DE1468750C - Kontinuierliches Verfahren zum Trennen eines einkernige und mehrkernige aromatische Bestandteile enthaltenden Kohlenwasserstoffgemisches durch Adsorption - Google Patents

Description

Bekannt ist ein kontinuierliches Verfahren zum Trennen eines Kohlenwasserstoffgemisches, besonders eines Gemisches aus Normalparaffin und Isoparaffin oder Cycloparaffin, bei dem man einen Strom des Kohlenwasserstoffgemisches in die Adsorptionszone eines festliegenden Adsorbensbettes einführt und einen Kohlenwasserstoffbestandteil in der Adsorptionszone adsorbiert, das Adsorbens mit einem Desorbensstrom in einer stromabwärts in Abstand von der Adsorptionszone liegenden Desorptionszone behandelt, praktisch gleichzeitig den Adsorptionszonenauslauf zum Teil als Raffinat abzieht und zum restlichen Teil als sekundären Rückfluß in die nächste, zwischen Adsorptionszone und Desorptionszone liegende Zone des Adsorbensbettes leitet (sekundäre Rektifizierzone), deren Auslauf in die Desorptionszone eintritt, praktisch gleichzeitig ein Teil des Desorptionszonenauslaufes, bestehend aus Adsorbat und Desorbens, aus dem Adsorbensbett abzieht und den Restteil des Desorptionszonenauslaufes in die in Fließrichtung nächste Zone zwischen der Desorptionszone und der Adsorptionszone leitet (primäre Rektifizierzone), kontinuierlich deren Auslauf unter Schließung eines kontinuierlichen Umlaufstromes als primären Rückfluß in die Adsorptionszone leitet und periodisch in Abstromrichtung die Einführungsstellen für Kohlenwasserstoffgemisch und Desorbens und die Abzugsstellen für Raffinat-Kohlenwasserstoffstrom und Adsorbatstrom um gleiche Abstände weiterleitet. Unter den zahlreichen in Betracht kommenden Adsorptionsmitteln wird auch Aktivkohle genannt.

Andererseits ist es bekannt, daß mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffe von einkernigen durch selektive Adsorption getrennt werden können. Bei diesem Verfahren wird jedoch das Adsorbens mechanisch bewegt, weshalb die mechanisch widerstandsfähigere und abriebfestere Kieselsäure als Adsorbens bevorzugt wird. Die Desorption der mehrkernigen Aromaten aus dem beladenen Adsorbens erfolgt entweder durch Erhitzung und Verdampfung der adsorbierten Kohlenwasserstoffe oder durch Behandlung mit einem Gas oder Dampf, wie Wasserdampf oder niedrigsiedendem Kohlenwasserstoff, oder durch Behandlung mit einer Flüssigkeit, besonders Pentan oder einem Pentan-Wasser-Gemisch.

Schließlich ist die Verwendung eines Spülstromes aus Desorbens bei derartigen Adsorptionsverfahren zur Vorbereitung des desorbierten Adsorbens für einen neuen Adsorptionszyklus bekannt.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das eingangs erwähnte kontinuierliche Adsorptionstrennverfahren den besonderen Bedürfnissen der Abtrennung einkerniger und mehrkerniger aromatischer Bestandteile aus einem diese enthaltenden Kohlenwasserstoffgemisch unter Verwendung der hierfür als besonders selektiv erkannten Aktivkohle und eines Desorbens heranzuziehen, das sich leicht von dem abgeführten Desorbat abtrennen läßt.

Das kontinuierliche Verfahren der Erfindung zum Trennen eines Kohlenwasserstoffgemisches, bei dem man einen Strom des Gemisches in die Adsorptionszone eines festliegenden Aktivkohlebettes einführt und einen Kohlenwasserstoffbestandteil in der Adsorptionszone adsorbiert, das Adsorbens mit einem Desorbensstrom in einer stromabwärts im Abstand von der Adsorptionszone liegenden Desorptionszone behandelt, praktisch gleichzeitig den Adsorptionszonenauslauf zum Teil als Raffinat abzieht und zum restlichen Teil als sekundären Rückfluß in die nächste zwischen Adsorptions- und Desorptionszone liegende Zone des Adsorbensbettes leitet (sekundäre Rektifizierzone), deren Auslauf in die Desorptionszone eintritt, praktisch gleichzeitig einen Teil des Desorptionszonenauslaufes, bestehend aus Adsorbat und Desorbens, aus dem Adsorbensbett abzieht und den Restteil des Desorptionsauslaufes in die in Fließrichtung nächste Zone zwischen der Desorptionszone und der Adsorptionszone leitet (primäre Rektifizierzone), kontinuierlich deren Auslauf unter Schließung eines kontinuierlichen Umlaufstromes als primären Rückfluß in die Adsorptionszone leitet und periodisch in Abstromrichtung die Einführungsstellen für Kohlenwasserstoffgemisch und Desorbens und die Abzugsstellen für Raffinat-Kohlenwasserstoffstrom und Adsorbatstrom um gleiche Abstände weiterschaltet und wobei gegebenenfalls ein Spülstrom aus Desorbens nach jeder periodischen Schaltung in Abstromrichtung durch den vorhergehenden Einlaßweg des Gemisches geleitet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein einkernige und mehrkernige aromatische Bestandteile enthaltendes Kohlenwasserstoffgemisch als Beschickung in die Adsorptionszone eingeführt wird, aus dem die mehrkernigen Aromaten adsorbiert werden, und als Desorbens ein einkerniger aromatischer Kohlenwasserstoff in die Desorptionszone eingeleitet wird. Da bei dem kontinuierlichen Adsorptionskreislaufverfahren das Adsorbens während des ganzen Betriebes festliegt, gestattet die Erfindung die Verwendung der für den vorliegenden Zweck wegen ihrer Selektivität besonders geeigneten Aktivkohle, die bei Verfahren mit bewegtem Adsorbens wegen ihrer porösen zerbrechlichen Struktur wenig geeignet ist. Aktivkohle ist aber wesentlich selektiver für zweikernige Aromaten als für einkernige, im Gegensatz beispielsweise zu aktiviertem Kieselsäuregel, wie die folgende Tabelle I zeigt, die die entsprechenden Selektivitäten für aktivierte Kieselsäure und aktivierte Holzkohle (Kokosnußschalenkohle) für ein Gemisch eines mehrkernigen und eines einkernigen aromatischen Kohlenwasserstoffes in verschiedenen Mengenverhältnissen zeigt.

Tabelle I

Selektivität (ß)*) des Adsorbens für mehrkernige gegenüber einkernigen aromatischen Kohlenwasserstoffen an aktivierter Kohle und aktivierter Tonerde

Gemirch,	Selektivität	aktiviert C	aktiviert SiO2
Gewichtsprozent an	iß)	4,69
ot-Methylnaphthalin	3,65
20	2,70
30	2,45
50		1,72
75		1,56
	1,38
*) Selektivität (/J) = —,	1,33
	Gewicht Adsorbat/Gewicht Raffinat
	an Adsorbens

Gemisch bei Gleichgewicht mit Adsorbens

Die Verwendung von aktivierter Kohle, die eine besonders brüchige und zerbrechliche Adsorbensart für adsorptive Abtrennung eines oder mehrerer Bestandteile aus einer fließfähigen Mischung darstellt, ist in besonders vorteilhafter Weise für die vorliegende Betriebsmethode geeignet, die eine kontinuierliche Einspeisung der Beschickung in den Verfahrensfluß ge-

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stattet und doch die Vorteile des Gegenstrombetriebes der Adsorption zur sekundären Rektifizierzone wird

bietet, ohne daß damit wie üblich die Notwendigkeit volumenmäßig sorgfältig so gesteuert, daß er etwas

einer Bewegung des Adsorbens in der Vorrichtung zur kleiner als das Gesamtvolumen des Hohlraumes zwi-

Erzielung der Gegenstromeffekte verbunden wäre. sehen den Adsorbensteilchen in dieser Abstromzone

Besonders geeignet zum Gebrauch beim vorliegen- 5 ist, um zu verhindern, daß Raffinat in die Desorptionsden Verfahren erwiesen sich die aus Nußschalen, zone eintritt und das aus der Desorptionszone im AbFruchtkernen und Samenschotenhüllen hergestellten strom entfernte Adsorbatprodukt verunreinigt. In be-Kohlen, und bevorzugt wird aktivierte Kokosnuß- sonders bevorzugter Weise wird die Volumenfließgeschalenkohle, die eine ausgezeichnete Selektivität und schwindigkeit von sekundärem Rückfluß in die sekun-Aufnahmefähigkeit für polyzyklische aromatische io däre Rektifizierzone so eingestellt, daß sich ein VoIu-Kohlenwasserstoffe besitzt. Andere geeignete Kohle- men von etwa 75 bis etwa 95 ± 3 % Hohlraumvolumen quellen zum Gebrauch beim vorliegenden Verfahren im ersten Abstrombett der zweiten Rektifizierzone sind die Verkohlungsprodukte von Holzpflanzen, be- während jedes Kreislaufsegmentes ergibt,
sonders Harthölzern, wie Ahorn, Eiche oder Teak. Wenn der sekundäre Rückflußstrom weiter durch die Materialien, welche körnige Teilchen, die durch ein 15 Adsorbensbetten stromabwärts über die Adsorptions-Sieb von etwa 10 bis 250 Maschen, zweckmäßig etwa zone hinausfließt, nimmt ein Gemisch aus den Raf finat-15 bis 50 Maschen, gehen, sind besonders bevorzugt, bestandteilen des Rückstands und dem verdrängten da die größeren Teilchen das Fließmittel ohne Kanal- Desorbens die Stelle des Desorbens in den Hohlräumen bildung mit geringerem Druckverlust durchfliessen zwischen den Adsorbensteilchen ein, das den letzten lassen als kleinere Teilchen. Um die Kanalbildung 20 Strom darstellte, der in das Bett während der vorherauf ein Mindestmaß während des Betriebes des Ver- gehenden Stufe des Kreislaufes eingebracht wurde. Es fahrens zu reduzieren, sollen die Adsorbensteilchen ist zu bemerken, daß die Raffinatbestandteile des praktisch gleichförmige Größe von etwa 10 Maschen sekundären Rückflußstromes, die die Hohlräume haben; das Adsorbens wird daher vorzugsweise ge- zwischen den Adsorbensteilchen besetzen, im allgesiebt, um Feingut und Überkornteilchen auszuscheiden. 25 meinen nicht in den Abstrombetten jenseits des ersten

Einkernige aromatische Kohlenwasserstoffe bieten Bettes der sekundären Rektifizierzone vorhanden sind, als Desorbens den Vorteil, daß sie besonders gut ge- Demgemäß werden in der Stufe des Verfahrens, die in eignet sind, die adsorbierten mehrkernigen Aromaten der Darstellung der F i g. 1 wiedergegeben ist, die aus Aktivkohle zu verdrängen und dann selbst adsor- Raffinatbestandteile, die den sekundären Rückflußbiert zu werden. Es reicht infolgedessen ein Molver- 30 strom umfassen und die Raffinatabzugsleitung 115 hältnis von Desorbens zu Adsorbat entsprechend etwa kurzschließen, dazu neigen, am Eingangsbett 41 der 2:1 bis etwa 10:1 aus, wenn auch in einigen Fällen sekundären Rektifizierzone zu konzentrieren und das das Verhältnis 30: 1 betragen kann. Benzol oder mit Desorbens, das vorher diese Hohlräume vor dem Einniederem Alkyl substituiertes Benzol läßt sich wegen tritt des sekundären Rückflusses in Bett 4' einnahm, des niedrigeren Siedepunktes auch leicht aus dem Ge- 35 wird daraus verdrängt werden und fließt in das nächste misch mit dem Adsorbat abdestillieren, denn die Bett 5'. Wenn die Stellung der Einlaß- und Auslaß-Siedetemperaturen, besonders von Benzol, Toluol, punkte und des Raffinatauslasses durch Drehen des Xylol, Cumol und Äthylbenzol unterscheiden sich um Kükens B im Ventil 105 weitergeschaltet werden, mindestens 100⁰C gegenüber den Siedepunkten der wird der erste Auslauf aus diesem Eingangsbett 4'aus mehrkernigen Aromaten mit dem niedrigsten Moleku- 40 einem Gemisch von Desorbens und Raffinat bestehen, largewicht, wie Naphthalin, a-Methylnaphthalin usw. aus dem das Desorbens leicht fraktioniert werden kann, Andererseits soll der als Desorbens verwendete ein- um ein praktisch reines Raffinatprodukt zu erzeugen; kernige aromatische Kohlenwasserstoff mindestens dieses Ergebnis vollzieht sich nur auf Grund der Tat-10° C unterhalb des Anfangssiedepunktes des Aus- sache, daß sekundärer Rückfluß (Raffinat) in das nächgangskohlenwasserstoff gemisches sieden. 45 ste Abstrombett vom Raffinatauslaß geflossen war, wäh-

Wenn die Desorptionsgeschwindigkeit zu gering ist, rend Raffinat vom darüberliegenden Bett aufstrom-

um eine vollständige Reaktivierung des Adsorbens in seitig abgezogen wurde. Durch verminderten Rückfluß

der primären Rektifizierzone zu bewirken, so kann man der sekundären Rektifizierzone, d. h. Einführung

die Temperatur des einfließenden Desorbens erhöhen sekundären Rückflusses mit einer etwas geringeren

und eine Temperaturdifferenz zwischen dem Be- 5° Geschwindigkeit als ausreicht, um alles Fließmittel in

Schickungszulauf und dem Desorbenszulauf je nach den Hohlräumen des ersten Bettes der sekundären

Art der Beschickung, der Zusammensetzung des De- Rektifizierzone zu verdrängen, fließt kein Raffinat jen-

sorbens, dem Verhältnis von Adsorbens zu Adsorbat bis seits des ersten oder höchstens des zweiten Bettes der

zu etwa 50⁰C herstellen. Wird jedoch die Temperatur- sekundären Rektifizierzone abstromseitig jenseits des

differenz größer, steigt auch die Desorptionsge- 55 Bettes, aus welchem Raffinat abgezogen wird. Dadurch,

schwindigkeit, und es kann zweckmäßiger sein, ein daß man also das Volumen von sekundärem Rückfluß

kleines Verhältnis von Desorbens zu Adsorbat anzu- geringer als das Hohlraumvolumen zwischen den Ad-

wenden und die Zulauftemperatur des Desorbens- sorbensteilchen hält, das von sekundärem Rückfluß

stromes zu erhöhen. In einigen Fällen kann eine nicht nach Verdrängung des Desorbens aus den Hohlräumen

adsorbierbare Verbindung, wie ein Normalparaffin, 60 eingenommen werden wird, erreicht der Raffinatrück-

Isoparaffin oder Naphthen dem Desorbens bei An- fluß niemals den Desorbenseinlaß und demgemäß

wendung einer höheren Desorptionstemperatur züge- wird das Adsorbatprodukt nicht verunreinigt,

fügt werden. Beispiele hierfür sind Normalparaffine, Die Raffinatbestandteile besetzen die Hohlräume

wie η-Hexan, n-Octan oder n-Decan, Isoparaffine, wie zwischen den Adsorbensteilchen im allgemeinen nur in 2,3-Dimethylhexan oder 4,5-Dimethyldecan, sowie 65 einem Bett oder höchstens zwei Betten jenseits des

Gemische, wie eine im Leuchtölbereich siedende Frak- Raffinatauslasses. In ähnlicher Weise ist Adsorbat auf

tion eines direkt gewonnenen Erdöldestillates. den Betten aufstromseitig vom Raffinatauslaß vorhan-

Die Fließgeschwindigkeit des Raffinatanteiles von den, so daß der Fließmittelstrom bei Erreichung der

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Raffinatauslaßstelle im wesentlichen reiner Raffinatbe- ten Strömen von Desorbens oder Beschickung gespeist standteil im Gemisch mit Desorbens ist, und der Fließ- oder es können daraus getrennte Ströme von Raffinat mittelstrom, der den Adsorbatauslaß erreicht, besteht oder Adsorbat abgezogen werden, im wesentlichen aus reinem Adsorbat im Gemisch mit Das in F i g. 2 dargestellte Drehventil 105 besteht aus Desorbens. Diese Ströme werden nur in dem geringen 5 einem Ventilgehäuse A und einem kontinuierlich sich Umfang verunreinigt, der sich aus der in den Verbin- flüssigkeitsdicht drehenden Küken B. Das Gehäuse dungsleitungen der Auslaßöffnungen des Ventils mit enthält eine Anzahl von Einlaß- und Auslaßöffnungen den Einlassen zur Kontaktsäule infolge eines vorher- 1 bis 12, die in Fließverbindung mit mindestens vier gehenden Betriebskreislaufes verbliebenen restlichen inneren Kanälen im Ventilküken stehen, durch die Beschickung ergibt. Es kann jedoch ein fünfter Einlaß- io die Einlauf- und Auslaufströme eintreten und aus der strom mit einem getrennten Kanal vorgesehen werden, Kontaktsäule 101 abgezogen werden. Zweckmäßig um Beschickung aus den Leitungen, die zuletzt vorher sind die Einlaß- und Auslaßkanäle ungefähr im AbBeschickung in die Säule einführten, auszuspülen. stand von 90° C angeordnet, so daß die Auslässe und Hierzu dient eine Desorbensmenge, welche die bisherige Einlasse sich gegenüberliegen, jedoch ist das Winkel-Zuleitung für die Beschickung ausspült. Nach der 15 verhältnis je nach der Zahl der Sorbensbetten zu ernächsten Weiterschaltung wird der Rest an Be- höhen oder zu verringern, um sie den verschiedenen schickungsmasse das Adsorbat nicht verunreinigen, Betriebsstufen anzupassen.

und das darin enthaltene Desorbens wird bei der Die Öffnungen 1 bis 12 im Gehäuse A entsprechen

Destillation leicht entfernt. Als Spülstrom können auch dem festgelegten Programm und verbinden die Kanäle

Normalparaffin, Isoparaffin oder Naphthalin ver- 20 mit Leitungen zu den Betten der Säule 101. Die Öff-

wendet werden, die vorzugsweise mindestens 10°C nung 1 dient also als Durchlaß zur Leitung 106, die die

oberhalb oder unterhalb des Anfangs- bzw. Endsiede- öffnung 1 mit der Oberseite des Bettes 1' verbindet. In ..,..,

punktes der Ausgangsbeschickung sieden, so daß das ähnlicher Weise ist die Öffnung 2 durch Leitung 107 (|fi|

Spülmittel leicht durch Destillation vom Raffinat und mit dem Fallrohr 103 zwischen den Betten 1' und 2' j

Adsorbat abgetrennt werden kann. In Betracht kommen 25 verbunden, und da der in Fig. 1 erläuterte Fluß ab- |

als Spülmittel z. B. η-Hexan, n-Heptan, Octan, Cyclo- wärts geht, ist der in das Fallrohr 103 eintretende ■

hexan oder 2,3-Dimethylhexan. Strom ein Einlaßstrom für Bett 2'. Da jedoch kein i

Die Erfindung wird nachstehend am Ausf ührungs- Innenkanal im Küken B gegen die Öffnung 2 offen i

beispiel näher erläutert. ist, tritt kein Fließmittel in Leitung 107 durch Öffnung2 j

. -I₁ 30 in das Bett 2' ein. In derselben Weise sind die Öffnungen

B e 1 s ρ 1 e 1 1 3 bis 12 im Ventilgehäuse mit den entsprechenden

Ein Gemisch von ein- und zweikernigen Aromaten, Betten 3' bis 12' durch je eine Leitung verbunden, das in einer Beschickung vom Siedebereich des Leucht- Die Verteilungsleitungen sind mit Asbestisolierung Öles enthalten ist, wird in einen Strom aus relativ umhüllt, und jedes Bett ist ebenfalls mit einer Isoliereinen mehrkernigen Aromaten und ein Sekundärpro- 35 rung und elektrischen Heizelementen umgeben, die die dukt, das praktisch frei von mehr kernigen Aromaten Temperatur in jedem Bett auf 40° C halten. Das Verist, getrennt. Die Anlage (F i g. 1) besteht aus einer fahren wird eingeleitet, indem man zunächst alle Ad-Kolonne 101 mit zwölf übereinanderliegenden, jedoch sorbensbetten mit n-Heptan bei 40° C füllt und darauf verbundenen Betten 1' bis 12'. Jedes Bett hat einen eine Beschickungsmischung mit 30 Gewichtsprozent Rohrabschnitt von 5 cm lichter Weite und 1,22 m 40 a-Methylnaphthalin (Kp. 241° C), 30 Gewichtsprozent Höhe mit einem Kohlebett von 1,10 m Höhe, der obere Amylbenzol (Kp. 202 ⁰C) und 40 Gewichtsprozent Einlaß und der Auslaß am Boden jedes Bettes besteht n-Dodecan (Kp. 216° C) bei einer Temperatur von 40° C aus einem Stutzen von 1,587 mm, der in ein Verbin- unter einem Druck von 7,73 kg/cm² in Bett 1' bei einer dungsstück von 5 cm an jedem Ende des 5-cm-Rohres Fließgeschwindigkeit von 3,785 1 je Stunde während übergeht; das Kohlebett ruht auf einem waagerechten 45 18 Minuten einbringt. Gleichzeitig fließt Raffinat durch Innensieb. Der Boden jedes Bettes ist durch ein Rohr Verbindungsleitung 115 vom Fallrohr zwischen den von 1,587 mm an die Oberseite des nächsten Bettes an- Betten 3' und 4' 18 Minuten aus, und Benzoldesorbens geschlossen. Durch die Verbindungsleitungen 132 und wird in Bett T unter Öffnung der Verbindungsleitung 134 vom Boden des Bettes 12' zur Oberseite des Bettes 1' 121 mit dem Fallrohr zwischen den Betten 6' und 7' bei wird mittels der Pumpe 133 und dem Hahn 135 die 50 40°C unter 7,03 kg/cm² Druck bei einer Geschwindig-Flüssigkeit in das Bett 1' unter einem Druckgefälle von keit von 5,678 1 je Stunde eingeführt, und gleichzeitig etwa 8,04 kg/cm² gefördert. Die granulierte aktivierte wird die Adsorbatauslaßleitung 127 zwischen den Kokosnußschalenkohle (aktiviert bei 500° C in flies- Betten 9' und 10' geöffnet. Zwischen allen anderen sendem Stickstoff) besteht aus Teilchen von 300 bis Betten sind die Verteilerleitungen geschlossen, aber die 400 μ. Das Kohleadsorbens in jedem Bett besteht aus 55 Verbindungsleitungen zwischen benachbarten Betten 2638,3 cm³ mit 1311 cm³ Hohlraum zwischen den sind für den freien Durchfluß ständig offen. Nach Kohleteilchen. 18 Minuten schaltet das Ventil gemäß Programmierung

Vier Einführungs- und Abzugsleitungen aus Rohr die Kanäle im Ventilküken weiter, so daß die Beschikvon 2,5 cm, und zwar eine Einführungsleitung 106 für kungseinlaßleitung 108 über die Leitung 107 mit dem die Beschickung, eine Raffinatabzugsleitung 115, eine 60 Fallrohr zwischen Betten 1' und 2' öffnet; ferner Desorbenseinführungsleitung 121 und eine Adsorbat- schließt sich die Raffinatauslaßleitung 115 vom Fallabzugsleitung 127 dienen zur Verteilung der Einlaß-und rohr des Bettes 3' zum Raffinatverteiler, während die Auslaßströme zu und von den Adsorbensbetten. Die Verbindungsleitung vom Fallrohr des Bettes 4' mit dem Einlaßleitung zu jedem Adsorbensbett ist mit vier ge- Raffinatabführrohr 118 verbunden wird; gleichzeitig trennt durch das Ventil 105 gesteuerten Leitungen 108, 65 schließt sich die Verbindungsleitung 121 vom Fallrohr 118, 122, 130 (F i g. 2.) von 1,587 mm parallel ge- des Bettes 6' zum Bett T für Desorbenseinlaß, während schaltet, von denen jede an die vier Verteilungsleitun- gleichzeitig hierfür die Verbindungsleitung vom Fallgen angeschlossen ist. Jedes Bett kann also mit getrenn- rohr zwischen Bett 7' und Bett 8' geöffnet und die Ver-

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bindungsleitung 127 des Fallrohres zwischen Bett 9' und Ein vom Boden des Bettes 12' mit einer Geschwin-

Bett 10' geschlossen wird, während die Verbindungs- digkeit von 4,715 1 je Stunde unter einem Druck von

leitung des Fallrohres zwischen Bett 10' und Bett 11' 0,703 kg/cm² abgezogener Strom wird unter einem

geöffnet wird, um dadurch die Abzugsstelle für Adsor- Druck von 7,734 kg/cm² auf die Oberseite von Bett 1'

bat vom Bett 10' auf Bett 11' umzuschalten. Die vor- 5 gepumpt.

stehend genannten Betten werden 18 Minuten lang im Nach 18 Minuten wird Ventil 105 gemäß der ProStrom gehalten, darauf werden gleichzeitig die Einlaß- grammeinrichtung betätigt. Leitung 106, die Beschik- und Auslaßströme auf die stromabwärts nächsten kung in Bett 1' fließen läßt, wird geschlossen, und die Betten weitergeschaltet. Beschickung wird auf Bett 2' fließen gelassen; Leitung

Die Ventile 109 und 123 für Einspeisung von Be- io 115 für Raffinatabzug von Bett 3' wird geschlossen und Schickung und Desorbens werden so eingestellt, daß sie der Raffinatabzug auf Bett 4' geschaltet; Leitung 121 völlig offen sind; die Ventile 119 und 131 in den Ab- zur Einführung von Benzoldesorbens zu Bett 6' wird zugsleitungen 118 und 130 für Raffinat und Adsorbat geschlossen und die Desorbenszufuhr auf Bett T gewerden auf Fließgeschwindigkeiten eingestellt, bei schaltet und gleichzeitig die Adsorbatabzugsleitungl27 denen die gewünschten sekundären und primäien 15 von Bett 9' geschlossen und/der Abzug des Adsorbat-Rückflußgeschwindigkeiten erhalten werden, während stromes auf Bett 10' geschaltet. Danach werden alle die Differenzen im Druck an den verschiedenen Einlaß- 18 Minuten die Einlasse und Auslässe um ein zusätz- und Auslaßpunkten durch die ganze Kolonne kompen- liches Bett stromabwärts geschaltet, bis nach einem siert werden. Während der Betriebsanlaßperiode, bei Gesamtkreislauf von 4 Stunden und 16 Minuten der der Beschickung in Bett 1' und Desorbens in Bett 7' 20 Einlaß für die Beschickung wieder am Bstt 1' angeeingebracht werden, bleibt Ventil 105 während einer kommen ist.

Stunde in der gezeigten Anfangsstellung, um den er- Die vorstehende Trennung wurde kontinuierlich forderlichen umlaufenden Fließmittelvorrat aufzu- 80 Tage ohne sichtbare Abnahme der Adsorptionsbauen. Das Ventil 119 für das Raffinat ist so einge- fähigkeit des Kohleadsorbens betrieben,
stellt, daß die Geschwindigkeit des Raffinatabzuges auf 25 Die Reinheit der Produktströme, d. h., die Konzen-4,6021 je Stunde gesteuert wird, während weiterhin tration an einkernigem Aromat im Raffinat und die 3,899 1 je Stundein Bett 4'durch die Bett3'mit Bett 4' Konzentration an «-Methylnaphthalin im Adsorbat verbindende Falleitung fließen gelassen werden. Der wird gesteigert, indem man die Beschickung aus den letztgenannte Strom, der hier als sekundärer Rückfluß Zuleitungen zum Adsorbens in der vorhergehenden bezeichnet wird, fließt weiter in Bett 4', wenn Beschik- 30 Betriebsstufe mittels n-Heptan oder Benzol ausspült, kung in Bett 1' eintritt, die Fließgeschwindigkeit Die vorstehende Betriebsweise der Säule wird also während dieser Periode ist ausreichend, um 90% des modifiziert, indem man eine weitere Einlaßleitung in Fließmittels zu verdrängen, das die Hohlräume zwischen das Verteilersystem einbaut, um Benzoldesorbens in den Teilchen in Bett 4' einnimmt. Der sekundäre Rück- Bett 1' zu schicken, unmittelbar nachdem der Einlaß flußstrom beträgt also 0,9 Raumteile je Raumteil Hohl- 35 der Beschickung von Bett 1' auf Bett 2' umgeschaltet raum in der Zeiteinheit. ist. Die für Ausspülzwecke eingeschickte Benzolmenge

Während Beschickung in Bett 1' eingebracht wird, ist raummäßig mindestens gleich dem Volumen in der

ist das Ventil 131 in der Leitung 130 so eingestellt, daß Leitung zwischen der Verteilereinrichtung und dem

die Geschwindigkeit des Adsorbatabzuges auf 3,8611 Einlaß zum Bett 1'; dadurch wird die Beschickung, die

je Stunde gesteuert wird, während 4,715 1 je Stunde 40 in der gerade zuvor zum Bett 1' führenden Leitung 106

Adsorbat weiterhin in Bett 10' fließen (primärer Rück- zurückgeblieben ist, gesäubert, so daß bei der folgen-

fluß), und während dieser Periode ist Bett 10' das erste den Benutzung der Leitung 106 zum Abzug von Adsor-

Bett der primären Rektifizierzone; das Gesamtvolumen bat vom Boden des Bettes 12' die Beschickung, die sonst

an primärem Rückfluß, der in Bett 10' eintritt, ist in der Leitung 106 zurückbleiben würde, durch Benzol

130% des Volumens der Hohlräume zwischen den 45 ersetzt worden ist, das sich leicht aus dem Adsorbat-

Adsorbensteilchen inBettlO' (primärerRückflußstrom: strom fraktionieren läßt. Das für diesen Zweck einge-

1,3 Raumteile je Raumteil Hohlraum in der Zeiteinheit). brachte Benzolvolumen beträgt 0,0454 1, und die Rein-

Der aus Bett 3' nach 18 Betriebsminuten mit einer heit des als Destillierrückstand gewonnenen Adsorbat-

Geschwindigkeit von 4,6021 je Stunde durch 115 ent- produktes wird von 89,8% ohne Ausspülung auf 93,0%

fernte Raffinatstrom besteht aus 18,9 Gewichtsprozent 50 Adsorbat nach Einbringung des Ausspülstromes ge-

Amylbenzol, 26,4 Gewichtsprozent n-Dodecan, 2,0 Ge- steigert.

wichtsprozent a-Methylnaphthalin und 52,7 Gewichts- Beisr>iel 2
prozent Benzol. Nach fraktionierter Destillation in

einer getrennten Kolonne wird ein Rückstand aus Die Betriebsweise dieses Verfahrens wird wiederholt,

40,0 Gewichtsprozent Amylbenzol, 4,2 Gewichtspro- 55 indem man eine Leuchtölfraktion (Siedebereich 205

zent oc-Methylnaphthalin und 55,8% n-Dodecan als bis 385°C) einbringt. Die durch Infrarotspektroskopie

Endprodukt gewonnen. Die am Kopf übergehende analysierte Beschickung enthält 15,5 Gewichtsprozent

Benzolfraktion wird zum Desorbenseinlaß 122 zurück- Naphthalinderivate (Alkyl- und Dialkylnaphthaline)

geführt. Der Adsorbatstrom 127 aus Bett 9' mit einer und 18,6 Gewichtsprozent alkyl- und polyalkylsubsti-

Geschwindigkeit von 3,8611 je Stunde besteht aus 60 tuierte Benzole. Die Säule wird bei 100⁰C unter Ver-

26,5 Gewichtsprozent oc-Methylnaphthalin, 70,5 Ge- wendung von Xylol als Desorbens betrieben, das in

wichtsprozent Benzol, 2,0 Gewichtsprozent Amylben- einer Menge von 3,5 Mol Xylol je Mol der in der Be-

zol und 1,0 % n-Dodecan und ergibt nach fraktionier- schickungsmasse enthaltenen mehrkernigen Aromaten

ter Destillation in einer getrennten Kolonne einen angewendet wird. Ein aus Xylol bestehender Spülstrom

Rückstand aus 89,8% a-Methylnaphthalin, 6,8% 65 wird mit derselben Geschwindigkeit als Spülstrom wie

Amylbenzol und 3,4% n-Dodecan. Die Benzolfraktion im Beispiel 1 durch die Leitungen eingebracht, die

des Kopfdestillates wird im Kreislauf zum Desorbens- Beschickung zu dem letztvorhergehenden Auf Strombett

einlaß 122 zurückgeleitet. führen.

Ein durch Destillation des Adsorbatauslaufes abgetrenntes Adsorbat wird aus dem Verfahren in einer Menge von 91 % der gesamten Naphthaline in der Beschickung gewonnen. Das Produkt enthält mehr als 99⁰I₀ Alkylnaphthaline. Das Raffinat mit allen Alkylbenzoleii des ursprünglichen Beschickungsstromes enthält nur 8 Gewichtsprozent Naphthaline.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kontinuierliches Vei fahren zum Trennen eines Kohlenwasserstoff gemisches, bei dem man

. einen Strom des Gemisches in die Adsorptionszone eines festliegenden Aktivkohlebettes einführt und. einen Kohlenwasserstoffbestandteil in der Adsorptionszone adsorbiert, das Adsorbens mit einem Desorbensstrom in einer stromabwärts im Abstand

. von der Adsorptionszone liegenden Desorptionszone behandelt, praktisch gleichzeitig den Adsorptionszonenauslauf zum Teil als Raffinat abzieht und zum restlichen Teil als sekundären Rückfluß in die nächste zwischen Adsorptions- und Desorptionszone liegende Zone des Adsorbensbettes leitet (sekundäre Rektifizierzone), deren Auslauf in die Desorptionszone eintritt, praktisch gleichzeitig einen Teil des Desorptionszonenauslaufes, bestehend aus

: Adsorbat und Desorbens, aus dem Adsorbensbett abzieht und den Restteil des Desorptionsauslaufes in die in Fließrichtung nächste Zone zwischen der Desorptionszone und der Adsorptionszone leitet (primäre Rektifizierzone), kontinuierlich deren Auslauf unter Schließung eines kontinuierlichen Umlaüfstromes als primären Rückfluß in die Adsorptionszone leitet und periodisch in Abstromrichtung die Einführungsstellen für Kohlenwasserstoffgemisch und Desorbens und die Abzugsstellen für Raffinat-Kohlenwasserstoffatom und Adsorbatstrom um gleiche Abstände weiterschaltet und wobei gegebenenfalls ein Spülstrom aus Desorbens nach jeder periodischen Schaltung in Abstromrichtung durch den vorhergehenden Einlaßweg des Gemisches geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein einkernige und mehrkernige aromatische Bestandteile enthaltendes Kohlenwasserstoffgemisch als Beschickung in die Adsorptionszone eingeführt wird, aus dem die mehrkernigen Aromaten adsorbiert werden, und als Desorbens ein einkerniger aromatischer Kohlenwasserstoff in die Desorptionszone eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre Rückflußstrom kontinuierlich in den ersten Bettanteil der primären Rektifizierzone in einer Menge von 1 bis 1,8 Raumteile je Raumteil des vorhandenen Hohlraumes in der Zeiteinheit eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Periode, wo die Mischung in den ersten Bettanteil der Adsorptionszone fließt, der sekundäre Rückflußstrom kontinuierlich in den ersten Bettanteil der sekundären Rektifizierzone in einer Menge von 0,75 bis 1 Raumteil, vorzugsweise bis 0,98 Raumteile, je Raumteil Hohlraum in der Zeiteinheit eingebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen