CZ281202B6 - Způsob adsorpční separace normálních parafinických uhlovodíků - Google Patents

Způsob adsorpční separace normálních parafinických uhlovodíků Download PDF

Info

Publication number
CZ281202B6
CZ281202B6 CS91330A CS33091A CZ281202B6 CZ 281202 B6 CZ281202 B6 CZ 281202B6 CS 91330 A CS91330 A CS 91330A CS 33091 A CS33091 A CS 33091A CZ 281202 B6 CZ281202 B6 CZ 281202B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
zone
adsorbent
feed
stream
extract
Prior art date
Application number
CS91330A
Other languages
English (en)
Inventor
Santi Kulprathipanja
Original Assignee
Uop
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 filed Critical Uop
Priority to CS91330A priority Critical patent/CZ281202B6/cs
Publication of CS33091A3 publication Critical patent/CS33091A3/cs
Publication of CZ281202B6 publication Critical patent/CZ281202B6/cs

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

Adsorpční separační postup pro separaci normálních parafinů od ne-normálních uhlovodíků, při němž obsahují parafiny asi 10 až asi 35 atomů uhlíku v molekule. Při postupu se používá molekulového síta, jako adsorbentu, které má účinný průměr kanálků asi 0,5 nm. Zlepšení postupu se dosahuje uváděním proudu nenormálního uhlovodíku do adsorpční zóny za adsorpčních podmínek, aby se zvýšila selektivní adsorpce uhlovodíkových složek s přímým řetězcem obsažených v násadě, které jsou ve styku s adsorbentem, přednostně vůči lehčím uhlovodíkovým složkám s přímým řetězcem, které jsou součástí desorbentu, jsoucího také ve styku s adsorbentem.ŕ

Description

Vynález se týká zlepšeného způsobu oddělování uhlovodíků s přímým řetězcem ze směsné násady obsahující uhlovodíky s přímým řetězcem, rozvětveným řetězcem a v některých případech aromatické uhlovodíky. Při způsobu se dosahuje zlepšení tím, že se v absorpční zóně používá předpulsního proudu. Zlepšení se projevuje zejména ve zvýšení výtěžku těžkých normálních parafinů, tj. parafinů s 10 a více atomy uhlíku, při separaci normálních parafinů od nenormálních uhlovodíků. Tyto těžké normální parafiny mají totiž tendenci k tomu být méně úplné oddělitelné ze směsné násady za použití molekulárního síta, jak adsorbentu, které má průměr kanálků asi 0,5 mm.
Dosavadní stav techniky
Separace různých uhlovodíkových sloučenin za použití selektivních adsorbentů se široce používá v petrolejářském průmyslu, chemickém průmyslu a petrochemickém průmyslu. Adsorpce se často používá v tom případě, kdy je obtížnější nebo nákladnější separovat tytéž sloučeniny jinými postupy, jako například frakční destilací. Jako příklady takových adsorpčních separačních procesů je možno uvést oddělování ethylbenzenu ze směsi xylenů, oddělování konkrétního xylenového isomeru, jako para-xylenu ze směsi aromatických sloučenin s 8 atomy uhlíku, oddělování jednoho cukru, jako je glukóza, ze směsi dvou nebo více cukrů, jako je směs glukózy a fruktózy, oddělování acyklických olefinů od acyklických parafinů a oddělování normálních parafinů od nenormálních uhlovodíků, které zahrnují isoparafiny a cyklické parafiny. Selektivně adsorbovaná látka bude mít normálně stejný počet atomů uhlíku v molekule jako neselektivné adsorbované látky a všechny látky budou mít velmi podobně teploty varu, což je vlastnost, která činí separaci frakční destilací velmi obtížnou. Další obvyklou aplikací adsorpční separace je získávání konkrétní třídy uhlovodíků ze směsi s širokým rozmezím teplot varu, která zahrnuje dvé nebo více tříd uhlovodíků. Jako příklad je možno uvést separaci normálních parafinů s 10 až 14 atomy uhlíku ze směsi, která také obsahuje isoparafiny s 10 až 14 atomy uhlíku. Normální parafiny s přímým řetězcem izolované z takové směsi, které obsahují normální a nenormální uhlovodíky, jsou obvykle užitečné pro další zpracování například na vosk pro svíčky, obalový materiál pro potraviny a detergenty, zatím co rafinátová látka nalézá použití jako lehký mazací olej, nebo motorová nafta.
Adsorpční separace různých chemických sloučenin je dobře rozvinutý a v průmyslu využívaný postup. Jako representativní příklady takových postupů je možno uvést postupy popsané v US patentech č. 3 455 815 a 4 006 197. V obou těchto patentech jsou popsány postupy při nichž se používá adsorpčních sloučenin, typu molekulových sít, pro separaci parafinů s přímým řetězcem ze směsi isoparafinů a normálních parafinů. Základní separace, provozní postupy, podmínky, adsorbenty a násady popsané v těchto patentech jsou podobné tém, kterých je možno používat při způsobu podle vynálezu. V US patentu č. 4 006 197 je zejména popsáno použití vytěsňovacího činidla typu rafinátu v purifikační zóně II, kde
-1CZ 281202 B6 slouží k výplachu rafinátových složek z rtéselektivního prázdného objemu adsorbentu. Tím se dosahuje zvýšené čistoty normálních parafinů v extraktu, v US patentu č. 4 436 533 je popsán způsob kontinuální adsorpční separace normálních parafinů z petrolejového proudu obsahujícího uhlovodíky s 11 až 14 atomy uhlíku postupem v parní fázi. US patent č. 3 392 113 uvádí adsorpční separaci normálních parafinů z uhlovodíkové směsi.
US patent č. 3 053 913 se týká purifikace tzv. těžkých normálních uhlovodíků tj. takových uhlovodíků s přímým řetězcem, • které obsahují alespoň 13 atomů uhlíku v molekule. Patent uvádí použití post-adsorpčního, pre-desorpčního stupně, v němž dochází k eluci lože. Jako eluentu se přitom používá kapalného parafinu a rozvětveným řetězcem, který přednostně obsahuje 4 až 8 atomů uhlíku v molekule. V tomto elučním stupni se vymývá z neselektivního objemu absorbentu (tj. z neselektivního objemu pórů v adsorpčních částicích a z intersticiálního objemu mezi částicemi adsorbentu) residuální (neadsorbovaná) těžká uhlovodíková látka s rozvětveným řetězcem, pocházející z násady, která zůstala ve styku s adsorbentem v důsledku adsorpčního stupně. Kdyby se tato residuální látka nevymyla ze síta, smíchala by se s konečným proudem požadovaného produktu v průběhu desorpčního stupně. Za použití elučního stupně, když se tedy těžký uhlovodík nahradí lehčím uhlovodíkem s rozvětveným řetězcem, se konečný produkt z desorpčního stupně stává snadno čistitelným prostřednictvím frakční destilace nebo jiného obvyklého prostředku. Dosavadní stav techniky tedy uveřejňuje různé metody jak zvýšit čistotu těžkého uhlovodíkového produktu s přímým řetězcem při konvenčních postupech adsorpční separace. Naproti tomu zlepšený postup podle tohoto vynálezu představuje způsob zvyšování výtěžku uhlovodíkové látky s přímým řetězcem o dané čistotě tím, že se do postupu zavede čistě externí neadsorbovaný proud nenormálního uhlovodíku za účelem zvýšení výtěžku extraktového produktu obsahujícího normální uhlovodíky. Tento vnější proud se do procesu zavádí v místě nacházejícím se v adsorpční zóně, bezprostředně za místem v němž se uvádí násada. Někdy se vnější proud mísí s násadou nebo se zavádí v místě uvádění násady.
Podstata vynálezu
Vynález se týká zlepšeného postupu separace normálních a nenormálních uhlovodíků za použití adsorpční separace, při němž se uhlovodíková násada rozděluje na extrakt a rafinát za použití sloupce adsorbentu, který má selektivní adsorpční vlastnosti pro tento extrakt ve srovnání s rafinátem.
Při tomto zlepšeném, postupu se používá předpulsní techniky, kde technika zahrnuje zavádění proudu nenormálního uhlovodíku, který je možno snadno separovat od nenormálních uhlovodíkových složek násady jednoduchou frakcionací. Tento proud nenormálního uhlovodíku se uvádí do sloupce adsorbentů bud za místem v němž je adsorbent poprvé kontaktován s násadou, nebo v tomto místě. To má za následek zvětšenou adsorpci extraktových složek násady, která se projeví zvýšeným výtěžkem extraktové látky. Předpulsní proud nenormálního uhlovodíku se také může přidávat do násady, tj. může se předem mísit s násadou a spolu s ní vstřikovat v místě přívodu násady.
-2CZ 281202 B6
Vynález je obzvláště užitečný a výhodný pro separaci normálních parafinů z násad obsahujících nenormální uhlovodíky, kde jsou přítomny poměrné těžké složky, tj. složky obsahující více než asi 10 atomů uhlíku, zejména více než asi 20 atomů uhlíku a pro snižování sklonu lehčích normálních parafinů v násadě k preferenční adsorpci ve srovnání s těžkými složkami. Toho se dosahuje snížením konkurence nízkomolekulárních normálních parafinů obsažených v desorbentu při obsazování adsropčních míst, které jsou v adsorbentu k dispozici.
Při zlepšeném způsobu podle vynálezu se jako předpulsní látky používá vnějšího nenormálního uhlovodíku, a proto neadsorbované látky. Touto látkou nemusí nutně být materiál takového typu, který se normálně nachází ve směsné násadě, a spíše se jedná o látku, která má užitečné vlastnosti v tom, že umožňuje extraktovým složkám směsné násady, aby se adsorbovaly a nakonec, aby byly izolovány, ve větším rozsahu než bylo dosud možné bez použití tohoto vynálezu.
Předmětem vynálezu je způsob kontinuálního rozdělování proudu uhlovodíkové násady obsahující uhlovodíky s 10 až 35 atomy uhlíku na extraktový proud a rafinátový proud za použití adsorbentu majícího selektivní adsorpční vlastnosti pro extraktovou látku tvořenou normálními uhlovodíky, ve srovnání s rafinátovou látkou tvořenou rozvětvenými uhlovodíky, kde adsorbent je tvořen molekulovým sítem s efektivním průměrem kanálků 0,5 nm, při němž se udržuje tok tekutiny sloupcem adsorbentu, kde sloupec obsahuje zóny mající oddělené pracovní funkce, přičemž tyto zóny jsou spolu propojeny do série a koncové zóny sloupce jsou spojeny za vzniku kontinuálního spojení těchto zón;
ve sloupci se udržuje adsorpční zóna, která je definována jako část adsorbentu umístěná mezi přívodem násady u přední hranice této zóny a odvodem rafinátu u zadní hranice této zóny;
před adsorpční zónou se udržuje purifikačni zóna, která je definována jako část adsorbentu umístěná mezi odvodem extraktu u přední hranice této zóny a přívodem násady u zadní hranice této zóny;
bezprostředně před purifikačni zónou se udržuje desorpční zóna, která je definována jako část adsorbentu umístěná mezi přívodem desorbentu u přední hranice této zóny a odvodem extraktu u zadní hranice této zóny;
proud přiváděné násady obsahující extraktovou látku a rafinátovou látku se uvádí do předního konce adsorpční zóny, čímž se extraktová látka selektivně adsorbuje na části adsorbentu v této zóně;
ze zadního konce adsorpční zóny se odvádí rafinátová látka;
z adsorbentu v desorpční zóně se vytěsňuje extraktová látka zaváděním desorbentu tvořeného směsí uhlovodíku se 4 až 8 atomy uhlíku do předního konce desorpční zóny;
-3CZ 281202 B6 ze zadního konce desorpční zóny se odvádí extraktový proud obsahující extraktovou látku vytěsněnou z adsorbentu v desorpční zóně, na nějž byla adsorbována při styku a proudem násady v době, kdy tvořila tato část adsorbentu adsorpční zónu;
sloupcem částic adsorbentu se ve směru kupředu, s ohledem na směr toku v adsorpční zóně, posunuje adsorpční, purifikační a desorpční zóna za účelem kontinuální separace proudu uváděné násady na extraktový proud a rafinátový proud, jehož podstata spočívá v tom, že se v adsropční zóně sloupce udržuje subzóna nenormálního uhlovodíku, tvořeného rozvětvenými parafiny, se 4 až 8 atomy uhlíku, přičemž tato subzóna je umístěna bezprostředně za přívodem proudu násady a je definována jako část adsorbentu umístěného místě přívodu násady nebo mezi místem přívodu násady u přední hranice této subzóny a přívodem nenormálního uhlovodíkového proudu u zadní hranice této subzóny;
přiváděný proud nenormálního uhlovodíku se vede do nenormální uhlovodíkové subzóny za účelem selektivní adsorpce extraktové látky, jsoucí v kontaktu s adsorbentem, přednostně vzhledem k adsorpci desorbentu, přičemž pojmy přední, zadní, před a za se vztahují ke směru opačnému vzhledem ke sméru toku.
Přehled obrázků na výkrese
Vynález bude blíže vysvětlen na připojeném výkrese, kde na obr. 1 je znázorněno zjednodušené blokové schéma separačního postupu se simulovaným pohyblivým ložem, které má konfiguraci podle dosavadního stavu techniky a na obr. 2 je znázorněno zjednodušené blokové schéma separačního postupu, v němž je uplatněno přednostní provedení vynálezu. Na tomto obr. je znázorněno obvyklé relativní umístění nenormální uhlovodíkové (předpulsní) subzóny a alternativní místa pro přivádění proudu nenormálních uhlovodíků.
Na obr. 1 je vztaženo značkou 1 označen přívod desorbentu do postupu vztahovou značkou 2 je označen přívod násady do postupu: vztahovou značkou 2 je označen odvod extraktového produktu; vztahovou značkou 4 je označen odvod rafinátového produktu vztahovou značkou 6 je označen odvod případného recirkulačniho proudu, který je popsán dále. Adsorpční nádoba je rozdělena na části I, II. III a IV, které v uvedeném pořadí představují adsorpční, purifikační, desorpční a popřípadě nárazníkovou zónu simulovaného pohyblivého lože při adsorpčním způsobu separace podle dosavadního stavu techniky. Sloupec může obsahovat jakýkoliv počet adsropčních lóží, přičemž nejobvyklejší je, když obsahuje 8 až 24 loží o stejné velikosti. Počet loží v každé zóně se může měnit v závislosti na separačních podmínkách a celkovém počtu použitých loží. Při celkovém počtu 24 loží bude adsorpční zóna obvykle obsahovat 4 až 7 loží, purifikační zóna 6 až 8 lóží, desorpční zóna 7 až 9 lóží a nárazníková zóna 0 až 2 lože.
-4CZ 281202 B6
Na obr. 2 je vztahovou značkou 1 znázorněn přívod desorbentu do postupu; vztahovou značkou 2 je znázorněn přívod násady do postupu vztahovou značkou 3 odvod extraktového produktu; vztahovou značkou 4 odvod rafinátového produktu; vztahovou značkou 5 přívod nenormálního uhlovodíkového proudu (někdy označovaného jako předpulsní proud). Část nádoby s adsorbentem označené vztahovými značkami I, II, III. IV označují tak, jako na obr. 1 adsorpční, purifikační a desorpční zónu a případnou nárazníkovou zónu simulovaného pohyblivého lóže při adsorpčním postupu podle tohoto vynálezu. Část nádoby s adsorbentem označená vztahovou značkou I představuje část adsorpční zóny ležící mezi přívodem násady a přívodem nenormálního uhlovodíkového předpulsního proudu. V některých případech, které také spadají do rozsahu tohoto vynálezu, může být tato subzóna infinitesimálně malá nebo může vůbec zmizet, jako je tomu v tom případě, když předpulspí nenormální uhlovodíkový proud vstupuje do sloupce v místě ležícím právě před místem uvádění násady, nebo když se předem mísí s násadou uvádí se do sloupce adsorbentu přívodem 2 pro násadu.
Vztahovou značkou 6. je označen odvod případného recirkulačního proudu, který se skládá hlavně z desorbentu, který se může recirkulovat do postupu přívodem 1 pro proud desorbentu. Účelem je vytvoření negativního nebo vzestupného proudu v nárazníkové zóně, aby se zabránilo rafinátovým látkám vstoupit do proudu extraktu.
Vztahovou značkou 7 je označen přívod proplachovacího proudu, který odpovídá postupu popsanému v US patentu č. 4 006 197, ilustrovanému ve srovnávacím příkladu 4 této přihlášky. Vztahovou značkou 8, je označen přívod látky rafinátového typu, který je umístěn v blízkosti odvodu 4, rafinátového proudu, jak je to ilustrováno ve srovnávacím příkladu 5 této přihlášky.
Ačkoliv může sloupec obsahovat libovolný počet loží, pro dosažení ekonomické a účinné separace podle vynálezu se dává přednost 8 až 14 lóžím. Počet lóží v každé zóně se může volit tak, jak je to ilustrováno u 24 lóžového sloupce popsaného shora, v němž nenormální uhlovodíková subzóna I, může obsahovat od 0 až 2 lóží adsropční zóny nejblíže přívodu 2 pro násadu. Odvod 6 recirkulačního proudu je umístěn uprostřed této případné zóny, pokud se jí používá. Přívod 7 proplachovacího proudu může být umístěn o jedno nebo 2 lóže za odvodem 3 extraktu. Přívod 8 proudu látky rafinátového typu může být umístěn o 1 nebo 2 lóže před odvodem 4 rafinátového produktu.
Podrobný popis vynálezu
Při zlepšeném postupu adsropční separace se normální parafiny, tj. uhlovodíky, s přímým řetězcem obsažené v násadě selektivně adsorbují na adsorbentu přednostně, před nenormálními uhlovodíky, které jsou také přítomny v kapalině, s níž je adsorbent v kontaktu. Kdyby byl s tímto adsorbentem ve styku uhlovodíkový materiál obsahující pouze jeden počet atomů uhlíku, dospěla by adsorpce nakonec k rovnovážné separaci, diktované použitým adsorpčním systémem. V takovém případě by se konkrétní provozní podmínky volily tak, aby se dosáhlo požadovaného přiblížení k rovnováze s ohledem na relativní adsorpční vlastnosti použité násady. Normální uhlovodíky přítomné v násadě by se tedy získáva-5CZ 281202 B6 ly v požadované míře a neztrácely by se v rafinátovém proudu. V praxi je nutno učinit kompromis, protože násada je tvořena směsí nejen pokud se týče molekulární orientace, ale také pokud se týče molekulové hmotnosti. S ohledem na vlastnosti adsorbentu, projevující se přenosem hmoty ve vztahu ke všem různým složkám směsi, bude mít daný absorbent tendenci adsorbovat uhlovodíky s přímým řetězcem o poměrně nízké molekulové hmotnosti přednostně, před uhlovodíky s relativně vyšší molekulovou hmotností. (Promineme-li vliv molekulové hmotnosti, budou se normální uhlovodíky vždy adsorbovat přednostně před nenormálními uhlovodíky). Zdá se, že je tomu tak proto, že malé pohyblivější molekuly s relativně nižší molekulovou hmotností uhlovodíků s přímým řetězcem se snadněji pohybují po selektivních otvorech pórů. V praxi je potom výtěžek normálních parafinů o daném počtu atomů uhlíku závislý na konkrétním počtu uhlíkových atomů normálního parafinu. Tento úkaz způsobuje problémy při průmyslovém využití protože v násadách se širokým rozmezím počtu atomu uhlíku a zvláště v relativně těžkých směsných násadách, se při použití adsorpčnich postupů podle dosavadního Sravu techniky nezískávají složky násady s vyšším počtem atomu uhlíku v požadované míře, tj. ve stejné míře, jako složky násady s nižším počtem atomu uhlíku. Jako specifický případ pro ilustraci tohoto problému je možno uvést separaci uhlovodíkových látek s přímým řetězcem ze směsi obsahující uhlovodíky s přímým a rozvětveným řetězcem, jestliže taková směs obsahuje uhlovodíky mající asi 10 až asi 35 atomů uhlíku v molekule. V takovém případě je výtěžek látky s přímým řetězcem (tj. hmotnostní množství uhlovodíkové látky, s přímým řetězcem o dané molekulové hmotnosti získané z proudu extraktového produktu dělené množstvím této uhlovodíkové látky s přímým řetězcem přítomným v násadě pro tento postup) zhruba nepřímo úměrný počtu atomů uhlíku v molekule konkr. látky s přímým řetězcem. Ačkoliv k tomuto jevu pravděpodobné dochází u všech směsných násad s látkami o různém počtu atomů uhlíku, je nejvýraznější ve shora ilustrovaném případě, v důsledku zdůrazněného účinku vysoké molekulové hmotnosti na výtěžek uhlovodíků s přímým řetězcem. Jinými slovy, účinek relativně vysoké molekulové hmotnosti na výtěžek uhlovodíků přímým řetězcem se sice dostavuje u všech délek uhlíkatých řetězců, ale prakticky je měřitelný a obvykle má průmyslový význam jen tehdy, je-li počet atomů uhlíku asi 10 nebo vyšší. Nejvýznamnější je při počtu atomů uhlíku 14 nebo více. Výtěžek uhlovodíkové látky s přímým řetězcem je sice možno zvýšit tím, že se pracuje při zvýšených teplotách, nicméně v určitém okamžiku se stává získávání těžkých uhlovodíků s přímým řetězcem průmyslové nevyužitelné, nebo u velmi těžkých látek se nakonec blíží k nule v důsledku velmi nízkého přenosu hmoty v případě těchto těžkých látek s přímým řetězcem do selektivních pórů absorbentu a/nebo z nich ven.
Úkolem vynálezu je tedy vyvinout zlepšený způsob adsorpční separace normálních parafinů z násady obsahující normální a nenormální uhlovodíky, tak, aby se zvýšil celkový výtěžek normálních parafinů. Dalším úkolem tohoto vynálezu je dosáhnout zlepšení výtěžku uhlovodíků s přímým řetězcem s relativně vyšší molekulovou hmotností, které jsou přítomny ve směsné násadě. Těchto úkolů je možno dosáhnout za použití techniky, která je v tomto popisu označována jako předpulsni technika.
-6CZ 281202 B6
Proud násady do postupu musí obsahovat směs normálních parafinů a nenormálních uhlovodíků. Nenormální uhlovodíky mohou zahrnovat cyklické sloučeniny a nebo rozvětvené uhlovodíky. Používá se přednostně násady, která byla předčišténa, jako např. zpracováním vodíkem, aby se odstranila jakákoliv popřípadě přítomná podstatná množství síry, kyslíku, dusíku nebo olefinických sloučenin. Směsná násada bude obvykle obsahovat látky s počtem atomů uhlíku 3 nebo více. Jako typické násady je možno uvést směsi parafinů s 10 až 14 atomy uhlíku, směsi parafinů s 13 až 30 atomy uhlíku, směsi parafinů s 15 až 25 atomy uhlíku, směsi parafinů s 24 až 26 atomy uhlíku, nebo 26 až 28 atomy uhlíku, spolu s nenormálními uhlovodíky vroucími ve stejném rozmezí teplot. Vzhledem k tomu, že uhlovodíky s rozvětveným řetězcem a alicyklické uhlovodíky mají poněkud odlišné teploty varu ve srovnání s odpovídajícími normálními atomy uhlíku se stejným počtem atomů uhlíku, budou mít nenormální uhlovodíky podobné rozmezí počtu atomů uhlíku, i když trochu posunuté. Mohou být také přítomny aromatické uhlovodíky. Jiným^ slovy, směsná násada může obsahovat normální parafiny s počtem atomů uhlíku od asi 10 do asi 35 atomů uhlíku a nenormální uhlovodíky s přibližně stejným rozmezím.
Adsorpční separační postupy je možno provádět za použití různých pracovních postupů. Tak například může být adsorbent umístěn ve formě pevného lóže, nebo může být transportován adsorpční zónou ve formě pohyblivého lóže. Kromě toho se také může používat technik pro simulaci pohybu adsorpčního lóže. Adsorpční separační zóna může proto obsahovat jednoduchý systém s lóží typu swing-bed, v němž se jednoho nebo více lóži s adsorbentem používá pro zachycování požadované chemické sloučeniny nebo sloučenin, zatímco dříve použitá lóže se regenerují desorbentem a popřípadě současným zvýšením teploty, snížením tlaku, nebo kombinací dvou nebo více těchto běžně používaným regeneračních technik. Další obměna při provozu adsorpční separační zóny vyplývá z možnosti provozovat lóže s adsorbentem za podmínek parní nebo kapalné fáze. Použití postupů prováděných v kapalné fázi se dává přednost. Určitých výhod se dosáhne za použití simulovaného pohyblivého lóže s adsorbentem. Tyto výhody zahrnují kontinuální výrobu vysoce čistého proudu produktu, za současného zamezení odéru adsorbentu. Přednostně se simuluje protiproudový tok lóže s pevným adsorbentem vůči různým vstupujícím kapalným proudům, jako je proud násady a proud desorbentu.
Při této simulaci dochází ke dvěma separátním akcím. První z nich je udržováni čistého toku tekutiny ložem adsorbentu ve směru opačném vůči směru simulovaného pohybu adsorbentu. To se provádí za použití čerpadla, které je operativně připojeno takovým způsobem, aby se dosáhlo této cirkulace po celé délce lóže s adsorbentem. Druhá akce zahrnuje simulaci pohybu adsorbentu a spočívá v periodickém uskutečněném pohybu umístěni různých zón, jako je adsorpční zóna, podél délky lóže s adsorbentem. Tento skutečný pohyb umístění různých zón se provádí postupně v jednom směru tak, že periodicky postupují vpřed místa, v nichž vstupní proudy vstupují do lóže s adsorbentem, a místa z nichž se výstupní proudy odvádějí z lóže s adsorbentem. Mění se pouze umístěni těchto zón definovaných příslušnými přívodními a odvádécími místy podél lóže s adsorbentem. Samostatné lóže s adsorbentem je pevné a nepohybuje se.
-7CZ 281202 B6
Lóže s adsorbentem může být obsaženo y jedné nebo více oddělených, mezi sebou propojených nádobách, kterých je obvykle 8 až
24. Ve velkém počtu míst podél délky lóže s adsorbentem jsou vytvořeny otvory s připojeným potrubím, které umožňují přivádění a odvádění kapaliny. V každém z těchto bodů je přednostně průřez lóže s adsorbentem omezen distributorem - kolektorem kapaliny. Tímto zařízením může být zařízení podobající se zařízením, která jsou popsána v US patentech číslo 3 208 833; 3 214 247 a 3 523 762. Tyto distributory a kolektory slouží pro zajištění a udržování pístového toku tekutiny podél délky lóže s adsorbentem. Dva body, v nichž kterýkoliv proud vystupuje do lóže s adsorbentem a odpovídající výstupní proud opouští lóže s adsorbentem, jsou vzájemně odděleny alespoň dvěma nebo více potenciálními místy přivádění násady nebo odváděčími body, kterých se nepoužívá.
Postupného pohybu (po jednotlivých krocích) adsorpční zóny se dosahuje periodickým postupem skutečných míst přivádění kapaliny, nebo odváděčích míst ve směru k následujícím potenciálním bodům. To znamená, že při každém postupu adsorpční zóny směrem vpřed se budou pohybovat hranice, u nichž každá zóna začíná a končí o poměrně rovnoměrnou vzdálenost mezi dvěma vedlejšími potenciálními body přivádění nebo odvádění kapaliny. Většina zóny tím není ovlivněna a zůstává nedotčena, protože zóna se rozprostírá přes několik míst transferu tekutiny.
Přepojování toku tekutiny na těchto různých místech se může provádět pomocí rozdélovaciho potrubí s několika ventily, nebo za použití rotačního ventilu. Pro regulaci provozu rotačního ventilu nebo rozdélovaciho potrubí se používá ústředního digitálního regulátoru.
Pod pojmem směsná násada, jak se ho používá v tomto popisu, se rozumí proud, který obsahuje násadu a který se uvádí do lóže s adsorbentem za účelem izolace extraktové složky. Proud směsné násady bude obsahovat jednu nebo více extraktových složek a jednu nebo více rafinátových složek. Pod pojmem extraktová složka se rozumí chemická sloučenina, která se přednostně adsorbuje v použitém adsorbentu ve srovnání s rafinátovou složkou. Obvykle je pojem extraktová složka synonymní s požadovaným produktem, který se má při tomto postupu získat. Tak například, při přednostním provádění způsobu podle vynálezu se normální parafiny selektivně adsorbují ve srovnání s nenormálními uhlovodíky a tvoří extraktovou složku, která se získává jako produkt. Jiné chemické sloučeniny, které byly přítomny ve směsné násadě, kterými jsou při přednostním provedení vynálezu obvykle hlavně isoparafiny, se stávají rafinátovými složkami. V tomto případě bude rafinát bohatý na isoparafiny často také považován za konečný produkt, vzhledem k možnosti jeho použití jako složka vysokooktanového motorového paliva, zatímco extrakt by se mohl nasazovat dostupně isomerizace parafinu nebo by se ho mohlo používat jako násady pro výrobu mastných kyselin, chlorparafinu nebo výrobu alfa-olefinů. Mohlo by se ho používat i jinými způsoby, například způsoby uvedenými shora.
Pojmu extraktový proud (proud extraktu) se používá pro označení proudu, který obsahuje extraktové složky původně přítomné ve směsné násadě, které byly desorbovány z lóže adsorbentu působením
-8CZ 281202 B6
Pod pojmem rafinátový proud se s adsorbentem, který obsahuje směsné násady. Rafinátový proudu desorbentu. Složení extraktového proudu za výstupu z lóže s adsorbentem se bude normálně měnit s časem a může ležet v rozmezí přibližně od 100 % molárních extraktových složek do asi 100 molárních % desorbenových složek, rozumí proud vznikající v lóži většinu rafinátových složek z původní proud je v podstatě tvořen neadsorbovanými složkami směsné násady a zaváděným proudem nenormálního uhlovodíku a desorbentovými složkami, které jsou zachyceny v průběhu průchodu adsorpční zónou. Jak proud extraktu, tak proud rafinátu se normálně vede do zpětně promíchané akumulační zóny a teprve potom se vedou na příslušné frakcionační sloupce.
Pod pojmem vstupní proud nenormálního uhlovodíku nebo předpulsní proud se rozumí proud, v němž je koncentrace normálních uhlovodíků nižší, než je koncentrace normálních uhlovodíků v místě, v němž tento proud vstupuje do lože s adsorbentem. Přednostně tento proud v podstatě neobsahuje žádné normální uhlovodíky. Tento proud se přednostně zavádí do sloupce s adsorbentem bezprostředně za místem, v němž dochází ke styku adsorbentu s proudem násady. Může se také uvádět spolu s proudem násady, nebo o jedno nebo dvě lóže za vstupem násady. Také se může uvádět ve formě pulsu nenormálních uhlovodíků vstupním místem pro násadu, před tím než se přívod násady obnoví. Jak je ukázáno v následujících příkladech, je také možný, a do rozsahu vynálezu spadá postup, při němž se proud nenormálních uhlovodíků předběžně míchá s násadou a ve formě směsi uvádí místem pro přívod násady. Při této alternativě se dosáhne stejných výsledků a výhod. Jednou z funkcí, kterou tento proud má, je vyplachování normálních uhlovodíků s nízkou molekulovou hmotností, které pocházejí z desorbentu, z prázdného objemu adsorbentu, a tím místní snižování koncentrace těchto normálních uhlovodíků v kapalině obklopující částice adsorbentu. Snížení koncentrace normálních parafinů s nízkou molekulovou hmotností, které pocházejí z desorbentu, zjevně snižuje konkurenci mezi relativné těžšími normálními uhlovodíky pocházejícími z násady a těmito relativné lehčími normálními uhlovodíky o dostupné selektivní póry adsorbentu. Tím se umožni dosáhnout vyššího výtěžku těžších normálních uhlovodíkových látek. Normální uhlovodíky s relativné vyšší molekulovou hmotností, které pocházejí ze směsné násady, se tedy adsorbují (a tedy nakonec získávají jako extraktový produkt) ve větší míře, než je tomu v případě, kdy se předpulsni techniky nepoužívá. Celkový výtěžek normálních parafinů z násady se tím podstatné zlepší, v důsledku zvýšeného výtěžku těžších normálních parafinů obsažených v násadě.
Jako přednostní látky, které přicházejí v úvahu, pro přiváděný proud nenormálních uhlovodíků, je možno uvést rozvětvené parafiny, které mají nižší teplotu varu než násada, aby se usnadnila jejich regenerace z extraktu. Takové látky lze totiž oddělovat běžnými frakcionačními postupy. Přednostně je nemorální uhlovodík stejný jako nemorální uhlovodík použitý v desorbentu, protože tím se dále zjednoduší získávání této látky z proudu extraktu a proudu rafinátu. Jako jiné nenormální uhlovodíky, kterých je možno použít, je možno uvést cyklické alifatické, nebo alicyklické uhlovodíky a aromatické uhlovodíky, které mají teplotu varu nižší než násada, a jejich směsi.
-9CZ 281202 B6
Pod pojmem desorbent se rozumí chemická sloučenina, která je schopna desorbovat extraktovou složku z lóže absorbentu. Proudem desorbentu se rozumí proud, v němž je desorbent unášen na lože s adsorbentem. Jako desorbentu se přednostně používá uhlovodíku, který je možno snadno oddělovat od extraktové rafinátové složky frakční destilací. Desorbent by proto měl obsahovat odlišný počet atomů uhlíku, přednostně nižší počet než má extraktová složka. Při přednostním provedení způsobu podle vynálezu, při němž se oddělují normální parafiny od nenormálních parafinů, je desorbentový proud přednostně bohatý na normální parafiny, které mají molekulovou hmotnost, to jest počet atomů uhlíku, nižší než směsná násada. Molární poměr normálních parafinů k nenormálním isoparafinům a cyklickým uhlovodíkům v desorbentu by měl přednostně být vyšší než asi 2:1. Přednostní normální parafiny v desorbentu obsahují 4 až 8, zejména 5, 6 nebo 7 atomů uhlíku. Jako nenormálních uhlovodíků, pokud jsou přítomné, v desorbentu, se používá parafinů s rozvětveným řetězcem o nízké molekulové hmotnosti, tj. s nižším počtem atomů uhlíku, než má směsná násada. Obzvláštní přednost se dává parafinům s rozvětveným řetězcem obsahujícím 4 až 8 atomů uhlíku v molekule, například isobutanu, isopentanu, isohexanu a isooktanu.
Přednostní konfigurace adsorpční separační zóny a přednostní technika práce se simulovaným pohyblivým ložem jsou popsány podrobněji v dříve uvedených US patentech č. 3 392 113, 3 455 815, 4 006 197 a 2 985 589. V těchto odkazech jsou popsány vhodné pracovní podmínky, způsoby, a vhodné adsorbenty pro použití při separaci isoparafinů a jiných nenormálních uhlovodíků, jako aromatických uhlovodíků, od normálních parafinů. Další informace o adsorpčních technikách.a přednostních způsobech provádění těchto postupů jsou uvedeny v US patentech č. 3 617 504, 4 133 842 a 4 434 051. Informace, vztahující se k vhodnému rotačnímu ventilu, jsou uvedeny v US patentu č. 3 040 777. Úplně odlišný typ adsorpční separace se simulovaným pohyblivým ložem, kterého lze použít pro isolaci isoparafinů, nebo normálních parafinů je popsán v US patentu č. 4 402 832 a 4 498 991. Tyto postupy simulují kontinuální souproudový pohyb absorbentu vzhledem k toku tekutiny, zatím co přednostní adsorpční separační techniky používají simulovaného proudového pohybu adsorpčního materiálu vůči proudu tekutiny.
Jako přednostní podmínky pro komory obsahující adsorbent, v separačním stupni je možno uvést teplotu 25 až 350 ’C a tlak v rozmezí od tlaku atmosférického (101,3 kPa) do přetlaku 3 000 kPa. Obvykle se používá takového tlaku, který postačuje pro udržování kapalné fáze ve všech místech adsorpčního separačního procesu. Zvláště výhodná je teplota od 120 do 250 C a přetlak od 600 do 7 500 kPa. Nejvýhodnější je teplota od 185 do 225 °C. Při pulsních zkouškách simulujících postup podle vynálezu, bylo také pozorováno, že čistý retenční objem byl do značné míry rovnoměrně snížen o asi 4 ml v případech všech normálních uhlovodíků obsahujících 10 až 20 atomů uhlíku, při zvýšení teploty ze 185 na 225 *C. To ukazuje na vyšší rychlost desorpce a tedy na možné zkrácení délky cyklu. Adsorbenty, kterým se dává přednost při separaci normálních parafinických uhlovodíků od neparafinických uhlovodíků, mají poměrně rovnoměrný průměr pórů asi 0,5 nm, jako má v obchodné dostupné molekulové síto typu 5 A.
-10CZ 281202 B6
Bylo zjištěno, že pro dosažení nej lepších výsledků při provádění způsobu podle vynálezu by měl poměr Lp/A, kde Lp představuje tokovou rychlost přiváděného předpulsního proudu a A představuje (simulovanou) tokovou rychlost adsorbentu mít hodnotu 4 až 5. Tedy v příkladech, kde A je 55 ml/h, Lp je přednostně 220 až 275 ml/h.
Následující příklady mají za úkol lépe popsat způsob podle vynálezu. Příklady mají pouze ilustrativní charakter a rozsah vynálezu v žádném ohledu neomezují. *
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 < φ (dosavadní stav techniky)
Následující data z poloprovozní jednotky byla získána bez použití vynálezu, a proto představují referenční bod pro posouzení užitečnosti techniky s předpulsním proudem vzhledem k dosavadnímu stavu techniky. Do poloprovozní adsorpční separační jednotky s pohyblivým ložem takového typu, jaký je schematicky znázorněn na obr. 1, která se skládá z 24 lóží umístěných vertikálně, přičemž vrchní a spodní lóže jsou spolu propojena za účelem dosaženi kontinuálního toku, se předloží 460 ml adsorbentu UOP, typ 5 A. Jednotka se provozuje při teplotě 200 ’C, přetlaku asi 2 100 kPa a při délce pracovního cyklu rotačního ventilu 1 h. V této konfiguraci se adsorpční zóna skládá ze sedmi lóží, purifikační zóna ze sedmi lóží, desorpční zóna z osmi lóží a případná nárazníková zóna ze dvou lóží. V následujícím popisu se lóže počítají od spodu a používá se vstupních a výstupních proudů jako na obr. 1. Na začátku cyklu se násada vstřikuje do horní části lože 7, rafinát se odvádí ze spodní části lóže 1, desorbent se vstřikuje na horní část lóže 22 a extrakt se odvádí ze spodní části lóže 15. Tok ve všech zónách s výjimkou nárazníkové zóny IV je směrem shora dolů, v nárazníkové zóně IV je tok negativní, nebo-li vzestupný, aby se zabránilo rafinátu vstupovat do proudu extraktu. Recirkulovaný proud (odvod 6) se odvádí z vrchní části lóže 23 a recirkuluje do spodní části lóže 23 jako desorbent. Periodicky se recirkulační proud odvádí z postupu a nahrazuje se přídavným čerstvým desorbentem. Tím s ustavuje negativní tok v zóně IV a snižuje se množství desorbentu, které je nutno odstraňovat z rafinátu při frakcionaci, ale jinak se nijak neovlivňuje čistota rafinátu. Jako směsné násady se používá syntetické směsi normálních uhlovodíků s 22 a 28 atomy uhlíku a směsi isoparafinů s 10 až 17 atomy uhlíku. (1-^10-17)- Složení v % hmot, a průtokové rychlosti různých proudů jsou uvedeny v následující tabulce 1.
-11CZ 281202 B6
Tabulka 1
složka obsah složky v proudu (% hmot.)
násada extrakt rafinát desorbent
n_c22 35 2,1 1,8 0
n_c28 35 0,6 3,4 0
i-c10-17 30 0,1 3,8 0
isooktan 0 30
97,2 91,0
n-oktan 0 70
celkem 100 100 100 100
průtoková rychlost
(cm3.h“1) 35 363 300 586
předpuls není
Čistota normálních parafinů v extraktu vypočítaná ze shora uvedených dat je 96,4 %. Výtěžek normálních parafinů je 30 %.
Příklad 2
Stejné poloprovozní jednotky se simulovaným pohyblivým ložem, jaké bylo použito v příkladu 1, se použije i pro provádění předpulsní techniky podle toho vynálezu. Při této technice se proud nenormálních uhlovodíků (jehož- složení a průtoková rychlost jsou uvedeny dále) uvádí přívodem 5 do horní části lóže 6 adsorpčního sloupce, tj. o jedno lože pod přívod násady. Další proudy zůstávají jako v příkladě 1 a používá se adsorbentu stejného typu, ve stejném množství, stejné délky cyklu, násady a desorbentu o stejném složení, stejné teploty a stejného tlaku, jako v příkladu 1. Složení v % hmot, a průtokové rychlosti různých proudů jsou uvedeny v tabulce 2.
Tabulka 2 složka obsah složky v proudu (% hmot.) násada extrakt rafinát desorbent
n_C22 35 3,0 0,7 0
n C28 35 1,9 1,4 0
ÍSO-C10_17 30 0,1 2,2 0
isooktan 0
95,0 95,7
n-oktan 0 70
celkem 100 100 100 100
průtoková rychlost
(cm3.h“1) 35 367 548 583
průtoková rychlost
předpulsního proudu (100 % isooktan) 247/
cm3.h”1
-12CZ 281202 B6
V tomto příkladu je čistota normálních parafinů v extraktu 98 %, výtěžek je 61 t.
Diskuse příkladu 1 a 2.
Jak je zřejmé podle vynálezu se absorbent/desorbent směsi normálních a ze shora uvedených dat, za použití způsobu podstatně zlepší schopnost dané kombinace selektivně adsorbovat normální parafiny ze nenormálních uhlovodíků. Ze srovnání dat z příkladu 2 s daty z příkladu 1 konkrétné vyplývá, že výtěžek normálních uhlovodíků s 22 a 28 atomy uhlíku, které jsou na počátku přítomny ve směsné násadě, je v příkladu 2 podstatně vyšší než v přikladu 1, za použití stejného zařízení a stejných ostatních provozních podmínek, ale bez použití tohoto vynálezu.
Důležité také je, že bez použití tohoto vynálezu se nejen sníží celkový výtěžek normálních parafinů, ale také je jasně zřejmé, že výtěžek jednotlivých normálních parafinů, které jsou na počátku přítomny ve směsné násadě, se mění nepřímo úměrně s počtem atomů uhlíku tohoto normálního parafinu. Naproti tomu z příkladu 2 je jasně zřejmé, že ve zkoušeném uhlíkovém rozmezí se použití tohoto vynálezu projeví podstatným snížením tohoto rozdílu. Dále, jak je ukázáno v následujícím příkladu 6, tento rozdíl je možno eliminovat a jak normální těžší, tak normální lehčí parafiny je možno získávat ve stejném rozsahu.
Příklad 3
Opakuje se příklad 2, pouze s tím rozdílem, že se násada nenormálního uhlovodíku smíchá se směsnou násadou a zavádí se do horní části lože 7 adsorpčního sloupce spolu se směsnou násadou přívodem 2. Složení a průtokové rychlosti různých proudů jsou uvedeny v následující tabulce 3 a ukazují, jakých zlepšených výsledků je možno dosáhnout při provádění této alternativy podle vynálezu.
Tabulka 3
složka obsah složky v proudu (% hmot.)
násada extrakt rafinát desorbent
n-c22 35 3,3 0,7 0
n-C2 35 1,9 1,9 0
iso-C10_17 30 0,2 2,8 0
isooktan 0 30
94,6 94,6
n-C8 0 100
průtoková rychlost
(cm3.h1) 35 393 365 581
průtoková rychlost
nenormálního uhlovodíku (100% isooktan) 240 cmJ.h χ
-13CZ 281202 B6
Čistota extraktového produktu je 96,3 % a jeho výtěžek je
68,2 %.
Příklad 4 (srovnávací)
Stejná poloprovozní jednotka se simulovaným pohyblivým ložem, jaké bylo použito v příkladu 2, se modifikuje tak, aby bylo možno zavádět proud nenormálních uhlovodíků do purifikační zóny II sloupce adsorbentu přívodem 7, 2 lóže ve směru toku za odvodem 2 extraktu, způsobem popsaným v US patentu č. 4 006 197, přičemž v tomto v US patentu se popisuje zavádění vytěsňovacího činidla rafinátového typu. Použije se stejného proudu nenormálních uhlovodíků (100% isooktan) stejného množství a typu adsorbentu, stejné délky cyklu a stejného složení násady a desorbentu, jako v příkladu 2. Složení v % hmot, a průtokové rychlosti jsou uvedeny v tabulce 4. Jedná se o průběžné hodnoty ze tří pokusů.
Tabulka 4
složka obsah složky v proudu (% hmot.)
násada extrakt rafinát desorbent
n-c22 35 1,97 1,2 0
nC28 35 0,97 2,23 0
iso-C10_17 30 stopy 2,63 0
97,0 93,94
n-C8 0 70
průtočná rychlost
(cm3.h“1) 35 466 488 576
průtočná rychlost Ί
vytésňovací činidla (100% isooktan) 240 cmJ’h 1
Čistota vypočítaná se shora uvedených dat je 99 % a výtěžek
47,1 %. Ačkoliv je možno získat extrakt ve vysoké čistotě, jak uvádí Bieser, výtěžek je dosti nízký.
Příklad 5 (srovnávací)
Stejná poloprovozní jednotka se simulovaným pohyblivým ložem, jaké bylo použito v příkladu 2, se modifikuje tak, aby bylo možno zavádět proud nenormálního uhlovodíku do adsorpční zóny I adsorpčního sloupce přívodem 8, 1 lóže ve směru proudu před odvodem 4 rafinátového proudu a 5 lóží za přívodem 2 násady, za účelem demonstrace účinku, kterého se dosáhne při zavádění proudu nenormálního uhlovodíku v takovém místě adsorpční zóny, které je vzdálené od přívodu směsné násady. Použije se stejného proudu nenormálního uhlovodíku (100% isooktan) stejného množství a typu adsorbentu, stejné délky cyklu a stejného složení násady a desorbentu jako v příkladu 2. Složení v % hmot, a průtokové rychlosti jsou uvedeny v následující tabulce 5. Jedná se vždy o průměrné hodnoty ze 3 pokusů.
-14CZ 281202 B6
Tabulka 5 (% hmot.)
složka obsah složky
násada extrakt rafinát desorbent
^22 35 2,33 0,73
^28 35 0,47 1,40
iso-C-10_17 30 0,1 1,43
isooktan 0 30
97,1 96,44
n-Cg 0 70
průtoková rychlost (cm3/h) 568,7 363,3 585
průtoková rychlost nenormálního uhlovodíku 100% isooktan) _ 240 cm3.h_1
Čistota extraktového produktu je 99 % a jeho výtěžek je
4S,7 %. Iv tomto případě je možno dosáhnout vysoké čistoty a výtěžek je nižší, než jakého je možno dosáhnout při způsobu podle vynálezu.
Příklad 6
Opakuje se postup popsaný v příkladu 3, za použití stejné poloprovozní jednotky, upravené pro způsob podle vynálezu pouze s tím rozdílem, že sé jako desorbentu použije 100 % hexanu. Důsledkem je, že se oddělí normální parafin s 22 a 28 atomy uhlíku z násady v čistotě 97,4 % a vyšším výtěžku 95,7 %. Také, jak j;e zřejmé z tabulky 6, těžší normální parafinová složka s 28 atomy uhlíku se získá ve stejném množstvím jako lehčí normální parafin a celkový výtěžek normálních parafinů je vyšší než výtěžek dosažený za použití známých způsobů, které jsou ilustrovány příkladem 1. Složení v % hmot, a průtokové rychlosti různých proudů jsou uvedeny v tabulce 6.
Tabulka 6
složka obsah složky v proudu (% hmot.)
násada extrakt rafinát desorbent
n~c22 35 3,8 0,2 0
n_C28 35 3,8 0,1 0
XSO-C10_17 30 0,2 2,9 0
isooktan 0 0 75 0
n-hexan 0 92,2 21,8 100
celkem 100 100 100 100
průtoková rychlost
cm3/h) 35 366 414 588
průtoková rychlost 240 cm3.h-1
předpulsu (100% isooktan)
-15CZ 281202 B6
Čistota normálních parafinů v extraktu je v tomto případě
97,4 %. Výtěžek je 95,7 %.
Příklad 7
Opakuje se postup popsaný v příkladu 6, pouze s tím rozdílem, že se jako násady použije frakce plynového oleje, která podle analýzy obsahuje 69,2 % hmot, normálních uhlovodíků s 20 až 30 atomy uhlíku a 31,8 % hmot, nenormálních uhlovodíků (HC) o teplotě varu ve stejném rozmezí. Vztaženo na základ prostý desorbentu, obsahuje extrakt 99,8 % normálních parafinů s 20 až 30 atomy uhlíku, výtěžek je 86 %. Složení násady a extraktu jsou uvedeny v tabulce 7.
Tabulka 7 složka obsah složky v proudu (% hmot.)
násada extrakt rafinát desorbent
n C20 0,1 0,01 - 0
n C21 0,8 0,17 - 0
nC22 4,3 0,95 - 0
n_C23 10,0 2,19 - 0
n_C24 13,6 2,99 - 0
nC25 16,8 3,35 - 0
n-C26 12,4 2,79 - 0
n-C27 7,7 1,73 - 0
n_C28 2,7 0,6 - 0
n-C29 0,7 0,16 - 0
n-C3o 0,1 0,03 - 0
nenormální hlovodík 31,8 0,03 - 0
isooktan 0 85,03 0
n-hexan průtoková rychlost 0 100
(cm3.h-1) průtoková rychlost 33 163 400 389
předpulsního proudu (100% isooktan) 253 cm .h-1
Za použití tohoto postupu, který zahrnuje předběžné míchání pulsního proudu nenormálních uhlovodíků s násadou a přednostní použití normálního hexanu, jako desorbentu, se dosahuje vynikajícího výtěžku a velmi vysoké čistoty.

Claims (2)

1. Způsob kontinuálního rozdělování proudu uhlovodíkové násady obsahující uhlovodíky s 10 až 35 atomy uhlíku na extraktový proud a rafinátový proud za použití adsorbentu majícího selektivní adsorpční vlastnosti pro extraktovou látku tvořenou normálními uhlovodíky, ve srovnání s rafinátovou látkou tvořenou rozvětvenými uhlovodíky, kde adsorbent je tvořen molekulovým sítem s efektivním průměrem kanálků 0,5 nm, při němž se udržuje tok tekutiny sloupcem adsorbentu, kde sloupec obsahuje zóny mající oddělené pracovní funkce, přičemž tyto zóny jsou spolu propojeny do série a koncové zóny sloupce jsou spojeny za vzniku kontinuálního spojení těchto zón;
ve sloupci se udržuje adsorpční zóna, která je definována jako část adsorbentu umístěná mezi přívodem násady u přední hranice této zóny a odvodem rafinátu u zadní hranice této zóny;
před adsorpční zónou se udržuje purifikační zóna, která je definována jako část adsorbentu umístěná mezi odvodem extraktu u přední hranice této zóny a přívodem násady u zadní hranice této zóny;
bezprostředně před purifikační zónou se udržuje desorpční zóna, která je definována jako část adsorbentu umístěná mezi přívodem desorbentu u přední hranice této zóny a odvodem extraktu u zadní hranice této zóny;
bezprostředně před desorpční zónou se popřípadě udržuje nárazníková zóna, která je definována jako část adsorbentu umístěná mezi přívodem desorbentu u zadní hranice této zóny a odvodem rafinátu u přední hranice této zóny;
proud přiváděné násady obsahující extraktovou látku a rafinátovou látku se uvádí do předního konce adsorpční zóny, čímž se extraktová látka selektivně adsorbuje na části adsorbentu v této zóně;
ze zadního konce adsorpční zóny se odvádí rafinátová látka;
proud desorbentu, tvořeného uhlovodíkovou směsí, která je na základě své odlišnosti teploty varu od extraktových a rafinátových složek oddělitelná frakční destilací, se uvádí do předního konce desorpční zóny za desorpčních podmínek, za účelem vytěsnění extraktové látky z části adsorbentu v této zóně;
odvádí se extraktový proud obsahující extraktovou látku a desorbent ze zadního konce desorpční zóny, přičemž adsorbent obsahuje extraktovou látku naadsorbovanou v průběhu kontaktování této části adsorbentu s proudem násady v adsorpční zóně;
popřípadě se alespoň část rafinátového proudu odvádí z adsorpční zóny do nárazníkové zóny a
-17CZ 281202 B6 sloupcem částic adsorbentu se ve směru kupředu, s ohledem na směr toku v adsorpční zóně, posunuje adsorpční, purifikační, desorpční zóna a pokud se jí používá i případná nárazníková zóna za účelem kontinuální separace proudu uváděné násady na extraktový proud a rafinátový proud, vyznačující se tím, že se v adsorpční zóně sloupce udržuje subzóna nenormálního uhlovodíku, tvořeného rozvětvenými parafiny, které jsou na základě své odlišnosti teploty varu oddělitelné od extraktových složek frakční destilací, přičemž tato subzóna je umístěna bezprostředně za přívodem proudu násady a je definována jako část adsorbentu umístěného v místě přívodu násady nebo mezi místem přívodu násady u přední hranice této subzóny a přívodem nenormálního uhlovodíkového proudu u zadní hranice této subzóny;
přiváděný proud nenormálního uhlovodíku se vede do nenormální uhlovodíkové subzóny za účelem selektivní adsorpce extraktové látky, jsoucí v kontaktu s adsorbentem, přednostně vzhle* dem k adsorpci desorbentu, přičemž pojmy přední, zadní, před a za se vztahují ke směru opačnému vzhledem ke směru toku.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že poměr průtokové rychlosti přívodního proudu nenormálního uhlovodíku k simulované průtokové rychlosti adsorbentu je v rozmezí od 4:1 do 5:1.
CS91330A 1991-02-11 1991-02-11 Způsob adsorpční separace normálních parafinických uhlovodíků CZ281202B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS91330A CZ281202B6 (cs) 1991-02-11 1991-02-11 Způsob adsorpční separace normálních parafinických uhlovodíků

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS91330A CZ281202B6 (cs) 1991-02-11 1991-02-11 Způsob adsorpční separace normálních parafinických uhlovodíků

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS33091A3 CS33091A3 (en) 1992-08-12
CZ281202B6 true CZ281202B6 (cs) 1996-07-17

Family

ID=5335231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS91330A CZ281202B6 (cs) 1991-02-11 1991-02-11 Způsob adsorpční separace normálních parafinických uhlovodíků

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ281202B6 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS33091A3 (en) 1992-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU686611A3 (ru) Способ выделени нормальных парафиновых углеводородов из смеси с изопарафиновыми и ароматическими углеводородами
US3510423A (en) Olefin separation process
KR890002141B1 (ko) 유체 혼합물중의 성분들을 연속분리하는 방법
US4006197A (en) Process for separating normal paraffins
EP0497025B1 (en) Improved normal paraffin adsorptive separation using non-normal hydrocarbon pre-pulse stream
US4184943A (en) Fractionation in an adsorptive hydrocarbon separation process
MX2007010088A (es) Perfeccionamiento de la recuperacion de productos de adsorcion de lecho movil simulado.
JPH0325201B2 (cs)
US4159284A (en) Process for separation of hydrocarbon mixture
JPH0129230B2 (cs)
US4433195A (en) Separation of trans- and cis-olefins
DE69705266T2 (de) Verfahren zur Isoalkan/n-Alkan-Trennung durch Adsorption in der Gasphase in dem Druckmodulierung und vier Adsorber verwendet werden
US3723302A (en) Process for separating olefins from saturated hydrocarbons
US4333740A (en) Process for the separation of water from ethanol
US2950336A (en) Separation of aromatics and olefins using zeolitic molecular sieves
TW201336575A (zh) 以模擬移動床吸附法進行產品回收的系統和流程
US3373103A (en) N-hydrocarbon separation with a molecular sieve
US3617504A (en) Production and recovery of olefinic hydrocarbons
CZ281202B6 (cs) Způsob adsorpční separace normálních parafinických uhlovodíků
US3733261A (en) Process for separating olefins from saturated hydrocarbons
US4595490A (en) Processing of high normal paraffin concentration naphtha feedstocks
US9126875B2 (en) Sorption process with added drying section
KR930006393B1 (ko) 비-노르말 탄화수소프리펄스 스트림(pre-pulse stream)을 이용한 개선된 노르말 파라핀 흡착분리방법
CA2035337C (en) Normal paraffin adsorptive separation using non-normal hydrocarbon pre-pulse stream
US3539502A (en) Molecular sieve desorption with a mixture of hydrocarbons

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20030211