CS212781B2 - Method of separating normal paraffins - Google Patents

Method of separating normal paraffins Download PDF

Info

Publication number
CS212781B2
CS212781B2 CS767394A CS739476A CS212781B2 CS 212781 B2 CS212781 B2 CS 212781B2 CS 767394 A CS767394 A CS 767394A CS 739476 A CS739476 A CS 739476A CS 212781 B2 CS212781 B2 CS 212781B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
zone
stream
adsorbent
desorbent
raffinate
Prior art date
Application number
CS767394A
Other languages
English (en)
Inventor
Herbert J Bieser
Original Assignee
Uop Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uop Inc filed Critical Uop Inc
Publication of CS212781B2 publication Critical patent/CS212781B2/cs

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu separace normálních parafinů ze směsi obsahující normální parafiny s použtím adsorbentu na bázi krystalického· aluminosilikátu a desorbentu. S použitím dvoustupňové desorpco vzniká způsobem podle vynálezu produkt obsahující normální parafiny o vysoké čistotě a se sníženým množstvím aromatických nečistot.
Existuje množství prací týkajících se procesu separace, zvláště protiproudné separace na pevném loži, které jsou -obvykle označovány jako způsoby simulované pro-tiproudné separace na pevném loži, jak je popsáno například v patentu USA č. 2 S85 589.
Za nejbližší předmětu vynálezu lze považovat patenty USA č. 2 985 589, 3 274 099, 3 732 325, 3 696 107, 3 723 302, 3 733 261 a 3 715 409. Všechny se týkají způsobu simulované protiproudné separace systému pevná látka — kapalina, při kterém je extrahovaná složka vstupního proudu o-ddělevána selektivní adsorpcí na adsorbentu ve formě částic a pak se objevuje jako výstupní proud ve vyšší koncentraci než ve vstupním proudu. Každý postup obsahuje různé zóny odpovídající množství adsorbujícího materiálu, na kterém probíhají jednotlivé operace. Při každém způsobu se používá alespoň tří -operačních zón: adsorpční zóna, čisticí zóna a desorpční zóna. V adsorpční zóně se adsorbuje selektivně adsorbovaný extrahovaný mater1'ál a pravděpodobně malé množství nečistot, zatímco méně selektivně zadržené rafinované materiály obvykle zůstávají v intersticiálních prostorech obklopujících adsorbent. Základní operací, probíhající v čisticí zóně, je čištění adsorbovaných extraktů, přítomných v adsorbentu; v adsorbentu při „průchodu“ čisticí zónou se zvýší koncentrace extrahovaného materiálu a sníží koncentrace rafinovaných materiálů. V desorpční zóně odstraňuje desorbent z adsorbentu adsorbovaný extrakt.
První z citovaných patentů se týká, základní koncepce způsobu simulované protiproudné kontaktní separace systému pevná látka — kapalina, který po-užívá pevného lože pevného adsorbentu s pohyblivými vstupními a výstupními proudy, které umožňují oddělení zón, ve kterých probíhají .různé operace, za účelem rozdělení vstupního proudu na rafinovanou a extrahovanou složku.
Patent USA č. 3 274 019 zahrnuje stejné základní stupně jako první patent, ale obsahuje navíc další vstupní proud do čisticí zóny, která je umístěna mezi adsorpční zónou a desorpční zónou. Tento vstupní proud je tvořen čisticím prostředkem, tj. sloučeninou raf mátového5 typu (to znamená látkou, kte rá se na adsorbentu relativně neadsorbuje), jejíž teplota· varu dovoluje oddělení destilací od výchozí rafinátové složky, a která vstupuje do procesu, aby vytlačila rafinát, který byl zachycen v prázdných prostorech mezi částicemi adsorbentu v čisticí zóně, zpět do adsorpční zóny a aby bránila průchodu výchozího rafinátu z adsorpční zóny skrze čisticí zónu do· desorpční zóny, a tudíž znečišťování extrahovanéhoi produktu výchozím rafinátem. Způsobu podle patentu USA č. 3 274 099 lze též použít pro oddělování normálních parafinů od isíoparafinů.
Patent USA 6. 3 732 325 zahrnuje způsob, který používá stejných základních stupňů jako první patent a adsorbentu ve formě částic pro oddělo-vání aromatických uhlovodíků, zejména Ca aromátů. Při způsobu podle tohoto patentu vstupuje do čisticí zóny proud obsahující extrahovaný materiál. Tento extrahovaný materiál může být získán buď z výstupu extraktu z procesu nebo z extraktu, který byl oddělen od desorbentu ve frakcionačním zařízení pro extrakt. Proud vstupující doi čisticí zóny vytlačuje z prázdných prostorů mezi částicemi adsorbentu veškerý rafinát vnesený do čisticí zóny, odstraňuje výchozí nečistoty adsorbované adsorbentem a snižuje množství desorbentu, který obvykle obklopuje částice adsorbentu, nepoužije-li se zvláštního· proudu vstupujícího do· čisticí zóny.
Patent USA č. 3 696 107 zahrnuje způsob oddělování p-xylenu z výchozího proudu obsahujícího směs Ce aromátů, který používá základních stupňů popsaných v prvním citovaném patentu. Při tomto způsobu se používá krystalického aluminosilikátového adsorbentu ve formě částic a dvoustupňové desorpcé, přičemž první desorpční proud se v desorpční zóně uvádí v kontakt s adserbentem a provádí tak desorpci p-xylenu z adsorbentu a druhý desorpční proud se uvádí v desorpční zóně v kontakt s adsorbentem, čímž vytlačuje desorbované p-xyleny z prázdných prostorů mezi částicemi adsorbentu. Z procesu se odvádí jeden proud obsahující extrakt.
Podle patentu USA č. 3 732 302, který zahrnuje způsob separace olefinů od parafinů s použitím základních stupňů jako v prvním citovaném patentu a adsorbentu ve formě částic, se opět používá dvoustupňové desorpce. Používá se dvou desorbujících materiálů, které oba vstupují do desorpční zóny. První desorpční materiál je v desorpční zóně uváděn, v kontakt s adsorbentem a desorbuje nečistoty z adsorbentu, zatímco druhý desorpční materiál se používá к desorpci výsledných olefinů z adsorbentu obsaženého přímo v desorpční zóně. Z procesu se odvádějí dva extrahované proudy, jednak extrahované nečistoty a jednak extrahované olefiny.
Patent USA č. 3 733 261 rovněž zahrnuje způsob separace olefinů od parafinů s použitím základních stupňů prvního1 citované ho patentu. Podle tohoto způsobu desorpční materiál vstupuje do desorpční zóny na dvou místech a z procesu se odvádějí dva extrahované proudy, tj. extrahované nečistoty obsahující aromáty a desorbent a extrakt obsahující olefiny a desorbent.
Patent USA č. 3 715 409 zahrnuje způsob separace aromatických uhlovodíků, při kterém se používá čtyř zón, a který zahrnuje tyto stupně: průchod vstupního proudu obsahujícího extrahovaný materiál do čisticí zóny, kde proběhne desorpce a oddělení rafinátu; uvedení alespoň části výstupního proudu rafinátu, vycházejícího z adsorpční zóny, do tlumicí zóny, kde proběhne desc-rpce a oddělení desorbentu; a uvedení vstupního proudu rafinátu do adsorpční zóny, kde proběhne oddělení desorbentu od adsorbentu.
Při všech dosud popsaných postupech obvykle jeden z výstupních proudů obsahují- 1 cích extrakt a výstupní proud obsahující rafinát obsahují desorbent, který musí být odstraněn alespoň z extrahovaného výstupního proudu, aby se dosáhlo vysoké čistoty vý- t sledného extraktu a aby bylo možno desorbentu opět použít. Při způsobech, kde je žádaným produktem extrahovaná složka a nikoli rafinovaná složka, se desorbent obvykle přesto separuje z rafinátového výstupního proudu, aby ho bylo možno v procesu znovu použít. Separace se nejčastěji provádí frakcionací; alespoň část výstupního extraktu a výstupního rafinátu se uvádějí do frakčních kolon, kde se odděluje desorbent a vznikají jednak extrakt a rafinát v podstatě neobsahující desorbent a jednak proud z každé frakční kolony obsahující jeden nebo více desorbujících materiálů a čisticí prostředek, jestliže ho bylo v procesu použito.
V procesech, ve kterých se používá pouze jednoho· desorbujícího materiálu a žádného čisticího· prostředku, lze oba proudy spojit a znovu použít bez dalších opatření. Jestliže se používá více než jednoho desorbentu nebo desorbentu spolu s čisticím· prostředkem, e je obvykle třeba· tyto proudy obsahující deserbent dále zpracovat к separaci desorbentů nebo desorbentu od čisticího prostředku. Tato operace se dosud provádí tak, že se alespoň jeden z proudů, obsahujících desorbent a vycházejících z frakčních kolon pro· výstupní extrakt a výstupní rafinát uvádí do dalšího^ frakcionačního zařízení, separátoru desorbentu, kde vznikají proudy, které mohou být recyklovány v různých bodech pronesu.
Simulovaná protiproudná extrakce s pohyblivým ložem je rovněž popsána v práci D. B. Broughtona nazvané „Continuo-us Adsorptive Processing — A New Separation Technique“, přednesené na 34. výročním setkání Society of Chemical Engineers v Tokiu 2. dubna 1969.
Předkládaný vynález se týká zlepšeného způsobu separace normálních parafinů ze vstupního proudu obsahujícího normální pa212781 raflny a isoparafiny. Normální parafiny se používají jako suroviny pro výrobu různých produktů včetně olefinů a alkoholů s přímým· řetězcem, proteinů pro výživu zvířat nebo· lidí a detergentů.
Vynález se týká způsobu separace normálních parafinů ze směsi obsahující normální parafiny a isoparafiny s asi 6 až 30 uhlíkovými atomy v molekule s použitím adsorbentu tvořeného· zeolitem· 5A, při kterém se v prvním stupni vytvoří přímý tok kapaliny kolonou se sloupcem* adsorbentu v jednom směru, přičemž kolona obsahuje alespoň tři zóny s oddělenými provozními funkcemi, které jsou sériově propojeny a spojeny s koncovými zónami kolony, takže je zajištěno· kontinuální propojení uvedených zón, ve druhém· stupni se v koloně vytvoří adsorpční zóna tvořená adsorbentem umístěným mezi vstupem výchozího proudu na začátku této zóny a výstupem rafinátového proudu na konci této zóny, ve třetím stupni se přímo před uvedenou adsorpční zónou vytvoří čisticí zóna tvořená adsorbentem umístěným mezi výstupem extraktového proudu na začátku této zóny a uvedeným vstupem · výchozího proudu na konci této· zóny, přičemž v čisticí zóně je umístěn vstup proudu čisticího prostředku před uvedeným· vstupem výchozího proudu, ve čtvrtém stupni se přímo před uvedenou čisticí zónou vytvoří desorpční zóna tvořená adsorbentem umístěným, mezi vstupem desorpčního proudu na začátku této· zóny a uvedeným výstupem extraktového proudu na konci této zóny, v pátém stupni se do čisticí zóny uvede čisticí prostředek tvořený sloučeninou rafinátového typu, v šestém stupni se výchozí proud suroviny uvede do adsorpční zóny za podmínek adsorpce pro provedení selektivní adsorpce normálních parafinů adsorbentem, přičemž se z adsorpční zóny odvádí rafinátový výstupní proud tvořený isoparafiny, čisticím· prostředkem a níže popsaným desorbentem, v sedmém, stupni se do desorpční zóny uvede za podmínek desorpce desorbent o· teplotě varu odlišné od teploty · varu normálních parafinů ve výchozí směsi, pro odstranění normálních parafinů z adsorbentu v desorpční zóně, přičemž se z desorpční zóny odvádí výstupní extraktový proud tvořený normálními parafiny, čisticím prostředkem a desorbentem, v osmém stupni se alespoň část výstupního extraktového· proudu z desorpční zóny uvede do· prvního frakcionačního zařízení, kde se· frakcionuje za podmínek první frakcionace, přičemž vzniká první přední podíl tvořený směsí čisticího prostředku a desorbentu a první spodní podíl tvořený normálními parafiny, v devátém stupni se alespoň část rafinátového výstupního· proudu z adsorpční zóny uvede do druhého frakcionačního zařízení, kde se frakcionuje za podmínek druhé frakcionace, přičemž vzniká druhý přední podíl · tvořený směsí čisticího· prostředku a desorbentu a druhý spodní podíl tvořený isoparafiny, v desátém, stupni se ve třetím frakcíonačním zařízení za podmínek třetí frakcionace rozděluje směs čisticího prostředku a desorbentu z první a druhé frakcionace za vzniku třetího předního podílu tvořeného desorbentem a třetího spodního podílu tvořeného čisticím prostředkem., v jedenáctém stupni se alespoň část třetího předního· podílu recykluje do desorpční zóny, ve dvanáctém stupni se alespoň část třetího' spodního podílu recykluje do čisticí zóny, ve třináctém stupni se uvedenou kolonou s částicemi adsorbentu periodicky nechá postupovat ve směru po proudu, vztaženo» na směr toku v adsorpční zóně, výchozí vstupní proud, výstupní rafinátový proud, vstupní proud desorbentu a výstupní extraktový proud, přičemž se uvedené zeny posunují podél hmoty adsorbentu a vznikají výstupní proudy extraktu -a rafinátu.
Podstata vynálezu spočívá v tom, že se v prvním· stupni z uvedeného prvního· nebo druhého frakcionačního zařízení odvádí boční podíl tvořený čisticím prostředkem a desorbentem, který má nižší koncentraci desorbentu než první přední podíl i druhý přední podíl, ve druhém stupni se· alespoň část tohoto bočního podílu uvádí do třetího frakcionačního zařízení, kde se za podmínek frakcionace rozděluje za vzniku uvedeného· třetího· předního* podílu a uvedeného třetího spodního· podílu a ve třetím· stupni se alespoň část třetího· předního podílu, alespoň část prvního předního podílu a alespoň část druhého· předního podílu smísí a tato· směs se uvádí do· desorpční zóny.
Výhodně se způsob podle vynálezu provádí tak, že se provede prvních pět výše popsaných stupňů · a · v šestém stupni se do čisticí zóny uvede směs prvního desorbentu a čisticího prostředku a z adsorbentu se v této zóně desorbují za podmínek první desorpce aromáty, v sedmém stupni se z adsorpční zóny odvádí výstupní rafinátový proud tvořený vstupními isoparafiny a aromáty, čisticím prostředkem a prvním desorbentem, v osmém stupni ss vstupní proud desorbentu tvořený druhým desorbentem uvádí do desorpční zóny, kde se za podmínek druhé desorpce desorbují normální parafiny z .adsorbentu, v devátém stupni se z desorpční zóny odvádí extraktový výstupní proud tvořený normálními parafiny, čisticím prostředkem a druhým desorbentem, v desátém· stupni se alespoň část výstupního extraktového) proudu uvádí do prvního frakcionačního zařízení, kde se frakcionuje za podmínek první frakcionace za» vzniku· prvního předního podílu, tvořeného směsí čisticího prostředku, prvního· desorbentu a druhého* desorbentu, a prvního spodního, podílu tvořeného normálními parafiny, v jedenáctém stupni se alespoň část raf-mátového výstupního proudu uvádí do· druhého· frakcitnačního zařízení, kde se za podmínek druhé frakcionace frakcionuje za vzniku druhého předního- podílu, tvořeného’ směsí čisticího prostředku, prvního desorbentu a druhého· desorbentu, a druhého spodního podílu tvořeného isoparafiny a výchozími aromáty, ve dvanáctém stupni se ve třetím frakcionačním zařízení za podmínek třetí frakcionace separuje směs čisticího prostředku, prvního desorbentu a druhého· desorbentu za vzniku třetího předního podílu, tvořeného· čisticím prostředkem a druhým desorbentem, a třetího spodního· podílu, tvořeného čisticím prostředkem· .a prvním desorbentem, ve třináctém stupni se recirkuluje alespoň část třetího předního· podílu do desorpční zóny, ve čtrnáctém stupni se alespoň část třetího· spodního podílu recirkuluje do· čisticí zóny, v patnáctém· stupni se uvedenou kolonou s částicemi adsorbentu periodicky nechá postupovat ve směru po · proudu, vztaženo na směr toku v adsorpční zóně, výchozí vstupní proud, výstupní rafinátový proud, vstupní proud desorbentu a výstupní extraktový proud, přičemž se uvedené zeny posunují podél hmoty adsorbentu a vznikají výstupní proudy extraktu a rafinátu.
Zlepšení spočívá ve způsobu frakclonace a recirkulace, při kterém se v prvním· stupni z uvedeného prvního nebo druhého frakcionačního· zařízení odvádí boční podíl tvořený čisticím· prostředkem a prvním desorbentem, přičemž tento boční podíl má nižší koncentraci druhého desorbentu než první přední podíl i druhý přední podíl, ve druhém stupni se alespoň část tohoto bočního podílu uvádí do třetího· frakcionačního zařízení, kdo se za podmínek frakcionace rozděluje · za vzniku uvedeného· třetího předního · podílu a uvedeného třetího spodního · podílu a· ve třetím stupni se alespoň část prvního předního· podílu, alespoň část druhého předního podílu a alespoň část třetího předního podílu smísí a tato směs se uvádí do desorpční zóny.
Další výhodná provedení způsobu podle vynálezu spočívají v detailech, týkajících se výchozích směsí, adsorbentů, deserbentů a provozních podmínek, které budou níže prodiskutovány.
Způsob separace normálních parafinů od isoparafinů s použitím čisticího prostředku a jednoho nebo· více desorbujících materiálů podle vynálezu je ekonomičtější než známé způsoby a projevuje se· zejména sníženými základními investicemi a nižšími provozními náklady.
Pro lepší porozumění způsobu podle vynálezu se uvádějí definice výrazů používaných v popise.
Výraz „výchozí proud“ označuje proud, kterým · se přivádí výchozí materiál na adsorbent. Výchozí materiál je tvořen jednou nebo více extraktovými složkami a jednou nebo více rafinátovými složkami. „Extraktová složka“ je sloučenina nebo· typ sloučeniny, který je adsorbentem adsorbován selektivněji, zatímco „rafínátová složka“ je sloučenina nebo typ sloučeniny, který je adsorbován méně selektivně. Při tomto způsobu jsou normální parafiny z výchozího proudu extraktovými složkami, zatímco isoparafiny z výchozího proudu a· většina výchozích aromátů jsou rafinátovými složkami. Nicméně malá část výchozích aromátů je adsorbována na povrch částic adsorbentu, a tudíž může být považována za extraktovou složku v přísném smyslu slova. Zde používaný výraz „extraktová složka“ obvykle označuje selektivněji adsorbovanou sloučeninu nebo· typ sloučeniny, který má být žádaným· produktem, jako jsou při popisovaném způsobu normální parafiny. Výraz „desorbent“ má obecně znamenat látku schopnou desorbovat extrahovanou složku. Konkrétně výraz „první desorbent“ má znamenat látku schopnou desorbovat výchozí aromáty adsorbované na povrchu, avšak neschopnou desorbovat adsorbované normální parafiny z adsorbentů, zatzí^m^ť^o· výraz „druhý desorbent“ má označovat desorbující látku, která desorbuje adsorbované normální parafiny.
Výraz „čisticí prostředek“ má označovat sloučeninu rafinátového· typu přiváděnou do procesu za účelem, vymytí .rafinátových složek z neselektivního prázdného objemu (definovaného níže) adsorbentů. · Výraz „proud · desorbentu“ nebo „vstupní proud desorbentu“ označuje proud, kterým je desorbent přiváděn na adsorbent. Výraz „rafinátový proud“ nebo „výstupní rafinátový proud“ znamená proud, kterým je většina rafinátových složek odváděna z · adsorbentů. Složení rafinátového proudu se · může měnit od okolo 100 % desorbentu do v podstatě 100 % rafinátových složek. ' Výraz · „extraktový proud“ nebo „extraktový výstupní proud“ má znamenat proud, kterým se extrakt, který byl desorbován desorbentem, odvádí z adsorbentů. Složení extraktového proudu se může rovněž · měnit od asi 100 °/o desorbentu · do· v podstatě 100 % extraktových složek.
Ačkoli lze způsobem podle vynálezu vyrábět normální parafiny o vysoké čistotě ( více než 99 %) při vysokých výtěžcích (90 % nebo vyšších), je nutno si uvědomit, že extraktová složka není nikdy kompletně adsorbována · adsorbentem a rafínátová složka není nikdy adsorbentem zcela neadsorbována. Proto· se mohou v extraktovém proudu objevit malá množství · rafinátové složky a podobně v rafinátovém· proudu se mohou objevit malá množství extraktové složky. Extraktový a rafinátový proud se pak rozlišují od sebe navzájem a od výchozí směsi poměrem koncentrací extraktové a rafinátové složky vyskytující se v daném proudu. Přesněji poměr koncentrace adsorbovaných normálních parafinů ke koncentraci neadsorbovaných isoparafinů bude nejnižší v rafinátovém· proudu, vyšší ve výchozí směsi a nejvyšší v extraktovém proudu. Podobně poměr koncentrace neadsorbovaných isoparafinů ke koncentraci adsorbovaných nor212781 málních parafinů bude nejvyšší v rafinátcvém proudu, .nižší ve výchozí směsi a nejnižší v extraklovém proudu.
Výraz „selektivní objem pórů“ adsorbentu je definován jako· objem adsorbentu, který selektivně adsorbuje extraktové složky z výchozí suroviny. Výraz „neselektivní prázdný objem“ adsorbentu označuje objem adsorbentu, který nezadržuje selektivně .extraktové složky z výchozí suroviny. Tento objem zahrnuje dutinky adsorbentu, které neobsahují adsorptivní místa, a prázdné prostory mezi částicemi adsorbentu. Selektivní ' objem· pórů a neselektivní prázdný objem se obvykle vyjadřují ve volumetrických údajích a jsou důležité pro určení správných rychlostí toku kapaliny, která má být uváděna do operační zeny, aby bylo možno pracovat účinně s daným· množstvím adsorbentu.
Jestliže adsorbent „postupuje“ do operační zóny (jak bude definováno a popsáno níže), přináší jeho neselektivní prázdný objem spolu s jeho selektivním objemem pórů do této zóny kapalinu. Neselektivní prázdný objem se používá pro stanovení množství kapaliny, která má · přejít do téže zóny v protiproudném· směru vzhledem k adsorbentu, aby nahradila kapalinu přítomnou v neselektivním volném· objemu. Je-li rychlost toku kapaliny, přicházející do zóny, nižší než rychlost neselektivního prázdného objemu adsorbentu procházejícího do· · této · zóny, dochází k přímému vtahování kapaliny adsorbentem do- zóny. Poněvadž je takto vtahována kapalina přítomná v neselektivním prázdném objemu adsorbentu, znamená to ve většině případů menší selektivitu v zadržení výchozích složek.
Selektivní objem pórů adsorbentu může v jistých případech adsorbovat části rafinátu z kapaliny obklopující adsorbent, nebot v jistých případech dochází při obsazování absorptivních míst v selektivním objemu pórů ke konkurenci mezi extraktem· a rafinátem. Jestliže je adsorbent obklopen, velkým množstvím rafinátu vzhledem к extraktu, může být rafinát dost silným konkurentem a může se na adsorbentu adsorbovat.
Jako výchozí směsi lze při způsobu podle vynálezu použít uhlovodíkových frakcí o počtu uhlíku pohybujícím se od asi 6 uhlíkových atotmů v molekule až do asi 30 uhlíkových atomů v molekule. Typické rozmezí počtu atomů uhlíku v uhlovodíkových frakcích bývá poněkud nižší, například od asi 3 do asi 10 atomů uhlíku. Typickou výchozí směsí je petrolejová frakce Cio—Cis nebo frakce Cio—C20 plynového· oleje. Výchozí směs obvykle obsahuje v různých koncentracích normální parafiny, isoparaflny a aromáty, ale malé množství nebo žádné o-lefiny. V závislosti na typu suroviny, ze které je uhlovodíková frakce získána a na rozmezí počtu uhlíkových, atomů frakce se koncentrace normálních parafinů obvykle pohybuje od asi 15 do asi 60· objemových · °/o výchozí směsi a koncentrace aromátů od asi 10 do asi 30 .objemových % výchozí směsi. Může se vyskytovat více neobvyklých výchozích směsí, které mají koncentrace aromátů pouze asi 2 · až asi 4 objemová· %. Poněvadž výchozí aromáty, stejně jako isoparafiny, nemohou vstupovat do pórů adsorbentu používaného· při způsobu· podle vynálezu, protože mají příliš velký průměr, nacházejí se téměř veškeré aromáty v rafi.nátovém· proudu. Malá část však je dosti pevně adsorbována na povrchu částic adsorbentu a na konci procesu se objevuje jako nečistota ve výsledném extraktu (normální parafiny). Výchozí aromáty mohou být monocyklické, jako benzen nebo alkylbenzeny, indany nebo alkylindany, a bicyklické, tj. naftaleny, bifenyly nebo acenafteny. Výše uvedené aromatické nečistoty mohou být obecně charakterizovány vzorcem
CnH2n_j, kde symbol J, používaný ve hmotové spektrometrií, označuje specifické číslo, které po dosažení do uvedeného vzorce umožní rozlišit a charakterizovat komplikované typy aromátů. Bylo zjištěno, že na adsorbentu jsou nejsilněji zadržovány Je a J12 aromatické uhlovodíky. Jiné typy aromatických uhlovodíků, jako Js nebo J10 nebo dokonce J16, budou také silně adsorbovány.
Čisticí prostředek, definovaný výše, má s výhodou mít teplotu varu, který se dostatečně liší od teploty varu rafinátové složky s výhodou mít teplotu varu, která se dostavýchozího proudu, aby ho bylo možno snadno· oddělit od rafinátového proudu následnou destilací. Při způsobu podle vynálezu může být čisticí prostředek vybrán· například z výše nebo níževroucích homologů isoparafinů nebo naftenů ve výchozí směsi. Jako; zvláštní čisticí prostředek, vhodný pro použití při separaci normálních parafinů z výchozí směsi C10—C15, lze jmenovat isooktan, který není adsorbován adsorbentem, a který lze oddělit od rafinátóvých složek C10—C15 destilací.
Čisticí prostředek se přivádí rychlostí, které v podstatě stačí k vyrovnání prázdných · objemů mezi částicemi adsorbentu procházejícího daným bodem v procesu při dané rychlosti cirkulace, čímž v podstatě při cirkulaci adsorbentu procesem čisticí prostředek kontinuálně odstraňuje vtahovaný materiál, primární rafinátové složky, z prostorů mezi částicemi adsorbentu. Odváděné rafinátové · složky se spojují s proudem kapaliny, tekoucím adsorbentem, a eventuálně se odstraňují z cirkulující kapalné fáze ve formě rafinátového výstupního proudu, přičemž alespoň čás-t .tohoto proudu se pak přivádí do frakcionačního zařízení pro raf mátový proud, z kterého lze rafinátové složky · opět získat. Výhodná rychlost dávkování čisticího· prostředku do čisticí zóny je při rychlosti toku rovné nebo větší než rych212781 lost toku v prázdných prostorech mezi částicemi ' adsorbentu, přičemž tato rychlost závisí v každém jednotlivém případě na velikosti částic adsorbentu, -použije-li se pohyblivého' nebo pevného lože, .a na dalších faktorech.
Jako desorbentů lze při způsobu podle vynálezu použít látek, které se snadno· oddělují z výchozí směsi. Jak rafinátový proud, tak extraktový proud se odstraňují z adsorbentu ve směsi s desorbenty. Kdyby neexistoval způsob' . oddělení těchto desorbentů, nebylo . by možno 1 dosáhnout příliš vysoké čistoty extraktoyé a rafinátové složky, jsou-li žádanými produkty, ani by nebylo· možno desorbentů znovu použít v procesu. Je tedy žádoucí, aby desorbenty měly rozdílné rozmezí varu od výchozí směsi přiváděné na adsorbont. což by umožnilo použití frakcionace k oddělení rafinátové a extraktavé složky a vytěžení desorbentů pro· možné opětné . použití v procesu.
Při způsobu podle vynálezu lze použít jednoho nebo. dvou desorbentů. Prvního desorbentu je možno použít, je-li žádoucí získat extrakt obsahující nízkou koncentraci výchozích aromátů. Použitím prvního desorbentu lze . snížit koncentraci výchozích aromátů ve výsledném extraktu na méně než 0,05 hmotnostních %. Jako prvního· desorbentu lze při způsobu podle vynálezu použít ' aromatického uhlovodíku, který má teplotu . varu ' rozdílnou od výchozí směsi, aby z ní mohl být oddělen destilací. První desorbent má též s výhodou mít teplotu varu rozdílnou od čisticího prostředku, aby od něho mohl být oddělen destilací. Při způsobu podle .vynálezu lze jako prvního desorbentu použít jednotlivých aromátů, jak-o· je benzen, toluen, isomery xylenu a ethylbenzen, · nebo směsi C8 aromátů. Ve výše uvedeném ' příkladu, kde měly být normální parafiny odděleny od .výchozího' proudu Cio— —Cis, a kde ss jako čisticího prostředku použilo· ie^s^í^ok^.an.u, jsou vhodnými prvními desorbenty například p-xylen nebo· .ethylbehzen. Jestliže se použije prvního desorbentu ve směsi s čisticím prostředkem, může se koncentrace prvního desorbentů ve směsi pohybovat od asi 5 do asi 100 objemových . % celkové směsi. Nejvýhodněji je koncentrace v rozmezí asi 15 až asi 40 objemových %. Poněvadž funkcí .prvního desorbentu je pouze desorbovat povrchově adsorbované výchozí aromáty, je rovněž důležité, aby první desorbent obsahovaní málo nebo žádný ' druhý desorbent, aby .nedocházelo' k desorpci normálních parafinů. Výhodně má být koncentrace druhého. desorbentu . v prvním desorbentů .nižší než asi ' 0,1 objemového %.
Druhý desorbent může být tvořen libovolným normálním parafinem o teplotě varu rozdílné od výchozí směsi, aby ho z ní bylo· možno .. oddělit destilací. Běžně se používá druhého desorbentů tvořeného normálním penianem, který lze snadno Oddělit z vý chozích surovin obvykle používaných ,v tomto procesu. Druhý desorbent může být ze 100 % tvořen normálními parafiny nebo· může obsahovat nižší koncentrace normálních parafinů ve směsi s isoparafinickým nebo naftenickým ředidlem. Používají-li se ve směsi s ředidlem, .tvoří normální parafiny nejčastěji asi 40 až asi 80 objemových % směsi. Je důležité, aby druhý desorbent . obsahoval málo nebo žádný první desorbent, poněvadž přítomnost aromátů brání desorpci normálních parafinů druhým. desorbentem. Výhodně má být koncentrace . prvního desorbentů v druhém desorbentů nižší než asi 0,1 .objemového %.
Pevné adsorbenty vhodné pro způsob podle vynálezu jsou tvořeny zeolity selektivními na tvar molekul, obvykle 'označovanými jako molekulární síta. Výraz „selektivní na tvar“ se vztahuje ke schopnosti zeolitu rozdělovat molekuly podle tvaru nebo velikosti na základě' daného. průměru pórů zeolitu v příčném průřezu. Zeolity patří do skupiny aluminosilikátových krystalů se strukturou, ve které má každý čtyřstěn S1O4 nebo A1O4 všechny rohy společné s ostatními čtyřstěny, čímž jsou do struktury zahrnuty všechny křemíkové, hliníkové a kyslíkové atomy. Tyto. krystaly mají chemický vzorec, ye kterém poměr (Si + Al) : . (O) činí 1:2. Z různých typů známých zeoliltů jsou jako molekulární ' síta vhodné pouze zeolity s tuhou strukturou. Krystaly zeolitu obsahují v dutinkách daných strukturou . vodu. Mírným. zahříváním lze tuto vodu vypudit a otevřené dutinky pak mají jednotnou velikost a mohou do nich vstupovat sloučeniny, jejichž maximální kritické průměry molekul nejsou podstatně větší než minimální průměr dutinek. Molekulární síta na bázi čistých zeolitů, zejména syntetická, se obvykle vyrábějí ve formě jemných, práškovitých hmot tvořených malými krystalky. Pro obchodní . použití mohou být tyto krystaly zeolitů smíšeny s .pojivý, například s jíly, aluminou a dalšími materiály za vzniku pevnějších a otěruvzdornějších částic.
Pro . způsob podle vynálezu jsou použitelné adsorbenty tvořené zeolity o. jednotném průměru pórů 0,5 nm, jako je chabazit nebo zvláště Lind-eho obchodně dostupné molekulární .síto typu 5A. Obchodní provedení posledně jmenované látky má obvykle formu vytlačovaného. výrobku nebo pelet nebo granulí a obsahuje čistý zeolit 5A a pojivo·, jako je jíl. Podle vynálezu se obvykle používá adsorbentu ve formě částic o. velikosti asi 20 až asi 40 mesh.
Adsorbentu může být použito ve formě zhuštěného kompaktního pevného lože, které se uvádí do kontaktu alternativně s výchozí směsí a s desorbentem. V nejjednodušším uspořádání může být adsorbentu použito ve formě jednoduchého statického lože. Jiná možnost uspořádání předpokládá sadu dvou nebo více statických loží s příslušným systémem ventilů, ' tak aby výchozí
- 212781 ' ‘ ' 14 směs procházela jedním· nebo více loži adsorbentu, zatímco by desorbent procházel jedním nebo více ostatními loži adsorbentu v sadě. Výchozí směs a descrbemty mohou podél adsorbentu protékat v -obou směrech. Lze též použít libovolného zařízení běžného při procesech se statickým, ložem a s kontaktem -kapalina — pevná látka.
Protiproudné -systémy s pohyblivým ložem nebo- se simulovaným pohyblivým ložem mají však mnohem vyšší separační účin.nost než systémy s pevným ložem adsorbentu, a jsou proto preferovány. Při způsobech s pohyblivým ložem nebo se simulovaným pohyblivým ložem probíhají -adsoii^l^iční a desorpční -operace kontinuálně, což umožňuje jak kontinuální produkci extraktu a rafinátového proudu, tak kontinuální -aplikaci vstupního a deso.rbentového proudu. Jedno z výhodných provedení tohoto způsobu používá systému, známého jako protiproudný systém se simulovaným pevným ložem. Principy -operací a postup proudů takovéhoto systému jsou popsány v patentu USA č. 2 985 589. V tomto systému je pohyb adsorbentu -adsorpční komorou v-e směru proti proudu podporován postupným pohybem - více vstupních otvorů pro kapaliny adsorpční komorou směrem po- .proudu. Obvykle jsou v kterémkoli čase činné čtyři ze vstupních potrubí; potrubí pro- výchozí vstupní proud, vstupní proud desorbentu, výstup rafinátu a výstup extraktového proudu. S tímto- simulovaným pohybem pevného- adsorbentu proti proudu je časově shodný pohyb kapaliny zaujímající prázdný objem .plněného lože nebo adsorbentu. Aby byl udržován protiproudný kontakt, -může být tok kapaliny -adsorpční komorou po proudu navozován čerpadlem. Při- pohybu činného vstupu kapaliny cyklem se čerpadlo komorové cirkulace pohybuje různými zónami, které vyžadují různé rychlosti toku. Pro nastavení a regulaci těchto rychlostí toku lze použít programovaného regulátoru toku.
Činné vstupy kapaliny účinně rozdělují adsorpční komoru na oddělené zóny, z nichž každá má -odlišnou funkci. Pro průběh procesu podle vynálezu je -obecně .nutná přítomnost tří oddělených operačních zón; v některých případech lze navíc použít čtvrté zóny.
Adsorpční zóna je definována jako adsorbent umístěný -mezi vstupem výchozího- proudu- a výstupem rafinátového proudu. V této zóně se uvádí výchozí surovina do- kontaktu -s -adsorbentem, adsorbuje se extraktová složka a -odvádí se -rafinátový proud. Poněvadž hlavní tok adsorpční zónou se uskutečňuje ve směru od výchozího proudu, který přichází do zóny, k rafinátovému proudu, který odchází za zóny, považuje se tok touto - zónou za tok po proudu, jestliže postupuje od vstupu výchozí směsi k výstupu raf mátového proudu.
Přímo- před adsorpční zónou, vztaženo- ke směru toku v adsorpční zóně, -se nachází čisticí zóna. Čisticí zóna je definována jako adsorbent mezi výstupem extraktového proudu s vstupem výchozího proudu. Základnímioperacemi, probíhajícími v čisticí zóně, jsou odstranění veškerého rafinátového· materiálu, který byl do čisticí zóny zanesen postupem adsorbentu do této zóny, z ines-ele-ktivního- prázdného objemu adsorbentu -a selektivní desorpce veškerého -rafinátu, adsorbovaného v selektivním objemu pórů -adsorbentu nebo adsorbovaného na povrchu částic adsorbentu. Tyto operace lze nejlépe provést s - použitím čisticího prostředku, prvního desorbentu a části extraktového proudu, vycházející z desorpční zóny do -čisticí zóny na začátku čisticí zóny, tj. -výstupního extraktového· proudu, tok materiálu v čisticí Zóně -probíhá ve směru od výstupu extraktového -proudu ke vstupu výchozího- proudu.
Přímo před čisticí zónou, vztaženo ke směru toku v čisticí zóně, se nachází desorpční zóna. Desorpční zóna je definována jako adsorbent mezi vstupem desorbentu a výstupem extraktu. Funkce desorpční zóny spočívá v tom, že druhý descrbent, který vstupuje do této zóny, odstraňuje normální parafiny, které byly adsorbovány na- adsorbentu během předchozího kontaktu s výchozí směsí v adsorpční zóně -v dřívějším operačním cyklu. Tok kapaliny v desorpční zóně probíhá v podstatě ve stejném- směru jako v adsorpční a čisticí zóně.
V některých případech lze použít navíc tlumicí zóny. Tato zóna, definovaná jako adsorbent mezi výstupem rafinátu a vstupem desorbentu je pak umístěna přímo- před desorpcní zónou. Tlumicí zóny se používá k zachování množství desorbentu, použitého v desorpčním stupni, poněvadž část rafinátu, který je odváděn z adsorpční zóny, může být uvedena do tlumicí zóny, aby vytlačila desoirbeint, přítomný v této -zóně, do· desorpční zóny. Tlumicí zóna má -obsahovat dostatečné množství adsorbentu, aby rafinát přítomný v rafinátovém proudu vycházejícím z adsorpční zóny do tlumicí zóny nevstupoval do- desorpční zóny a neznečišťoval tak extrakt -odváděný z desorpční zóny. V případech, kdy se nepoužívá čtvrté operační zóny, je třeba pečlivě sledovat rafinátový proud přecházející z adsorpční zóny do· tlumicí zóny, aby bylo- možno zastavit proud směřující přímo z -adsorpční zóny do desorpční zóny v případě, že se v rafinátovém proudu procházejícím z adsorpční zóny do desorpční zóny vyskytne znatelné množství rafinátu, aby .nebyl výstupní extraktový proud znečišťován.
Cyklický posun -vstupních a výstupních proudů podél pevného lože adsorbentu může být dosažen s použitím· mnohočetného potrubního systému, -kde ventily jsou -ovládány postupně, -a tak se dosahuje posunu vstupních a výstupních proudů a umožňuje se, aby kapalina protékala -. -vzhledem k pevnému adsorbentu protiproudně. Jinou módi212781
1S fikací, kterou lze uskutečnit protiproudný tok pevného· adsorbentu vzhledem ke kapalině, je použití rotačního diskového ventilu, přičemž vstupní a výstupní proudy jsou připojeny k ventilu a potrubí, kterými procházejí výchozí vstupní proud, výstupní extraktový proud, vstupní proud desorbentu, recykl rafinátu a výstupní proud rafinátu, postupují podél lože adsorbentu ve stejném směru. Je známo jak mnohočetné uspořádání, tak diskový ventil. Speciální rotační diskové ventily, kterých lze použít pro tuto operaci, jsou popsány v patentech USA č. 3 040 777 a 3 422 848. Oba citované patenty zahrnují spojující ventil rotačního typu, kterým lze bez potíží dosáhnout vhodného· postupu různých vstupních a výstupních proudů z pevných zdrojů.
V mnoha případech může operační zóna obsahovat mnohem větší množství adsorbentu než jiná operační zóna. Například při některých operacích může tlumicí zóna obsahovat menší množství adsorbentu ve srovnání s množstvím vyžadovaným pro· adsorpční a čisticí zenu. Je rovněž zřejmé, že v případech, kdy se použije desorbentu, který snadno desorbuje extrakt z adsorbentu, bude v desorpční zóně nutné relativně malé množství adsorbentu ve srovnání s množstvím potřebným pro tlumicí zónu nebo absorpční zónu nebo· čisticí zónu nebo· všechny tyto zóny. Poněvadž neiní nutné, aby adsorbent byl umístěn v jediné koloně, spadá do rozsahu vynálezu i použití více komor nebo série kolon.
Není nutné používat současně všech vstupních a výstupních proudů a v praxi mohou být v mnoha· případech některé z proudů uzavřeny, zatímco· •ostatní obstarávají vstup nebo výstup materiálu. Zařízení k provádění způsobu podle vynálezu může rovněž obsahovat sérii jednotlivých loží propojených spojovacími potrubími, na kterých jsou umístěny vstupní nebo> výstupní kohouty, ke kterým lze připojovat různé vstupní nebo výstupní proudy a podle průběhu operací je alternativně a periodicky posunovat. V některých případech mohou být spojovací potrubí připojena k přepojovacím kohoutům, které během· normálního· provozu nefungují jako vedení pro vstup nebo výs.tup materiálu.
Ačkoli při mnoha způsobech absorpční separace lze použít operací jak v kapalné, tak v parní fázi, pro · způsob podle vynálezu je preferována kapalná fáze vzhledem' k nižším· teplotním· nárokům a k tomu, že ,v kapalné fázi se získají vyšší výtěžky normálních parafinů než v parní fázi. Adsorpční podmínky pro zajištění průběhu v l^i^^jpalné fázi zahrnují teplotní rozmezí 40 až 250 C'C a rozmezí tlaku od 0,1 do 3,5 MPa. Desorpční podmínky zahrnují stejné rozmezí teplot a tlaků, jako se · používá pro adsorpci.
Alespoň část extraktového výstupního proudu ze zóny 3 se může uvádět do· prvního· frakcionačního zařízení neboli frakcionačního zařízení pro extraktový výstupní proud, kde probíhá frakcionace za podmínek první frakcionace na přední podíl, boční podíl a spodní podíl. Přední podíl obsahuje druhý desorbent a čisticí prostředek, a v případě, že se v procesu používá prvního desorbentu, obsahuje výhodně méně než asi 0,1 objemových · % prvního· desorbentu. Boční podíl obsahuje čisticí prostředek, nižší koncentraci druhého· desorbentu než přední podíl a popřípadě první desorbent, jestliže se při procesu používá. Spodní podíl je tvořen výsledným extraktem neboli normálními parafiny a v podstatě neobsahuje desorbent nebo- čisticí prostředek.
Podobně alespoň část výstupního· rafinátového proudu se uvádí do druhého frakcionačního zařízení neboli frakcionačního zařízení pro výstupní rafinátový proud, kde probíhá frakcionace za podmínek druhé frakcionace na přední podíl, boční podíl a spodní podíl. Přední podíl obsahuje druhý desorbent a čisticí prostředek, a v případě, že se v procesu používá prvního desorbentu, obsahuje výhodně méně než asi 0,1 objemových o/0 prvního desorbentu. Boční podíl obsahuje čisticí prostředek, nižší koncentraci druhého desorbentu než přední podíl a popřípadě první desorbent, jestliže se při procesu používá. Spodní podíl je tvořen raf inátovým produktem (primárně isoparaflny a aromáty) a výhodně v podstatě neobsahuje desorbent nebo· čisticí prostředek. Výraz „v podstatě neobsahuje“ znamená, že koncentrace desorbentu jak ve výsledném extraktu, tak ve výsledném· rafinátu má být nižší než asi 5 objemových % a výhodněji nižší než 1 objemové %.
Oba boční proudy se spojí a uvedou do třetího frakcionačního· zařízení, kde se směs frakcionuje za podmínek třetí frakcionace za vzniku předního podílu, který se recirkuluje zpět do zóny 3, a spodního podílu, který se recirkuluje do· zóny 2. Přední podíl obsahuje druhý desorbent a čisticí prostředek a v případě, že se používá prvního desorbentu, výhodně méně než 0,1 objemového procenta prvního desorbentu. Spodní podíl obsahuje čisticí prostředek, výhodně méně než 1,0 objemových % druhého· desorbentu a popřípadě první desorbent, používá-li se ho v procesu. Odváděním bočních proudů z prvního· a druhého· frakcionačního zařízení, přičemž každý z bočních proudů obsahuje nižší množství druhého· desorbentu ve srovnání s koncentrací· druhého desorbentu v odpovídajících · předních podílech, a uvedením těchto bočních podílů do· třetího· frakcionačního· zařízení lze snížit energetické a· rozměrové požadavky na třetí frakcionační zařízení oproti požadavkům na zařízení bez odvodu bočních podílů, ve kterém se místo toho uvádí do třetího frakcionačního zařízení uvádí přední podíl z prvního nebo druhého· frakcionačního zařízení (nebo* oba tyto podíly nebo jejich části). Při způsobu podle vynálezu přichází do třetího frakcionačního zařízení značně nižší množství dru212781
18 hého desorbentu za časovou jednotku, což umožňuje snížení hmotných ia provozních nákladů na třetí frakcionační zařízení. Jako prvního, druhého a třetího frakcionačního zařízení lze nejlépe použít trakčních kolon, jejichž uspořádání a technologie jsou v oblasti separace běžné.
Velikost jednotek použitelných při způsobu podle vynálezu se může pohybovat v širokých mezích od poloprovozního do komerčního měřítka a rychlost toku zařízením může ležet mezi několika mililitry až mnoha tisíci litrů za hodinu.
Připojený výkres - schematicky znázorňuje jedno- z provedení způsobu podle vynálezu, Obecně zahrnuje čtyři oddělené operační zeny a tři -oddělená frakcionační zařízení spolu se vstupními a výstupními proudy a spojovacími potrubími. Adsorpční zóna 1, čisticí zóna 2, desorpční zóna 3 a popřípadě tlumicí zóna 4 se používají k separaci normálních parafinů -od isoparafinů za vzniku extraktového výstupního· - proudu a rafinálového výstupního proudu. Frakmcnační zařízení 15, 19 se používají k oddělování deserbentu a čisticího prostředku od extraktového a -rafinátového výstupního- proudu za vzniku vý-sledného extrak.tového proudu a výsledného rafinátového proudu. Frakcionační zařízení 24 se používá k -oddělování desorbentu -od čisticího- prostředku pro jejich reclrkulaci.
Čtyři zóny jsou tvořeny stacionárními loži částic pevného adsorbentu, v některých případech však mohou sestávat ze skupiny jedné nebo- více jednotlivých komor spojených v sérii. Každá ze zón může být tvořena jednou komorou nebo· sérií loží uspořádaných do -sloupce -tvořícího· zónu,. Z toho vyplývá, že v některých případech obsahuje každá z uvedených zón obecně stojné množství adsorbentu a má obecně stejné fyzikální rozměry, ale v jiných případech mohou některé zóny obsahovat více' adsorbentu, než jiné zóny. Popsaný přímý tok kapaliny zónami směřuje dolů, ala v některých případech může některá ze -zón pracovat tak, že jí kapalina po určitou dobu prochází v -opačném směru vzhledem k hlavnímu přímému toku. Tok částic adsorbentu se pro lepší pochopení pochodů přebíhajících v -různých zónách považuje za směřující vzhůru. Během běžné protiproudné extrakce s pevným- ložem zůstává adsorbent stacionární a jednotlivé definované zóny, adsorpční, čisticí. desorpční a tlumicí, se pohybují -podél adsorbentu posunováním různých vstupních a výstupních proudů v jednom směru, přičemž kapalina protéká vzhledem k pevnému adsorbentu protlproudně a kontinuálně vznikají extraktový a ra.fi.nátový proud. Ve většině případů se posunování vstupních a výstupních proudů podél lože adsorbentu provádí simultánně -a ve stejných vzdálenostech -podél lože adsorbentu. V jiných případech se -vyžaduje, aby v adsorbentu mezi dvěma vstupními a výstupními -proudy proběhly dvě nebo více operačních funkcí předtím, než se posunou vstupní a výstupní proudy.
Ve shodě s výše uvedenou definicí zón je adsorpční zóna 1 tvořena adsorbentem· umístěným mezi vstupním výchozím- proudem 6 a výstupním raf mátovým proudem- 5, který je spojen se zónou 1 potrubím 11. Čisticí zóna 2 je umístěna -přímo proti proudu nad adsorpční zónou 1 -a má s ní společnou hranici tvořenou vstupním výchozím- proudem- 6. Čisticí zóna 2 je tvořena adsorbentem umístěným mezi výstupním extraktovým- proudem. 8 a vstupním- výchozím- proudem 6. Přímo proti proudu, -nad čisticí zónou 2 je desorpční zóna 3, která má -s -čisticí zónou 2 společnou hranici tvořenou výstupním extraktovým proudem 8. Desorpční zóna 3 je tvořena -adsorbentem mezi výstupním extraktovým proudem· 8 a vstupním· desorbentov vm proudem 9. Přímo proti- proudu nad desorpční zónou 3 je popřípadě tlumicí zena 4, která má s desorpční zónou 3 společnou hranici tvořenou 'vstupním- desorbentovým proudem Sas adsorpční zónou 1 má společnou hranici tvořenou výstupním rafmátovým proudem 5. Zóna 4 je tvořena a.dsorbe.ntem umístěným- mezi vstupním dezorbentovým proudem 9 a výstupním rafinátovým. proudem 5.
Konečné zóny 1, 4 jsou -spojeny potrubím 10. 11. Spojovací potrubí umožňuje části kapaliny tekoucí ze zóny 1 potrubím 11 eventuálně protékat potrubím· 10 do zóny 4 nebo- zóny 3 podle toho, zda se v procesu používá zóny 4, čímž je umožněna cirkulace kapaliny uzavřeným obvodem. Potrubí 12 spojuje zóny 1, 2, potrubí 13 spojuje zóny 2, 3 a potrubí 14 spojuje zeny 3, 4, a tak je zajištěn kontinuální průchod kapaliny zónám·. Konkrétně materiál vystupující z adsorpční zóny 1 potrubím- 11 může procházet do- výstupního· rafinátového proudu 5 nebo může být jeho část odvedena potrubím 10 a -eventuálně vstoupit do tlumicí zóny 4. Vstupní výchozí proud 6 materiálu prochází potrubím 12 do adsorpční zóny 1. V některých případech, může část kapalného^ materiálu, vycházejícího z čisticí zóny 2 potrubím- 12 procházet ve směsi se vstupním- výchozím- 6 -do adsorpční zóny 1. Potrubí 13 je -spojka, která umožňuje, aby v .n-škt-erých případech část kapalného materiálu odváděného z desorpční zóny 3 potrubím 13 obtékala- výstupní -extraktový proud 8 -a procházela potrubím 13 do čisticí zóny 2. Podobně potrubí 14 spojuje tlumicí zónu 4 a desorpční zónu 3, přičemž část kapalného materiálu, opouštějícího tlumicí zónu 4, se odvádí do kontaktu s materiálem- přicházejícím do procesu vstupním- desorbentovým proudem- 9 a prochází ve -směsi s desorbentem potrubím 14 do - desorpční zóny 3. To umožňuje snížení množství desorbentu přicházejícího do· procesu zvenku, tedy vstupním desorbentovým proudem- 9. Potrubí 10 může -obsahovat čerpadlo nebo· jiné zařízení pro- dopravu kapaliny, -aby byl proud kapa2127B1 líny procesem, veden směrem· od potrubí 11 potrubím 10 do tlumicí zóny 4.
Další čerpadla a ventily, umístěné na vstupních a výstupních potrubích a na potrubích spojujících různé zóny, které regulují tok do procesu, z procesu - a skrze proces, nejsou zobrazeny. Předpokládá 'se, že jejich umístění pro správnou regulaci procesu bude odborníkovi zřejmé. Vs-tupní proudy přicházející do různých zón mohou být připojeny ke zdrojům vysokého tlaku nebo k čerpacímu zařízení, aby byl zajištěn vstup proudu do' procesu a proudy vystupující z procesu ' mohou být regulovány zpětnými tlakovými ventily, aby bylo možno- regulovat pokles tlaku v zónách ve směru toku kapaliny. V některých případech mohou být mezi různými zónami, kde se nepoužívá oběhu s čerpadlem, umístěna jednosměrná zařízení pro' usměrňování toku, jako jsou zpětné ventily.
Výchozí směs vstupuje do procesu a do zóny 1 vstupním výchozím proudem 6 a poněvadž celkový tok kapaliny touto zónou směřuje obecně vzhůru, prochází potrubím 12 spolu s veškerým materiálem, který může vystupovat ze zóny 2 potrubím 12 do zóny 1.
Se vstupem výchozí směsi do zóny 1 opouští ' zónu 1 stejný objem rafinátového materiálu potrubím 11.- Část nebo' celý rafinátový ' proud procházející potrubím 11 může být odváděn ze zóny 1 výstupním- rafinátóvým proudem 5, přičemž libovolná část se buď do zóny 3, nebo do zóny 4, používá-li se ' zóny 4 v procesu. Výstupní rafinátový proud 5 je veden do frakctonačního zařízení 19, popsaného- dále, kde -se desorbent a čisticí - prostředek oddělují od raifinátových složek.
Je možno předpokládat, že -adsorbent v zóně - 1 se - pohybuje protiproudně vzhledem k toku kapaliny zónou. Během posunu zón tvořícího' součást celébo· cyklu dochází -k simulovanému toku pevné látky do -adsorpční zeny a ven. z ní. Adsorbent vstupující do zóny - - 1 přichází ze zóny 3, popřípadě ze zóny 4, používá-li se jí při procesu. Jestliže se nepoužívá - zóny 4, obsahuje adsorbent opouštějící - zónu 3 -a - vstupující do zóny 1 obecně desorbent - nacházející se jak -v neselektivních,- tak v selektivních prázdných objemech. V případech, kde se používá zóny 4, může část rafinátového proudu procházet potrubím. 10 do zóny 4 a vytlačovat desorbent z -neselektivních prázdných .objemů v částicích adsorbentu v zóně 4 do zóny 3 potrubím- 14. Adsorbent, který pak prochází z -tlumicí zóny 4 do adsorpční zóny 1, obsahuje z největší části desorbent umístěný v - selektivním objemu pórů částic -adsorbentu. Ačkoli není znázorněna na výkrese, existuje možnost v podstatě odstranit desorbent ze selektivního objemu pórů tak, že se adsorbent uvede od kontaktu s rafinátovým. materiálem o relativně vysoké čistotě ještě před uvedením adsoi^l^ientu do -kontaktu se vstupním výchozím· proudem v horní části (tj. proti proudu] adsorpční zóny. Toto provedení, které je částí postupu popsaného v patentu USA č. 3 715 409, je v mnoha případech žádoucí, poněvadž bylo- .nalezeno, že absence desorbentu- v adsorpční zóně zvyšuje schopnost adsorbentu selektivně adsorbovat a zadržovat extrakt- o- vou složku vzhledem· k rafinátové složce.
Adsorbent při průchodu vzhůru adsorpční zónou 1 -od její dolní hranice k horní hranici vzhledem- ke směru toku kapaliny zónou adsorbuje -extraktový materiál ze vstupního výchozího proudu. Na výstupu z adsorpční zóny obsahuje adsorbent extrakt a určité množství rafinátu umístěného v selektivním objemu pórů adsorbentu a určité množství rafinátu adsorbovaného na povrchu částic adsorbentu. Materiál přítomný v neselektivním prázdném objemu adsorbentu je obecně tvořen rafinátem· -spolu -s malými podíly extraktu z výchozí směsi, které nebyly adsorbovány adsorbentem. Adsorbent pak prochází do čisticí zóny 2 a vstupuje do ní na dolním konci, tj. u vstupu vstupního· výchozího proudu- 6.
Při vstupu - do čisticí zóny 2 z adsorpční zóny 1 obsahuje adsorbent obecně určité množství rafinátu přítomného v selektivním objemu pórů adsorbentu, v neselektivním prášdném -objemu -a adsorbovaného na povrchu částic adsorbentu. Funkcí čisticí zóny 2 je tedy odstranit rafinát jak ze selektivního -objemu -pórů adsorbentu, tak z neselektívního prázdného- objemu adsorbentu, tak i z povrchu částic adsorbentu, tak aby adsorbent opouštějící čisticí zónu v místě horní hranice (výstupního extraktového· proudu 8] obsahoval co nejnižší množství rafinátu, které by znečišťovalo výsledný extraktový proud. Těchto funkcí se v zóně 2 dosahuje různými způsoby. Nejprve část extrahovaného proudu, směs -desorbentu -a -extraktu, prochází do čisticí zóny 2 ze zóny 3 potrubím· 13 a odstraňuje veškerý rafinát ze selektivního -objemu pórů adsorbentu a odvádí tento odstraněný rafinát a rafinát z neselektivního objemu pórů adsorbentu po· proudu kapaliny směrem k výstupnímu -rafinátovému proudu 5. Jak je patrné z výkresu, vstupuje do čisticí zóny rovněž potrubí 7, které přivádí čisticí prostředek rafinátového typu. Čisticí prostředek- jako takový nahrazuje promývací účinek části extraktového proudu tekoucího do zóny 2 ze zóny 3 potrubím 13. Čisticí prostředek může rovněž umožňovat odstranění výchozího' -rafinátového materiálu z adsorbentu a zároveň snižovat množství extraktového proudu tekoucího do zóny 2. Snížení množství desorbentu, tvořícího- část extraktového proudu vstupujícího do zóny 2, zvyšuje- schopnost adsorbentu adsorbovat poslední stopy extraktu z kapaliny obklopující adsorbent v čisticí zóně. Navíc čisticí prostředek, který je rafinátového typu a poměrně neabsorbovatelný, nezvyšuje -nálož adsorbentu v zóně 1, -a tudíž nesnižuje kapacitu adsorbentu pro· čerstvý extrakt vstupující do zóny 1 vstupním výchozím proudem 6, jak je tomu v případě extraktového' proudu ze zóny 3 do zóny 2 potrubím 13. Běžné rychlosti toku čisticího prostředku nebo extraktového proudu však v podstatě neodstraňují malé množství rafinátu, který je dosti pevně adsorbován na povrchu částic adsorbentu. Zatímco hlavní blok aromatických uhlovodíků vstupujících do procesu s výchozím proudem vychází z procesu jako část výstupního rafinátového proudu 5, malá část těchto* aromátů se adsorbuje na částicích adsorbentu v zóně 1, prochází s adsorbentem zónou 2 a je descrbována desorbentem v zóně 3 a objevuje se jako nečistota ve výstupním extraktovém proudu 8, opouštějícím· proces. Z tohoto důvodu podle jednoho provedení způsobu podle vynálezu vstupuje do zóny 2 první det sorbent ve směsi s Čisticím· prostředkem poJ trubím 7. Uvedením adsorbentu v zóně 2 do kontaktu s prvním desorbentern se povrchově adsorbované aromatické nečistoty desorbují z částic adsorbentu a procházejí, s pomocí čisticího prostředku a části extraktového proudu vstupujícího· do· zóny 2 potrubím· 13, po proudu zóncu 2 směrem k výstupnímu, rafinátovému proudu· 5. Jako první desorbent se volí látka, která je specifická pouze pro desorpci aromatických nečistot a ne pro desorpci extraktu tvořeného normálními parafiny. Adsorbent procházející ze zóny 2 vzhůru do zóny 3 tak obsahuje normální parafiny v selektivním objemu pórů a značně sníženou koncentraci aromatických nečistot na povrchu částic adsorbentu. Ačkoli potrubí 7 může být umístěno· kdekoli podél adsorbentu v zóně 2 od místa nejvýše proti proudu u výstupního extraktového proudu 8 do místa nejníže po proudu u vstupního výchozího proudu 6, je výhodné, je-li potrubí 7 umístěno blíže výstupního extraktového proudu 8 tak, aby čisticí prostředek nebo· směs čisticího prostředku a prvního- desorbentu měla možnost > protékat většinou délky zóny a vykonávat zde svou funkci. Je možno regulovat tok kapaliny zónou 2 kontrolováním, množství materiálu přicházejícího do zóny potrubím
7, materiálu přicházejícího· do této zóny ze zóny 3 potrubím 13 a množství materiálu vycházejícího z nejvyšší části zóny 2 potrubím· 12.
Adsorbent vycházející z čisticí zóny 2 vstupuje do desorpční zóny 3 její dolní hranicí, kterou tvoří výstupní extraktový proud
8. V desorpční zóně probíhá v podstatě odstranění normálních parafinů z adsorbentu. Odstranění je uskutečňováno· uvedením adsorbentu do kontaktu s desorbentem schopným odstraňovat normální parafiny ze selektivního objemu pórů adsorbentu. D-esorbent přichází do desorpční zóny 3 na její horní hranici vstupním desor^t^E^no^v^ý^m'. proudem 9 a potrubím 14. Alespoň část desorbovaných normálních parafinů vychází z de- sorpční zóny 3 ve směsi s tímto desorbentem výstupním extraktevým proudem· 8. Výstupní extraktový proud 8 pak postupuje do frakclonačního zařízení 15 popsaného níže, kde se parafiny oddělují od desorbentu. Adsorbent opouštějící desorpční zónu 3 obsahuje desorbent umístěný jak v selektivním objemu pórů, tak v nsselektivním prázdném objemu adsorbentu. Adsorbent pak popřípadě vstupuje do· tlumicí zóny 4 na jejím dolním konci u vstupního dssorbentového proudu 9.
Zóny · 4 lze v procesu popřípadě použít jak pro dodržení množství používaného desorbentu, tak pro zabránění znečištění extraktu rafinátovýml složkami.
Foužije-li se zóny 4, je možno: část výstup·ního· rafinátového proudu, která neodchází výstupním· rafinátovým· proudem 5, vést do zóny 4 potrubím 10, 11, aby odstranila desorbent z neselektivmho· prázdného objemu částic adsorbentu v zóně 4 a vytlačila desorbent ze zóny 4 · potrubím 14 do zóny 3. Poněvadž vstupní desorbentový proud 9 je spojen, s potrubím· 14, které spojuje zónu 4 s desorpční zónou 3, má desorbent odstraňovaný z adsorbentu v zóně 4 tendenci ke snižování nároků na množství desorbentu, které má přicházet do procesu vstupním desorbentovým· proudem 9. Pevný adsorbent opouštějící zónu 4 na horním konci u výstupního rafinátového proudu ·5, obsahuje v podstatě desorbent v selektivním objemu pórů a rafinát v neselektivním prázdném objemu.
V případech, kdy se nepoužívá zóny 4, je možno· vést určité množství rafinátu · ze zóny 1 přímo do· zóny 3. V takových případech je třeba, aby materiál, opouštějící zónu 1 potrubím 11 a obtékající výstupní rafinátový proud 5, neobsahoval v podstatě žádný rafinát. Počáteční rafinát odváděný ze zóny 1 obsahuje velmi· vysokou koncentraci desorbentu a může být veden potrubími 18, 11 do zóny 3. Během této doby je možnou zastavit tok výstupního rafinátového proudu 5. Jestliže proud přicházející potrubími 10, 11 do zóny 3 obsahuje znatelné množství rafinátu, zastaví se tok do zóny 3 potrubím 10 a rafinát se odvádí· výstupním rafinátovým proudem -5. /Zatímco se rafinát odvádí výstupním rafinátovým· proudem 5, může být do zóny 3 přiváděn desorbent z vnějšího zdroje vstupním desorbentovým proudem· 9 nebo potrubím 10.
Vstupní a · výstupní potrubí 5, 6, 7, 8, 9 · vedou během běžného· provozu odpovídající proudy popsané výše. Pro kontinuální průběh je nutno, aby jednotlivé vstupní a výstupní proudy mohly být posunovány ve stejném směru a ve většině případů i ve stejném· okamžiku. Posunováním· vstupních a výstupních proudů podél lože adsorbentu a vzájemným spojením- koučových zón (adsorpční zóny 1 s tlumicí zónou 4 nebo desorpční zónou 3) je možné kontinuálně pro212781 vozovat jednotlivé operace probíhající v různých zónách.
Jestliže se výše popsané zóny posunují postupně v určitých intervalech podél stacionárního adsorbentu, pak je adsorbent uváděn postupně do .kontaktu s adsorpční zónou, čisticí zónou, desorpční zónou a tlumicí zónou.
Alespoň část extraktu prochází výstupním extra,ktovým proudem 8 do frakcionačního zařízení 15, které pracuje za frakcionačních podmínek za vzniku předního podílu, který odchází potrubím 16, bočního podílu odcházejícího' potrubím 17 a spodního· podílu odcházejícího potrubím 18.
Alespoň část rafinátu prochází výstupním potrubím, pro rafinátový proud 5 do frakcionačního zařízení 19, které pracuje za frakcionačních podmínek za vzniku předního podílu. odcházejícího potrubím 20, bočního podílu odcházejícího potrubím 21 a spodního podílu odcházejícího potrubím 22.
Boční podíly z potrubí 17, 21 se spojují a ve směsi procházejí potrubím 23 do· frakcionačního zařízení 24. Frakcionační zařízení 24 pracuje za podmínek, za kterých vzniká přední podíl odcházející potrubím 25 a spodní podíl odcházející potrubím 7. Spodní podíl z frakcionačního zařízení 24 se recirkuluje do zóny 2 potrubím 7. Přední podíl z frakcionačního zařízení 24 odcházející potrubím 25 se spojuje s předním podílem z frakcionačního zařízení 15 procházejícím potrubím 16 a směs obou předních podílů se vede potrubím 26. Tato směs se dále spojuje s předním podílem· z frakcionačního zařízení 19 a směs všech tří předních podílů je vstupním desorbentovým proudem 9 recirkulována do zóny 3.
První desorbent, druhý desorbent a čisticí prostředek z vnějších zdrojů mohou být při zahájení nebo· během procesu přiváděny potrubími 27, resp. 28, resp. 29.
Příklad
Příklad se uvádí pro ilustraci způsobu podle vynálezu a uvádění jednotlivých provozních podmínek, průtoků a složení není zamýšleno jako omezení rozsahu vynálezu. Příklad se vztahuje na provozní podmínky pro průmyslovou jednotku navrženou pro separaci normálních parafinů z hydrogenované petrolejové frakce.
Adsorpční sekce zařízení obsahuje simulovaný protiproudný kontaktní systém s pevným ložem, a rotační ventilové rozdělovači zařízení pro kontinuální uvádění výchozího proudu a desorbentu do kontaktu· s adsorbentem umístěným, v jednotlivých zónách a pro· kontinuální odvádění extraktu a rafinátu z tohoto adsorbentu. Jako adsorbentu se používá 100 t Lindeho molekulárních sít 5A, která jsou umístěna ve dvou sériově spojených komorách, z nichž každá je rozdělena na 12 identických loží. Každé lože je opatřeno přepojovacím kohoutem, ke kterému je připojeno přepojovací potrubí, kterým materiál přichází do lože nebo z něho odchází v souladu se stanoveným cyklem operací. Doba cyklu pro rotační ventil (neboli pro jeden operační cyklus) je '50 minut. Používá se čtyřzónového· systému; zóna 1, 2, 3 obsahují každá Ί loží adsorbentu a zóna 4 obsahuje 3 lože adsorbentu. Provozní teplota v .komoře adsorbentu činí 177 °C a přetlak 2,45 MPa, přičemž adsorpce a desorpce se provádějí v kapalné fázi. Pro výrobu extraktu (normální parafiny) obsahujícího méně než 0,05 hmotových % výchozích aromátů se používá dvou desorbentů. První je tvořen směsí Ce aromátů, které vstupují do zóny 2 ve směsi s iscoktanem jako· čisticím prostředkem. Směs vstupující do zóny 2 obsahuje asi 70 objemových o/o isooktanu a asi 30 objemových % Ce aromátů a maximálně asi 1 objemové % druhého desorbentu. Během ustáleného procesu činí průtok této směsi 15,2 m3/h. Druhý desorbent je tvořen, normálním pentanem. Směs asi 60 objemových % normálního pentanu a asi 40 objemových % isooktanu jako zřeďovadla a maximálně 0,1 objemového o/o prvního desorbentu prochází do zóny 3. Během ustáleného procesu činí průtok této směsi 34,5 m3/h. Průtok výchozího proudu do: zóny 1 je 27,4 m3/h, průtok výstupního extraktového proudu ze zóny 3 je 35,1 m3/h a průtok výstupního rafinátového proudu ze zóny 1 je· 40,0 m3/h.
Pokud jde o část procesu zahrnujícího· frakclonacl a recirkulaci desorbentu, 35,1 m3/h výstupního extraktového proudu směřuje do frakční kolony pro extrakt, která produkuje 18,4 m3/h předního podílu, 10,1 m3/h bočního· podílu a 6,5 m3/h spodního podílu. Přední podíl obsahuje 67,0 % moilárních normálního pentanu a 33,0 % molárnícli Isooktanu; boční podíl obsahuje 13,0 % molárních normálního pentanu, 73,6 °/o molárních isooktanu a 13,4 o/o molárních Ce aromátů a oxtraktový proud obsahuje asi 99 o/o molárních parafinů. Kolona pro· extrakt má vnitřní průměr 1800 mm a obsahu- <
je 50 pater ventilového typu v odstupech 600 mm, přičemž výstupní extraktový proud se uvádí do patra 34 a boční podíl se odvádí z patra 20. Provozní tlaky činí asi 0,14, 0,154 a 0,182 MPa přetlaku a provozní teploty 101, 122 a 257 °C v hlavě kolony, na patře s výstupem bočního podílu, resp. ve spodní části kolony: Výstupní rafinátový proud o průtoku 40,0 m3/h směřuje do trakční kolony pro rafinát, která produkuje 12,1 m3/h předního podílu, 6,9 m3/ bočního· podílu a 21,0 m3/h spodního podílu. Přední podíl obsahuje 66,7 % molárních normálního pentanu a 33,3 % molárních isooktanu, boční podíl obsahuje 6,9 o/o molárních normálního pentanu, 42,9 % molárních isooktanu a 50,2 °/o molárních Ce aromátů a spodní podíl obsahuje 1,2 % molárních normálních parafinů, 29,2 % molárních naftenů, 45,0 % molárních výchozích isoparafinů a 24,6 %
2u molárních výchozích aromátů. Kolona pro rafinát má vnitřní průměr 2200 mm a obsahuje 60 pater ventilového· typu v odstupech 6θ0 mm, přičemž výstupní rafinátový proud se přivádí do patra 38 a boční podíl se odvádí z patra 20. V hlavě kolony je provozní přetlak 0,14 MPa a teplota 101 °C, na patře s výstupem bočního podílu je přetlak 0,154 MPa a teplota 138 °C a ve spodní části kolony je přetlak 0,189 MPa a teplota 270 °C.
Extraktový boční podíl a rafinátový boční podíl spolu s 2,0 m5/!! směsi isooktanu a Cs aromátů, používané jako těsnění pro· rotační ventil, procházejí ve směsi do· frakční kolony pro štěpení desorbentu, která produkuje 3,9 m3/h · předního podílu a 15,2 m3/h spodního podílu. Přední podíl obsahuje 44,6 %

Claims (3)

1. Způsob separace normálních parafinů ze směsi •obsahující normální parafiny a isoparafiny s asi 6 až asi· 30 uhlíkovými atomy v molekule s použitím adsorbentu tvořeného zeolitem 5A, při kterém se v prvním stupni vytvoří přímý tok kapaliny kolonou se sloupcem adsorbentu v jednom směru, přičemž kolona obsahuje alespoň tři zóny s oddělenými provozními funkcemi, které jsou sériově propojeny a spojeny s koncovými · zónami kolony, takže je zajištěno kontinuální propojení uvedených zón, ve druhém· stupni se v koloně vytvoří adsorpční zóna tvořená adsorbentem· umístěným mezi vstupem · výchozího proudu na začátku této zóny a · výstupem rafinátového proudu na konci této zóny, ve třetím,, stupni se přímo před uvedenou adsorpční zónou vytvoří čisticí zóna tvořená adsorbentem umístěným mezi · výstupem extraktového proudu na začátku této zóny a uvedeným· vstupem výchozího proudu na konci této zóny, přičemž v čisticí zóně je umístěn vstup proudu čist^j^cíl^o> prostředku před uvedeným· vstupem· výchozího proudu, ve čtvrtém stupni se přímo před uvedenou čisticí zónou vytvoří desorpční zóna tvořená adsorbentem umístěným mezi vstupem desorpčního proudu na začátku této zóny a uvedeným výstupem· extraktového proudu na konci této zóny, v pátém stupni se do čisticí zóny uvede čisticí prostředek tvořený sloučeninou rafinátového typu, v šestém stupni se výchozí proud suroviny uvede do adsorpční· zóny za podmínek adsorpce pro provedení selektivní adsorpce normálních parafinů adsorbentem, přičemž se z adsorpční zóny odvádí rafinátový výstupní proud tvořený isoparafiny, čisticím prostředkem a níže popsaným desorbentem, v sedmém stupni se doí desorpční zóny uvede za podmínek desorpce desorbent o teplotě varu odlišné od teploty varu normálních parafinů ve výchozí směsi pro odstranění normálních parafinů z adsorbentu v desorpční zóně, přičemž se z desorpční molárních normálního pentanu a 45,4 % molárních isooktanu a spodní podíl obsahuje 62,2 % molárních isooktanu a 37,8 o/o molárních Ca aromátů. Kolona pro štěpení desorbentu má vnitřní průměr 100 mm; a obsahuje 25 pater ventilového typu v odstupech 600 mm; směs se do kolony přivádí na patře 16. V hlavě kolony je provozní přetlak 0,175 MPa a teplota 119 °C a ve spodní části kolony je přetlak 0,233 MPa a teplota 156° Celsia. Spodní podíl z kolony pro štěpení desorbentu se recirkuluje do· zóny 2 adsorpční sekce a přední podíl z kolony pro štěpení desorbentu spolu s předními podíly z kolon pro extrakt a pro rafinát se recirkuluje do zóny 3 adsorpční sekce.
vynalezu zóny odvádí výstupní extraktový proud tvořený normálními parafiny, čisticím· prostředkem a desorbentem, v osmém stupni se alespoň část výstupního extraktového proudu z desorpční zóny uvede do prvního frakcionačního· zařízení, kde se frakcionuje za podmínek první frakcionacs, přičemž vzniká první přední podíl tvořený směsí čisticího prostředku a desorbentu· a první spodní podíl tvořený normálními parafiny, v devátém stupni se alespoň část rafinátového výstupního proudu z adsorpční zóny uvede · do druhého frakcionačního· zařízení, kde· se frakcionuje za podmínek druhé frakcionace, přičemž vzniká druhý přední podíl tvořený směsí čisticího prostředku a desorbentu a druhý spodní podíl tvořený isoparafiny, v desátém· stupni se ve třetím frakcionačním zařízení za podmínek třetí frakcionace rozděluje směs čisticího· prostředku a desorbentu z první a druhé frakcionace za vzniku třetího předního podílu tvořeného desorbentem a třetího spodního podílu tvořeného čisticím prostředkem, v jedenáctém stupni se alespoň část třetího předního podílu recirkuluje do desorpční zóny, ve dvanáctém stupni se alespoň část třetího spodního podílu recykluje do čisticí zóny, ve třináctém stupni se uvedenou kolonou s částicemi adsorbentu periodicky nechá postupovat ve směru po· proudu, vztaženo: na směr toku v adsorpční zóně, výchozí vstupní proud, výstupní rafinátový proud, vstupní proud desorbentu a výstupní extraktový proud, přičemž se uvedené zóny posunují podél hmoty adsorbentu a vznikají výstupní proudy extraktu a rafinátu, vyznačující se tím, že se v prvním· stupni z uvedeného prvního· nebo druhého frakcionačního zařízení odvádí boční podíl tvořený čisticím prostředkem· a desorbentem, který má nižší koncentraci desorbentu než první přední podíl i druhý přední podíl, ve druhém stupni se alespoň část tohoto bočního podílu uvádí do třetího frakcionačního zařízení, kde se za podmínek firakcionace rozděluje za vzniku uvedeného třetího předního podílu a uvedeného třetího spodního' podílu a ve třetími stupni se alespoň část třetího předního podílu, alespoň část prvního předního; podílu a alespoň část druhého předního podílu smísí a tato směs s*e uvádí do< desorpční zóny.
2. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že se přímo před uvedenou desoirpční zónou vytvoří tlumící zóna, tvořená adsorbentem umístěným mezi vstupem desorbentového proudu na konci této zóny a mezi výstupem rafinátového proudu na začátku této zóny.
3. Způsob podle bodu 1 vyznačující se tím, že adsorpce á desorpce se provádí za teploty 40 až 250 °C a za tlaku v rozmezí od 0,1 MPa do přetlaku 3,5 MPa.
CS767394A 1975-11-19 1976-11-17 Method of separating normal paraffins CS212781B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/633,183 US4006197A (en) 1975-11-19 1975-11-19 Process for separating normal paraffins

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS212781B2 true CS212781B2 (en) 1982-03-26

Family

ID=24538606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS767394A CS212781B2 (en) 1975-11-19 1976-11-17 Method of separating normal paraffins

Country Status (33)

Country Link
US (1) US4006197A (cs)
JP (1) JPS6049606B2 (cs)
AR (1) AR229149A1 (cs)
AU (1) AU503070B2 (cs)
BR (1) BR7607726A (cs)
CA (1) CA1058527A (cs)
CH (1) CH626597A5 (cs)
CS (1) CS212781B2 (cs)
DD (1) DD128636A5 (cs)
DE (1) DE2649447C2 (cs)
EG (1) EG12677A (cs)
ES (1) ES453248A1 (cs)
FR (1) FR2332315A1 (cs)
GB (1) GB1561749A (cs)
GR (1) GR61718B (cs)
HU (1) HU176724B (cs)
IE (1) IE44042B1 (cs)
IL (1) IL50777A (cs)
IN (1) IN155731B (cs)
IT (1) IT1067954B (cs)
MX (1) MX146296A (cs)
NL (1) NL7612831A (cs)
NO (1) NO147831C (cs)
OA (1) OA05486A (cs)
PH (1) PH13849A (cs)
PL (1) PL118656B1 (cs)
PT (1) PT65771B (cs)
RO (1) RO76178A (cs)
SE (1) SE427458B (cs)
SU (1) SU984401A3 (cs)
TR (1) TR19637A (cs)
YU (1) YU42921B (cs)
ZA (1) ZA766361B (cs)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4184943A (en) * 1978-12-21 1980-01-22 Uop Inc. Fractionation in an adsorptive hydrocarbon separation process
US4213913A (en) * 1979-03-12 1980-07-22 Uop Inc. Two-stage process for separating mixed fatty-acid esters
JPS5614583A (en) * 1979-07-17 1981-02-12 Nippon Petrochem Co Ltd Separating normal paraffin
US4487688A (en) * 1979-12-19 1984-12-11 Mobil Oil Corporation Selective sorption of lubricants of high viscosity index
US4367364A (en) * 1981-07-30 1983-01-04 Uop Inc. Process for separating normal paraffins using silicalite adsorbent
US4455444A (en) * 1981-07-30 1984-06-19 Uop Inc. Low temperature process for separating hydrocarbons
GB8526812D0 (en) * 1985-10-31 1985-12-04 Shell Int Research Separating branch-from unbranched hydrocarbons
US4648959A (en) * 1986-07-31 1987-03-10 Uop Inc. Hydrogenation method for adsorptive separation process feedstreams
US4992618A (en) * 1988-03-23 1991-02-12 Uop Adsorptive separation process for the purification of heavy normal paraffins with non-normal hydrocarbon pre-pulse stream
WO1993002154A1 (en) * 1991-07-25 1993-02-04 Exxon Chemical Patents, Inc. Adsorption process for liquid separation
US6069289A (en) * 1998-08-31 2000-05-30 Uop Llc Process for separating and recovering multimethyl-branched alkanes
US6106702A (en) * 1998-12-29 2000-08-22 Uop Llc Olefinic hydrocarbon separation process
US7202205B1 (en) 1999-09-01 2007-04-10 Daniel Stedman Connor Processes for making surfactants via adsorptive separation and products thereof
US6395951B1 (en) 2000-09-26 2002-05-28 Uop Llc Adsorptive separation product recovery by fractional distillation
US6483002B1 (en) 2000-09-26 2002-11-19 Uop Llc Integrated fractional distillation for adsorptive separation process
US6348637B1 (en) 2000-09-26 2002-02-19 Uop Llc Multifunction fractionation column for adsorptive separation processes
US6407305B1 (en) 2000-09-27 2002-06-18 Uop Llc Adsorptive separation process for recovery of two paraffin products
US6407301B1 (en) 2000-10-30 2002-06-18 Uop Llc Ethylene production by steam cracking of normal paraffins
US6395950B1 (en) 2000-11-10 2002-05-28 Uop Llc Isomerization with adsorptive separation and dividing wall fractional distillation
RU2003117430A (ru) 2000-11-16 2004-12-10 Юоп Ллк (Us) Способ ажслоюционного раздедения с извлечением пара-ксилола
KR100645660B1 (ko) * 2001-11-09 2006-11-13 에스케이 주식회사 탄화수소 유분으로부터 노말파라핀을 분리하는 공정 및분리된 유분의 활용
US20050101814A1 (en) * 2003-11-07 2005-05-12 Foley Timothy D. Ring opening for increased olefin production
US20060205988A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Rice Lynn H Ethylene production by steam cracking of normal paraffins
CA2693761A1 (en) * 2007-07-10 2009-01-15 Markus Schubert Process for the separation of unbranched hydrocarbons from their branched isomers
US7728187B2 (en) * 2008-06-30 2010-06-01 Uop Llc Adsorbent and process for the separation of meta-xylene from aromatic hydrocarbons
SG10201402262QA (en) * 2009-05-29 2014-08-28 Exxonmobil Chem Patents Inc Parex Unit Feed
FR2952646B1 (fr) * 2009-11-13 2012-09-28 Inst Francais Du Petrole Procede de production de carburants kerosene et diesel de haute qualite et de coproduction d'hydrogene a partir de coupes saturees legeres
US8283511B2 (en) 2010-03-30 2012-10-09 Uop Llc Ethylene production by steam cracking of normal paraffins
WO2011126745A2 (en) 2010-03-30 2011-10-13 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Separation system
US8329975B2 (en) 2010-12-20 2012-12-11 Uop Llc Elimination of residual transfer line raffinate from feed to increase normal paraffin separation unit capacity
US9126875B2 (en) 2013-06-27 2015-09-08 Uop Llc Sorption process with added drying section
RU2540404C1 (ru) * 2013-07-09 2015-02-10 Игорь Анатольевич Мнушкин Способ и установка изомеризации с5-с6 углеводородов с подачей очищенного циркулирующего потока водорода
US9522863B2 (en) 2014-02-28 2016-12-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Xylene separation process
WO2016081113A1 (en) 2014-11-20 2016-05-26 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Xylene separation process and apparatus
US11661385B2 (en) 2021-03-01 2023-05-30 Uop Llc Process for increasing the concentration of normal hydrocarbons in a light naphtha stream

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3306848A (en) * 1964-05-27 1967-02-28 Universal Oil Prod Co Zeolite and zeolite separation process
US3726792A (en) * 1971-09-20 1973-04-10 Texaco Inc Molecular sieve selective adsorption process

Also Published As

Publication number Publication date
SE7612891L (sv) 1977-05-20
YU42921B (en) 1989-02-28
PH13849A (en) 1980-10-22
TR19637A (tr) 1979-09-04
DD128636A5 (de) 1977-11-30
AU503070B2 (en) 1979-08-23
ZA766361B (en) 1977-09-28
DE2649447C2 (de) 1985-02-07
DE2649447A1 (de) 1977-06-08
NL7612831A (nl) 1977-05-23
RO76178A (ro) 1981-11-04
PT65771A (en) 1976-11-01
NO763948L (cs) 1977-05-23
ES453248A1 (es) 1978-02-01
EG12677A (en) 1979-06-30
IN155731B (cs) 1985-03-02
IT1067954B (it) 1985-03-21
GR61718B (en) 1978-12-28
OA05486A (fr) 1981-03-31
CA1058527A (en) 1979-07-17
JPS6049606B2 (ja) 1985-11-02
PL118656B1 (en) 1981-10-31
NO147831C (no) 1983-06-22
PT65771B (en) 1978-04-27
IL50777A (en) 1979-09-30
YU279676A (en) 1982-05-31
CH626597A5 (cs) 1981-11-30
JPS5265202A (en) 1977-05-30
IE44042B1 (en) 1981-07-29
BR7607726A (pt) 1977-10-04
AR229149A1 (es) 1983-06-30
GB1561749A (en) 1980-02-27
IL50777A0 (en) 1976-12-31
NO147831B (no) 1983-03-14
SE427458B (sv) 1983-04-11
FR2332315A1 (fr) 1977-06-17
AU1915676A (en) 1978-05-04
SU984401A3 (ru) 1982-12-23
HU176724B (en) 1981-04-28
FR2332315B1 (cs) 1978-12-22
US4006197A (en) 1977-02-01
MX146296A (es) 1982-06-02
IE44042L (en) 1977-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS212781B2 (en) Method of separating normal paraffins
US4036745A (en) Process for separating normal and isoparaffins
JP4871887B2 (ja) 擬似移動床吸着からの改良された生成物回収方法
KR101453147B1 (ko) 파렉스 유닛 공급물
KR101515738B1 (ko) 흡착 분리 시스템에서의 플러쉬 체적의 감소
US9522863B2 (en) Xylene separation process
US20130153500A1 (en) System and process for recovering products using simulated-moving-bed adsorption
KR101615467B1 (ko) 모사 이동층 흡착을 사용한 생성물을 회수하기 위한 시스템 및 방법
US8933288B2 (en) System and process for flushing residual fluid from transfer lines in simulated moving bed adsorption
US8992779B2 (en) System and process for recovering products using simulated-moving-bed adsorption
TW201304848A (zh) 自吸附分離清洗流體之產品回收
US20130158335A1 (en) System and process for recovering products using simulated-moving-bed adsorption
US20130153503A1 (en) System and process for recovering products using simulated-moving-bed adsorption
TWI524928B (zh) 以模擬移動床吸附法進行產品回收的系統和流程
US20130153502A1 (en) System and process for recovering products using simulated-moving-bed adsorption
US20130153501A1 (en) System and process for recovering products using simulated-moving-bed adsorption
KR20140108259A (ko) 시뮬레이팅된 이동식 베드 흡착을 이용하여 생성물을 회수하기 위한 시스템 및 프로세스
KR810001397B1 (ko) 노르말 파라핀류의 개량된 분리방법