werden, während andere einen Materialeingang oder Materialausgang bewirken. Die Apparatur, die benutzt werden kann, um das Verfahren nach der Erfindung durchzuführen, kann auch eine Reihe einzelner Betten enthalten, die durch Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind, wobei in diesen Verbindungsleitungen Eingangs- oder Ausgangszapfstellen angeordnet sind, an die die verschiedenen Eingangs- oder Ausgangsströme angefügt und alternierend und periodisch gewechselt werden können, um ein kontinuierliches Arbeiten zu bewirken. In einigen Fällen können die Verbindungsleitungen mit Uberführungszapfhähnen verbunden sein, die während des normalen Betriebs nicht als eine Leitung fungieren, durch die Material in das Verfahren oder aus dem Verfahren gelangt.
Es kann Bezug genommen werden auf die Zeichnungsbeschreibung der US-PS 2 985 589 und ein Papier mit dem Titel «Continuous Adsorptive Processing — A New Separation Technique» von D.B. Broughton, das auf dem 34. Jahrestreffen der Society of Chemical Engineers in Tokio am 2. April 1969 ausgegeben wurde, um das Fliessschema eines mit Gegenstrom arbeitenden simulierten Fliessbettverfahrens weiter zu erläutern.
Obwohl sowohl in flüssiger Phase wie auch in Dampfphase in vielen adsorptiven Trennverfahren gearbeitet werden kann, ist doch das Arbeiten in flüssiger Phase für das Verfahren wegen der niedrigeren Temperaturerfordernisse und wegen der höheren Ausbeuten an Normalparaffinprodukt, die mit einem Arbeiten in flüssiger Phase gegenüber einem Arbeiten in Dampfphase erhalten werden können, bevorzugt. Die Adsorptionsbedingungen schliessen beispielsweise einen Temperaturbereich von 40 bis etwa 250°C und einen Druckbereich von etwa Atmosphärendruck bis etwa 34 atü (etwa 500 psig) ein, um ein Arbeiten in flüssiger Phase zu gewährleisten. Die Desorptionsbedingungen schliessen normalerweise den gleichen Temperatur- und Druckbereich ein, wie er für die Adsorptionsbedingungen verwendet wird.
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Wenigstens ein Teil des Extraktausgangsstromes aus der Zone 3 geht im allgemeinen zu einer ersten oder Extraktaus-gangsstromfraktioniereinrichtung für eine Fraktionierung bei ersten Fraktionierbedingungen in einen Kopfstrom, einen Seitenschnittstrom bzw. seitlich abgenommenen Strom und einen Bodenstrom. Der Kopfstrom enthält zweites Desorbensmaterial und Spülmittel und, wenn ein erstes Desorbensmaterial in dem Verfahren verwendet wird, vorzugsweise weniger als etwa 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials. Der Seitenschnittstrom enthält Spülmittel, eine niedrigere Konzentration an zweitem Desorbensmaterial als der Kopfstrom und, wenn erstes Desorbensmaterial verwendet wird, auch erstes Desorbensmaterial. Der Bodenstrom besteht aus dem Extraktprodukt bzw. den Normalparaffinen und ist im wesentlichen frei von Desorbensmaterialien oder"Spülmittel.
Gleichermassen geht wenigstens ein Teil des Raffinataus-gangsstromes zu einer zweiten oder Raffinatausgangsstrom-fraktioniereinrichtung, wo er bei zweiten Fraktionierbedin-gungen in einen Kopfstrom, einen Seitenschnittstrom und einen Bodenstrom fraktioniert wird. Der Kopfstrom enthält zweites Desorbensmaterial und Spülmittel und, wenn ein erstes Desorbensmaterial in dem Verfahren verwendet wird, vorzugsweise weniger als etwa 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials. Der Seitenschnittstrom enthält Spülmittel, eine niedrigere Konzentration an zweitem Desorbens als in dem Kopfstrom und, wenn erstes Desorbensmaterial verwendet wird, normalerweise auch erstes Desorbensmaterial. Die Bodenfraktion besteht aus dem Raffinatprodukt (hauptsächlich Isoparaffine und Aromaten) und ist vorzugsweise im wesentlichen frei von Desorbensmaterial oder Spülmittel. Der Ausdruck «im wesentlichen frei» soll bedeuten, dass die Konzentration an Desorbensmaterial entweder in dem Extraktprodukt oder in dem Raffinatprodukt geringer als etwa 5 Volumen-% und stärker bevorzugt geringer als 1 Volumen* % sein soll.
Die beiden Seitenschnittströme werden üblicherweise miteinander vereinigt und zu einer dritten Fraktioniereinrichtung geführt, worin das Gemisch bei Fraktionierbedingungen fraktioniert wird, um einen Kopfstrom, der zu der Zone 3 zurückgeführt wird, und einen Bodenstrom, der zu der Zone 2 zurückgeführt wird, zu erzeugen. Der Kopfstrom enthält zweites Desorbensmaterial und Spülmittel und, wenn ein erstes Desorbensmaterial verwendet wird, vorzugsweise weniger als etwa 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials. Der Bodenstrom enthält Spülmittel, vorzugsweise weniger als 1,0 Volumen-% des zweiten Desorbensmaterials und, wenn ein erstes Desorbensmaterial verwendet wird, auch erstes Desorbensmaterial. Durch Entfernung der Nebenschnittströme aus der ersten und zweiten Fraktioniereinrichtung, welch beide verminderte Konzentrationen an zweitem Desorbensmaterial gegenüber den Konzentrationen des zweiten Desorbensmaterials in den betreffenden Kopfströmen enthalten, und durch Überführung dieser Nebenschnittströme zu der dritten Fraktioniereinrichtung kann die Grösse und der Energiebedarf der dritten Fraktioniereinrichtung gegenüber jenen vermindert werden, die erforderlich wären, wenn keine Seitenschnitte abgenommen würden und stattdessen der Kopfstrom aus der ersten oder zweiten Fraktioniereinrichtung (oder beider oder eines Teils von beiden) zu der dritten Fraktioniereinrichtung geführt würde. Nach dem vorliegenden Verfahren geht beispielsweise wesentlich weniger zweites Desorbensmaterial zu der dritten Fraktioniereinrichtung je Zeiteinheit, so dass man die Kapitalkosten und Betriebskosten für die dritte Fraktioniereinrichtung vermindern kann. Die erste, zweite und dritte Fraktioniereinrichtung sind typischerweise Fraktionierkolonnen, deren Konstruktion und Betrieb in der Trenntechnik wohl bekannt sind.
Die Grösse der Anlagen, die in dem Verfahren nach der
Erfindung verwendet werden können, kann von Pilotanlagen-grösse bis zu industriellem Massstab variieren, und die Fliessgeschwindigkeiten können von so wenig wie einigen Kubikzentimetern je Stunde bis zu einigen Tausend Litern je Stunde variieren.
Die Zeichnung erläutert schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung und wird im folgenden Teil erläutert: Hauptsächlich zeigt die Zeichnung vier getrennte Betriebszonen und drei getrennte Fraktioniereinrichtungen zusammen mit Eingangs- und Ausgangsströmen und Verbindungsleitungen. Die Adsorptionszone 1, die Reinigungszone 2, die Desorptionszone 3 und die gegebenenfalls verwendete Pufferzone 4 werden verwendet, um Normalparaffine von Isoparaffinen abzutrennen und einen Extraktausgangsstrom und einen Raffinatausgangsstrom zu erzeugen. Fraktioniereinrichtungen 15 und 19 werden verwendet, um ein Desorbensmaterial und ein Spülmittel von dem Extrakt- und Raffinatausgangsstrom zu trennen und einen Extraktproduktstrom und einen Raffinatproduktstrom zu erzeugen. Die Fraktioniereinrichtung 24 wird verwendet, um ein Desorbensmaterial von einem Spülmitte] für die Wiederverwendung beider in einer Betriebszone zu trennen.
Die vier Zonen sind stationäre oder feststehende Betten von festen Adsorbensteilchen, können in anderen Fälle aber auch aus einer Reihe einer oder mehrerer Einzelkammern, die in Reihe miteinander verbunden sind, bestehen. Jede der einzelnen Zonen kann eine einzelne Kammer oder eine Reihe von übereinander geschichteten Betten, die in einer Säule eine Zone ausmachen, sein. So würde in einigen Fällen jede der obigen Zonen die gleiche allgemeine Adsorbensmenge enthalten und die gleichen allgemeinen physikalischen Abmessungen haben, doch können in anderen Fällen einige Zonen mehr Adsorbens als andere Zonen erfordern. Der angezeigte Nettogesamtfiüssigkeitsfluss durch die Zonen liegt in Abwärtsrichtung, doch kann in einigen Fällen eine Zone auch in einer Weise arbeiten, die während einer bestimmten Zeitdauer einen Fliessmittelfluss in einer Richtung gestattet, die dem Nettogesamtfliessmittelfluss entgegengerichtet ist. Der Ad-sorbensteilchenfluss kann als in Aufwärtsrichtung gehend angesehen werden, um das Verständnis der Betriebsstufen, die in den verschiedenen Zonen stattfinden, zu erleichtern. Während des normalen Gegenstromprinzips mit feststehender Schicht bleibt das Adsorbensmaterial stationär, und die einzelnen Adsorptions-, Reinigungs-, Desorptions- und Pufferzonen, wie sie definiert wurden, werden durch das Adsorbens bewegt, indem verschiedene Eingangs- und Ausgangsströme in einer Richtung gewechselt werden, so dass Fliessmittel in Gegenstromrichtung bezüglich des festen Adsorbens fliesst und kontinuierlich Extrakt- und Raffinatströme erzeugt werden. In den meisten Fällen erfolgt das Wechseln der Eingangs- und Ausgangsströme entlang der feststehenden Schicht oder des Adsorbens gleichzeitig und in gleichem Abstand entlang dem Adsorbensbett. In anderen Fällen ist es erwünscht, dass zwei oder mehr Zonenfunktionen in dem Adsorbens zwischen den Eingangs- und Ausgangsströmen stattfinden, bevor die Eingangs- und Ausgangsströme gewechselt werden.
Gemäss der Definition der Zone, wie sie oben gegeben wurden, ist die Adsorptionszone 1 das Adsorbensmaterial zwischen dem Beschickungseingangsstrom 6 und dem Raffinatausgangsstrom 5, der über Leitung 11 mit der Zone 1 verbunden ist. Die Reinigungszone 2 liegt unmittelbar aufstromwärts von der Adsorptionszone 1 und hat Anteil an dem Beschickungseingangsstrom 6 als gemeinsame Grenze mit der Adsorptionszone 1. Die Reinigungszone 2 ist das Adsorbens zwischen dem Extraktausgangsstrom und dem Beschickungseingangsstrom 6. Unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone 2 befindet sich die Desorptionszone 3, die Anteil an dem Extraktausgangsstrom 8 als gemeinsame Grenze mit
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der Reinigungszone 2 hat. Die Desorptionszone 3 ist das Adsorbens zwischen dem Extraktausgangsstrom 8 und dem Desorbenseingangsstrom 9. Unmittelbar aufstromwärts von der Desorptionszone 3 befindet sich eine gegebenenfalls vorgesehene Pufferzone 4, die Anteil an dem Desorbenseingangsstrom 9 als gemeinsame Grenze mit der Desorptionszone 3 sowie an dem Raffinatausgangsstrom 5 als gemeinsame Grenze mit der Reinigungszone 1 hat. Die gegebenenfalls vorgesehene Zone 4 ist das Adsorbens zwischen dem Desorbenseingangsstrom 9 und dem Raffinatausgangsstrom 5.
Endzonen 1 und 4 sind durch Verbindungsleitung 10 und 11 verbunden. Die Verbindungsleitungen gestatten, dass ein Teil des Fliessmittels aus der Zone 1 über Leitung 11 fliesst, um schliesslich über Leitung 10 in die Zone 4 oder die Zone 3 zu fliessen, je nachdem, ob die gegebenenfalls benutzte Zone 4 benutzt wird oder nicht, wobei man also eine geschlossene Fliessmittelzirkulationsschleife bekommt. Die Leitungen 12, 13 und 14 sind andere Verbindungsleitungen, die die Zonen 1 und 2 bzw. 2 und 3 bzw. 3 und 4 verbinden, um einen kontinuierlichen Durchgang von Fliessmittel von einer Zone zu allen anderen und durch alle anderen Zonen zu gestatten. Speziell kann das aus der Adsorptionszone 1 über Leitung 11 gehende Material in die Leitung 5 eintreten, oder ein Teil dieses Materials kann über Leitung 10 umgelenkt werden, um schliesslich in die Pufferzone 4 zu gehen. Beschickungsmaterial, das in das Verfahren über Leitung 6 eintritt, gelangt durch die Verbindungsleitung 12 und in die Adsorptionszone 1. In einigen Fällen kann ein Teil des Fliessmittelmaterials, das aus der Reinigungszone 2 über Leitung 12 geht, im Gemisch mit Beschickungsmaterial, das in das Verfahren über Leitung 6 eintritt, in die Adsorptionszone 1 fliessen. Die Leitung 13 ist eine Verbindungsleitung, die in einigen Fällen gestattet, dass ein Teil des Fliessmittelmaterials, welches von der Desorptionszone 3 über Leitung 13 abgezogen wurde, Leitung 8 umgeht und über Leitung 13 in die Reinigungszone 2 gelangt.
In ähnlicher Weise verbindet die Leitung 14 die Pufferzone 4 und die Desorptionszone 3, und ein Teil des Fliessmittelmaterials, das die Pufferzone 4 verlässt, kann aus jener Zone gehen, um mit in das Verfahren über die Desorbens-eingangsstromleitung 9 eintretendem Material in Berührung zu treten und im Gemisch mit Desorbens durch Leitung 14 in die Desorptionszone 3 zu fliessen. Dies gestattet eine Verminderung des im Verfahren erforderlichen Desorbens aus äusseren Quellen, nämlich aus der Desorbenseingangsstrom-leitung 9. Die Leitung 10 kann eine Pumpe oder eine andere Fliessmittelförderungseinrichtung enthalten, um einen Fluss in dem Verfahren in einer Richtung zu induzieren, die von der Leitung 11 über Leitung 10 und in die Pufferzone 4 geht.
Andere Pumpen und Ventile, die in den Eingangs- und Ausgangsleitungen liegen und die Leitungen, die die verschiedenen Zonen verbinden und Einrichtungen, die den Fluss in das Verfahren, aus dem Verfahren und durch das Verfahren regulieren, sind nicht gezeigt. Es wird davon ausgegangen, dass solche Einrichtungen von dem Fachmann dort, wo sie erforderlich sind, angebracht werden, um einen geeigneten Fliessmittelfluss in dem Verfahren einzuleiten und zu regeln. Die Eingangsströme, die in die verschiedenen Zonen gehen, können mit Hochdruckquellen oder Pumpein-richtungen verbunden sein, um einen Fluss in das Verfahren zu bekommen, und die Ströme, die aus dem Verfahren austreten, können durch Rückdruckventile (back pressure valves) geregelt werden, um den Druckabfall in den Zonen zu regeln und so einen Fliessmittelfluss zu bekommen. In einigen Fällen können Einrichtungen, die einen Fluss in einer Richtung erzeugen, wie Rückschlagventile (check valves) in den Leitungen zwischen den verschiedenen Zonen angeordnet werden, wenn kein Umpumpkreislauf benutzt wird.
Ein Beschickungseingangsstrom geht in das Verfahren und die Zone 1 über Leitung 6, und da die allgemeine Gesamtrichtung des Fliessmittelflusses in jener Zone aufwärts gerichtet ist, geht dieser Strom durch die Leitung 12 zusammen mit irgendwelchem Material, das aus der Zone 2 über Leitung 12 in die Zone 1 gelangen kann.
Wenn Beschickung in die Zone 1 geht, wird ein gleiches Volumen an Raffinatstrommaterial aus der Zone 1 verdrängt und verlässt jene Zone über Leitung 11. Ein Teil des Raffinatstromes oder der gesamte Raffinatstrom, der durch Leitung 11 geht, kann aus der Zone 1 über Leitung 5 entfernt werden, wobei ein Anteil, der nicht entfernt wurde, durch Leitung 10 entweder in die Zone 3 oder in die Zone 4 geht, je nachdem, ob die gegebenenfalls verwendete Zone 4 in dem Verfahren verwendet wird oder nicht. Die Raffinatausgangsstromleitung 6 führt zu der Fraktioniereinrichtung 18, die nachfolgend noch im einzelnen diskutiert wird, und in dieser werden Desorbensmaterial und Spülmittel von Raffinatkomponenten getrennt.
Das Adsorbens in der Zone 1 kann so angesehen werden, als bewege es sich in einer Richtung im Gegenstrom zu dem Fliessmittelfluss in der Zone. Ein simulierter Feststofffluss in die Adsorptionszone und aus der Adsorptionszone findet statt, wenn die Zonen während eines Teils des gesamten Betriebszyklus weiter gewechselt werden. Das in die Zone 1 eintretende Adsorbens kommt aus der Zone 3 oder aus der Zone 4, je nachdem, ob eine Zone 4 in dem Verfahren verwendet wird oder nicht. Wenn die Zone 4 nicht verwendet wird, dann enthält das Adsorbens, das die Zone 3 verlässt und in die Zone 1 eintritt, allgemein Desorbensmaterial sowohl in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen als auch in dem selektiven Porenvolumen. In Fällen, wo die Zone 4 verwendet wird, kann dann ein Teil des Raffinatstromes über Leitung 10 in die Zone 4 gelangen, um Desorbensmaterial aus dem nicht selektiven Hohlraumvolumen in den Adsorbensteilchen in Zone 4 über Leitung 14 in die Zone 3 zu verdrängen. Das Adsorbens, das dann aus der Pufferzone 4 in die Adsorptionszone 1 geht, enthält hauptsächlich Desorbensmaterial, das sich in dem selektiven Porenvolumen der Adsorbensteilchen befindet und das Extraktmaterial in der Zone 1 zu desorbieren hat. Obwohl nicht in der Zeichnung gezeigt, ist es möglich, Desorbensmaterial im wesentlichen aus dem selektiven Porenvolumen durch zusätzliche Behandlung des Adsorbens mit einem Raffinatmaterial relativ hoher Reinheit vor der Berührung des Adsorbens mit dem Beschickungseingangsstrom in einem aufstromwärts gelegenen Teil der Adsorptionszone zu entfernen. Dieses Merkmal, welches Teil eines in der US-PS 3 715 409 beschriebenen Verfahrens ist, ist in vielen Systemen erwünscht, da sich gezeigt hat, dass die Abwesenheit von Desorbens in der Adsorptionszone die Fähigkeit des Adsorbens verbessert, die Extraktkomponente gegenüber der Raffinatkomponente selektiv zu adsorbieren und zurückzuhalten.
Das Adsorbens adsorbiert Extraktmaterial aus dem Beschickungseingangsstrom, während es aufwärts durch die Adsorptionszone 1 von der abstromwärts gelegenen Grenze zu der aufstromwärts gelegenen Grenze bezüglich des Fliessmittelflusses in dieser Zone geht. Wenn das Adsorbens aus der Adsorptionszone austritt, enthält es Extraktmaterial und etwas Raffinatmaterial in dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens und etwas Raffinatmaterial auf den Adsorbensteil-chenoberflächen adsorbiert. Das in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens vorliegende Material ist allgemein Raffinatmaterial mit kleinen Anteilen Extraktmaterial aus der Beschickung, die nicht durch das Adsorbens adsorbiert wurden. Dieses Adsorbens geht dann in die Reinigungszone 2, wobei es in jene Zone an deren abstromwärts gele5
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gener Grenze, der Beschickungseingangsstromleitung 6 eintritt.
Wenn das Adsorbens in die Reinigungszone 2 aus der Adsorptionszone 1 gelangt, enthält es allgemein etwas Raffinatmaterial in dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens, in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen und auf der Oberfläche der Adsorbensteilchen adsorbiert. Die Funktion der Reinigungszone 2 besteht dann darin, Raffinatmaterial sowohl von dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens, dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens und von den Adsorbensteilchenoberflächen derart zu entfernen, dass das die Reinigungszone über deren aufstromwärts gelegene Grenze (Leitung 8) verlassende Adsorbens so wenig wie möglich Raffinatmaterial enthält, das den Extraktproduktstrom verunreinigen könnte. Diese Funktionen erreicht man in der Zone 2 auf unterschiedliche Weise. Zunächst geht ein Teil des Extraktstromes, ein Gemisch von Desorbens und Extraktmaterial, in die Reinigungszone 2 aus der Zone 3 über Leitung 13 und verdrängt jegliches Raffinatmaterial aus dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens und spült verdrängtes Raffinatmaterial sowie Raffinatmaterial aus dem nicht selektiven Porenvolumen des Adsorbens abwärts in den absteigenden Fliessmittelstrom zu der Raffinatauslassstromleitung 5. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, hat die Reinigungszone auch die in sie führende Leitung 7, durch welche ein Spülmittel vom Raffinattyp fliesst. Das Spülmittel selbst ergänzt die Waschwirkung des Teils des Extraktstromes, der über Leitung 13 aus der Zone 3 in die Zone 2 fliesst. Das Spülmittel kann auch eine Entfernung des Beschickungsraffinatmaterials aus dem Adsorbens gestatten, während die Menge an Extraktstrom, die in die Zone 2 fliesst, vermindert wird. Eine Verminderung des Desorbensmaterials, das als Teil des in die Zone 2 eintretenden Extraktstromes enthalten ist, verbessert die Fähigkeit des Adsorbens, die letzten Spuren von Extraktmaterial aus dem das Adsorbens in der Reinigungszone umgebenden Fliessmittel zu adsorbieren. Ausserdem steigert das Spülmittel, das ein relativ nicht adsorbiertes Material vom Raffinattyp ist, die Belastung des Adsorbens in der Zone 1 des Verfahrenszyklus nicht und vermindert daher nicht die Kapazität des Adsorbens für frisches Extraktmaterial, das über Leitung 6 in die Zone 1 eindringt, wie dies im Falle des Flusses von Extraktstrom aus der Zone 3 in die Zone 2 über Leitung 13 der Fall ist. Vernünftige Fliessgeschwindigkeiten des Spülmittels oder des Extraktstromes entfernen jedoch die relativ kleine Menge an Raffinatmaterial, das ziemlich fest auf der Oberfläche der Absorbensteilchen adsorbiert ist, nicht wesentlich. Während die Masse der aromatischen Kohlenwasserstoffe, die in das Verfahren mit dem Beschickungsstrom eintritt, aus dem Verfahren als Teil des Raffinatausgangsstromes über Leitung 5 austritt, wird ein kleiner Anteil dieser Aromaten auf den Adsorbensteilchen in der Zone 1 adsorbiert, geht mit dem Adsorbens durch die Zone 2 und wird durch Desorbensmaterial in der Zone 3 desorbiert und erscheint als Verunreinigung in dem Extraktstrom, welcher das Verfahren über Leitung 8 verlässt. Aus diesem Grund betritt in einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein erstes Desorbensmaterial im Gemisch mit dem Spülmittel die Zone 2 über Leitung 7. Durch Berührung des Adsorbens in der Zone 2 mit dem ersten Desorbensmaterial werden die oberflächenadsorbierten aromatischen Verunreinigungen von den Adsorbensteilchen desorbiert und gehen mit Hilfe des Spülmittels und des Teils des Extraktstromes, der über Leitung 13 in die Zone 2 eintritt, abstromwärts durch die Zone 2 zu der Raffinatauslassstromleitung 5. Das erste Desorbensmaterial wird so ausgewählt, dass es spezifisch nur für die Desorption der verunreinigenden Aromaten und nicht für die Desorption des Normalparaffinextraktmaterials ist. So enthält das Adsorbens, das aufwärts aus der Zone 2 in die Zone 3 gelangt, Normalparaffine in dem selektiven Porenvolumen und eine stark verminderte Konzentration an verunreinigenden Aromaten auf den Oberflächen der Adsorbensteilchen. Obwohl die Leitung 7 irgendwo entlang dem Adsorbensmaterial, das sich in der Zone 2 befindet, zwischen der am meisten aufstromwärts gelegenen Position bei der Extraktausgangsstromleitung 8 und der am meisten abstromwärts gelegenen Position an der Beschickungseingangsstromleitung 6 liegen kann, ist es bevorzugt, dass die Leitung 7 näher an der Extraktausgangsstromleitung 8 liegt, so dass das Spülmittel oder Gemisch von Spülmittel und festem Desorbensmaterial über das meiste der Länge dieser Zone fliessen und diese Stoffe ihre betreffenden Funktionen ausüben können. Es ist möglich, den Fliessmittelfluss durch die Zone 2 dadurch zu regulieren, dass man die Materialmenge, die in diese Zone über Leitung 7 geht, das in diese Zone aus der Zone 3 über Leitung 13 gehende Material und die Materialmenge, die aus dem obersten Teil der Zone 2 über Leitung 12 geht, regelt.
Das Adsorbens, das aus der Reinigungszone 2 kommt, geht in die Desorptionszone 3 über deren abstromwärts gelegene Grenze, die Extraktausgangsstromleitung 8. Der in der Desorptionszone stattfindende Betrieb ist im wesentlichen die Entfernung von Normalparaffinen aus dem Adsorbens. Die Entfernung erfolgt durch Kontakt des Adsorbens mit einem Desorbensmaterial, das in der Lage ist, Normalparaffine aus dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens zu verdrängen. Der Desorbenseingangsstrom geht in die Desorptionszone 3 über deren aufstromwärtsgelegene Grenze über die Leitungen 9 und 14. Wenigstens ein Teil der desorbierten Normalparaffine verlässt die Desorptionszone 3 im Gemisch mit diesem Desorbensmaterial über die Extraktausgangsstromleitung 8. Die Extraktausgangsstromleitung 8 führt dann zu der Fraktioniereinrichtung 15, die nachfolgend im einzelnen diskutiert ist, und darin werden Paraffine von Desorbensmaterial getrennt. Das die Desorptionszone 3 verlassende Adsorbens enthält Desorbensmaterial sowohl in dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens als auch in dem nicht selektiven HohlraumvolumeiL Das Adsorbens geht dann in die gegebenenfalls vorhandene Pufferzone 4 und tritt in diese Zone 4 an deren abstromwärts gelegener Grenze, der Desorbensmate-rialeingangsstromleitung 9, ein.
Die gegebenenfalls vorgesehene Zone 4 kann in diesem Verfahren verwendet werden, um die in dem Verfahren verwendete Desorbensmenge zu vermindern und die Verunreinigung von Extraktmaterial durch Raffinatmaterialkomponenten zu verhindern. Wenn die Betriebszone 4 verwendet wird, ist es möglich, dass ein Teil des Raffinatausgangsstromes, der nicht aus Leitung 5 geht, über die Leitungen 10 und 11 in die Zone gehen kann, um Desorbensmaterial aus dem nicht selektiven Hohlraumvolumen der Adsorbensteilchen in der Zone 4 zu verdrängen und Desorbensmaterial aus der Zone 4 über die Leitung 14 in die Zone 3 zu drücken. Da das Desorbensmaterial über Leitung 9 in das Verfahren gelangt und diese mit der Leitung 14 verbunden ist, welche ihrerseits die Zone 4 mit der Desorptionszone 3 verbindet, neigt das Desorbensmaterial, das aus dem Adsorbens in der Zone 4 verdrängt wurde, dazu, das erforderliche Desorbensmaterial, das durch Leitung 9 in das Verfahren gehen muss, zu vermindern. Das feste Adsorbens, das die Zone 4 an deren aufstromwärts gelegener Grenze, der Raffinatausgangsstromleitung 5 verlässt, enthält im wesentlichen Desorbensmaterial in seinem selektiven Porenvolumen zusammen mit Raffinatmaterial, das sich in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens befindet.
In Fällen, in denen die Zone 4 nicht benutzt wird, ist es möglich, etwas von dem Raffinatstrom aus der Zone 1 direkt in die Zone 3 zu führen. In solchen Fällen ist es erforderlich,
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dass die Zusammensetzung des Materials, das die Zone 1 über Leitung 11 verlässt und die Leitung 5 umgeht, im wesentlichen kein Raffinatmaterial enthält. Das aus der Zone 1 abgezogene Anfangsraffinatmaterial enthält eine sehr hohe Konzentration an Desorbensmaterial und kann von den Leitungen 10 und 11 in die Zone 3 geführt werden. Der Fluss des Raffinatausgangsstromes, der das Verfahren über Leitung 5 verlässt, kann während dieser Zeit angehalten werden. Wenn der Strom, der durch die Leitungen 10 und 11 in die Zone 3 geht, eine merkliche Menge an Rafinatmaterial enthält, wird der Fluss in die Zone 3 über Leitung 10 angehalten, und der Raffinatausgangsstrom wird dann über Leitung 5 abgezogen. Während die Raffinatmaterialien durch Leitung 5 abgezogen werden, kann Desorbensmaterial aus einer äusseren Quelle in die Zone 3 über die Leitungen 9 und 10 geführt werden.
Die Eingangs- und Ausgangsleitungen 5, 6, 7, 8 und 9 enthalten während normalen Betriebs die betreffenden Ströme, wie sie oben beschrieben wurden. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu gestatten, ist es erforderlich, dass die einzelnen Eingangs- und Ausgangsströme jeweils in der gleichen Richtung und meistens auch gleichzeitig weitergewechselt werden. Durch Weiterwechseln des Eingangs- und Ausgangsstromes durch das Adsorbensbett ist es zusammen mit dem Erfordernis, dass die Endzonen (Adsorptionszone 1 und Pufferzone 4 oder Desorptionszone 3) eine Verbindungsleitung haben, möglich, die einzelnen Operationen, die in den verschiedenen Zo-nn stattfinden, kontinuierlich durchzuführen. Wenn die oben beschriebenen Zonen als Teilmengen durch das stationär liegende Adsorbensmaterial weitergewechselt werden, tritt das Adsorbens in der folgenden Reihenfolge mit der Adsorptionszone, der Reinigungszone, der Desorptionszone und der Pufferzone in Berührung.
Wenigstens^ ein Teil des Extraktausgangsstromes geht durch Leitung 8 zu der Fraktioniereinrichtung 15, die bei Fraktionierbedingungen arbeitet, um einen Kopfstrom, welcher durch Leitung 16 geht, einen Seitenschnittstrom, der durch Leitung 17 geht, und einen Bodenstrom, der durch Leitung 18 geht, zu produzieren.
Wenigstens ein Teil des Raffinatausgangsstromes geht durch Leitung 5 zu der Fraktioniereinrichtung 19, die bei Fraktionierbedingungen arbeitet, um einen Kopfstrom, der durch Leitung 20 geht, einen Seitenschnittsstrom, der durch Leitung 21 geht, und einen Bodenstrom, der durch Leitung 22 geht, zu produzieren.
Die Seitenschnittströme, die durch die Leitungen 17 und 21 gehen, vereinigen sich und gehen im Gemisch miteinander durch die Leitung 23 zu der Fraktioniereinrichtung 24. Die Fraktioniereinrichtung 24 arbeitet bei solchen Bedingungen, dass sie einen Kopfstrom, der durch Leitung 25 geht, und einen Bodenstrom, der durch Leitung 7 geht, erzeugt. Der Bodenstrom aus der Fraktioniereinrichtung 24 wird durch Leitung 7 zu der Zone 2 zurückgeführt. Der Kopfstrom aus der Fraktioniereinrichtung 24, der durch Leitung 25 geht, vereinigt sich mit dem Kopfstrom aus der Fraktioniereinrichtung 15, der durch Leitung 16 geht, und das Gemisch der beiden Kopfströme geht durch Leitung 26. Dieses Gemisch wird seinerseits mit dem Kopfstrom aus der Fraktioniereinrichtung 19 vereinigt, und dieses Gemisch aller drei Kopfströme geht nun durch Leitung 9 und wird als Desorbenseingangsstrom zu der Zone 3 zurückgeführt.
Erstes Desorbensmaterial, zweites Desorbensmaterial und Spülmittel aus Quellen von aussen können dem Verfahren für das Anlaufen des Verfahrens am Anfang oder zu Ergänzungszwecken durch die Leitungen 27, 28 bzw. 29 zugeführt werden.
Beispiel
Dieses Beispiel dient der Erläuterung des Verfahrens nach de.r Erfindung, und die Beschreibung bestimmter Verfahrensbedingungen, Fliessgeschwindigkeiten und Zusammensetzungen ist nicht dazu bestimmt, den Erfindungsgedanken zu beschränken. Das Beispiel wurde von einem Verfahrensablauf für eine industrielle Anlage genommen, die dazu bestimmt war, Normalparaffin von einer mit Wasserstoff behandelten Kerosinfraktion abzutrennen.
Betrachtet man zunächst den Adsorptionsabschnitt dieser Verfahrensausführung, so sieht man, dass dieser Abschnitt ein mit simuliertem Gegenstrom und feststehender Adsorbens-schicht arbeitendes Kontaktsystem und eine Drehventilverteilereinrichtung verwendet, um den kontinuierlichen Kontakt eines Beschickungsstromes und von Desorbensmaterialien mit in speziellen Zonen gehaltenem Adsorbens und ein kontinuierliches Abziehen eines Extrakt- und eines Raffinatausgangsstromes aus in den betreffenden Zonen gehaltenem Adsorbens zu bewirken. Das zu verwendende Adsorbens besteht aus 100 metrischen Tonnen Linde-5A-Molekularsieb, das in zwei in Reihe geschaltete Kammern eingefüllt wird, welche ihrerseits in 12 identische Betten unterteilt sind. Jedes Bett enthält eine Überführungszapfstelle, an die eine Überführungsleitung angeschlossen wird, durch welche Material nach einem vorbestimmten Betriebskreislauf in ein Bett oder aus einem Bett gelangen kann. Die Kreislaufzeit für das Drehventil (oder für einen Betriebskreislauf) beträgt 50 Minuten. Es wird ein Vierzonensystem benutzt. Die Zonen 1, 2 und 3 enthalten jeweils sieben Adsorbensbetten, und die Zone 4 enthält drei Adsorbensbetten. Die Betriebstemperatur und der Betriebsdruck der Adsorbenskammer liegt bei 177°C bzw. 23,8 atü (350 psig), wobei die Adsorption und Desorption in der flüssigen Phase durchgeführt werden. Um ein Extraktprodukt (Normalparaffine) zu produzieren, das weniger als 0,05 Gewichts-% Beschickungsaromaten enthält, sind zwei Desorbensmaterialien zu verwenden. Das erste Desorbensmaterial ist ein Gemisch von C8-Aromaten, das in die Zone 2 im Gemisch mit Isooctan als Spülmittel gelangt. Das in die Zone 2 kommende Gemisch besteht aus etwa 70 Volumen-% Isooctan und etwa 30 Volumen-% C8-Aromaten mit maximal etwa 1 Volumen-% des zweiten Desorbensmaterials. Während konstanten Verfahrensablaufes beträgt die Fliessgeschwindigkeit dieses Gemisches 3164 Barrel je Strömungstag (BPSD). Das zweite Desorbensmaterial ist Normalpentan. Ein Gemisch von etwa 60 Volumen-% Normalpentan und etwa 40 Volumen-% Isooctan als Verdünnungsmittel und mit maximal 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials geht in die Zone 3. Während konstanter Betriebsbedingungen liegt die Fliessgeschwindigkeit dieses Gemisches bei 7154 BPSD. Andere Fliessgeschwindigkeiten während konstanter Betriebsbedingungen liegen bei 5695 BPSD für den Beschik-kungsstrom in die Zone 1, bei 7299 BPSD für den Extraktausgangsstrom aus Zone 3 und bei 8312 BPSD für den Raffinatausgangsstrom aus Zone 1.
Betrachtet man nun die Fraktionierung und den Desor-bensrückführteil dieses Verfahrens, so ist zu sagen, dass 7299 BPSD Extraktausgangsstrom zu einer Extraktfraktionierkolonne geführt werden, die so arbeitet, dass sie 3836 BPSD Extraktkolonnen-Kopfprodukt, 2116 BPSD Extraktkolonnen-Nebenschnitt und 1347 BPSD Extraktkolonnenbodenprodukt oder Extraktprodukt produziert. Die Zusammensetzung des Kopfproduktes liegt bei 67,0 Mol.-% Normalpentan und 33 Mol.-% Isooctan, diejenige des Seitenschnittes bei 13,0 Mol.-% Normalpentan, 73,6 Mol.-% Isooctan und 13,4 Mol.-% Cö-Aromaten und jene des Extraktproduktes bei etwa 99 Mol.-% Normalparaffinen. Die Extraktkolonne hat einen Innendurchmesser von 1800 mm und enthält 50 Ventilböden mit einem Abstand von 600 mm, wobei der Extraktausgangsstrom auf Boden 34 aufgegeben und der Neben-schnittstrom von Boden 20 entfernt wird. Die Betriebsdrücke liegen bei etwa 1,36,1,50 und 1,77 atü (20, 22 und 26 psig),
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und die Betriebstemperaturen liegen bei etwa 101, 122 und 257°C an der Kolonnenspitze, dem Seitenschnittboden bzw. dem Kolonnenboden. Eine Raffinatausgangsstromfliessge-schwindigkeit von 8312 BPSD wird zu einer Raffinatfraktionierkolonne gerichtet, die so arbeitet, dass sie 2516 BPSD Raffinatkolonnenkopfprodukt, 1438 BPSD Raffinatkolonnen-seitenschnitt und 4358 BPSD Raffinatkolonnenbodenprodukt liefert. Die Zusammensetzung des Kopfproduktes liegt bei 66,7 Mol.-% Normalpentan und 33,3 Mol.-% Isooctan, die des Seitenschnittes bei 6,9 Mol.-% Normalpentan, 42,9 Mol.-% Isooctan und 50,2 Mol.-% C8-Aromaten und jene des Bodenproduktes bei 1,2 Mol.-% Normalparaffinen, 29,2 Mol.-% Naphthenen, 45,0 Mol.-% Beschickungsisoparaffinen und 24,6 Mol.-% Beschickungsaromaten. Die Raffinatkolonne hat einen Innendurchmesser von 2200 mm und enthält 60 Ventilböden mit einem Abstand von 600 mm, wobei der Raffinatausgangsstrom auf Boden 38 aufgegeben und der Seitenschnittstrom bei Boden 20 entfernt wird. Die Betriebsdrücke liegen bei etwa 1,36, 1,50 und 1,84 atü (20, 22 und 27 psig) und die Betriebstemperaturen bei etwa 101,138 und 270°C an der Kolonnenspitze, dem Seitenschnittboden bzw. dem Kolonnenboden.
Der Extraktkolonnenseitenschnitt und der Raffinatkolon-nenseitenschnitt werden zusammen mit 413 BPSD eines Gemisches von Isooctan und C8-Aromaten, das als Dichtungsmittel für das Drehventil verwendet wird, im Gemisch zu der 5 Desorbensaufspaltfraktionierkolonne geführt, die so arbeitet, dass sie 802 BPSD Aufspaltkolo'nnenkopfprodukt und 3164 BPSD Aufspaltkolonnenbodenprodukt liefert. Die Zusammensetzung des Kopfproduktes liegt bei 44,6 Mol.-% Normalpentan und 45,4 Mol.-% Isooctan, während jene dès Boxo denproduktes bei 62,2 MoI.-% Isooctan und 37,8 Mol.-% C8-Aromaten liegt. Die Desorbensaufspaltkolonne hat einen Innendurchmesser von 100 mm und 25 Ventilböden mit einem Abstand von 600 mm, wobei die Kolonnenbeschik-kung auf Boden 16 aufgegeben wird. Der Betriebsdruck liegt 15 bei etwa 1,7 und 1,97 atü (25 und 29 psig), und die Betriebstemperaturen liegen bei etwa 119 und 156°C für die Kolonnenspitze bzw. den Kolonnenboden. Das Desorbensaufspalt-kolonnenbodenprodukt wird zu der Zone 2 des Adsorptionsabschnittes zurückgeführt, und das Desorbensaufspaltkolon-20 nenkopfprodukt wird zusammen mit dem Extraktkolonnen-kopfprodukt und dem Raffinatkolonnenkopfprodukt zu der Zone 3 des Adsorptionsabschnittes zurückgeführt.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem diese und Isoparaffine enthaltenden Gemisch, indem man a) einen Fliessmittelfluss durch eine Säule eines Adsor-bens in einer einzigen Richtung aufrechterhält, wobei die Säule wenigstens drei Zonen mit getrennten Betriebsfunktionen darin enthält und diese Zonen in Reihe miteinander und mit den Endzonen der Säule derart verbunden sind, dass man eine ununterbrochene Verbindung dieser Zonen bekommt,
    b) in der Säule eine Adsorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Beschickungseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und einem Raffinatausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,
    c) unmittelbar aufstromwärts von dieser Adsorptionszone eine Reinigungszone aufrechterhält, wobei diese Reinigungs-zone durch das Adsorbens zwischen einem Extraktausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone und dem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone definiert ist und die Reinigungszone aufstromwärts von dem Beschickungseingangsstrom einen Spülmitteleingangsstrom aufweist,
    d) unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone eine Desorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Desorbenseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Zone und dem Extraktausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,
    e) ein Spülmittel, das eine Verbindung vom Raffinattyp enthält, in die Reinigungszone einführt,
    f) den Beschickungsstrom in die Adsorptionszone einführt, wobei die selektive Adsorption der Normalparaffine durch das Adsorbens bewirkt wird, und einen Isoparaffine, Spülmittel und ein nachfolgend definiertes Desorbens enthaltenden Raffinatausgangsstrom aus der Adsorptionszone abzieht,
    g) ein Desorbens in die Desorptionszone einführt und so Normalparaffine von dem Adsorbens in der Desorptionszone verdrängt und einen Normalparaffine, Spülmittel und Desorbens enthaltenden Extraktausgangsstrom aus der Desorptionszone abzieht,
    h) wenigstens einen Teil des Extraktausgangsstromes zu einer ersten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Extraktausgangsstrom unter Bildung eines ersten, ein Gemisch von Spülmittel und Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer ersten, Normalparaffine enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
    i) wenigstens einen Teil des Raffinatausgangsstromes zu einer zweiten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Raffinatausgangsstrom unter Bildung eines zweiten, ein Gemisch von Spülmittel und Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer zweiten, Isoparaffine enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
    j) in einer dritten Fraktioniereinrichtung ein Gemisch von Spülmittel und Desorbens unter Erzeugung eines dritten, Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer dritten, Spülmittel enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
    k) wenigstens einen Teil dieses dritten Kopfstromes zu der Desorptionszone zurückführt,
    1) wenigstens einen Teil dieser dritten Bodenfraktion zu der Reinigungszone zurückführt,
    m) periodisch den Beschickungseingangsstrom, Raffinatausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom und Extraktausgangsstrom durch die Säule von Adsorbensteilchen in Ab-stromrichtung bezüglich des Fliessmittelflusses in der Adsorptionszone vorrückt und so ein Weiterschalten der Zonen durch die Adsorbensmasse bewirkt und Extraktausgangs- und Raffinatausgangsströme erzeugt,
    dadurch gekennzeichnet, dass man I) einen Seitenschnitt-strom, der Spülmittel und Desorbens enthält, aus der ersten, oder zweiten Fraktioniereinrichtung entfernt, wobei dieser Seitenschnittstrom eine geringere Konzentration an Desorbens als entweder der erste Kopfstrom oder der zweite Kopfstrom enthält, II) wenigstens einen Teil dieses Seitenschnitt-stromes zu der dritten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Seitenschnittstrom in den dritten Kopfstrom und die dritte Bodenfraktion auftrennt und III) wenigstens einen Teil jeweils des dritten Kopfstromes, des ersten Kopfstromes und des zweiten Kopfstromes im Gemisch miteinander zu der Desorptionszone führt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem diese, Isoparaffine und aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gemisch, indem man a) einen Fliessmittelfluss durch eine Säule eines Adsorbens in einer einzigen Richtung aufrechterhält, wobei die Säule wenigstens drei Zonen mit getrennten Betriebsfunktionen darin enthält und diese Zonen in Reihe miteinander und mit den Endzonen der Säule derart verbunden sind, dass man eine ununterbrochene Verbindung dieser Zonen bekommt,
    b) in der Säule eine Adsorptionszone aufrechterhält, die durch das Absorbens zwischen einem Beschickungseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und einem Raffinatausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,
    c) unmittelbar aufstromwärts von dieser Adsorptionszone eine Reinigungszone aufrechterhält, wobei diese Reinigungszone durch das Adsorbens zwischen einem Extraktausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone und dem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone definiert ist und die Reinigungszone aufstromwärts von dem Beschik-kungseingangsstrom einen Spülmitteleingangsstrom aufweist,
    d) unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone eine Desorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zlischen einem Desorbenseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Zone und dem Extraktausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass man e) den Beschickungsstrom in die Adsorptionszone einführt und so die selektive Adsorption von Normalparaffinen und Aromaten durch das Adsorbens in dieser Zone bewirkt,
    f) in die Reinigungszone ein Gemisch eines ersten Desorbens und eines Spülmittels einführt und darin Aromaten von dem Adsorbens desorbiert,
    g) aus der Adsorptionszone einen Beschickungsisoparaffine und aromatische Kohlenwasserstoffe enthaltenden Raffinatausgangsstrom, Spülmittel und erstes Desorbens abzieht,
    h) einen zweites Desorbens enthaltenden Desorbenseingangsstrom in die Desorptionszone einführt und darin Normalparaffine von dem Adsorbens desorbiert,
    i) einen Normalparaffine, Spülmittel und zweites Desorbens enthaltenden Extraktausgangsstrom von der Desorptionszone abzieht,
    j) wenigstens einen Teil des Extraktausgangsstromes zu einer ersten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Extraktausgangsstrom unter Bildung eines ersten, ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbens und zweitem Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer ersten, Normalparaffine enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
    k) wenigstens einen Teil des Raffinatausgangsstromes zu einer zweiten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Raffinatausgangsstrom unter Bildung eines zweiten, ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbens und zweitem Desor-
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    bens enthaltenden Kopfstromes und einer zweiten, Isoparaf-fine und Beschickungsaromaten enthaltenden Bodenfraktion-fraktioniert,
    1) in einer dritten Fraktioniereinrichtung ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbens und zweitem Desorbens unter Bildung eines dritten, Spülmittel und zweites Desorbens enthaltenden Kopfstromes und einer dritten, Spülmittel und erstes Desorbens enthaltenden Bodenfraktion fraktioniert,
    m) wenigstens einen Teil des dritten Kopfstromes zu der Desorptionszone zurückführt,
    n) wenigstens einen Teil der dritten Bodenfraktion zu der Reinigungszone zurückführt und o) periodisch den Beschickungseingangsstrom, Raffinatausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom und Extraktausgangsstrom durch die Säule von Adsorbensteilchen in Ab-stromrichtung bezüglich des Fliessmittelflusses in der Adsorptionszone vorrückt und so ein Weiterschalten der Zonen durch die Adsorbensmasse und die Bildung von Extraktausgangs- und Raffinatausgangsströmen bewirkt.
  3. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Beschickungsstrom verwendet, dessen Kohlenstoffatomzahl im Bereich von 6 bis 30 Kohlenstoffatomen je Molekül liegt.
  4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Adsorbens einen Zeolith, vorzugsweise einen Zeolith 5A verwendet.
  5. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich unmittelbar oberhalb der Desorptionszone eine Pufferzone aufrechterhält, die als das Adsorbens zwischen dem Desorbenseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze der Pufferzone und einem Raf-finatausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Pufferzone definiert ist.
  6. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man als Desorbens Normalparaffine mit einem anderen Siedepunkt als dem der Normalparaffine in dem Beschickungsstrom verwendet.
  7. 7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man solche Adsorptions- und Desorptionsbedin-gungen anwendet, die eine Temperatur im Bereich von 40
    bis 250°C und einen Druck von Atmosphärendruck bis 34 atü einschliessen.
  8. 8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als erstes Desorbens einen aromatischen Kohlenwasserstoff mit einem anderen Siedepunkt als dem der aromatischen Kohlenwasserstoffe im Beschickungsstrom, vorzugsweise Benzol, Toluol, Äthylbenzol und/oder Dixylol-isomeren verwendet.
  9. 9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man ein erstes Desorbens verwendet, das 5 bis 100 Volumen-% des Gemisches von Spülmittel und erstem, in die Reinigungszone eingeführtem Desorbens enthält.
  10. 10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man ein zweites Desorbens verwendet, das Normalparaffine mit einem anderen Siedepunkt als dem der Normalparaffine in dem Beschickungsstrom, vorzugsweise Normalpentan, enthält.
  11. 11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte, zu der Reinigungszone zurückgeführte Bodenfraktion weniger als 1 Volumen-% des zweiten Desorbens enthält.
  12. 12. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch des ersten, zweiten und dritten Kopfstromes, das zu der Desorptionszone geführt wird, weniger als 0,1 Volumen-% des ersten Desorbens enthält.
  13. 13. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bodenfraktion weniger als 0,05 Gewichts-% an Beschickungsaromaten enthält.
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