DE1468627A1 - Verfahren zum Zerlegen einer Mischung in fluessiger Phase unter Anwendung eines festen,selektiven Adsorptionsmittels - Google Patents
Verfahren zum Zerlegen einer Mischung in fluessiger Phase unter Anwendung eines festen,selektiven AdsorptionsmittelsInfo
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Description
TEL: 570245
U68627
Verfahren »um Zerlegen einer Mischung in flüssiger Phase
unter Anwendung eines festen, selektiven Adsorptionsmittels·
Priorität: 19· Märe 1962 )
18, Juni 1962 )
18, Juni 1962 )
Anmelde-Nr. 180 451
203 051
203 051
Die Erfindung besieht sich auf ein Verfahren zum Zerlegen
von Gemischen in flüssiger Phase unter Anwendung eines
festen, selektiven Adsorptionsmittels, auf welchem eine oder mehrere der Komponenten des Gemisches leichter adsorbiert
wird bzw. «erden und auf welchem eine oder mehrere andere Komponenten weniger leicht adsorbiert werden«
3s 1st bekannt, daß feste Stoffe, wie aktivierte Holzkohle,
Ton, Kunstharze u.dgl., wenn sie mit gewissen flüssigen Mischungen in Berührung gebracht werden, Komponenten aus
«o diesen Flüssigkeiten an sich ziehen durch eine Srscheinung,
*° die allgemein als "Adsorption" bekennt ist.
oo
*s, Sie übliche Arbeitsweise zur Durchführung von selektiver
ca Adsorption bei Aus gange gemischen in flüssiger Phase mit Hilfe
"* feater Adsorptionsmittel besteht einfach darin, das Ausgange-
material durch einen stationären Körper des Adsorptionsmittels zu filtrieren, bis der Adsorbent mit der selektiv
adsorbierten Komponente (Komponenten) gesättigt ist oder bis sich die Wirksamkeit hinsichtlich Durchführung einer weiteren
Trennung der Mischungekomponenten auf ein unerwünschtes Maß verringert hat. Die Zufuhr des Ausgangsmaterials wird
dann unterbrochen und das adsorbierte Material kann aus dem ' Adsorbenten entfernt werden· Dies kann z.B. durchgeführt werden,
indem man den Adsorbenten mit einer geeigneten Substanz (einem sogenannten Desorbent en) in flüssiger Phase wäscht,
oder durch ürhitzen, durch Ausblasen mit einem Gas, wie Helium oder Hauchgas, oder durch eine Kombination solcher Methoden.
Sin flüssiger Desorbent kann gegebenenfalls ein Lösungsmittel für die zu desorbierende Komponente bzw. Komponenten sein
und er kann eine größere oder geringere Affinität zu dem Adsorbenten haben als die adsorbierte Komponente (n). -Venn die
Affinität des Desorbent en für den Adsorbenten geringer ist
als diejenige der adsorbierten Komponente, dann wird die Deeorbierung des letztgenannten Stoffes bewirkt durch einen
Massenwirkungs- oder einen Konzentrationseffekt· Der Adsorbent, von welchem die adsorbierten Komponenten entfernt sind,
kann dann gewüns ent enf alls wie der verwendet werden zur Adsorption
eines anderen Teils des Ausgangsmaterials in einem anderen Arbeitskreislauf ·
Die Verwendung eines Adsorbenten als stationäre Masse
schließt Jedoch gewisse Nachteile in sich ein, wie nichtkontinuierliches
Arbeiten und Änderung der Produkt ζ us aiamen-
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ORJGiNAL iNSPECTED
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eetzung während eines Adeorptionszyklua. 3s ist daher vorgeschlagen
worden, den Adaorbenten durch das System zirkulieren zu lassen, um eine kontinuierliche Arbeitsweise zu
ermöglichen· Sine große Schwierigkeit in der Behandlung von Materialien in flüssiger Phase liegt bei dieser Art des
Arbeltens darin, einen ausreichenden Kontakt zwischen dem
festen Adsorbenten und der zu adsorbierenden Komponente bzw· den Komponenten herbeizuführen· Die Führung eines Adsorbenten
im Kreislauf durch Adsorptions- und Desorptionszonen wird
weiter umständlich gemacht durch die Möglichkeit, daß die verschiedenen zu behandelnden Materialien aus den verschiedenen
Zonen sich miteinander vermischen. Ferner hat der bewegte Adsorbent die Neigung zu Kanalbildungen und ungleichmäßigem
Fließen durch das System (offensichtlich teilweise dem Mangel an hydrodynamischer Stabilität der flüssigen Phase
zuzuschreiben), wodurch sich dann eine ungenügende Adsorption ergibt· Starker Abrieb des Adsorbenten, umfangreiche
Vermischung von flüssigen und festen Phasen und schlechte Wirksamkeit hinsichtlich der Berührung im Gegenstrom sind
weitere Nachteile, die sich einstellen, wenn die üblichen bewegten Adeorptionssyeteme angewandt werden.
3a 1st nun gefunden worden, daß es möglich ist, die Berührung fest/flüssig und dl· Bewegung des Adsorbenten mit verbesserter
Geschwindigkeit durchzuführen und doch die Kanalbildung dee Adsorbenten und das Vermischen von flüssigen und
festen Phasen im wesentlichen zu vermeiden·
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Brfindungsgemäß wird dl·· erreicht, Indem man das Gemisch
und einen Schlamm dee genannten Adeorbenten in einer
oder mehreren Stufen in Berührung bringt« wobei mindestens in einer Stufe ein toroidal·· (ringförmig«) Strömungebild
vorliegt»
In der vorliegenden Beeohreibung und den Ansprüchen
eoll der Ausdruck "Adsorption" auch Methoden, wie Ionenaustausch,
Zerlegung durch Molekularsiebe u.dgl., und der Ausdruck "Adsorbent" auch die bei solchen Methoden verwendeten
festen Materialien umfassen·
Torsugswelse werden die «u «erlegende Mischung und der
Schlamm des Adeorbenten Mindestens teilweise la Berührung gebracht in einer Vorrichtung, die mit votierenden Scheiben
ausgerüstet ist« Solehe Apparaturen sind s*B» beschrieben
in der britischen Patentschrift 659 24-1· Si« bestehen aus
einer sjrlindrischen Kolonne, die ein· Belhe von Abteilungen
umfaßt, die durch eine Reihe Statorringe gebildet werden« wobei eine rotierende Scheibe β ent riech in jeder Abteilung
angeordnet 1st und durch eine rotierende Well· getragen wird«
01· Beschickungsöffnung ist «weckmäßig tangential la Sichtung der Rotation der Welle angeordnet· Sohlsjut und Flüssigkeit
können durch die Vorrichtung la Gleichstrom oder im Gegenatro*
Gießen ι dl« Berührung im Oegenetro* wird jedoeh
vorgesogen* Solche Einrichtungen ergeben, «1· oben erwähnt4
la ihren Abteilungen einen toroidalen (ringförmigen) Strom.
Teilig unerwartet wurde festgeetellt, daß sieh, tail· dl·
Berührung «wischen einer Flüssigkeit und einem Schlamm mit
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Hilfe einer solchen Blnrichtung bewirkt wird, eine sehr geringe
exLaie Diffusion (Rückmischung) ergab, während die
Geschwindigkeit des liassenüberganges von der flüssigen Phase
su dem festen Adeorbenten annähernd so schnell war, wie
der liasBenübergang in üblichen Plüe sigke it/Flüssigkeit-Eont
aktsystemen*
Bei dem Betrieb solcher Apparaturen tritt das zu zerlegende Gemisch, das im allgemeinen eine geringere Dichte
hat als der Adeorbentensohlamm, zweckmäßig am Boden oder in
der Nähe des Bodens in die Apparatur ein und strömt aufwärts im Gegenstrom su dem abwärts fließenden Schlamm mit höherer
Dichte» welcher in die Zone an oder in der Nähe des oberen
3ndes eintritt· Die Rotation des Rotors verursacht im allgemeinen,
daß der Schlamm in dem Gemisch dispergiert wird, und die Änderung der Sotorgeschwindigkeit ist ein einfaches Mittel
aur Regelung des Maßes und der Geschwindigkeit der Dispergierung»
Wie schon oben erwähnt, 1st das erhaltene Strömungsbild
der Flüssigkeit und des Schlammes in Jeder Abteilung kompliziert, da es sowohl Gegenstrom als auch eine toroidale
Strömung umfaßt. Die letztgenannte Strömung wird hauptsächlich bestimmt durch die Rotorwirkung, die zunächst
eine Rotation der gesamten Flüssigkeitsmaeae und des Schlammes
herbeiführt, bei welcher das Gemisch durch die zentrifugale ainwirkung der Rotorscheibe an die Wandung des Abteils
gedrängt wird· DieHichtung der Flüssigkeitsströmung
wird dann in der Hähe der Staturscheiben in der Richtung der
Achse umgekehrt· Die Kombination dieser rotierenden, zentri-
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fugalen und zentripetalen Strömlingen liefert denn eine
toroidalβ Strömung·
Bei Anwendung des vorliegenden Adsorptionsverfahrene
kann jedes gewünschte MaB der Trennung erhalten werden· So
kann das Verfahren angewandt werden zur Erzeugung einer verhältnismäßig
armen Verbindung, oder es kann angewandt werden, um lediglich eine gewünschte Verbindung in ihrer Original«
alschung weiter anzureichern.
Die Temperatur während der Adsorption kann innerhalb
weiter Grenzen schwanton (obwohl vorzugsweise praktisch bei Atmoaphärendruok gearbeitet wird), vorausgesetzt, daß
sie unter der Siedetemperatur des Ausgangsgemisches bei dem herrschenden Druck liegt, welcher z.B. etwa 0,01 kg/cm* bis
etwa 35 kg/cm betragen kann (er ist aber vorzugsweise im
wesentlichen atmosphärisch) unter der Annahme, daß das Ausgangsgemisch
unter diesen Bedingungen stabil ist·
Wenn man in der äußerst günstigen Art arbeitet, die sich durch die Anwendung von toroidaler Strömung ergibt, ist es
möglich, daß eine gewisse Menge von weniger leicht adsorbierten Komponenten ebenfalls von dem Adaorbenten zurückgehalten
wird· Dies trifft speziell zu, wenn die ursprüngliche Konsentration von leichten adsorbier baren Komponenten niedrig
ist, verglichen mit der Menge von weniger leicht adsorbierten Komponenten, d,h, wenn die erstgenannte Komponente
mehr oder weniger als Verunreinigung in der letztgenannten Komponente auftritt. Dies führt zu einem gewissen Verlust
von weniger leicht adsorbierbarem Produkt, wodurch weitere
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_7_ . U68627
Trennungsatufen oder -methoden erforderlich werden« um
BU vermeiden, daß die Zerlegung etwas weniger wirksam und
weniger wirtschaftlich wird*
Bei einer bevorzugten Ausführungeform der Erfindung
wird der Adsorbent ens chlamm, welcher adsorbierte und möglicherweise
in anderer Form zurückgehaltene Substanzen enthält« in der flüssigen Phase in ausreichender Menge mit
einem Austauachmittel in Berührung gebracht« um mindestens
einen Teil der weniger leicht adsorbierten Komponenten aus dem Schlamm zu ersetzen. Dieser Kontakt kann auch in einer
oder mehreren Stufen herbeigeführt werden« wobei in mindestens tiaer Stufe vorteilhaft eine toroidale Strömung herrscht«
und vorzugsweise auch mindestens in einem Teil eines Apparates« dtr mit rotierenden Scheiben ausgerüstet ist« zweckmässig
im Qttgenstrom· Durch diese Methode werden die weniger
ltloht adsorbierten Komponenten gegen das Brsatzmittel ausgetauscht«
Überraschenderweise beeinflußt diese arsatzmafinahne
das Gleichgewicht zwischen der leichter adsorbierten Komponente und dem Adsorbent en nicht« d.h. die Menge des
leichter adsorbierten Materials« die auf dem Adeorbenten zurückgehalten wird« wird nicht wesentlich beeinflußt. .
Is muß vtrmwsrkt werden« daß bei dieser 3r*atzmaftnahme
nicht aar eine Reinigung« d.h· die !Entfernung von Flüssigkeit
zwischen dta Teilehta« bewirkt wirdi durch ditst
MaBnehme werden außerdem wtalgsr leicht (weniger stark) adsorbierte
Komponenten ebenfalls entfernt« nämlich aus dta
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Poren des Adsorbent en selbst« Wie schon angeführt, wird jedoch
die !Entfernung der leichter adsorbierten Komponenten überraschenderweise praktisch vermieden·
Gaue allgemein kann da« Austatssehmittel jedes Material
in der flüssigen Phase darstellen, welche β nicht in des su
«erlegenden Gemisch enthalten ist* Dieses Mittel wird Jedoch
vorzugsweise so gewählt, daß seine Adsorptionsfahigkelt etwa
die gleiche ist wie diejenige der weniger leicht adsorbierten Komponenten, d.h. das Material, das aus den Port» entfernt
werden nuß. Diese Fähigkeit kann s.B. bestimmt werden
aus dem Teiliuigskoeffisienten k oder aus der relajjbven Adsorptionsfähigkeit
; -- der la Betracht kommenden Substans·
Die se verwendende Menge des Austauschmittela und die
Zahl der Stufen, in welchen es verwendet wird« kann in jedem Fall durch das Massenwirkungsgesets« gekuppelt sit (Heichgewiehtsübevlegungen,
festgestellt werden, wobei die Menge und die 3tufeoeahl etwas gegenseitig voneinander abhängen«
Nach einer weiteren bevorsugten Aueführungeform des erfinduagegemäßen Verfahrene wird der Adsorbentenschlamm
darauf (d«h. nach der Adsorption und nach der Austauschstu~
fe, falls vorhanden) la einer oder mehreren Stufen «it einem
De sorbent en la der flüssigen Phase la Berührung gebraoht, wobei la mindestens elaer Stufe elae tereidale Strömung herrscht·
Torsugsweise wird dieser Kontakt aueh mindestens sos, fell
la einem Apparat durchgeführt, der mit rotierenden seheiben
versehen 1st (sweekmaflig ist Oegenstrom)· Bs werten daher la
einer am meisten bevorsugtea Aueführungeform mindestens swel
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Vorrichtungen alt rotierenden Sehelben verwendet« wobei der Adsor bent ens chlamm aus dem Adsorptionsapparat« welcher leichter
adsorbierte Komponenten enthält (und möglicherweise« wenn
kein Austauschmittel angewandt worden ist, auch etwas weniger leicht adsorbierte Komponenten),«*· in eine De a orp ti one einrichtung
alt rotierenden Scheiben geführt wird« wo die adsorbierten Komponenten ton den Adsorbent ens cn lamm adsorbiert
werden· Der regenerierte Adsorbent kann im Kreislauf in den
Adsorptionsapparat surückgeführt werden·
Wenn Desorption angewandt wird« umfaßt Jedes angewandte
Auetauschmittel vorsugsweise Desorbent und leichter adsorbierte
Komponenten. Daher wird in diesem 7alle der Abfluß
aus der Desorptionesone oder ein Teil desselben sweekmäfiig
als Auatausehmittel verwendet·
Bei Anwendung von Kreislauf in Desorption und Adsorption«
insbesondere wenn die wirke ame toroidale Strömungamtthods für
die Desorption angewandt wird« kann De sorbent auf dem Adeorbenten in wesentlicher Menge surüekgehalten werden· Daher wird
der Adsorbent in diesem fall sehr leicht als Schlamm eurüekgeführfc·
Die Desorption kann daher sweekmädlg durchgeführt werden unter Anwendung einer Menge von Desorbent« die gleich
ist der !Flüssigkeit among·* die in de» Adsorbentensehlamm su
Beginn dor Desorption«stufe vorhanden ist·
Is 1st Jedoch oft erwünscht« keinen Desorbent en in die
Adaorptionsstufe einiuführen· Biese Binführung kann nach einer
weiteren bevorsugten Auaführuagsform der aufladung verhindert
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werden, indem man den Adsorbent ens oh lamm, der De sorbent
enthält, in flüssiger Phase mit einem Waschmittel in ausreichender Menge in Berührung bringt, um mindestens einen
Teil des Deaorbenten zu ersetzen« Dies wird vorteilhaft in
solcher Weise durchgeführt, daß der Adsorbent ens chlamm und das Waschmittel in einer oder mehreren Stufen in Berührung
gebracht werden, wobei in mindestens einer Stufe eine toroidale Strömung herrscht, vorzugsweise mindestens zum Teil in
einem Spparat, der mit rotierenden Scheiben ausgerüstet ist,
und zweckmäßig im Gegenstrom. 3s können daher bei Anwendung
von Austauschstoff für Desorption und Wäsche zwei, rotierende Scheiben enthaltende Kontaktapparate verwendet werden,
von welchen jeder in zwei Abschnitte zerlegt ist» der Abschnitt, in welchem Adsorption bewirkt wird kann eine (obere)
Abteilung umfassen, die als die eigentliche Adsorptionsabteilung dient, und einen (unteren) Abschnitt, in welchem
das Zersetzen der weniger leicht adsorbierten Komponenten bewirkt wird· In ähnlicher Weise kann die DeSorptionseinrichtung
neben einer Dvsorptionsabtellung im eigentlichen
Sinne einen Wasohabschnitt zur ISntfernung von De sorbent aus
den adsorbierenden Schlamm umfassen. Andererseits können mehr
als zwei Einrichtungen mit rotierenden Scheiben verwendet werden« 3s kann auch ein einseiner Apparat, in welchem sowohl
Adsorption und Desorption als auch gewünsohtenfalls
Stoffaustausch und Waschen durchgeführt werden, benutzt werden· Diese Betrachtungen gelten natürlich auch, wenn andere
Kontaktapparate verwendet werden« Bin sehr geeignetes Waschmittel umfaßt weniger leicht adsorbierte Komponenten· Daher
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wird mit Vorteil (ein Teil des) Abflusses aus der Adsorptlonsstufe
als Waschmittel verwendet.
Die Zerlegung von normalerweise festen oder gasförmigen
organischen Verbindungen liegt auch la Bereich der vorliegenden 3riladung, da diese Stoffe durch geeignete Regelung von
Temperatur und Druck In die flüssige Blase übergeführt werden können«
Die vorliegende Srfindung 1st anwendbar euc Zerlegung
einer großen Vielzahl von Mischungen, Insbesondere organischer Mischungen. Tatsächlich kann man mit den Verfahren jedes
flüssige Gemisch in seine Teilkomponenten »erlegen, wean die Komponenten wesentlich verschiedene Adaorptlonsfählgkeit
auf dem speziell ausgewählten Adsorptionsmittel haben« 2s 1st
XU bemerken, daß die Erfindung nicht beschränkt ist auf die
Behandlung von "binären" Gemischen, la welchen die leichter
adsorbierten Komponenten alle la annähernd gleichem'MaB adsorbier
bar sind· Gleiches gilt für die weniger leicht adsorbierten Komponenten (die natürlich auch überhaupt nicht adsorbierbar
sein kdnnen). Das Verfahren umfaßt e.uoh Gemische
mit mehrerea Komponenten, welche eine oder mehrere Komponenten
mit einer Adsorptloasfähigkelt enthalten, die zwischen
derjenigen der am leichtesten und derjenigen der am wenigsten leicht adsorbierbarea Komponenten liegt· In solchen Allen
neigt die Zwisehenkompoaeate (a) sur Anreicherung to eine»
oder dem anderen Produkt des Proseseeβ la Abhängigkeit davon,
ob die Adsorptionseigenechaften dieser Komponenten mehr derjenigen der am leichtesten adsorbierbaren oder derjenigen der
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am wenigsten leicht adeorbierbaren Komponenten liegt· Zusammengesetzte
Produkte, die so erhalten werden, können gewünechtenfalle nach dem arfindungegesiäßen Verfahren erneut
behandelt werden, um eine weitare Zerlegung herbeisufuhren.
BIe Erfindung ist jedoch besondere geeignet für die
Zerlegung von Kohlenwasserstoffmischungen, ζ·Β· Srdölen und
Fraktionen derselben* Sie ist ferner besonders vorteilhaft rar Abscheidung aromatischer Kohlenwasserstoffe, insbesondere
Beneoi, aus diesen, s*B» als Verunreinigung, enthaltenden
Oemischen. Zn diesem VaIl verwendet man vorsugsweise
einen mindestens in der Hauptsache p&raffinisehen Desorbenten·
"Par af finis oh" uafaBt hier* nicht nur Alkene, sondern
auch Isoparafflas oder Naphthene·
Unter den verschiedenen 3rd31-Meterlallen, die alt Vorteil
nach der Erfindung behandelt werden können, sind e.B» zu
nennen ι Leuoht oldest ill ate (welche ent aroma ti eier t und entschlief
el t werden, um ein Material von besserer Qualität su
erseugen), Benslne (die ebenfalle entsehwefelt oder weiter
teilweise entparaffinlert werden, um ein Bensln von höherer
Octaneahl su erseugen), Dieselöle (welche entaromatisiert werden
können, ua ein Produkt mit höherer Ootaniahl su liefern),
Schmieröle (welche entaronatisiert und ent asp naltler t werden,
um ein Ol Ton höherer Qualität su eraeugen)· Walter können
engeiedende aromatische, paraffinische od<r ο le finis ohparaffinische
Traktionen naoh der vorliegenden Methode »erlegt warden, um rein aromatische, paraffinisehe und/oder öl·-
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finis ehe Verbindungen zu erzeugen. Das Verfahren ist auch
anwendbar zur Zerlegung eines normalerweise gasförmigen
Buten-Butadien-Plüe8igkeits~3emieches durch geringe Erhöhung
des Arbeitedruckes, so daß das Gemisch flüssig ist· Auch eine normalerweise feste naphthalinfraktion kann gemäß
der Erfindung zerlegt werden, indem man die Adsorp ti onset ufe
bei wesentlich erhöhter Temperatur durchführt, so daß das Naphthalinmaterial schmilzt·
Hach einer ganz besonders bevorzugten Ausführ uniform
der Erfindung wird das Verfahren verwendet zur Beinigung
eines Ausgangamateriala für eine Isomerleierungsrealrtion,
wobei die Verunreinigung die leichter adsorbierbare Komponente darstellt und so auf dem Adsorbenten verbleibt· Zn diesem
Pail wird mindestens ein Teil der weniger leicht adsorbierten
Komponenten einem Isomer!eierungsprozeß unterworfen· Als
Beispiel dieser Ausführungsform kann Benzol z.B. entfernt werden aus einem Gemisch von beispielsweise Gg-Köhlenwetsserstoffen,
welches eine verunreinigende Menge desselben enthält. Aromaten» wie Benzol, haben eine schädigende Wirkung auf die
Aktivität von Katalysatoren nach dem Triedel-Graft«-Typ, die
oft bei Ieomerieierungsprozeesen verwendet werden. Um Schlammbildung
in einem Prozeß dieser Art zu vermeiden, kann nur eine Menge Benzol von nicht mehr als etwa 0,1 Qew.-% geduldet
werden· BIe Benzolkonzentration In beispieleweise einem
typischen Ausgangamaterial für die Hexaalsomeriaierung liegt
gewöhnlich zwischen etwa 0,5 %, insbesondere etwa 3 % und etwa
6 Oew.-£» Da der wirkliehe Siedepunkt von Benzol in einem
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Cg-Isomerlalerungsauagangsmaterial etwa der gleiche ist,
wie derjenige von normalem Hexan, kann Benzol nicht aus
einem solchen Ausgangematerial durch Fraktionieren auf den
•rforderlichen Stand gebracht werden, ohne daß der Hauptteil
des a-Hexans und ein Teil der Methylpentene verloren
geht, «eiche wegen Ihrer niederen Octanzahl erwünschte Komponenten
für das Isomerisierimga-Ausgangsmaterial darstellen»
Obwohl die Trennung von Aromaten durchgeführt werden kann durch Methoden, wie Lösungsmittelextraktion, extrahierende
Destillation oder Hydrierung unter Anwendung eines Katalysators, wie Palladium, sind diese Behandlungen sehr kostspielig.
Der vorliegende Prozeß bietet daher eine bessere Methode zur Entfernung von Aromaten aus dem Ausgangematerial
für eine Isomerisierung»
Ba es vorgezogen wird, einen paraffinischen Seeorbenten
zu verwenden, wenn Aromaten getrennt werden (wie bereite oben erwähnt)« umfaßt ein sehr geeigneter Desorbent in einem Beinigungsprozeß
für Isomeriaierungs-Rohmaterial das (paraffinische) Isomerleierungsprodukt oder einen Teil desselben, welches,
wenn es selbst Aromaten enthalten sollte, zweckmäßig Buerat entaromatisiert wird«
Jedes Adsorptionsmittel, welches leichter eine oder
mehrere Komponenten des speziellen zu zerlegenden Gemisches adsorbiert, kann bei Durchführung des Prozesses gemäß der
Srfindung angewandt werden} vorzugsweise ein Adsorbent, der ein hohes Adsorptions vermögen hat und ein hohes Maß von Selektivität
zwischen den Komponenten des Ausgangsgemischee auf-
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weist· Aktivierter Kohlenstoff ist wirksam zur Trennung von Kohlenwasserstoffen je nach dem chemischen Typ und
in manchen Fällen in gewissem Grade auch von Kohlenwasserstoffen vom gleichen Typ nach dem Molgewicht. Aktivierter
Kohlenstoff kann oft auch nicht-polare Verbindungen selektiv adsorbieren, ζ·Β· Kohlenwasserstoffe aus polaren Verbindungen,
wie Alkohole, Ketone uew* Die Anwendung von Sill cage I wird bevorzugt· Ss ist besonders wirksam für die
selektive Adsorption einer stärker polaren Verbindung aus Mischungen mit einer weniger hoch polaren Verbindung oder
2UT Trennung von Kohlenwasserstoffen mit verschiedenen Sättigungsgraden
und kann daher vorteilhafterweise angewandt werden turn Beinigen eines Ieomerisatione-Ausgangematerials
in Bezug auf Aromaten»
Sie physikalische Torrn und Teilchengröße des verwendeten
Adsorbenteri hängt hauptsächlich ab von dem Typ der Anlage,
in welchem er verwendet werden soll· Kornförmia· Teilchen
werden besondere bevorzugt· Bs können jedoch auch In
Pillenform oder spezielle andere Formen gebrachte Adeorbenten angewandt werden* Wenn Kontakteinrichtung^ mit rotierenden
Scheiben verwendet werden, erweist sich e.B. ein· Größe
β wischen etwa 0,074 und 0,84 ma und vorzugsweise etwa 0,2$
und 0,4-2 mm al« geeignet·
Di· Wirksamkeit bei Verwendung von Kontakt apparat en
mit rotierenden Scheiben 1st gezeigt worden durch eine Seihe
von WasehwlrksamkeitB-Prüfungen» Bei diesen Prüfungen wurde
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eine Kontaktapparatur mit rotierenden Scheiben mit einem
Durchmesser von etwa 5 cm verglichen mit einer offenen,
rohrförmigen Absetzvorrichtung mit gleichem Durchmesser,
um die Bückmischung und den Grad dee Waechens in jeder der
JBEinrIchtungen zu bestimmen. Die Untersuchungen wurden durchgeführt
bei zwei Rotorgeschwindigkeiten in den Kontakt apparat mit rotierenden Scheiben und bei zwei Geschwindigkeiten
des Festkörper β· Die Zufuhr sowohl zu dem Kontakt apparat
mit rotierenden Scheiben als auch au dem Absetzgefäß in
Form des offenen Rohres war ein Schlamm, welcher 10 Gew.-%
Harnstoffaddukte mit einer Größe von etwa 0,15 bis 0,25 mm
in.Leuchtöl und Isooctan als "Fühler" enthielt« Außerdem
wurden verschiedene Prüfungen bei dem Kontakfcapperat mit
rotierenden Scheiben durchgeführt, bei welchen leeine festen Körper vorhanden waren· 3s wurde als Waschflüssigkeit am
Boden des Apparates genügend reines Leuchtöl zugesetzt, um
eine geringe Aufwärtsbewegung der Flüssigkeit herbeizuführen. Proben des Schlammes wurden längs des Apparatus genommen
und der flüssige Anteil auf Isooctan untersucht· Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt, darunter auch
der axiale ßückmischungs-Diffusions-Koeffizient
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5.7
12.2
UJtJTlMt
■t-Ut 5
1.8
5.5
1.5
2.2
1.8
5.9
4.2
2.2
1.8
5.9
4.2
7.9
AlWMlB-■«•11·
2
lrtNlrt
0.20
1.20
0.25
0.7
0.25
1.0
5.0
6.1
6.1
Boden Ib «si
0; faaetaflüealjkaiti 25! AbnraigateU· 2i 75»
Xl· 3« 1525« Behlajui 1&; Bafflnati 200.
0.02
0.20 0.05 0.05 0.02 0.16
0.90 1.5
7.5
16.4·
7.0
10.0
7.3
17.0
-«0 -60
Sine Prüfung der Baten in Tabelle I zeigt, daß 3^ in
den Kontaktvorrichtungen Bit rotierenden Tellern annähernd linear zu der Rotorgeschwindigkeit variiert und fast unabhängig
ist vom Fest stoff gehalt in der Apparatur· Weiter 1st offensichtlich, daß die Bückmischung, die in dem offenen
rohrförmigen Absetzgefäß erhalten wurde, viel größer ist als die in dem Kontakt apparat mit rotierenden Scheiben,
nämlich 60 gegenüber 7»3Ο· Daß Absetzgefäß in Form des offenen
Hohres hat eine größere Kapazität, wie angedeutet wird
durch den niedrigeren Feststoff gehalt, nämlich 8 gegenüber
39· Man erhält jedoch ein realistischeres Bild von der
WaschwirkBamkeit einer Ebntakt vorrichtung mit rotierenden
Scheiben, wenn man berücksichtigt, daß für eine gegebene Waschoper ation die Lange des erforderlichen Apparates eine
lineare Funktion von JS^ 1st« Daher benötigt eine Kolonne,
welche zweimal so viel Bückmischung zeigt, die doppelte Kolonnenlänge bei gleichen Strömungsbedingungen, um den
gleichen Waschgrad zu erzielen.
Die Srfindung wird noch weiter erläutert an Hand der
Zeichnung, welche nicht alle Pumpen, Behälter, Wärmeaustauscher, Ventile, Bebenleitungen, Abfuhrleitungen, Wiedererhitzer,
Kondensatoren, Kühler und andere Hilfseinrichtungen zeigt, die in der Praxis verwendet werden·
Gemäß Fig· 1 wird ein Schlamm von Adö^obent, wie SiIicagel,
suspendiert in einem Trägermaterial, wie einem nichtaromatische«!
Kohlenwasser stoff gemisch, z.B. einem Paraffin-
909804/1337
gemisch, durch die Leitung 21 am oberen 2n.de eines Kontaktapparate
a 22 alt rotierenden Scheiben für die Adsorption eingeführt· ISin Ausgangs gemisch, z.B. ein Material, das einer
isoraerieierenden Behandlung unterworfen werden soll, und
das eine Verunreinigung oder anderes, leichter adsorbierbares Material enthält, z.B. ein oder mehrere Aromaten,
wie Benzol, wird in den unteren Teil der Vorrichtung 22 durch eine Leitung 23 eingeführt und kommt im Gegenetrom
in Berührungttit dem nach unten fließenden Adsorbent. Da hier
in der Vorrichtung 22 ein Konzentrationsgradient existiert, kann das zerlegte oder gereinigte Gemisch, im wesentlichen
frei von der Verunreinigung oder anderem Material, das noch etwas Trägermaterial enthält, aus der Vorrichtung 22 als
Hebenetrom durch die Leitung 24 abgezogen werden, nämlich
an einem optimalen Punkt der Vorrichtung 22, wo die Konzentrationen
von leichter adsorbierten Komponenten und von Trägerflüssigkeit auf einem im^i«m« sind« Der Schlamm des
Adsorbenten alt Verunreinigung oder anderem darauf adsorbierten Material wird am Boden der Vorrichtung 22 über eine
Leitung 25 abgezogen. Dieser Schlamm enthält auch etwas von
dem Trägermaterial und eine untergeordnete Menge des ursprünglichen Gemisches. Die überwiegende Menge des Schlamm-Trägermaterials
strömt nach oben und aus der Vorrichtung 22 über die Leitung 26 ab und wird als De sorbent am Boden «Ines
Desorptioneapparates 2? mit rotierender Scheibe eingeführt.
Der aus der Vorrichtung 22 abgezogene Schlamm wird durch die Leitung 25 am oberen 3nde in die Tor richtung 27
909804/1337
eingeleitet. Die Strömungsgeschwindigkeit des In dem unteren
Teil des Apparates 27 eingeführten Beeorbenten wird so geregelt« daß hier eine im wesentlichen vollständig Desorption
von leichter adsorbierten Komponenten von dem Adeorbenten erfolgt· Der nun von diesen Komponenten befreite Adsorbentensohlamm,
der im wesentlichen aus dem Adeorbenten und dem Desorbenten besteht« obwohl er auch etwas von dem ursprünglichen
Gemisch enthalten kann, das aus der Torrichtung 22 durch die Leitung 25 abgezogen worden 1st« wird
dann in die Adsorptions vorrichtung 22 durch dl· Leitung 21
im Kreislauf zurückgeführt. Der am oberen Snde aus der Torrichtung
27 mit Hilfe einer Leitung 2 abgezogene Strom besteht im wesentlichen aus der "Verunreinigung oder anderen
leichter adsorbierbaren Komponenten und etwas Desorbent and
irann auch eine untergeordnete Menge des ursprünglichen Gemisches enthalten· Der Desorbent kann von den leichter adsorbierbaren
Komponenten getrennt werden« s*B, durch Destillation
(nicht dargestellt)·
Fig. 2 ist ein sohematisches Diagramm einer weiteren
Ausführungsform der JSrflndung« gemäß welchem das Schlamm
tragende Desorbent-Haterial aus dem mit den Adsorptionesoheiben
arbeitenden Kontaktapparat abgezogen wird« und swar nicht getrennt« sondern susammen mit dem gereinigten Gemisch.
Mit Hilfe dieser Ausführung kann ein« kleiner· Adsorptione-KontaktEone
angewandt werden« wobei das gereinigt· Qvmisch dann getrennt wird von dem Desorbent/Trägeretoff« falls
gewünscht, 2.B* mit Hilfe einer Destillationaanlage.
909804/1337
Gemäß dieser Ausführungsfora wird ein Schlamm von Adsorbent suspendiert in Trägermaterial und über die Leitung 31 in der Mähe des oberen äides eines Kontaktapparate
s 32 eingeführt» der sit rotierenden Scheiben arbeitet·
Sin Strom von Ausgangematerial« das eine Verunreinigung
oder anderes leichter adsorbierbares Material enthält, wird in den unteren Teil der Vorrichtung 32 durch eine Leitung
eingeführt und kommt mit dem nach unten strömenden Adeorbenten in Gegenstrom in Berührung· Der Schlamm, praktisch
frei von der Verunreinigung oder anderem leichter adsorbierbaren
Material« der die Hauptmenge der Trägerflüssigkeit enthält« wird aus der Vorrichtung 32 über eine Leitung 34- abgezogen«
Der Schlamm aus Adsorbent Kit auf diesem adsorbierten Komponenten wird vom Boden der Vorrichtung 32 über die
Leitung 33 abgezogen· Dieser Schlamm enthält auch etwas
Trägerflüssigkeit und eine geringe Menge des ursprünglichen
Gemisches·
Die flüssigkeit in der Leitung 34- wird an einer in
mittlerer Höhe liegenden Stelle einer Trennzone, in diesem Pail der Deetillationszone 36« eingeführt· Das Trägermaterial
wird daraus mit Hilfe einer Leitung 37 abgezogen und dann als Desorbent In den unteren Teil einer Desorption*-
anlage 58« dl· mit rotierenden Sehelben arbeitet« eingeführt·
Da« Kopfprodukt, das aus der Destillationszone 36 über eine
Leitung 40 abgezogen wird« 1st das gereinigte Originalgemiaeh,
im wesentlichen frei von der Verunreinigung und anderen leichter adsorbierbaren Materialien sowie des Trägerat off es»
909804/1337"
H68627
In manchen Fällen kann es möglich sein, die Destillationszone
36 vollständig wegzulassen und einen Heil der
Flüssigkeit aus der Leitung 34· (welche gereinigtes Ausgangsmaterial
und Xrägerflüssigkelt enthält) als Desorbent
in der Torrichtung 38 bu benutzen, während der Best als Verfahr ensp ro dukt abgezogen wird· J3s ist auch manchmal möglich,
mindestens einen Teil der flüssigkeit aus der Leitung 34- einem IM Wandlungsprozeß zu unterwerfen, wobei mindestens ein Teil
des umgewandelten Produktes als De sorbent dient (nicht gezeichnet).
Der vom Boden der Torrichtung 32 abgezogene Schlamm von
Adsorbent wird in den oberen Seil der Vorrichtung 38 mittel«
der Leitung 35 eingeführt· Das von der Destillationszone 36
über die Leitung 37 abgezogene Bodenprodukt wird in den Bodenteil der Torrichtung 38 als De sorbent eingeführt· He
Strömungsgeschwindigkeit des Desorbenten wird so geregelt;«
daß eine praktisch vollständige Desorption des Adsorbent en eintritt· Der Adsorbenten-Sehlamm, jetzt frei von adsorbierten Komponenten und im wesentlichen aus Adsorbent und Desorbent
bestehend« wird durch die Leitung 31 in die Adsorptlonsvorrichtung
32 im Kreislauf zurückgeführt· H»r aus der Torrichtung
38 über eine Leitung 39 abgezogene Kbpfstrom besteht
Im wesentlichen aus der Terunreinigung oder anderem« leichter
adsorbierbarem Material und einer kleinen Menge des Desorbenten· Sr kann auch eine kleine Menge des ursprünglichen
Gemisches enthalten. De* Desorbent kann von dem leichter adsorbierbaren Material getrennt werden« z.B. durch eine nachfolgende
Destillation (nicht gezeichnet).
909804/1337
U68627
Gemäß Fig· 5 der Zeichnung wird ein Schlamm aus SiIioagel-Adsorbent,
suspendiert in einer von Benzol befreiten Paraffinfraktion (die gegebenenfalls Qycloparafflne enthält)
durch eine leitung 1 in den oberen !Ceil eines alt rotierenden Scheiben arbeitenden Kontaktapparates 2 (Adsorption) eingeführt« JSine Ausgangsmischung für Isomerisation,
die gereinigt werden soll, und die noch Benzol enthält, wird in den unteren Teil des Adsorptionsabschnittes der Vorrichtung
2 durch eine Leitung 5 eingeführt und kommt im Gegenstrom
in Berührung mit dem nach unten fließenden Silicagel-Adsorbenten, wodurch die wirksamste Ausnützung des Adeorbenten
gewährleistet wird· Um ein Zurücksinken des Isomerieati
ons-Auegangsgemisch es in die Deaorptione stufe (das Silicagel,
das Benzol nur auf der Oberfläche adsorbiert enthalt, kann auch bis su etwa 70 bis 80 % seiner Adsorptionsoberfläche verunreinigt enthalten mit Paraffinen aus dem genannten Ausgangsmaterial) zu vermeiden, wird «in Benzol· enthaltender
Strom von Isomerisatlonsprodukt als Austauschstoff in die Torrichtung 2 durch eine Leitung 4- in geringer Entfernung
unterhalb der Sintrittaetelle für das Isomerisations-Ausgangsmaterial
eingeführt· Sie Strömung des Iaomerisationaproduktes
wird so geregelt, daß eine geringe Aufwartsströmung
eintritt, wobei die Hauptmasse des Stromes sich unten und außerhalb des Apparates 2 befindet, zusammen mit dem Adeorbenten-Sehlamm
· Das von Benzol befreite Zeomerisationsausgangsgemisch
wird aus dem oberen 2nde der Vorrichtung 2 durch eine Leitung 6 entfernt und sum Teil in einen Ieomerlsations-Reaktor
eingeführt. Auf diese Welse werden etwa ad-
9 0 9804/1337
H68627
sorbierte Paraffine aus dem Ausgangsmaterial auf dem Silicagel
zersetzt und auch innerhalb und außerhalb der Vorrichtung 2 durch das Isomerisatlonsprodükt nach oben bewegt·
Die 3änführung des Isomerisationsproduktee in die untere
Austaue chzone des Apparates 2 verringert daher den Bebenstrom
von ParafELnen aus dem Ausgangsmaterial und um den
Beaktor 8« Andererseits enthält der Austauschstoff eine
auereichende Menge Benzol (z.B. etwa die gleiche Menge Bensol, wie das zu reinigende Ieomerisations-Ausgangematerial),
so daß in der Austauschzone der Adsorptionsvorrichtung 2 keine wesentliche Desorption von Benzol von dem Sillcagel
bewirkt wird«
Der Schlamm aus Iaomerisatlonsprodukt (Austauschmittel)
und Adsorbent mit adsorbiertem Benzol und auch adsorbiertem Isomerlsationsprodukt gelangt von der Torrichtung 2 durch
die Leitung 5 in einen Wärmeaustausche^· J>er erhitzte Schlamm
wird dann in die obere Zone eines mit rotierenden Sehelben arbeitenden Desorptlonsapparates 10 eingeführt· Zn diesem
Fall dient also der Austauschstoff auch als Trägerfltieslgkeit
für den Schlamm auf seinem Weg zu der De sorption· vorrichtung·
Man könnte jedoch auch eine Flüssigkeit oder ein Gas verwenden, welches anderer Herkunft oder Zusammensetzung
ist als das Trägern» dium.
Heißes (bensolfreies) leomerleatlonsprodukt, das aus des
iBomerieationereaktor 8 durch eine leitung 11 entnommen worden 1st« wird in den unteren Abschnitt der Torrichtung 10
eingeführt', wobei die Strömung des heißen IsomerIsationspro-
909804/1337
duktes so geregelt wird, daß die Masee aufwärtsfließt und
Im Qegenetrom In Berührung kommt mit dem Benzol enthaltenden Adeorbenten· Strömungsgeschwindigkeit und Temperatur
dea Ieomerisationsproduktes können geregelt «erden, um
eine in wesentlichen vollständige Desorption des Benzols
von dea Adsorbent herbeizuführen} beispielsweise wird eine Temperatur von 135° bevorzugt· Der Strom des eingeführten
heißen Iaomerlsationsproduktes wird so geregelt, daß eine
geringe Abwärtsströmung in der Vorrichtung 10 eintritt. Hierdurch wird jede Verunreinigung von Isomerisationsprodukt mit
nicht-behandeltem Ieomerisationsauegangsmaterial auf ein
Minimum herabgesetzt. Das mit Benzol vermischte Desorbent (Isomerisationsprodukt) strömt oben aus der Vorrichtung 10
durch eine leitung 12 ab· Sin Teil hiervon wird in den Adsorptionsapparat
2 als (Veil) Auetauschatoff verwendet und
der Best kann gewünschtenf alle wieder kombiniert werden mit
dem Rest des Ieomerisationsproduktes aus dem Reaktor θ in einer Leitung 13· Das Material in den Leitungen 12 und/oder
13 kann z.B. als Mischkomponente für Benzin verwendet werden· Hin Seil des Isomerisationsproduktes aus der leitung
kann zurückgeführt werden in den unteren Teil der Adsorption·
vorrichtung 2, um als Teil des über die Leitung 4· ein»
geführten Auetauechmittele zu dienen.
Aus der Leitung 6 wird eine auereichende Menge dee
won Benzol befreiten Isomerisationsausgangsmaterials entnommen
«ad an einer Stelle« unterhalb des iSintritta des De-
9Q98Q4/V337
sorbenten als Waschmittel in den mXt rotierenden Scheiben
arbeitenden Desorptions-Kontakt-Apparat 10 geführt· Dieses
Waschmittel trennt etwa adsorbiertes Isomerisationsprodukt
von dem Silicagel ab und bewegt auch dieses Produkt nach oben (Innerhalb und außerhalb der Vorrichtung 10), so daß
der Kreislauf des Isomerisationsproduktes zu der eigentlichen
Adsorptionszone des Apparates 2 herabgesetzt wird. Ss liefert auch die Zwischenflüssigkeit für das Silicagel
und dient als notwendiges Trägermittel für die Kreislauf führung des regenerierten Silicagels vom Boden des Apparates
zurück zum oberen Jände des Apparates 2 über die leitung 1
(nach Kühlung in dem Kühler 14)· Die&ückf ührung im Kreislauf
von Isomerisationsprodukt in den Keaktor 8 wird durch diese Waschoperation verringert· 3s ist festgestellt worden, daß
bei Anwendung von drei Gleichgewichtsstufen in dem Austausch- und in dem Waschabschnitt das Fließen von IsomerisationsauBgangsmaterial
im Hebenstrom herabgesetzt werden kann auf etwa 2 % des gesamten Ausgangsmaterials, während
•twa 15 % des Isomerisationsprodukt es in dl· Isomerisationsanlage
im Kreislauf zurückgeführt werden·
Die Srfindung wird näher erläutert durch die folgenden
Beispiele.
Bei einer Ausführungeform, wie in Fig. 2 dargestellt
(aber unter Verwendung einer Xsomerleatlonssone, die mit
einem Katalysator rom Jriedel-Crafts-Typ arbeitet anstelle
dar Isoaerisatlonssone 36) wurde aln Schlamm von Silicagel
909804/133 7
-27- U68627
mit einer Teilchengröße von etwa 0,38 um, suspendiert In
einem aromatenfreien Kohlenwasserstoffmaterial, nämlich
einem benzolfreien, paraffin!achen Isomerisationsprodukt,
in den Apparat 32 durch die leitung 31 eingeführt· Das Silicagel
fiel durch den oberen Abschnitt der Zone und adsorbierte
selektiv Benzol aus einem nach oben fließenden paraffinischen
Ausgangsmaterial, das in einer Menge von etwa H-77 000 1/iag in einen unteren Veil des Apparates 32 («elcher
«Inen Durchmesser von etwa 90 ca hatte) durch die Leitung
32 eingeführt wurde· Der Benzolgehalt des Ausgangsmaterials
wurde reduziert auf 0,1 Gew.-% und das Material wurde
von oben durch die Leitung 3* zu einem Isomerlaationsreaktor
(nicht dargestellt) geleitet. Der Silicagel-Schlamm,
welcher den unteren Abschnitt der Torrichtung 32 verließ, gelangt· über einen Wärmeaustauscher (nicht dargestellt) in
den Apparat 38, wo ein nach oben, gerichteter Strom von heissem
Produkt aus der Isomer lattlonez one das -Benzol von dem Gel
bei etwa 150° desorbierte. Sin Teil des Isomerisationsproduktes,
weiches das Benzol enthielt, wurde aus der Vorrichtung 38 abgeleitet und konnte z.B. als Zusatz zu Benzol verwendet
werden· Der Rest diente zur Bückführung des Silicagels
im Kreislauf in die Vorrichtung 32· Die Adsorpt ionstemperatur
betnag 25°.
3s wurde festgestellt, daß eine Silicagel-Geachwindigkeit
von 335 g/l und beim Arbeiten in der Desorptionsstuf e bei
etwa 95° etwa 8 im Gegenstroa strömende Gleiehgewichtsstufen
909804/1337
U68627
sowohl Im Desorber als auch im Adsorber notwendig waren,
um den Benzdfeehalt eines Gemisches, das 5 Gew»-% Benzol
enthielt, auf einen Sndwert von etwa 0,1 Gew«-% herabzusetzen·
Wenn ein Gemisch, da« 6 Gew»-% Benzol enthielt,
behandelt wurde, mußte die Deesorbertemperatur auf etwa 120°
erhöht werden, um den Benzolgehalt in der gleichen Zahl von Stufen auf den gleichen Sndwert zu bringen·
3s wurde eine Reihe von Versuchen durchgeführt zwecks
Bestimmung der Zahl von Adsorptions- und De Borp ti ons-Gleichgewichtestufen,
die erforderlich war zur Herabsetzung dee Benzo lgehalts von etwa 3 % und von etwa 6 Gew.~# auf den ladwert
von etwa 0,1 Gew«-% bei Anwendung verschiedener GeI-Geschwindigkeiten
und verschiedenen Benzolrückf lußwerten.
Die Srgebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt«
90 9 8 04/1337
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• | Bensol la AnSgIMgS- ■aterial Sew.-5t |
Besorp- tijns- I |
GeI-Ge- eohwin- digkeit (trocken) |
S/Fa) | Beneol- Rück- K^ flußwertD' Vol.-* |
Adsprp- tions- 8tufen |
Duren- sehnitt- liche Adsorp- tione- stufen |
Desorp- tione- stofen |
Duron- sehnltt- liche De- sorptio.is- stufen |
Durchschnitt liche Adsorp tions-plus Deeorptions- etfcfen |
3.0 | 100 | 335 ! |
0·13 i |
1.5 2.0 2.4 |
6.2 8.7 10.2 |
■ 8.4 |
9.2 6.2 5.0 |
6.8 | 7.6 | |
909804 | 3.0 | 100 | 385 | 0.15 | 1.5 1.8 2.0 2.2 |
4.8 6.3 6.8 7.6 |
6.4 | 11.7 9.3 7.3 j 6.7 |
8.9 | V I -ο 7.6 I |
3.0 j t ; t ί |
100 | 445 | 0.17 | I 1.5 2.0 2.4 (2-6) |
4.7 5.6 7.9 (co) |
6.1 | 30 j 14 10.3 ί (8.5) |
18.1 i |
i I I j 12.1 1 |
|
6.0 | 100 | 445 | 0.17 | 2.4 | 9.5 | j 9.5 | 10.4 | 10.4 | 9.9 | |
6.0 | 120 1 |
470 t |
0.18 i |
1.6 ] 6.1 ) 2.0 i 6.8 i * |
] 6.4 | 9.0 j -6.3 |
7.6 | I 1 7.0 I |
a) Verhältnis von adsorbierter Phase zu flüssiger Phase
b) YoI.-Jt Benzol in der in den Adsorber eintretenden Phase
Diese Tabelle zeigt« daß eine optimale Gel-Geschwindigkeit
existiert, welche sich in einem Minimum der durch» schnittlichen Zahl von Adsorptions- + Desorptionsstufen
äußert· Bei einer über dem Optimum liegenden Gelgeschwindigkeit verringerte sich die Zahl der für die Adsorption
esiorderlichen Stufen} die Zahl der Desorptionsstufen mußte
jedoch eAölrfc werden, und das in umso größerem Ausmaß, als
sieh die Zahl der Adsorptlocsstufen verringerte«
Weiter war bei einem Benzolgehalt von 6 Gew.-^ in dem
Qriginalgemisch ein Durchschnitt von etwa 10 Stufen sowohl
im Adsorber als auch im Deeorber erforderlich, um die Benzolkonsentration
auf den aadwart von etwa 0,1 Gew*-% herabzusetzen«
Wenn Jedoch die Deeorpticnsteiaperatui» auf etwa
120° erhöht wurde, erforderte der gleiche Grad von Trennung
im Durchschnitt nur 7 Stufen bei einer Gel-Geschwindigkeit
von 4-70 g/l. Sine weitere Steigerung der Abstreiftemperatur
würde &it- Je do oh die Zahl der erforderlichen Stufen
ermäßigen, wodurch eine Möglichkeit sur Verringerung der
länge der verwendeten Vorrichtung gegeben ist«
Bei einer Aueführungsform, fi» i». Fig* 3 dargestellt«
wurde »in Iscxaerisatioas-AusgangsDaterial behandelt, das
3 % Benzol enthielt· Die Zahl von Austaue:cb- und Waeohatuf«n,
die bei der Adsorption und c\z.>: Desorption in einer
Eo£it&ktvorrlcliti3ng mit rotierender Sohelbaa erforderlich
«ar« wurde für wechselnde Mengen von Austausch- und Wa«ehaitteln
909804/1337
Die Selektivität dee Gels für gesättigte Verbindungen
aus dem Isomerisatione-Ausgangsmaterial und aus dem Iaomerisatlonsprodükt
entsprach der Einheit. Ss erfolgte keine rein· Überführung von Benzol in den Aue taue oh- bzw. Waschabschnitten·
Daher konnte das System als binär betrachtet werden»
Die Resultate sind in den Tabellen HI bzw· XV wiedergegeben·
Stufenerfordernlaae in dem Auatauachabschnitt
der AdBorptionevorrichtun«
W/S
a)
Stufen
Im Nebenetrom gerührte« gesättigte Verbindungen
im IsomerieatloneauBgangematerial{
Tm Kreislauf EU-rüokgefünrte«
gesättigte Verbindungen im Isoaerisationaproduktt
%
ί 1.0
1
2.5
2.5
6.1
3.7 2.4 1.2
6.1
3.7 2.4
! 1.3
2.4 1.2
6.1 4.9
1.5
2
3.3
3.3
2.4 1.2
8,5 7.3
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Btufenerforfornlaae im WaaohabBohnltt dar
beaorptionevorrichtung
BW/S*) | Stiffen | Im Nebenstrom gerühr te ♦ gesättigte Ver bindungen im Isomer!» sat!ons aus gangsma- teriali % |
Ia Kreislauf su~ rückgeführte· ge sättigte Verbindun gen la Isomerisa- tionaproduktι % |
1.0 | 1 2.5 4 9 |
7.1 4.4 2.9 1.5 |
7.3 4.4 2.9 1.5 |
0.8 | 1.3 3.9 |
4.3 1.5 |
7.3 4.4 |
0*6 | 2.5 3.1 |
1.5 0.7 " |
7*3 6.6 |
a) Volumen von zurückgewaschenen, gesättigten Verbindungen/Volumen
von gesättigten Verbindungen In adsorbierter Phase.
Da eine Rückführung la Kreislauf der gesättigten Verbindungen aus dem Isomerisstlonsprodukt als weniger störend
empfunden «erden kann als die Umleitung gesättigter Verbindungen aus dem Isomerleationsauegangsmateriel« wurde der
Flüssigkeitsstrom im Auetauachabschnitt des Adsorbers erhöht In BoBug auf das Gesamtvolumen der adsorbierten gesättigten
Verbindung« welche durch die Vorrichtung naoh unten strömtet wie In !Tabelle III geieigt 1st. Auf diese Wels«
konnte die Zahl von Stufen, die erforderlich waren, um den Rebenetrom auf eine bestimmte Menge su verringern, auf Ästen
90 9804/133
-«-' U68627
•liier gewiesen Srhöhung In der Kreis lauf rückführung herabgesetzt
«erden*
Um die ITebenleltungen im Waschabschnitt des Desorbers
herabzusetzen, wurde die Strömung In dleaea herabgesetzt
la Verhältnis but Gesamtmenge der adsorbierten« gesättigten Verbindungen« die duroh die Vorrichtung hinduroh nach unten
gelangten« wie In Tabelle IV dargestellt·
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Claims (1)
1» Verfahren zur Zerlegung eines Gemischea in der flue»
eigen Phase unter Verwendung eines festen, selektiven Adeox—
benteit, auf welchem eine oder mehrere der Komponenten des Gemisches
leichter adsorbiert und auf welchem eine oder mehrere andere Komponenten weniger leicht adsorbiert werden, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gemisch und ein Schlamm des genannten Adsorbenten in einer oder mehreren Stufen in Berührung
gebracht werden, wobei mindestens in einer Stufe ein toroidales
Strömungsbild vorliegen muß*
2· VerfahrsAnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gemisch und der Adsorbent en-Schlamm mindestens zum Teil
in elfter Vorrichtung in Berührung gebracht werden, die mit rotierenden Scheiben ausgerüstet 1st·
3, Verfahxen nach Anspruch 1 oder 2t dadurch gekennzeichnet
% dafi der Adsorbentexi-Sehlamm In der flüssigen Phase in
ausreichender üienge in Berührung gebracht wird mit einem Austauschstoff,
am mindestens einen Teil der weniger leicht adsorbieren
Komponenten aus dem Schlamm au ersetzen.
4c Verfehlen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet« daß
der Sehlamm \m\ das AuetauschMlttel Ir? ein#z· oder mehreren
Stufen in Berührung gebracht werden, wobei mindesten» in
einer Stufe tin toroidal·s ?ließbild vorliegt.
809804/1337
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5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Adsorbenten-Schlamm und das Austauschmittel mindestens
zum Teil in einem mit rotierenden Scheiben ausgerüsteten Apparat miteinander in Berührung gebracht werden·
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bio 5« dadurch
gekennzeichnet, daß der Grad der Adsorption des Austauschmittels
und der weniger leicht adsorbierbaren Komponenten mindesten« praktisch gleich Bind*
7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Adsorben ten -Schlamm anschließend in einer oder mehreren Stufen mit einen Deeorbeten in flüssiger
Phaae in Berührung gebracht wird« wobei mindestens in einer
Stufe ein toroldales Fließbild vorliegen muß·
6· Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Adaorbenten-Schlamm und der Desorbent mindestens zum
Teil in einer Vorrichtung in Berührung gebracht werden«
die mit rotierenden Scheiben ausgerüstet ist·
9· Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet«
daß ein Auatauachmittel verwendet wird, welches Desorbent
und leicht adsorbierbare Komponenten enthält»
10· Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9« dadurch gekennzeichnet, daß der Adsorbenten-Schlamm mit einem Wasch·»
mittel in flüssiger Fhgse in ausreichender Menge In Berührung
gebracht wird« um mindestens einen Teil des Desorbenten zu
ersetzen.
809804/1337
U68627
11· Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Adaorbenten-Schlamm und das Waschmittel in einer
oder mehreren Stufen in Berührung gebracht werden, wobei mindestens in einer Stufe ein toroidales ßtrömungsbild vorliegt·
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet«
daß der Adsorbenten-Schlamm und das Waschmittel mindestens zum Teil in einer Vorrichtung in Berührung gebracht werden,
die mit rotierenden Scheiben ausgerüstet ist·
13t Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Waschmittel verwendet wird, welches weniger leicht adsorbierte Komponenten enthält·
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch
gekennzeichnet, daß das genannte Gemisch ein Kohlenwasserstoff
gemisch ist·
15· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die leichter adsorbierte Komponente Cn)
einen oder mehrere aromatische Kohlenwasserstoffe enthält (enthalten)·
16· Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die leichter adeorbierbare Komponente(n) Benzol enthält
(enthalten)·
17· Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß ein mindestens im wesentlichen paraffinischer De sorbent verwendet wird·
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18· Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der weniger leicht
adsorbierbaren Komponenten einem Isomer!sierungsprozeß unterworfen
wird·
19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß «in Desorbent verwendet wird, welcher mindestens einen
Teil das Produktes aus dem Paraffin-Isomerisierungsprozeß
enthält.
20· Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der genannt· Teil einer üntaromatisierungsbehandlung
unterworfen worden ist·
21· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der selektive Adsorbent Silicagel enthält·
22· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Adsorbent verwendet wird, welcher
•ine Teilchengröße von etwa 0,074 bis 0,84 mm aufweist«
23· Verfahren nach Anepruoh 22, dadurch gekennzeichnet,
daß die genannte Teilchengröße etwa 0,25 bis 0,42 mm beträgt«
909804/1337
Applications Claiming Priority (2)
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Family Applications (1)
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