DD150599A1 - PROCESS FOR DISTRIBUTING COMPLEX GAS MIXTURES - Google Patents

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DD150599A1 DD22112780A DD22112780A DD150599A1 DD 150599 A1 DD150599 A1 DD 150599A1 DD 22112780 A DD22112780 A DD 22112780A DD 22112780 A DD22112780 A DD 22112780A DD 150599 A1 DD150599 A1 DD 150599A1
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Rolf Schoellner
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auftrennung komplexer Gasgemische, die gesaettigte und ungesaettigte Kohlenwasserstoffe der Kettenlaenge C&ind2! bis C&ind4! oder PH&ind3!, AsH&ind3!, SiH&ind4! oder CO&ind2!, COS, CS&ind2! enthalten, darueber hinaus CH&ind4!, H&ind2!, N&ind2!, O&ind2!, CO oder dergleichen unter Verwendung zeolithischer Molekularsiebe. Die Erfindung hat das Ziel, derartige Gasgemische in technisch einfacher Weise und mit geringem Energiebedarf aufzutrennen. Aufgabe der Erfindung ist es, Trennmoeglichkeiten anzugeben, in deren Realisierung allein die Komponente bzw. die Komponenten, die durch spezifische Wechselwirkg. mit den d. Mikroporenoeffnungen im Zeolith blockierenden Kationen in das Mikroporengefuege diffundieren koennen und dort adsorbiert werden. Die Aufgabe wird geloest durch die Anwendung von Molekularsieben des 3A- oder des 4A-Typs, die mit ein- und/oder zweiwertigen Kationen modifiziert sind.The invention relates to a process for the separation of complex gas mixtures, the gesaettigte and unsatured hydrocarbons chain length C & ind2! to C & ind4! or PH & ind3 !, AsH & ind3 !, SiH & ind4! or CO & ind2 !, COS, CS & ind2! In addition, CH & ind4 !, H & ind2 !, N & ind2 !, O & ind2 !, CO or the like using zeolitic molecular sieves. The invention has the goal of separating such gas mixtures in a technically simple manner and with low energy consumption. The object of the invention is to provide Trennmoeglichkeiten, in their realization alone the component or components by specific interaction. with the d. Mikroporenoeffnungen in zeolite blocking cations can diffuse into the Mikroporengefuege and adsorbed there. The object is achieved by the use of 3A or 4A type molecular sieves modified with monovalent and / or divalent cations.

Description

-1- 221127 -1- 221127

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Auftrennung komplexer GasgemischeProcess for the separation of complex gas mixtures

Anwendungsgebiet der Erfindung Application s field of the invention

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Auftrennung unterschiedlichster komplexer Gasgemische an zeolithischen Molekularsieben, wobei das zu trennende komplexe Gasgemisch paraffinische und olefinische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise der Kettenlänge C2 bis C. oder Hydride wie PHo, AsH.,, SiH. oder CO2, COS, CS2 enthalten kann, aber auch CH-, CO, N2, O2, H2 o. dgl.The invention relates to methods for separating a wide variety of complex gas mixtures of zeolitic molecular sieves, wherein the complex gas mixture to be separated paraffinic and olefinic hydrocarbons, preferably the chain length C 2 to C or hydrides such as PHo, AsH, ,, SiH. or CO 2 , COS, CS 2 , but also CH, CO, N 2 , O 2 , H 2 o. The like.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist bereits bekannt, komplexe Gasgemische, die gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe enthalten, von Beimengungen wie H2, O2, U2, CO o. dgl. abzutrennen sowie die Kohlenwasserstoff komponenten voneinander zu separieren, wobei zeolithische Molekularsiebe mit ,unterschiedlichem Erfolg eingesetzt werden. Verwendung haben auch Zeolithe vom Α-Typ gefunden, insbesondere vom 4A-Typ der Zusammensetzung Na12(AlO2*SiO2)12* χ H2O. Bei diesem Typ sind die Mikroporenöffnungen, die durch die Achtersauerstoffringe gebildet werden, mit Natriumionen blockiert. Es ist bekannt, die Na -ionen gegen andere ein- und/oder zweiwertige Kationen auszutauschen. Werden zweiwertige Kationen wie Ca++, Mg++, Zn " o. dgl. eingetauscht in einer Menge größer als 33 %, geht der 4A-Typ in den 5A-Typ über. Erreicht der Austauschgrad 66 % und mehr an zweiwertigen Kationen, sind alleIt is already known, complex gas mixtures containing saturated and unsaturated hydrocarbons, of admixtures such as H 2 , O 2 , U 2 , CO o. The like. Separate and to separate the hydrocarbon components from each other, with zeolitic molecular sieves are used with varying degrees of success , Use has also been made of zeolites of the Α-type, in particular of the 4A-type of the composition Na 12 (AlO 2 * SiO 2 ) 12 * χH 2 O. In this type, the microporous openings formed by the eight-membered oxygen rings are blocked with sodium ions , It is known to exchange the Na ions for other mono- and / or divalent cations. When divalent cations such as Ca ++ , Mg ++ , Zn ", etc., are exchanged in an amount greater than 33 %, the 4A type becomes 5A type, and when the degree of exchange reaches 66 % and more of divalent cations, are all

Mikroporenöffnungen unblockiert und Moleküle mit einem kritischen Moleküldurchmesser von 5 bis 5,2 S können die Porenöffnungen passieren und im Mikroporengefüge adsorbiert werden. Im Falle des Eintauschs von Kaliumionen in einen 4A-Zeolith erfolgt der Austausch der Natriumionen gegen Kaliumionen bevorzugt in den Mikroporenöffnungen und· es bildet eich der 3A-Typ, bei dem nur Moleküle mit einem kritischen •Moleküldurchmesser bis annähernd 3 & die durch die Kaliumionen teilweise blockierten Mikroporenöffnungen passieren können. Basierend auf diesen Vorstellungen können Moleküle mit unterschiedlichen kritischen Moleküldurchmessern an A-Zeolithen getrennt werden (geometrischer Molekularsiebeffekt).Microporous openings unblocked and molecules with a critical molecular diameter of 5 to 5.2 S can pass through the pore openings and be adsorbed in the microporous microstructure. In the case of exchanging potassium ions into a 4A zeolite, the exchange of sodium ions for potassium ions occurs preferentially in the micropore openings and forms the 3A type, with only molecules having a critical molecular diameter of up to approximately 3 being partially replaced by the potassium ions blocked micropore openings can happen. Based on these ideas, molecules with different critical molecular diameters can be separated on A zeolites (geometric molecular sieve effect).

Die bekannten Verfahren zur Auftrennung komplexer Gasgemische an ζeölithiseheη Molekularsieben haben eine Reihe von Nachteilen, besonders was die Abtrennung der Kohlenwasserstoffe von begleitenden Gasen wie N2, H2, O2, CO o. dgl. betrifft, aber auch die Abtrennung ölefinischer von paraffinischen Kohlenwasserstoffen sowie die Auftrennung dieser Fraktionen in einzelne Komponenten. Gute Trennfaktoren für niedrigsiedende Olefine sind z. B. nur mit solchen kationenausgetauschten 5A- und X-Zeolithen zu erreichen, die starke spezifische Wechselwirkungen mit den Olefinen zeigen. Als Kationen sind für diesen Zweck bisher die Erdalkalien zwei-The known processes for the separation of complex gas mixtures of polyethylene oil molecular sieves have a number of disadvantages, especially as regards the separation of the hydrocarbons from accompanying gases such as N 2 , H 2 , O 2 , CO or the like, but also the separation of oil finishes from paraffinic hydrocarbons and the separation of these fractions into individual components. Good separation factors for low-boiling olefins are z. B. only with such cation-exchanged 5A and X zeolites to achieve that show strong specific interactions with the olefins. As cations, alkaline earths have so far been used for this purpose.

wertiger Übergangsmetallkationen wie Zn , Cd , Mnc , Cu , Ni , Co"+ aber auch Ag+ u. a. in A-Zeolithen bekannt geworden. Bei Ag+ enthaltenden Zeolithen ist die Stabilität der Zeolithe insbesondere in Gegenwart von Wasserstoff bei erhöhter Temperatur oder während der Aktivierung nicht gegeben. Zeolithe mit einem hohen Gehalt an zweiwertigen Kationen insbesondere Übergangsmetallkationen besitzen saure und andere katalytisch aktive Zentren und bedürfen erhöhter Temperatur bei der Desorption. Das aber führt zu unerwünschten Nebenreaktionen wie Oligomerisierung der Olefine bis hin zur Koksbildung in den Hohlräumen. Das Bemühen, durch Zugabe von NPL,, Aminen oder anderen Desaktivatoren die verantwortlichen sauren und aktiven Zentren zu vergiften, ver-valent transition metal cations such as Zn, Cd, Mn c, Cu, In Ag, Ni, Co "+ as well as Ag +, among others known in A-zeolite. + containing zeolite, the stability of zeolites in particular, in the presence of hydrogen at elevated temperature or during the Activation is not given Zeolites with a high content of divalent cations, in particular transition metal cations, have acidic and other catalytically active centers and require elevated desorption temperature, but this leads to undesirable side reactions such as oligomerization of the olefins and coke formation in the cavities. to poison the responsible acidic and active centers by adding NPL ,, amines or other deactivators.

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ringert in fast allen Fällen den Trennfaktor.reduces the separation factor in almost all cases.

Ziel der Erfindung Object of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, Verfahren zur Abtrennung einzelner Komponenten aus komplexen Gasgemischen anzugeben, die sich durch einfache technische Lösung, geringen Energiebedarf und hohe Trennleistung auszeichnen.The invention aims to provide methods for the separation of individual components from complex gas mixtures, which are characterized by simple technical solution, low energy consumption and high separation efficiency.

"Darlegung des Wesens der Erfindung " Explanation of the essence of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe, Trennverfahren anzugeben, mit deren Hilfe die gasförmigen Komponenten, die sich durch eine spezifische starke Wechselwirkung mit einwertigen Kationen, . die sich im Molekülarsiebgefüge befinden, auszeichnen, von den Komponenten abzutrennen, die eine solche Wechselwirkung nicht oder in geringerem Maße zeigen.The invention has the object of specifying separation processes, with the aid of which the gaseous components, which are characterized by a specific strong interaction with monovalent cations,. characterized in the Molekarsiebgefüge be distinguished from the components that do not show such an interaction or to a lesser extent.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, in einem Molekularsieb eines 3A- oder 4A-Zeoliths durch Einbau bestimmter ein- und/oder zweiwertiger Kationen die Beweglichkeit der die Mikroporenöffnungen blockierenden Kationen zu verändern. Diese Kationen befinden sich in der Ebene der Porenöffnung und haben eine bestimmte Beweglichkeit innerhalb des Achtersauerstoff ringes. In Abhängigkeit von der Art der eingebauten ein- und/oder zweiwertigen Kationen kommt es durch deren Einfluß zur definierten Veränderung der Beweglichkeit der die Mikroporenöffnungen blockierenden Kationen. So reduzieren alle einwertigen Kationen --in Abhängigkeit von der eingenommenen Position mehr oder weniger stark - die Beweglichkeit der die Mikroporenöffnungen blockierenden Fatriumionen. Von den zweiwertigen Kationen reduzieren Ba++, Ca+* und Sr+*1' die Beweglichkeit, während Mg*"+ und Zn++ die Beweglichkeit erhöhen. Da der Transportmechanismus ins Poreninnere für Moleküle mit Elektronendichtezentren über einen Anlagerungskomplex über das blockierende Kation verläuft, gefolgt von einer- die Diffusionsgeschwindigkeit limitierenden Umlagerung sr eakt lon, in deren Ergebnis das ausgezeichnete MolekülThe invention is based on the idea to change the mobility of the microporous openings blocking cations in a molecular sieve of a 3A or 4A zeolite by incorporation of certain mono- and / or divalent cations. These cations are located in the plane of the pore opening and have a certain mobility within the Achtersauerstoff ring. Depending on the nature of the incorporated monovalent and / or divalent cations, their influence leads to the defined change in the mobility of the cations which block the microporous openings. Thus, all monovalent cations - depending on the position adopted more or less strong - reduce the mobility of the Fyriumionen blocking the microporous openings. Of the divalent cations, Ba ++ , Ca + *, and Sr + * 1 'reduce mobility, while Mg * " + and Zn ++ increase mobility, as the transport mechanism into the pore interior for molecules with electron density centers via an attachment complex via the blocking cation followed by diffusion-limiting rearrangement sr eakt lon, resulting in the excellent molecule

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in das Poreninnere eindringt und dort adsorbiert wird, ist die definierte Beweglichkeit des betreffenden Kations von entscheidender Bedeutung für den Trennprozeß. Je stärker beweglich ein blockierendes Kation (ELektronenmangelZentrum) ist, desto stärker wirkt es als Adsorptionsplatz gegenüber Molekülen mit Elektronendichtezentren. Ins Poreninnere können - nach bisherigen Auffassungen - nur Moleküle eindringen, die entweder so klein sind, daß sie die Porenöffnung in einem 3A- oder 4A-Zeolith trotz vorhandener Kationen passieren können oder in der Lage sind, die Position des blockierenden Kations aufgrund einer hohen kinetischen Energie zu verändern. Der vorliegenden Erfindung liegt aber die Erkenntnis zugrunde, daß bei blockierten Mikroporenöffnungen von 3A- oder 4A-Zeolithen einzig für Moleküle mit starken spezifischen Wechselwirkungen zu den blockierenden Kationen die Möglichkeit der Diffusion ins Poreninnere existiert, wenn der kritische Moleküldurchmesser 5»2 A* nicht übersteigt, während alle anderen Moleküle ohne diese Eigenschaft der spezifischen Wechselwirkung mit den blockierenden Kationen von der zeolithischen Diffusion ausgeschlossen sind. Moleküle mit einem kritischen Moleküldurchmesser bis zu 5,2 X und starken spezifischen Viechseiwirkungen mit den blockierenden Kationen sind u, a. Ethen, Propen, PH-,, AsH3, CO2, COS, CS2, Ethin,penetrates into the pore interior and is adsorbed there, the defined mobility of the cation in question is of crucial importance for the separation process. The more mobile a blocking cation (electron-deficient center) is, the stronger it acts as a site of adsorption to molecules with electron density centers. Into the pore interior - according to current views - only penetrate molecules that are either so small that they can pass the pore opening in a 3A or 4A zeolite despite existing cations or are able to position the blocking cation due to a high kinetic To change energy. However, the present invention is based on the finding that with blocked microporous openings of 3A or 4A zeolites only for molecules with strong specific interactions with the blocking cations, the possibility of diffusion into the pore interior exists, if the critical molecular diameter 5 »2 A * does not exceed while all other molecules without this property of specific interaction with the blocking cations are excluded from zeolitic diffusion. Molecules with a critical molecular diameter of up to 5.2 X and strong specific dwelling effects with the blocking cations are u, a. Ethene, propene, PH- ,, AsH 3 , CO 2 , COS, CS 2 , ethyne,

Die Aufgabe der Trennung komplexer Gasgemische wird erfindungsgeinäß dadurch gelöst, daß ein Gasgemisch, bestehend aus gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge C2 bis C. oder PH3, AsH3, SiH^ oder CO2, COS, C2S o. dgl, darüberhinaus CH4, H2, O2, IT2, CO mit einem_ Trägergas vermischt wird und bei einer Temperatur von 283 bis 373 K unter Normaldruck oder erhöhtem Druck bis 1 MPa über eine Molekularsiebschüttung geleitet wird. Das Molekularsieb vom.Typ 4A der Zusammensetzung ΜβχΜβ (AlO2-SiO2I12 wobei x+2y = 12 gilt - ist mit ein- und/oder zweiwertigen Kationen modifiziert. Das die Molekularsiebschüttung verlassende Gemisch ist frei von der Komponente bzw, denThe object of the separation of complex gas mixtures erfindungsgeinäß is achieved in that a gas mixture consisting of saturated and unsaturated hydrocarbons of chain length C 2 to C. or PH 3 , AsH 3 , SiH ^ or CO 2 , COS, C 2 S o. The like. In addition, CH 4 , H 2 , O 2 , IT 2 , CO is mixed with a carrier gas and is passed at a temperature of 283 to 373 K under atmospheric pressure or elevated pressure to 1 MPa over a Molekularsiebschüttung. Type 4A molecular sieve of composition Μβ χ Μβ (AlO 2 -SiO 2 I 12 where x + 2y = 12) is modified with monovalent and / or divalent cations The mixture leaving the molecular sieve bed is free from the component or the

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Komponenten mit starken Wechselwirkungskräften und wird in an sich bekannter Weise vom Trägergas getrennt. Die im Molekularsieb adsorbierte Komponente bzw. die Komponenten werden in an sich bekannter Weise durch ein Temperatur-Swing- oder Druck-Swing-Verfahren desorbiert.Components with strong interaction forces and is separated in a conventional manner from the carrier gas. The adsorbed in the molecular sieve component or components are desorbed in a conventional manner by a temperature swing or pressure swing method.

Zweckmäßigerweise verwendet man als Molekularsieb ein Alkali-Aluminiumsilicat-Zeolith mit blockierten Porenöffnungen von 4f2 X.Conveniently, the molecular sieve used is an alkali aluminosilicate zeolite with blocked pore openings of 4 f 2 X.

•Die Abtrennung der Komponente, die eine spezifische Wechselwirkung zum blockierenden Kation zeigt, gelingt besonders gut und in hoher Ausbeute, wenn Molekularsiebe des Typs 4A mit einem Austauschgrad von 10 bis 25 % an Erdalkaliionen allein oder kombiniert oder Molekularsiebe mit einem Austauschgrad von 8 bis 25 % an Alkaliionen (Li+, K+, Rb+, Cs+), vorzugsweise aber K , oder Molekularsiebe mit einem Austauschgrad von 10 bis 25 % an Erdalkaliionen und gleichzeitig einem Austauschgrad von 8 bis 25 % sn Alkaliionen, vorzugsweise K , verwendet werden.Separation of the component showing a specific interaction with the blocking cation is particularly well and in high yield when Type 4A molecular sieves with an exchange level of 10 to 25 % of alkaline earth ions alone or combined or molecular sieves with a degree of exchange of 8 to 25 % of alkali ions (Li + , K + , Rb + , Cs + ), but preferably K, or molecular sieves with a degree of exchange of 10 to 25 % of alkaline earth ions and at the same time a degree of exchange of 8 to 25 % sn alkali ions, preferably K, are used ,

Mit den angegebenen Kationenkombinationen gelingt es, eine breite Skala unterschiedlicher Beweglichkeiten und spezifischer Wechselwirkungen zu erzeugen.The given cation combinations make it possible to generate a broad range of different mobilities and specific interactions.

Es ist vorteilhaft, die Molekularsiebschüttungen in Säulen anzuordnen, durch die das Gasgemisch geleitet wird. Dabei können mehrere Säulen hintereinander geschaltet werden.It is advantageous to arrange the molecular sieve beds in columns through which the gas mixture is passed. Several columns can be connected in series.

Die Aktivierung des Zeoliths erfolgt vorzugsweise thermisch bei Temperaturen von 650 bis 700 K.The activation of the zeolite is preferably carried out thermally at temperatures of 650 to 700 K.

Als Trägergas findet vorzugsweise Stickstoff Verwendung.Nitrogen is preferably used as the carrier gas.

Das Verfahren ist besonders geeignet für die Trennung von Gasgemischen mit geringerem Gehalt an der Komponente bzw. den Komponenten, die starke spezifische Wechselwirkungen mit den blockierenden Kationen zeigen.The method is particularly suitable for the separation of gas mixtures with a lower content of the component (s), which show strong specific interactions with the blocking cations.

'b-'b-

Beispiel 1example 1

Ein Gemisch aus 60 VoI^ Kohlendioxid und 40 Vol% Kohlenmonoxid wird mit Stickstoff im Verhältnis 1:1 gemischt und das gesamte Gasgemisch "bei 293 K mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 20 l/h über eine Molekularsiebschüttung geleitet. Die Molekularsiebschüttung besteht aus 16 g eines vorher bei 680 K aktivierten Zeoliths der Zusammensetzung Wa10Mg1 (.AlOg'SiOg)-]2· Nach Passieren der Zeolithschüttung wird das • Stickstoff/Kohlenmonoxid-Gemisch in an sich bekannter Weise verwendet. Am Durchbruchspunkt des Kohlendioxids wird kurzzeitig (2-3 min) mit Stickstoff gespült. Durch thermische Desorption mit Trägergas und Abtrennung des COp vom N2 wird reines Kohlendioxid mit einem Gehalt von über 99»5 % erhalten.A mixture of 60% by volume carbon dioxide and 40% by volume carbon monoxide is mixed with nitrogen in a ratio of 1: 1 and the entire gas mixture is passed through a bed of molecular sieves at a flow rate of 20 l / h at 293 K. The molecular sieve bed consists of 16 g of a previous one At 680 K activated zeolite of the composition Wa 10 Mg 1 (.AlOg'SiOg) -] 2 · After passing through the zeolite bed, the nitrogen / carbon monoxide mixture is used in a manner known per se By thermal desorption with carrier gas and separation of COp from N 2 pure carbon dioxide is obtained with a content of over 99 »5 % .

Beispiel 2Example 2

Ein Gemisch aus 30 VoI^ Kohlendioxid und 70 Yql% Kohlenmonoxid wird ohne Trägergas bei einem Druck von 8.10 Pa und einer Temperatur von 370 K mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 10 l/h über eine Molekülarsiebschüttung geleitet. Die Molsiebschüttung besteht aus 16 g eines vorher bei 680 K aktivierten Zeoliths der Zusammensetzung Na10K2 (AlO2^SiOg)1 Das bei 8.10 Pa bis zum Durchbruchspunkt des Kohlendioxids austretende Gas besaß nur minimale Anteile von Kohlendioxid. Am Durchbruchspunkt wird unter Beibehaltung des Druckes kurze Zeit mit Stickstoff gespült und dann auf 9,81.10^ Pa entspannt. Das gesamte Entspannungsgas hat eine Zusammensetzung von 98,7 % Kohlendioxid und kann durch stufenweises Entspannen und Rückführung des Gases der ersten Entspannungsstufe (6.105 Pa) auf 99»6 % Reinheit gebracht v/erden.A mixture of 30 VoI ^ carbon dioxide and 70 Yql% carbon monoxide is passed without carrier gas at a pressure of 8.10 Pa and a temperature of 370 K at a flow rate of 10 l / h over a molecular sieve. The molecular sieve bed consists of 16 g of a previously activated at 680 K zeolite composition Na 10 K 2 (AlO 2 ^ SiOg) 1 The at 8.10 Pa exiting to the breakthrough point of carbon dioxide gas had only minimal levels of carbon dioxide. At the breakthrough point, while maintaining the pressure, it is purged with nitrogen for a short time and then released to 9.81.10 Pa. The total flash gas has a composition of 98.7 % carbon dioxide and can be brought to 99.6 % purity by stepwise depressurization and recycle of the gas of the first flash stage (6.10 5 Pa).

Beispiel 3 Example 3

Ein Gemisch aus 50 Vol% Siliziumwasserstoff (SiH.) und 50 .Vol% Phosphorwasserstoff (PH3) wird mit Stickstoff als Trägergas gemischt und das gesamte Gasgemisch mit einem Phosphorwasserstoffgehalt von 5 Vol% bei 293 K mit einer StrÖ-A mixture of 50 vol% silane (SiH.) And 50 .Vol% hydrogen phosphide (PH 3 ) is mixed with nitrogen as the carrier gas and the entire gas mixture with a phosphorous content of 5% by volume at 293 K with a flow

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raungsgeschwindigkeit von 20 l/h über eine Molekularsiebschiittung geleitet. Die Molsiebschüttung besteht aus 16 g eines vorher bei 690 K aktivierten Zeolithe der Zusammensetzung KaMg(20)A (Austauschgrad an Mg-Ionen beträgt 20 %). lach Passieren der ZeolithschUttung enthält der .^-Strom ausschließlich Siliziumwasserstoff. Am Durchbruchspunkt des Phosphorwasserstoffs wird kurzzeitig (2-3 min) mit Stickstoff gespült und durch thermische Desorption mit Trägergas Phosphorwasserstoff mit nur 0,1 Vol% Siliziumwasserstoff als Verunreinigung erhalten.raungsgeschwindigkeit of 20 l / h passed through a molecular sieve. The molecular sieve bed consists of 16 g of a previously activated at 690 K zeolites of the composition KaMg (20) A (degree of exchange of Mg ions is 20 %) . After passing through the ZeolithschUttung contains the. ^ - stream exclusively silane. At the breakthrough point of the hydrogen phosphide is purged briefly (2-3 min) with nitrogen and obtained by thermal desorption with carrier gas phosphine with only 0.1% by volume of silane as an impurity.

Claims (11)

1. Verfahren zur Auftrennung komplexer Gasgemische, die aus gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen der Kettenlänge C2 Ms C. bestehen oder PHo, AsH-, SiH. oder CO2, COS, CS2, darüberhinaus CH., H2, O2, N2, CO enthalten können, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasgemisch mit einem Trägergas versehen wird und bei einer Temperatur von 283 bis 373 K unter Normaldruck oder erhöhtem Druck bis 1 MPa über eine Molekülarsiebschüttung geleitet wird, die ein Molekularsieb vom Typ 4A der Zusammensetzung Me Me (AlOo0SiO9)-o mit x+2y=12 enthält, das mit ein- und/oder zweiwertigen Kationen modifiziert ist und daß das die Molekularsiebschüttung verlassende Gemisch frei ist von der Komponente bzw. den Komponenten, die durch starke spezifische Wechselwirkungen mit den die Mikroporenöffnungen blockierenden Kationen in das Mikroporengefüge des Zeoliths eindringen konnten und dort adsorbiert wurden.1. A process for the separation of complex gas mixtures consisting of saturated and unsaturated hydrocarbons of chain length C 2 Ms C. or PHo, AsH-, SiH. or CO 2 , COS, CS 2 , moreover CH., H 2 , O 2 , N 2 , CO may contain, characterized in that the gas mixture is provided with a carrier gas and at a temperature of 283 to 373 K under atmospheric pressure or elevated Pressure to 1 MPa is passed over a molecular sieve bed containing a molecular sieve of the type 4A Me Me (AlOo 0 SiO 9 ) - o with x + 2y = 12, which is modified with monovalent and / or divalent cations and that the mixture leaving the molecular sieve bed is free of the component or components which were able to penetrate into the microporous structure of the zeolite by strong specific interactions with the cations blocking the microporous openings and were adsorbed there. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die adsorbierten Komponenten durch ein Druck-Swing- oder ein Temperatur-Swing-Verfahren desorbiert werden.2. The method according to item 1, characterized in that the adsorbed components are desorbed by a pressure swing or a temperature swing method. 3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Molekularsiebe Alkali-Aluminiumsilicat-Zeolithe mit einer - blockierten - Porenöffnung von 4,2 A verwendet werden.3. The method according to item 1, characterized in that are used as molecular sieves alkali-aluminosilicate zeolites with a - blocked - pore opening of 4.2 A. 4. Verfahren nach Punkt 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsieb einen Austauschgrad von 10 bis 25 % an Erdalkaliionen aufweist, die kombiniert oder jedes für sich im Zeolith vorhanden sind.4. The method according to item 1 and 3 »characterized in that the molecular sieve has a degree of exchange of 10 to 25 % of alkaline earth metal ions, which are combined or individually present in the zeolite. -5- 2 2 112 7-5- 2 2 112 7 5· Verfahren nach Punkt 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsieb einen Austauschgrad von 8 bis 25 % an Alkaliionen hat.5 · Method according to items 1 and 3, characterized in that the molecular sieve has a degree of exchange of 8 to 25 % of alkali ions. 6. Verfahren nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß K+ eingetauscht wird.6. The method according to item 5, characterized in that K + is exchanged. 7. Verfahren nach Punkt 1 und 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsieb einen Austauschgrad von 10 bis 25 % an Erdalkaliionen und gleichzeitig einen Austauschgrad von 8 bis 25 % an Alkaliionen aufweist.7. The method according to item 1 and 3 », characterized in that the molecular sieve has a degree of exchange of 10 to 25% of alkaline earth ions and at the same time a degree of exchange of 8 to 25 % of alkali ions. 8. Verfahren nach Punkt 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Molekularsiebschüttungen in Säulen angeordnet sind, die hintereinander geschaltet werden.8. The method according to item 1 to 7, characterized in that the Molekularsiebschüttungen are arranged in columns, which are connected in series. -8- 2 2 112 7 -8- 2 2 112 7 Patentansprücheclaims 9. Verfahren nach Punkt 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsieb bei 650 bis 700 K thermisch aktiviert wird.9. The method according to item 1 to 8, characterized in that the molecular sieve is thermally activated at 650 to 700 K. 10. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägergas Stickstoff verwendet wird.10. The method according to item 1, characterized in that nitrogen is used as the carrier gas. 11. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponenten mit starken spezifischen Wechselwirkungen u. a. Ethen, Propen, PH^, CO2, COS, CS2 sind.11. The method according to item 1, characterized in that components with strong specific interactions include ethene, propene, PH ^, CO 2 , COS, CS 2 .
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DE19917977A1 (en) * 1999-04-21 2000-10-26 Degussa Adsorption of carbon disulfide from effluent gases using a hydrophobic zeolite as adsorbent

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