DE1470684A1 - Verfahren zur kontinuierlichen und gleichzeitigen Abtrennung von normalaliphatischen und aromatischen Bestandteilen aus Kohlenwasserstoffgemischen - Google Patents

Verfahren zur kontinuierlichen und gleichzeitigen Abtrennung von normalaliphatischen und aromatischen Bestandteilen aus Kohlenwasserstoffgemischen

Info

Publication number
DE1470684A1
DE1470684A1 DE19631470684 DE1470684A DE1470684A1 DE 1470684 A1 DE1470684 A1 DE 1470684A1 DE 19631470684 DE19631470684 DE 19631470684 DE 1470684 A DE1470684 A DE 1470684A DE 1470684 A1 DE1470684 A1 DE 1470684A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bed
zone
aromatic
desorbent
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19631470684
Other languages
English (en)
Other versions
DE1470684C3 (de
DE1470684B2 (de
Inventor
Scott Norman Henry
Ludlow Donald Michael
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universal Oil Products Co
Original Assignee
Universal Oil Products Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universal Oil Products Co filed Critical Universal Oil Products Co
Publication of DE1470684A1 publication Critical patent/DE1470684A1/de
Publication of DE1470684B2 publication Critical patent/DE1470684B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1470684C3 publication Critical patent/DE1470684C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G25/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/12Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/12Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
    • C07C7/13Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers by molecular-sieve technique
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G25/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
    • C10G25/02Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material
    • C10G25/03Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves

Landscapes

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

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath 0200 wies baden 6. Juni
DipMng. Hairy Roever . · %Z^rvu Br.w./wn
Patentanwälte Oase 1000
TA(ItWMd**"' WLLPATENT Dx
PMWlMdti Fi«nk{art/M»In 6J6t λ /.HftCAA
Btakl Dftfdn« Btonk AG. WI«W» j^/UDOT Dt.
Universal Oil Products Company! \jX % JtiXpl.
30 Algonquin Road, Des Piaines Illinois,
Verfahren zur kontinuierlichen und gleichzeitigen Abtrennung
von normalaliphatisohen und aromatischen Bestandteilen aus
Kohlenwasserstoffgemischen
Priorität? 201 036 vom 8. Juni 1962 in USA
Vl. Erfindung betrifft ein kontinuierliches, zykVerfahren Zur Abtrennung der Beatandteile eines nor
«-It« X-«·
waseeratofi«, enthält. .
M. Erfindung hat sich Ai. Aufgabe gestellt, normal-
r rn::;rr
t.t! di.
dr.i Bestandteil, .»thalten,
80981 1/0973
zwei durch getrennte Sorbentien selektiv zurückgehalten werden, die in einem vermischten Zustand in mehreren in Reihe geschalteten, festliegenden Betten aufrechterhalten werden. Weiter
'hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen ^rotlrlaüsi- ^en DUsenmaschlnerbrennstoff herzustellen, der frei von raucli-
= bilden.!en, :·.!'..:... ,.öi^olie/i Lestandteilen und auch frei von normalaliphatischen Kohlenwasserstoffen mit hohem Schmelzpunkt ist, die aus dem flüssigen Brennstoff ausfallen und die Leitungen in Düsenmaschinen verstopfen, wenn sie bei den in grossen Höhen anzutreffenden tiefen Temperaturen verwendet werden.
Genuas der Erfindung besteht ein kontinuierliches Verfahren zur gleichzeitigen Abtrennung von aromatischen und normalaliphatischen Bestandteilen aus einem flüssigen Kohlenwasserstoffgemiseh, das ausser diesen Bestandteilen mindestens einen verzweigten oder naphthenisehen Kohlenwasserstoff, nachstehend als Raffinatkohlenwasserstoff bezeichnet, enthält, darin, dass man dieses Gemisch in die Sorptionssone eines längliehen, festliegenden Bettes von festen i'eilchen, die gemischte selektive Sorbentien für aromatische und normalaliphati&ohe Kohlenwasserstoffe enthält und auch eine primäre Pe.lrtifizierzone, eine erste Desorptionszone, eine sekundäre Rektifizierzone, eine zweite Desorptionszone und eine tertiäre Hek-
einleü to+, ' tifizierzone aufweist,/das Gemisch durch die Sorptionszune
leitet und während des Durchganges eine Sorption-von aromatischen, und normalaliphatischen Kohlenwasserstoffen durch das Sorbensgemlsch bewirkt, aus dem Sorbensbett am Auslass der Sorptionszone einen Anteil des entstehenden Stromes von HaffinatkohlenwasEerQ+off abzieht und den restlichen Teil hiervon in die benaohbarte abstromseitige tertiäre Pelrtifisierscae dta Sorbtnsbettes leitet, den vom Auslass der tertiären ilektififcitraone austretenden Strom in die erste Desorpijionsaone führt, ferner in die «rate Deeorptionszone und durch diese hinduroh einen Desorbensetrom leitet, der einen der sortierten Btitandteile freisetat, aus dem Sorbensbett am Auslass der «riten Desarptionssone einen Anteil des entstellenden Ltromes von· Desorbat abzieht und den restlichen Teil hiervon in die
81 i/0973
stromabwärts angrenzende sekundäre Rektifizierzone des Sorbensbettes leitet, den aus dem Auslass der sekundären Rektifizierzone austretenden Strom in die stromabwärts angrenzende zweite Desorptionszone führt, ferner in die zweite Desorptionszone einen Desorbensstrom einführt, der den anderen der sorbierten Bestandteile freisetzt, aus dem Sorbensbett am Auslass der zweiten Desurptionszone einen Anteil des aus Desorbat "bestehenden Stromes abzieht und den restlichen Teil hiervon in die- stromabwärts angrenzende primäre ?.oktifi-zierzone des Sorbensbetteö leitet, den vom Auslage der primären Rektifizierzone austretenden Strom in die Sorptionszone mit dem Einspeisungsgemisch einführt und periodisch um gleiche Schritte stromabwärts die Einführungsstellen von Rohgemisch und'Oesorbens und die Abzugssteilen von Ittiffiiiat und Desorbatytrb'nen
■\)ie Trennung und Gewinnung von Kohlenwasserstoffklassen besonderer Struktur aus natürlich auftretenden Quellen, -in denen diese Kohlenwasserstoffe in Gemisch miteinander in verschiedenerlei Molekulargewicht und von verschiedenen Kettenlänjpn vorliegen, gehören zu den Hauptproblemen der petrochemischen Industrien. Diese Kohlenwasserstoffe stellen die Ausgangsrohmaterialien dar, die bei der Herstellung der grossen Vielzahl Organischer Produkte und der ungeheuren Mengen von Chemikalienspezialitäten erforderlich sind, wie.sie heute im Handel verwendet werden. In den meisten Fällen hängt die Wirksamkeit dieser Chemikalien für ihren jeweiligen Verwendungszweck von der Lieferung von Kohlenwasetrstoffausgangsmaterialien mit einer spezifischen Struktur oder Ieomerkonfiguration ab. So werden im Benzinbereich siedende Kohlenwasserstoffe mit verzweigter Kette als wertvoller für Brennstoffe in Verbrennungskraftmaschinen mit hoher Kompression angesehen, weil ihr Antiklopfwert höher ist ale bei ihren aliphatischen Isomeren mit relativ geraderer Kette. Ändererseite werden aliphati'söhe Kohlenwasserstoffe mit langer "gerader Kette als Ausgangsstoffe bei der Herstellung von Detergentien vom Typus der Alkylaromatsulfonate und der langketten Alkoholesttr bevorzugt. Die
8 0 981 1/0973
zur Verwendung als Treibstoff für Düsenmaschinen gewählten flüssigen Erdölfraktionen - die im allgemeinen die Leuchtöl- und leichten Gasölschnitte des Erdöls einBChliesslioh Kohlen-Wasserstoffen mit 12 bis 24· Kohlenstoffatomen aufweisen - »ollen vorzugsweise praktisch frei von aromatischen Kohlenwasserstoffen sein, weil sie in Düsenmaschinen mit einem rauchigen Auspuff brennen, was besonders nachteilig ist, wenn der Brennstoff in der Militärluftfahrt verwendet wird. Kohlenwasserstoffe mit 12 bis^etwa 28 Kohlenstoffatomen jje Molekül, besonders mit 18 bis 24 Kohlenstoffatomen, haben hohe.Schmelzpunkte· Selbst wenn man sie mit Kohlenwasserstoffen niedrigeren Molekulargewichts vermischt, neigen die hoch schmelzenden Bestandteile zum Ausfällen aus dem Düsentreibstoff bei niedrigen Temperaturen, wie sie in der Düsenluftfahrt üblicherweise in grossen Höhen angetroffen werden. Hohe Schmelzpunkte sind besonders bezeichnend für die normalen oder geradkettigen Isomeren der aliphatischen Kohlenwaeserstoffreihe, und ein Verfahren zur Entfernung dieser Verbindungen aus Düsentreibstoffen würde für deren Verbesserung besonders vorteilhaft sein. Verzweigte und naphthenische Bestandteile dieser Fraktionen sind die bevorzugten strukturellen Kohlenwasserstoffarten zum Gebrauch als Düsentreibstoffe und zwar nicht nur, weil sie in den Düsenmaschinen ohne Rauchentwicklung brennen, sondern auch., weil sie genügend niedrige Schmelzpunkte besitzen, dass sie nicht aus dem Düsenbrennstoffgemiseh bei niedrigen Temperaturen ausfallen· Gegenstand des vorliegenden Verfahrens ist die . gleichzeitige Entfernung sowohl der aromatischen als auch der normalaliphatisehen Bestandteile aus normalerweise flüssigen Kohlenwasserstoffraktionen, und es ist besonders geeignet für die Behandlung von Düsenmaschinentreibstoffen, die im Bereich von leuchtöl und Gasöl iieflen. Es handelt sich um ein kontinuierliches Verfahren zur Bewirkung dieser !Trennung für vbt-. hältnismässig sehr verschiedene normalerweise flüssige Beeehik- ' kungemaseen, in denen die einzelnen Kohlenwasserstoffbestandteile S oder mehr Kohlenetoffatome je Molekül einsohlieSsliGh Fraktionen^ die im Benzinbereich sieden, L*uohtöl-und Gaeöl- -. fraktionen sowie höher siedende Schnitte mit Siedepunkten bis zu etwa 350° C enthalten» . . - ."··/···
80981 1/0973 . * " -
Bei der gewöhnlichen Methode zur Trennung von normalaliphatischen und aromatischen Bestandteilen aus gemischten Kohl enwasserstoffraktionen ist es notwendig, mit mehreren "aufeinanderfolgenden Verfahrensstufen zu arbeiten. In der ersten Stufe werden die normalaliphatischen Bestandteile aus dem Ausgangsgemisch in einem Sorptionskontaktverfahren entfernt, wobei man vorzugsweise ein molekularsiebartiges Trennmittel, wie die sogenannten 5A-Molekularsiebe von der Art von Metallaluminiumsilikat mit Poren von 4 bis etwa 6 Ä mittleren Durchmessers verwendet. Diege Sorbentien nehmen die geradket^igen Bestandteile des Gemisches'in der Porenstruktur des Molekularsiebes auf, stossen aber die verzweigten und zyklischen Bestandteile ab, die das Haffinatprοdukt bilden. Die in der Besehikkungsmasse vorhandenen aromatischen Bestandteile werden durch Zurückhaltung auf einem getrennten Sorbens aus der Ausgangabeschickungsmasse abgetrennt, bevor die normalen Bestandteile entfernt werden, oder sie werden aus dem Raffinatprodukt der vorhergehenden Sorptionsstufe in einer zweiten aromatischen Trennstufe abgesondert. Daher erforderten die bisher zur Abtrennung von aromatischen und von normalaliphatischen Bestandteilen eines Kohlenwasserstoffgemisches verwendeten Verfahrens mindestens zwei vollständig getrennte Arbeitsgänge. Im vorliegenden Fall wird das Verfahren auf kontinuierlicher Grundlage in einer kompakten apparativen Anordnung unter Bedingungen betrieben, bei denen beide Bestandteile gleichzeitig unter im wesentlichen denselben Verfahrensbedingungen abgetrennt werden, und es wird viel weniger als die Hälfte an Wärme, Pump- und Kühleinrichtungen benötigt, als sie sonst für die zweistufige frennmethode erforderlich sein würden, die im allgemeines verschiedene Verfahrensbedingungen für jede Stufe umfasst.
Die vorerwäha^in Molekülarsiebsorbentien für die Gewinnung der normalparaffinisehen und olefinischen Bestandteile der gegebenen Kohlenwasserstoffbesohickungsmaseen sind entwässerte Zeeldte, in denen day Metallbeetait&teil ihrer Aluminiumsilikatzusammeiiaetfiiung mindestens sum Teil aus einem Erdalkalimetall ι'-wie Calcium o€er Magnesium» besteht. Diese
809811/0973
festen Molekularsiebsorbentien sind poröse Stoffe mit Porenöffnungen von etwa 4 "bis etwa 6 Ä-Einheiten im Durchmesser. Bisweilen werden sie.als 5A-MoIekularsiebe bezeichnet. Diese 'Sorbentien stehen im Handel ohne weiteres zur Verfügung. Ihre Eigenschaften und die zu ihrer.Herstellung angewandten Methoden sind in der Literatur beschrieben.
Ein Metallaluminiumsilikat (Molekularsieb) mit Poren, in denen der kristische mittlere Durchmesser weniger als 10, aber mehr als 6 §.-Einheiten beträgt, ist besonders brauchbar zur Gewinnung der aromatischen Bestandteile, wenn das Trennmittel für die G-ewinnungsstufe des Verfahrens für die normalen Aliphaten auch aus einem Metall alumini umsilikat der vorerwähnten Art besteht und Poren mit mittlerem Durchmesser von etwa 4 bis etwa 6 2-Einheiten besitzt„ Die Sorbentien mit Poren von mittlerem Quersohnittsdurchmesser von β bis 10 Ä-Einheiten werden gewöhnlich als 13 X-MoIekularsiebe bezeichnet.
Das·Verfahren nach der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, das eine besondere Reihenanordnung mit mehreren festliegenden Betten aus festen Sorbenstelichen erläutert, durch das der Strom in einer Sichtung fliesst. Indessen können natürlich auch andere Anordnungen der Sorbensbetiren und andere Sorbensarten im Rahmen der Erfindung verwendet werden. Die. schematische Zeichnung erläutert also eine Trennanlage mit mehreren festliegenden Betten. Die aromatische Deeorptionszone ist die erste Desorptionszone auf der Abstromseite der Sorptionszone, und die normale aliphatisch^ Desorptionszone liegt im Abstrom von der aromatischen Desorptionszone. Das Verfahren der Erfindung 1st jedoch nicht unbedingt von der besonderen Zonenanordnung abhängig, die in der Zeichnung erläutert ist. unter anderen Arbeitsbedingungen kann die Desorptionszone für normale Aliphaten auf der Aufstromseite zur aromatischen Desorptionszone liegen, und die Erfindung soll beide Anordnungen von Desorptionszonen einsohliessen·
80881 1/097-3
Die Ausdrücke "Aufstrom" und "Abstrom" haben hier ihre gewöhnlich angenommene Bedeutung in der chemischen Verfahrenstechnik:, d.h. "Aufstrom" "bedeutet eine Stelle in der Uiessleitung, die rückwärts zu der Bezugsstelle liegt, während der Ausdruck "Abstrom" eine vorgeschobene Stelle in Sichtung des Verfahrensflusses im Verhältnis zur Bezugsstelle bedeutet. Die Bezugsstellen sind also in jedem Pail hinsichtlich des sich bewegenden .Pliessmittelstromes bestimmt und nicht etwa hinsichtlich der ortsfesten Peststoffteilchenphase, auch wenn letztere so vorgestellt werden kann, als bewege sie sich in einem scheinbaren Fluss, weil die Einlass-und Auslasstellen für die Beschickung und die Produktströme kontinuierlich in einem Kreislauf weitergeschaltet werden. Wenn die Ausdrücke "Aufstrom" und "Abstrom" auf eine senkrecht gestaffelte .anordnung von festliegenden Betten als Mittel zur Bezeichnung der räumlichen Beziehung zwischen verschiedenen Bezugsstellen verwendet werden, so ist ersichtlich, dass die kontinuierlich • flieseende Phase entweder.in Aufstrom- oder Abstromrichtung fliessen kann je nach dem, ob der Kreislauf oder der gepumpte
\ Strom, wie nachstehend beschrieben, der das Verfahren zu einem kontinuierlichen Zyklus macht, vom Boden des letzten Bettes in einer jeweiligen Reihe abgenommen und auf die Oberseite des ersten Bettee der Reihe aufgegeben wird, um den Strom abwärts flieasen zu lassen, oder umgekehrt für einen Aufstrom.
Die vorliegende Beschreibung des Verfahrens beruht auf einem Sorptiontverfahren in einer bestimmten Stufe des Verfahrenskreislaufes oder in einem bestimmten Zeitpunkt im ganzen-Zyklus, wenn bestimmte Einlass- und Auslassleitungen .einfliesiende und auefliessende Ströme in die Trennkolonne * hinein und aus ihr herausfuhren.fEs versteht sich jedoch, dass die Augenblickslage der Beechickungs- und Produktleitungen, wie el»' sich in der folgenden Beschreibung des Verfahrens findet, aus Gründen der Zweckmässigkeit und zwecke Beschreibung 4es Verfahrensflusses im allgemeinen angenommen ist. \ In. jedem darauf folgenden Augenblick können die Speise- und Produkteinlässe und -auslasse auf andere erläuterte Stellungen
80981 1/0973
geschaltet werden, aber diese sind nicht besonders in der schematischen Zeichnung dargestellt.
Obgleich das feste Sorbens so beschrieben wird, ale sei es in mehreren festliegenden Betten B1 bis B2Ö innerhalb einer senkrecht stehenden Kontaktsäule 1 angeordnet, 1st es ersichtlich, dass die Reihe der miteinander verbundenen Betten in Wirklichkeit ein kontinuierliches senkrechtes Bttt von Sor-.benst eilchen darstellt, das Leitungen ven vermindert em'Querschnitt zwischen den übereinanderliegenden Betten aufweist. Die Betten können auch auf eine Anzahl von horizontal in Abstand liegenden Behältern verteilt sein, wobei der Auelass des einen durch eine Plussverbindungsleitung mit dem Einlass des nächsten abstromseitigenBehälters und· der Auslass des letzten Behälters in der Etihe durch eine Leitung mit dem ,Einlass des ersten Behälters in der Eeihe verbunden ist} die Leitungen führen einfliessende und ausfliessende Ströme und sind an die Yerbihdungsleitungen angeschlossen. Die Eontaktoder Trennsäule 1 kann auch aus einer kontinuierlichta» umin-
terbrochenen Schicht gemischter Sorbensteilohtn alt den verschiedenen funktioneilen Zonen aufgebaut sein,und die funktionellen Zonen in dem kontinuierlichen Bett aus Sorbeneteilchen werden dann durch die Einlasstellen der versealedenen einfliessenden Ströme und die Auslassttllen für die verschiedenen Ausflusströme bestimmt, die in die Kolonne eingebracht und aus ihr ausgetragen werden. Zwischen mindestens einem Paar benachbarter Betten oder zwischen dem "Ende "und Äem "Anfang11 eines kontinuierlichen Bettes 1st eine Pumpe stir Erzeugung eines positiven FliesemittelfluBses in einer Sichtung durch die in Reiht .angeordneten Betten innerhalb dt? Sorptlonesone vorgesehen. Eines dtr wesentlichen Merkmale de· Ttrfahrens- * flueses besteht darin, dass tin kontinuierlich flieeeender Strom durch die Bettenrtihe vom trsttn zum lttattn Bett in der Reihe zirkuliert, wobei mindestens drei Slnlaeströme dem kontinuierlichen Strom zugesetzt und mindestens drei Auslassströme" aus dem kontinuierlich kreisenden ?liessaittel abgezogen werden. IMn Mittel zur Einführung von Strömen In den kontinu-
809811/0973
ierlich flieBsenden Innenstrom und zum Abzug von Ausflussproduktströmen, aus demselben sowie zur Umschaltung der Einlassund Auslasstellen um gleiche Schritte längs des Zyklusses des Flusses in Zeitintervallen oder kontinuierlich längs der Fliesslinie bei gleichförmiger Geschwindigkeit und gemäss einem festgelegten Programm ist in Form eines Fliessmittelverteilungszentrums vorgesehen, das in einer Form einer Programmiereinrichtung als Flachscheibendrehventil 3 dargestellt ist, das nachstehend noch näher beschrieben wird. ,
Einefür die Durchführung des Verfahrensflusses wesentliche Apparateinheit beim Verfahren nach der Erfindung ist eine geeignete Programmiereinrichtung für den Wechsel der Einlassund Aussiassteilen für die verschiedenen ein- und ausfliessenden Ströme, die zu dem Verfahren gehören, und zur Weiterschaltung jeder Einlass- und Auslasstelle um gleiche Schritte in Abstromrichtung während des Verfahrensverlaufes. Eine geeignete Art von Fliessmittelverteilungszentrum kann beim vorliegenden Verfahren verwendet werden, die gleichzeitig alle Einlassend Auslasstellen schaltet, während die Identität der Einzelströme aufrechterhalten wird. Beispielsweise kann eine Rohrverzweigungsanlage vorgesehen werden, bei der die Rohre abwechselnd die verschiedenen ein- und abfliessenden Ströme führen, wobei jedes Rohr geeignet gelagerte Ventile in den Leitungen enthält, um die Ströme in solcher Weise zu lenken, dasa äev vorgesehene kontinuierliche Terf ahrensfluss,. entsteht* Bei einer solchen Wechoelschaltung sind elektrisch "betätigte Schalter, die die Ventile in Übereinstimmung mit elektrischen Signalen aufgrund eines vorher festgelegten Programms betätigen, in den-Entwurf eingebaut, um als geeignete Mittel einen kontinuierlichen Verfahrensfluss nach der Erfindung hersm-»; stellen· Bei dem vorerwähnten Verteilungssystem von Leitungen und Ventilen ist jedoch eine grosse Anzahl, kleinerer Ventile t erforderlich, und die Beibehaltung von Fliessiaitteln in.den Zuleitungen und Ableitungen wird zu einem Faktor von beachtli-* ■chen Abmessungen für die Bestimmung der Reinheit der ein- und
SJtröiae. Ein anderes zu wählendes Programm!ferungg-
80981 t/0973
prinzip in Form einee Ventils ist schematisch, in der Zeichnung als kreisförmiges Drehventil 3 mit einer ortsfesten Platte A und einer kontinuierlich oder intermittierend sich drehenden Platte B vorgesehen, die flüssigkeitsdicht gegenüber der Platte A drehbar ist. Diese Platte A enthalt eine Anzahl von "Einlass- und Auslassöffnungen entsprechend der Anzahl der Betten B1 bis 320 in der Säule 1, mit der die öffnungen durch Leitungen verbunden sind,, die zu- und abfliessende Flüssigkeiten in die festliegenden Betten und aus ihnen heraus durch Zwischenkanäle innerhalb der Platte A zu Einlass- und Auslassöffnungen in dem Ventil führen, durch die die verschiedenen Fliessmittelströme eintreten und aus dem Verfahrensfluss ausgeschieden werden. Die Platte 3 ist mit mindestens 6 Durchgangskanälen ausgebildet, um mindestens 3 getrennte Einlassströme und mindestens 3 getrennte Auslasströme zuzulassen, und die Sinlasskanäle wechseln mit den Auslasskanälen ab.' Die verschiedenen Einlass- und Auslassleibungen, die an die Öffnungen in. der Platte A des Ventils 3 angeschlossen sind, sind am anderen Ende der Leitungen mit Falleitungen zwischen den einzelnen Betten verbunden, und da der Fluss durch die Kontaktsäule 1 in einer Hichtung verläuft, werden die Verbindungsleitungen zwischen federn Paar von benachbarten Betten abwechselnd zum Einlass- und Auslasspunkt für die verschiedenen zu- und abfliessenden Ströme. Die drehbare Platte B des Verteilungszentrums 3 kann entweder kontinuierlich oder entsprechend intermittierenden Impulsen,aber stets in derselben Richtung gedreht werden. Ss ist ersichtlich, dass bei Drehung der Platte B die in die Säule und aus ihr heraus durch das Flüssigkeitsverteilungszentrum fliessenden Ströme zu den Schichten geleitet und aus diesen abgezogen werden und so das gewünschte Flieasmuster ergeben, wie es entsprechend einem vorher festen Programm eingestellt ist, aufgrund dessen das Drehventil kon-
f struiert ist. Mit Vollendung jeder Drehung der Platte B um
360° ist ein Betriebszyklus für das Verfahren beendet,und der ■ Zyklus wiederholt sich selbst für jede volle Drehung äet
',, Platte B.
BAD ORIGINAL 8098 1 1/0973
Eine Kombination eines Drehventiles und eines Verteilers iet auch beim vorliegenden Verfahren als Fliessmittelverteilungszentrum ausführbar, wenn beispielsweise die Anzahl von Einlass- und Auslasskanälen, die in die Platten des Drehventiles eingeschnitten werden sollen, übermässig gross werden würde, und dieser Paktor soll in Betracht gezogen werden, wenn die Anzahl von zu- und abfliessenden Strömen über etwa 6 hinausgeht.
Eine Beschiokungemasse, die ein oder mehrere raffinatartige Bestandteile, wie verzweigte aliphatisohe und naphthenisohe Kohlenwasserstoffe, und ein oder mehrere normalaliphatisch« Kohlenwasserstoffe als eines der Sorbatprodukte des Verfahrens und ein oder mehrere aromatische Kohlenwasserstoffe als den anderen Sorbatbestendteil der Beschickungsmasse enthält» wie eine aus Erdöl stammende Mischung der vorstehenden Kohlenwasserstoffklassen wird in den Verfahrensfluss durch Leitung 4 mit einer durch Ventil 5 gesteuerten Geschwindigkeit eingebracht. Der Ausdruck "Sorbat" bezeichnet hier einen Bestandteil der Beschickungsmasse, der daraus durch Sorption an dem Sorbens abgetrennt wird* Das Beschiokungsgemisch flieset darauf durch den Wärmeaustauscher 6; der die"Temperatur des Stromes auf die gewünschte günstigste Höhe in der Sorptionseone einstellt. Ifaoh dem' Wärmeaustausch flieset die Be- , schickungsmasse durch Leitung 7 in die Pumpe 3» die ihren Druck auf jlie ifo'he bringt, der an der betreffenden Stelle des Beschiokungseinlasses in die Säule 1 aufrechterhalten wird. Der Einlasstrom der Beschiokungsmasse mit der gewünschten Sorptionstemperatur und dem gewünschten Druck tritt in das Verteilungszentrum 5 durch Leitung 9 ein,und dank der Innen-
• kanäle und Durchlässe in dem Ve^teilungszentrum fliesst die Besohiokungsmasse in Leitung 10, die die Mischung In die Kon-
. takteäule 1 befördert. Der fluss des inneren Stroms in 4er Kohtaktsäule ist in der Zeichnung so dargestjü^^..da8§,^i. aufwärts durch die in Reihe ^schalteten Betten geht, obgleioh auch der Strom vom Boden der Säule zur obersten Schickt B1 ·-*· göpujapt werden kann, um dadurch einen Abwärtsfluss durch die
809811/0973
Das in die Säule ·1 durch Leitung 10 fliessende. Ge- . misch tritt in den Verf ahrensfluss am Boden des Bettee B5 ein.f. _ •vereinigt sich mit einem kontinuierlich aufwärts flieesenden Strom im Bett B5» dem ersten Bett einer Reihe von fünf Betten, ' B5, B4, B3» B2 und B1j" diese stellen die Sorptionszone dar» worin die Beschickungsmasse und der Aufstrom aus Bett B6 auf ein So.rbensgemisch^ treffen, das. Oe sorb ens -in, dar jpprösen r. Struktur der f estgn.^eilclien tLxt£6%gß der vorhergehenden Pesorp*- '';■ tioi¥Üstufe des Fe^faiirens'ayklus enthält« ' " -
stufe des Fe^faiirens'aykl.us enthält
, ''' ' ,&emäs"s dem Terfahren der Erfindung -ist eines der Sorbentien, das eine liisohung von festen feilohen in jedem Bett der Säule enthält, für noitmalaiiphatische Kohlenwasserstoffe und das andere Sorbens in d^m Gemisoh für" aromatische Kohlenwasserstoff« selektiv, wie sohon erwähnt wurd«. Die1 normal al iphati sähen und die aromatischen Kohlenwaseeretoffe werden von den Sorbentien bei relativ niedrigen !Temperaturen zu grosserem Masse als bei. höheren Temperaturen zurückgehalten, obgleich es aus Gründen der Arbeitsleistung vorzuziehen sein kann, die Sorptionseone des V«rfahreneflueee· bei relativ erhöhten Temperaturen entsprechend oder nahe, der ftir !Desorption erforderlichen !Temperatur, wie .nachstehend dargelegt werden soll» zu betreiben» um einen isothermen Betrieb in der Sorptionsetufe und auch der Beaorptionestufβ zu erreichen« Sie bevorzugten Arbeitsteiaperaturen für die Sorptionszone des Verfahrens liegen innerhalb des Serelches von etwa 25 bis etwa 2$0° 0.« Ua Jedoch Aiie'QoFBtiirltät' ited&s Sorbene, d.li« ' die von jedem Borbens zurÜak^|Ki3.Tene Sorbatmengö in Gewicht·-^ umgekehrt proportional aur Sörptionetemperatur ist« liegt dii bevorzugte obere Timperaturgrtnis· im allgtmeinen b«>i 50 bis 75° 0. . . ' ... . -■■■/
Ber Arbeitidruok innerhalb der gansen Kontaktsäule let praktisch gleichförmig, la dii aneinandergrenzinden Zonen , durch Fluiiliöitungen miteinander terbundtn eind^ die im we β ent-Hohen.einen Auegltioh dir Drücke durch die Kolonne ge*tatten, abgiiehin, Ton der Druokdlf fir ens, die erforderlich igt, um einen Flute in einer Richtung duroh die Säule aufrechtzuerhal-
809811/0973
ten. Im allgemeinen arbeitet man vorzugsweise in flüssiger Phase, um das'Ausmass des Gerätes möglichst klein zu halten, obgleich unter gewissen Bedingungen,besonders in der Desorp-. ■ tionsstufe des Verfahrens, infolge der für die Desorption erforderlichen höheren Temperaturen die fliessende Phase auch im Dampfzustand vorliegen kann. Ob die fliessenden Bestandteile am Kontakt mit dem festen Sorbens in der Dampfphase oder flüssig sind, hängt zu gewissem Grade 70η dem Siedepunkt d-er Beschickungsmasse abj denn im allgemeinen ist ein Betrieb ■bei höherer" Temperatur erforderlich, wenn der Diedebereich der Beschickungsmasse ansteigt. Der'Druck in der Kontaktsäule 1 kann also innerhalb des Bereiches von Luftdruck bis 50 oder mehr "at je nach der für die Sorption erforderlichen Temperatur-gehalten werden. Im allgemeinen werden jedoch Drücke im Bereich von Luftdruck bis 5 at bevorzugt.
Wenn das Kohlenwasserstoffbeschickungsgemisch mit normalen und aromatischen Kohlenwasserstoffen aufwärts durch die Sorptionszone fliesst, entfernt das in jedem Bett der Sorptionszone festgehaltene Sorbensgemisch die normalen und aromatischen Bestandteile aus dem Speisestrom, und es verbleibt ein Raffinat, das aus weniger selektiv oder nicht merklich von einem der Sorbentien aufgenommenen kohlenwasserstoffen besteht. Je nach der Zusammensetzung der Beschickungsmasse werden die Hohlräume zwischen den festen Sorbensteilchen von einem Eaffinatstrom eingenommen, der.einen oder mehrere Bestandteile der Beschickungsmasse, nämlich verzweigte aliphatisahe Kohlenwasserstoffe und/oder Naphthene enthält, die von keinem der beiden Sorbentien im Verfahrensfluss zurückgehalten werden. Da das Sorbens aromatische und normalaliphatische Bestandteile aus dem kontinuierlich fliessenden Strom entfernt» wird das Desorbens, das infolge der vorhergehenden Desorptionsstufe die festen Teilchen besetzt, daraus in den Raffinatstrom verdrängt. Der Desorbätstrom ist also ein Gemisch.aus Desorbeug und "Raffinat■im Abstromteil der Sorptionszone. Das Verhältnis von Haffinat zu Desorbens in der flüssigen Phase nimmt r -ηψχη. sie sioh dem laXfinats^slass im Äbstrom nähert, und
9811/0973
die Konzentration der Sorbatbestandteile in der die Zwischenräume ausfüllenden Phase nimmt gleichzeitig ab. Wenn also die Beschickungsmasse nacheinander durch die Betten B5, B4, B3» B2 •und B1 und schliesslich in die Leitung 11 fliesst, die der Abstrom-auslass des letzten Bettes in der Reihe von fünf die Sorptionszone bildenden 3etten ist, hat sich der Strom progressiv an Raffinatbestandteilen angereichert. Wenn genügend sorptlves Passungsvermögen in den Sorbentien in der Sorptionszone vorgesehen ist, dann ist der die Auslassleitung 11 der Sorptionszone verlassende Strom praktisch frei von aromatischen und normalaliphatischen Bestandteilen« Da die Schaltung von Einlass- und Auslasstellen derselben Abströmt·! rihtung fortschreitet, wie der otromfluss, hängt die Annäherung an das-Gleichgewicht zwischen 3urbat auf der festen Phase und Sorbat in der flüssigen Phase in der im Abstrom entferntesten Schicht der Sorptionszone von der Geschwindigkeit der 7/eiterschaltung der Beschickuiigseinlssse und Produkt auslas se ab. Der Raffinatproduktstrom," der bei gewissen Betriebsweisen das in erster Linie als Endprodukt gewünschte Erzeugnis des vorliegenden Trennverfahrens sein kann, wird mittels Pumpe 2 aus Leitung 11 in Leitung 12 gepumpt, von wo ein Teil zur Leitung 13 als ausflies s end es Produkt oder Hebenp-roduiLt dea vorliegenden Verf dir ens abgezogen wird, während ein verbleibender Anteil kontinuierlich in ^batromrichtung als vorhandener tertiärer Hückflusatrom flies&en gelassen wird. In der in der Zeichnung dargestellten Verf aiir ens stuf e, die einen bestimmten Augenblick im Verfahrenszyklus herausgreift, in welchem die Betten B5 und B1 die gegenwärtige Sorptionszone darstellen, umfassen die Betten ,B2O und B19 die gegenwärtige tertiäre Rektifizierzone, in die tertiärer Rückfluss eintritt, um die zwischen den Sorbensteilchen -in dieser Zone verweilende Zwischenraumflüssigkeit zu verdrängen, und das Bett B2Q wird für seine Punktion als letztes Bett in AbStromrichtung der Sorptionszone nach der darauf folgenden umschaltung der Besehiekungs~ ei&lässe und Produktausläese vorbereitet. Das volumetrische
des tertiären RtlekflusEes in das Bett B20 ist
809811/0973
einer der kritischen Verfahreiisvariablon des vorliegenden Verfahrens und soll nachstehend, noch näher erläutert werden.
Es ist zu betonen, dass bei der Bezeichnung gewieser · Betten in der Kontaktsäule'1 als zugehörige Betten zu einer besonderen Funktionszone des in der Zeiohnung dargestellten augenblicklichen Zyklus die jeweiligen Betten, die eine bestimmte funktioneile Zone in der dargestellten Stufe des Verfahrens ausmachen, eine solche Funktion nur im Augenblick während der kontinuierlichen Schaltung der Beschickungseinlasse und Produktauslässe in Abstromrichtung bedeuten. Ferner ist die Bettenanzahl» die den jeweiligen funktionellen Zonen zugeteilt ißt, sowie das Verhältnis der Gesamtzahl von Betten in Kreislauf» die jeder Zone zugeordnet ist, nicht notwendigerweise festgelegt, wie in der dargestellten Anordnung. Zu einem späteren Zeitpunkt nach ein oder mehreren Weiterschaltungen der Einlass- und Auslasspunkte innerhalb der Kontaktsäule 1 nehmen die funktionellen Zonen eine verschiedene Bettenreihe ein, aber jede Zone bleibt in Bezug auf das Verhältnis von einer Eone zu al"U»n anderen Zonen festliegend, und wenn einmal der Kreislauf begonnen hat, wird jede Zone aus derselben Anzahl von Betten gebildet. Die Zonen wandern in Abstromrichtung und in einem kontinuierlichen Zyklus weiter, in^demein Bett zu einer Zeit voreohreitet, wo die Beschiokungseinlässe und Produktauslasse während des Laufes Jedes Zyklus geschaltet wird.
Der Anteil des Eaffinatproduktstromes» der aus jdem kontinuierlich kreisenden Strom in der Kontaktsäule 1 abgezogen wirÄ und dem Verfahrenskrei» duroh leitung -13 verlässt, flitiet äuroh die Innenkanäle und Öffnungen, "die^Ünrerteilungsi· .Zentrum 5 vorgesehen sind, in die Baffinatproduktauslassleituag H mit Ventil 15 t äaa den Fluss von tertiärem HUofcfluse?._ ii^ JyIp6! Bett 20 regelt, wodurch der Rest des FlÜssigkeitsstromes in· Iiiitung 13 gesteuert wird, der am Boden der Kontakt säule 1 eintritt. Wie schon erwähnt ist das Haffinatprodukt praktisch frei von normalen und aromatischen Kohlenwasserstoffen» wenn der aus dem abströmeeitigen Auslass der SorptionsEone fliessen4f "S1*3CCHna eich im Glelohgewioht mit dem festen Sorberis befindet» das innerhalb der Sorptionszone des Verfahrensflusses aufreoht erhalt en ist. 'βΦ oBS '
80981 1/0973
Der Fluss von tertiärem Rückfluss zum Bett B2O der . tertiären Rektifizierzone wird auf einem ausreichenden Tiasse gehalten, um die Zwischenraumflüssigkeit, die zwischen den ■_» Sorbensteilchen im Bett 20 zurückbleibt, praktisch vollständig mit tertiärem Rückfluss derselben Zusammensetzung wie der Raffinatstrom au verdrängen, der aus dem Verfahren in 'den Raffinatauslass flieset. Indem man so die Zwischenraumflüssigkeit im Bett B20 mit Flüssigkeit von Raffinatzusammensetzung während der Zeitperiode verdrängt, wo das Bett B5 das erste Bett der Sorptionszone und Bett B1 das letzte abströmeeitige Bett der Sorptionszone ist,wird die demnächst als Raffinatprodukt durch den Auslass von Bett B2G abgezogene Flüssigkeit, wenn letzteres Bett-au dem letzten Bett der Sorptionszone in . ^bstronirichtüng wird, gleichmässig dieselbe Zusammensetzung haben, wie das Raffinatprodukt; dadurch hält man eine kontinuierliche und gleichförmige Raffinatproduktqualität während jedes Zyklus des Verfahrensflusses aufrecht. Da der Raffinat- - bestandteil'' praktisch bei derselben Temperatur wie die normal aliphatischen und aromatischen Bestandteile der Beschickungsmasse siedet, die in den betreffenden in Abstrom liegenden Desorptionszonen für Uormalaliphatin und Aromaten desorbiert werden, wird jeder tertiäre Rückfluss, der in die abstromseitigen Betten jenseits der tertiären Rektifizitrzone eintritt, mit den normal aliphatischen und bsw. oder aromatischen Desorbatetrömen sich vermischen, wodurch letztere Produkte wieder verunreinigt werden und das Ei·!, das vorliegenden Trennverfalirens beeinträchtigt wird. Dieses Ergebnis ist besonders ersichtlich, wenn das Volumen des tertiären Rückflusses,der in die tsrtiäre Rektifiaieraone eintritt, das Volumen der Zwisohenraumsflüssigkeit im ersten Bett der tertiären Etlrfcifizierzone vor der nächsten Weiterschaltung von Flüsigkeitseinlässen. und -auslassen überschreitet. Wenn eine solche kri-/ tische FliessgeBchwindigktit, überschritten wird, vereinigt sich, der die tertiäre Rtktifizitreon« verlassende Strom mit dem einflieseenden Desorbtnsstrom, der den tertiären Rückfluss rasch stromabwärts in den Desorbatproduktaußlass und aus dem
809811/0973
Verfalirensfluss heraus trägt. Aus diesen Gründen Ist das -Volumen an tertiärem Rückfluss,das man in das Bett B2Q während
der Zyklusperiode f Hessen lässt, wo Bett B5 das erste Bett .in der Sorptionszone ist, vorzugsweise etwas kleiner als das Gesamtvolumen an aus Bett 20 entfernter Zwischenraumsflüsigkeit, bevor die Einlasse und Auslässe auf die nächsten Betten
stromabwärts umgeschaltet werden.
Der Ausdruck "ausgeglichener Rückfluss" soll hier dasjenige !Flüssigkeitsvolumen bedeuten, das zur Verdrängung von 100 '/j und nicht mehr und nicht weniger der Zwischeiiraumsflüssigkeit erforderlich ist, die die hohlen Räume zwischen den Sorbensteilchen in jedem Bett während der Zeitperiode besetzt, wo jedes Bett in den Strom geschaltet ist und Flüssigkeit von laufender Zusamensefczung aufnimmt, d.h. bevor die Einlasse und Produktauslässe das nächstemal stromabwärts geschaltet werden. Anders ausgedrückt ist "ausgeglichener Rückfluss" das Flie3sverhältniSj, das erforderlich ist, um Zwischenraumsflüssigkeit während der mittleren Zeitperiode zu verdrängen, die jedes Bett sich im Strom befindet zwischen den Einlass und-Auslasschaltungen oder die gesamte Zykluszeit dividiert durch die Bettenanzahl j ein Bett wird als "mit Rückfluss überbehandelt" oder "mit Rüokfluss unterbehandelt" je nach dem Masse bezeichnet, in dem dit tatsächliche Rückflussfliessgeschwindigkeit den ausgeglichenen Rückfluss überschreitet oder nicht erreicht. Oas bevorzugte Fliessmass an tertiärem Rückfluss wird also bei etwa 50 bis etwa 95 .:- ausgeglichenem Rückfluss gehalten.
Die tertiäre Rektifiaieraone und auch die sekundäre Rektifizierzone, wie nachstehend dargelegt, enthalten im allgemeinen mindestens zwei Betten in Reihe, um so für eine Abweichung vom pfropfenartigen Fluss zu sorgen, bei dem die Flieasmittelfront, die eine Begrensungslinie In der Konzentration an Bestandteilen in der Zwisohenraumsflüssigkeit und dem einfliessenden Rückfluss darstellt, zu einer engen Zone verwisoht wird, weil die flüssigkeiten an der Front oder Grenzfläche wechselweise löslich sind. Die sogenannte Front kann sich also
809811/0973
über mehr als eine Ebene senkrecht zur Fliessrichtung erstrekken, und sie kann sich sogar über eine Zone von 1/3 bis t/2 Betten Tiefe erstrecken. Wenn daher die Rückflussgeschwindig-. keit auf irgendeinem 5ass in der ITähe von 95 ρ ausgeglichenem Rückfluss gehalten wird, wurden mehr als ein Bett je Rektifizierzone erforderlich sein, um die fortschreitende "Front" zu enthalten.
Tertiärer Rückfluss tritt in den Einlass von Bett B2O ein, das das ers'te von zwei Betten der tertiären Rektifizierzone während derselben Periode ist, wo Beschickungsmasse in das erste Bett der Sorptionszone, nämlich Bett B5, eintritt, und im selben Augenblick fliesst ein Strom Aromatendesorbens kontinuierlich in den Einlass von Bett B18 dvreh die Leitung, die den Auslass ν·;ΐ Bett 320 nit den* LiniaatJ von Pet L 1318 verbindet; hier vereinigt υ ich dei- einfiieijserj.de lesorbensstron uit einem kontinuierlich fliessenden Strom, der das Bett B19 verlässt. Wenn das Volumenverhältnis von tertiärem Rückfluss auf weniger als ausgeglichenem Rückfluss gehalten wird, enthält der kontinuierliche innere Strom, der Bett B19 verlässt, Zwischenraui^sriüsüifci^eit, die vvxi -ie\,t .".19 verdrängt wird, da tertiärer Rückfluss in das darunterliegende Bett B20 fliesst und dieselbe Zusammensetzung hat, wie die Flüssigkeit, die gerade vorher in Bett 319 eintrat, bevor die Einlasse und Auslässe so geschaltet wurden, dass Bett B20 zum ersten Bett der tertiären Kektifizierzone wurde. Da die Einlaufflüssigkeit, die zuletzt in Bett B19 vor dieser Umschaltung eintrat, der laufende Ström von. Aromatdesprbens war, besteht der Strom der Zwischenraumsflüaeigkeit, der gerade Bett Bt9 verlässt, im wesentlichen aus Desorbens, daa kurz vorher in den Einlass von Bett B19 eintrat.
Der Einlasstrom von Desorbens wird der Kolonne 1 durch Leitung 14 augeführt, die das Desorbens von dem Verteilungszentrum 3 empfängt, das von einer äusseren Zufuhrquelle für · Aromatdesorbens durch Leitung 16 versorgt wird. Zu diesem 2 we ei tritt der Desorbensstrom in das Verfahren durch Leitung
ORiGü-iÄL 8098 1 1/0973
ein. Aus später dargelegten Gründen wird das Desorbens, das der Desorptionszone unmittelbar stromab von der tertiären Rektifizierzone zugeleitet wird, als Aromatdesorbens bezeichnet, und die Desorptionszone ist als eine Aromafcdesorptionszone anzusehen und besteht aus den Betten B18, B17, B16.und B15· Der Fluss von Aromatdesorbens in das Verfahren wird bei einer Geschwindigkeit gesteuert, die duroh Ventil 18 in Leitung 17 bestimmt wird· Die Einlaufgeschwindigkeit an Aromatdesorbens stellt eine der Betriebsvariablen dar, von denen das erfolgreiche Arbeiten des Verfahrens abhängt. Die Aromatdeeorbenseinlaufgeschwindigkeit wird vorzugsweise auf etwa 5 t 1 bis etwa 20 t 1 Mol Desorbens je Mol Sorbat Passungsvermögen je Bett während der Periode zwischen aufeinanderfolgenlen Schaltungen des Desorbenseinlasses, z.B. für die Periode zwischen Schaltung des Desorbenseinlasses von Bett B16 auf Bett'B15 gehalten. Mit letztgenanntem Bett beginnt die Desorptionszone während der Zyklusstufe, die in der Zeichnung dargestellt ist.
Die aromatischen und normalaliphatischen Sorbatbestandteileder Beschickungsmasse, die durch das Gemisch von festen Sorbentien in jedem festliegenden Bett der Säule 1 zurückgehalten werden, werden jeweils von ihren betreffenden Sorbentien mit einem Gas oder einer Flüssigkeit desorbiert, die in der Lage ist, mindestens die Sorbatbestandteile von dem Sorbens während des Ablaufes der Desorptionszone^fhase dee Kreislaufes zu verdrängen. Im Fall, dass das.Ziel des vorliegenden Verfahrens darin besteht, ein Gemisch von aromatischen und normalaliphatischen Sorbatbestandteilen ohne weitere Auflösung zwischen diesen Kohlenwasserstoffklassen zu gewinnen, kann die Kontaktsäule mit einem Desorbens beliefert werden, das die' Fähigkeit hat, gleichzeitig oder nacheinander beide Klassen von Kohlenwasserstoffbestandteilen aus dem festen Sorbens zu verdrängen,und in diesem Fall kann eine einzige Quelle für Desorbenszufuhr von gleichförmiger Zusammensetzung im Verfahrensfluss verwendet werden. Wenn jedoch jeder Sorbat-"beetandteil entfernt und getrennt von den betreffenden Sorben-
8 0 9 811/0973
■ tien gewonnen werden soll, wodurch die Identität der strukturellen Typen oder Klassen von Sorbatbestandteilen einzeln aufrechtzuerhalten ist und das Ziel das Verfahrene darin besteht, als verhältnismässig reine Sorbatprodukte ein im wesentlichen aromatisches Kohlenwasserstoff-und ein im wesentlichen normalaliphatisches Kohlenwasserstoffprodukt zu gewinnen, ist es im allgemeinen notwendig, verschiedenerlei Desoruentien für jeden Sorbattyp vorzusehen und die selektive Desorption jedes Typs in getrennte Sorptionszonen zu bewirken. Ein Desorbens, das also für die Verdrängung des aromatischen Sorbates aus seinem selektiven Sorbens wirksam ist, besitzt im allgemeinen keine vollständige Wirksamkeit für die Verdrängung des normalaliphatischen Sorbatbestandteiles aus deinem selektiven Sorbens. .Andererseits kann eine Substanz» die wirksam normalaliphatische Kohlenwasserstoffe aus ihrem selektiven Sorbens bei der Temperatur desorbiert oder verdrängt, bei der eine solche Desorption normalallphatlscher Kohlenwasserstoffe auftritt, auch wirksam . zur Verdrängung eines bezeichnenden Anteiles des - aromatischen Sorbatbestandteiles aus seinem selektiven Sorbens bei derselben oder bei einer anderen Temperatur sein. Demgemäss können die Deeorbensströme, die jeder der getrennten aromatischen und normalaliphatischen Dteorptionszonen zugeführt sind, im wesentlichen dieselbe ZusammengetftUA? haben oder aus demselben Material bestehen. Beieplelewiiet/Deeorbentien für normalaliphatisohe Bestandteile im allgemeinen unter den normalaliphatischen Kohlenwasserstoffen von höhtrem oder geringerem Molekulargewicht ausgewählt als der normalaliphatische Sorbatbeetandteil
; der Beschickungsmasse· Das Sorbat innerhalb der Poren des Sorben β wird daraus aufgrund die MaiienwirkungseffekteB des molaren Überschusses des ITormalparaffindeeorbens in der Zwisehen-
■ ■·■■· ■■?- .
räufflflüssigkeit verdrängt*, die ^ed·B'Teilchen aus Molekular-
{' sieb umgibt» und die Triebkraft» die notwendig lit» um diese -Verdrängung zu erzielen, ist die Zahl von Molen» die Sorbens ' in der ZwiechenraumflÜBsigkeit la Verhältnis zu der Zahl iron· [ Molen an normalaliphatiechem Öeitandteil Innerhalb der poröatn Struktur des Molekularsiebes« Dae aromatische Adβorbat kann
. BAD ORIGINAL .
809811/0973
auch, aufgrund des Mass enwirkunga effekt es eines molaren tTbersohusses eines aromatischen Desorbensfliessinittels in den Zwischenräumen zwischen den Sorbensteilchen desorbiert werden, die das aromatische Sorbat in ihren internen Poren enthalten. Im lalle, dass das Sorbens das aromatische Sorbat aufgrund einer Oberflächenadsorption zurückhält,; wie z.B. wenn Aktivkohle oder Silikagel als Sorbens verwendet wird, wird das- normale Paraffindesorbens auch das Sorbat von der Oberfläche des Sorbens durch Massenwirkungseffekt verdrängen, besonders wenn das Desorbens der aromatischen Desurptibnszone bei etwas höherer Temperatur zugeführt wird als die Temperatur, bei der die aromatische Sorption vorher in den Kreislauf eingetreten Ist. Ob nun also das gemeinsam für normalaliphatische und aromatische Oesorption verwendete Deaorbeno erhitzt werden.muss oder ob es bei derselben Temperatur zu den getrennten Desorptionszonen zugeleitet werden "kann, hängt νϊΗΐ der Art des zur Treiumng der aromatischen Bestandteile verwendeten Sorbens ab. Da sowohl normalaliphatischc als auch aromatische Desorption leichter und mit geringeren volumetrischen I?lies3geschwindigkeiten von Deaorbens vor eich geht, wenn das Desorbens vor seinem Eintritt in die Sesorptionsaonen erhitzt wird, 13t es zweckmässig, das Desorbens für jede Zone σμ erhitzen, so dass eine gemeinsame Zufuhrquelle verwendet werden kann.
In anderen Fällen kann das für die Desorption des aromatischen Sorbatbeatandteiles verwendete Desorbens ein anderer aromatischer Kohlenwasserstoff, vorzugsweise von niedrigerem Holekulargewicht, sein. Bei der Behandlung einer üeuehtölfraktion zwecks Gewinnung von bizyklischen Aromaten und "bzw. oder mit Polyalkyl substituierten oder mit langketti- gßnk Alkyl substituierten, einkernigen, aromatischen Kohlenwasserstoffen oder bei der gewinnung eines mit Monoalkyl oder Polyalkyl substituierten, aromatischen Kohlenwasserstoffes" aus. einer niedriger-siedenden Beschicliungsmasse,wie einer Schwerbenzinfi'aktion von Erdöl," kann alüo das Desorbens· für das aromatische Sorbat ein aromatischer Kohlenwasserstoff,
80 98 11/0873
wie Benzol, sein, der den Vorteil gegenüber anderen aromatischen Desorbentien hat, dass er sich leichter von dem aromati- · sehen 3orbat durch fraktionierte Destillation aus dem Desorbatstrom abtrennen lässt.
Die aromatische Desorptionszone ist in der Zeichnung als die erste Desorptionszone in Abstrom von der Sorptionszone vorgesehen, um für eine der alternativen Methoden zum Betrieb des vorliegenden Verfahrens su dienen, bei dem ein gemischtes Artomat-ITormalaliphabsorbatprodukt aus dem Verfahren gewonnen werden soll und ein Molekularsieb von der Sörbenstype, wie das oben beschriebene 1 ^-Molekularsieb als Sorbens für den aromatischen Bestandteil·©«· des Beschickungsstromes verwendet ;vird. Da die Poren in den Ilolekular'siebsorbeiitien, die zur Aufnahme von aromatischen Kohlenwasserstoffen befähigt -sind, auch genügende G-rösse haben, um normalaliphatische Koh- -u lenwasserstoffe in ihrer internen Porenstruktur aufzunehmen,.: ■■:/ muss die arpmiibi&che Desorptiuiiszone der normalaliphabi scherte ??": Deaorptionszone in. der Fliesslinie vorausgehen, da in umgekehrt ten "Pall das iiori3ial.i.liphatische Desorbut auch al^: Desorbeixs .·_.;,. für das aromatische Jorbiit in der stromabwärts liegenden arc-·.·;, matischen Desorptionsaone wirken würde, und ein solches abgewandeltes Verfahren würde dadurch weniger selektiv sein,, insbesondere wenn man eine Beschickungsmasse verwendet, die hoch molekulare aromatische Bestandteile, v/ie mehrkernige Aromaten, und ein einkerniges aromatisches oder normalaliphatisches- Eoh- . lenwasserstoffdescrbens verwendet. Der Ausdruck "Desorbats wird, benutzt, um Bestandteile der Beschickungsnasse zu.bezel dinen, . die durch das Des orb ens aus ieni Sorbens verdrängt werden, das es in einem früheren Zeitpunkt im Zyklus sorbiert hatte. Der Ausdruck "Desorbatsbrom" umfasst Desorbat plus den Überschuss des Desorbens, das zur Verdrängung des Desorbats verwendet wird. Umso mehr als die desorbierten aromatischen Bestandteile, die vom Auslass der aromatischen Desorptionszone strcmab in die normalaliphatische Tesoi'ptionszone fliessen, einen mitbleren Querschnittsdurchmesser grosser als der Durchmesser der .Poren-•üffnungen des normalaliphatlachen Sorbens haben, müssen diese
8 0 981 1/0973
Aromaten die inneren Hohlräume zwischen den Sorbensteilchen in der liormalaliphatischen Desorptionszone einnehmen und stören daher nicht bei der resorption der normalaliphatisehen Bestandteile. Palis jedoch das Sorbens für den aromatischen Beatandteil der Beschickungsmasse ein Adsorbens ist, das den aromatischen Bestandteil durch Oberflächenadsorption zurückhält, wie Kieselsäuregel oder Holzkohle, ist es möglich, das vorliegende Verfahren mit der normalaliphatischen Desorptionszone vor der aromatischen Desorptionszone unmittelbar in Abstrom von der tertiären Sektifizierzone zu betreiben. D.h. die erste Desorptionszone abstromseitig von der Sorptionszone kann stattdessen für die Desorption des normalaliphatischen Bestandteiles der Beschickungsmasse dienen (in der Zeichnung nicht dargestellt). Bei dieser Betriebsweise fliesst das normalaliphatische Desorbat 'der ersten Desorptionszone stromab in die aromatische Desorptionszone und kann das eigentliche Deaorbensinatrument in der Desorptionszone des aromatischen Sorbate von dem Sorbens in der aromatischen Desorptionszone stromabwärts sein, besondere wenn der Desorbatstrom von der normalaliphatischen Desorptionazone vom Auslass dieser Zone abgezogen, in einem aussen liegenden Erhitzer erhitzt und bei höherer Temperatur in den Einlass der aromatischen Desorptionszone eingeführt wird* Das von der abstromseitigen aromatischen Desorptionszone abgezogene Desorbatprodukt wird jedoch ein Q-emisch der aromatischen und normalaliphatischen Besohikkungsbestandteile sein und nioht die einzelnen Sorbatbestand* teile, die man bei Yerwendung getrennter Desorbenaquellen für jeden Sorbatbestandteil erhält. Alle vorstehenden wahlweisen Trennungsarten liegen im Rahmen der Erfindung» da in jedem Fall die verschiedenen Alternativen eine weitere Entwicklung des neuen Grundgedankens der Erfindung darstellein·
Benzol oder andere aromatische?! Kohlenwasserstoffe niedrigeren Molekulargewichts als der Aromatbeatandteil der Beschickung wfrdfftals Desorbens verwendet, wenn der aromatische Bestandteil der Beschickungsinasse ein aromatischer Kohlen-.
80981 1/0973
wasserstoff von mittlerem oder höherem Molekulargewicht ist, wie Toluol, Xylol oder Naphthalin. Hierbei wird das aromatische Desorbens in molekularem Überschuss ausreichend zur Bewirkung der Desorption über den Massenwirkungseffekt eingebracht. Das in das Verfahren durch Leitung 17 eingeführte aromatische Desorbens kann bei derselben Temperatur wie Umgebungstemperatur in der Sorptionszone zugeleitet werden, wenn der Molanteil aromatischen Desorbens zu Sorbat grosser als 1 i 1 in der Desorptionszone ist. Dadurch sorgt man für einen im wesentlichen isothermen Sorptions-Desorptionsprozess. "FaIJS jedoch eine oder beide Desorptionszonen bei erhöhter Temperatur betrieben werden sollen, d.h. oberhalb der Temperatur der' Sorptionszone, kann der Erhitzer 19 in die Aromätzuführleitung 17 eingebaut werden, um die Temperatur des aromatischen Desorbens auf eine Höhe anzuheben, die für die Desorption des aromatischen Sorbates erforderlich ist. Das Desorbens fliesst bei einer Geschwindigkeit, die durch Ventil 18 bestimmt wird, vom Wärmeaustauscher 19 durch die Verbindungsleitung 20 zur Pumpe 21, die das aromatische Desorbens in Leitung 16 bei einem Druck befördert, der am Einlass des Bettes B18 aufrechterhalten wird. Darauf fliesst der Strom in das Verteilungszentrum 3,da» den aromatischen Desorbenseinlauf in Leitung 14 lenkt, die an den Einlase von Bett B18 angeschlossen ist· Der Yfärmeaustauscher 19 in Leitung 17 arbeitet als Erhitzer, wenn die aromatische Desorptionszone (Bett B18 bis B15) bei einer höheren Temperatur betrieben werden soll, als die Sorptionezone, beispielsweise wenn das aromatische Desorbens ein Paraffinkohlenwasseretoff ist, z.B. ein Isoparaffin, Oyoloparaffin und/oder Uormalparaffin, das ausserhalb des Bereiches" der BeschickungBmasse siedet. Wenn aleo das Aromatsorbat aus Xylol besteht, ist beispielsweise ein geeignetes paraffinischeβ Deeorbens ein Gemisch von ÜTormal- und Isohexan. Das aromatische Deeorb6ns 9 das gewöhnlich als Kopfdestillat des Desorbatstromes nach ilatfi|?Tiung vom Auelass aus der aromatischen Desorptioneioae gewonnen und zu Leitung zurückgeleitet wird, tritt am Einlass von Bett B18 ein und vereinigt sich mit dem kontinuierlichen Strom von verdrängter ·.
■w- _~ —«, " — if. ^1
- . ■ BAD ORiGJMAL'
809811/0973 . · " ·
Zwischenraumsflüssigkeit, die aufwärts durch, den Auslass von Bett B19 fliegst. Hachdem das aromatische Desorbens in den Einlass dieses Bettes B18 eintritt, das das erste Bett der • aromatischen Desorptions'zone ist, trifft es auf Sorbensteilchen, die progressiv einen höheren Gehält an aromatischem Sorbatbestandteil enthalten, wenn es aufwärts durch die folgenden Betten B17» B16 und B15 der aromatischen Desorptionszone fliesst. Der an Desorben3 reichste Desorbensstrom trifft also auf Sorbensteilchen, die die letzten Spuren, vermutlich das am wenigsten leicht desorbierte aromatische Sorbat enthalten, näher am Einlass der aromatischen Desorptionszone. Oa die Einlass- und Auslasstellen der Kontaktsäule 1 in derselben Richtung wie der Fluss des Fliessmittels durch die Säule fortbewegt werden, bewegen sich die Sorbensteilchen wirkungsmässig abwärts durch die Säule in scheinbarem (Jegenstrom zu dem Fliesemittelstrom, der ständig aufwärts durch die Säule fliesst. Dieser wirkungsmässige Gegenstromfluss zwischen den festen und fliessenden Phasen,der für den hohen Sorptionsgrad verantwortlich ist, der sich mittels des vorliegenden Verfahrens erhalten.lässt, .und ebenso für den hohen Reinheitsgrad der Sorbat- und Raffinatproduktströme, die mittels des vorliegenden Verfahrens zu gewinnen sind, kann auch dadurch verwirklicht werden, dass man die Einlasse und Auslässe der Kontaktsäule 1 abwärts durch die Säule in derselben Richtung wie ein abwärts fliessender kontinuierlicher Strom von Fliessmittel durch die Säule bewegt. Der wirkungsmässige G-egenstromflusa, den man durch Weiterschaltung von Einlass- und Auslasstellen um gleiche Schritte in derselben Richtung wie der Fluss des kontinuierlichen Fliessmittels durch die Säule erhält, bereitet auch das abstromseitig nächste Bett zu den Einlassen und Auslässen zur Aufnahme von Fliessmittel derselben Zusammensetzung vor, wie es demnächst abgezogen bzw. in das nächste abstromseitige Bett nach der nächsten Schaltung von Einlassen und Auslässen eingebracht wird. Infolge eines solchen Gegenstromflusses hat also ■ auch das Bett B18 eine praktisch vollständige Desorption durchgemacht, bevor die Schaltung des Aromatdesorbenseinlasses auf ■
BAD ORIGINAL 809811/0973
den Einlass von 317 erfolgt und während der Zeitperiode, wo Bett B13 das erste der aromatischen Desorptionszone ist; die gegebenenfalls vorhandene kleine Menge restlichen aromatischen . Sorbates, dj'e auf dem oorbens in Bett 318 verbleibt, wird vollständig desorbiart,und die Surptionsaktivität des Sorbens im Bett 318 wird wieder hergestellt. Abgesehen von der vollständigen Entfernung von aromatischem Sorbat atm. dem Bett 313 ist die Zwischenraumsflüssigkeit, die zwischen den Sorbensteilchen verbleibt, im wesentlichen Desorbens, das den kontinuierlichen fliessenden Strom darstellen wird, der von Bett B18 verdrängt wird, wenn letzteres zum zweiten Bett der tertiären Rektifizierzone wird, wenn die nächste Schaltung von Produktauslässen und Beschickungseinlässen aufwärts durch die Kontaktsäule 1 erfolgt.
Wie schon angedeutet wurde, trifft der aromatische Oesorbatstrom-, wenn er aufwärts durch die aromatische Desorptionszone fliesst, auf progressiv weniger regeneriertes Sorbens, die Konzentration an aromatischem Desoruat im Strom steigt an, und das Verhältnis von "Desorbens im Strom nin.mt ab, während das Sorbent Oesorbens zurückhält, wenn es Sorbat an den kontinuierlich fliessenden Strom abgibt, im Auslass von Bebt B15 enthält der Oesorbatstrom den höchsten Anteil an aromatischem Sorbat an einer Stelle in der Kontaktsäule 1, und gerade an dieser Stelle wird der Oesorbatstrom teilweise aus der Säule durch Leitung 22 abgezogen, und der restliche Teil fliesst weiter stromabwärts in 3ett 314 als sekundärer Rückfluss, während Bett 314 das erste Bett einer sekundären Rektifizierzone darstellt. Die Fliessgeschwindigkeit von sekundärem Rückfluss ist auch eine Verfahrensvariable von bezeichnendem Einfluss auf den Betrieb des Verfahrens und die Reinheit der aus dem Verfahren gewinnbaren Produkte. Seine volumetrische Fliessgeschwindigkeit wird durch das Verhältnis von abgezogenem aromatischem Desorbatprodukt aus Säule 1 durch Leitung 22 bestimmt, das wiederum durch Einstellung von Ventil 23 in der Aromatsorbatproduktabzugsieitung 24 auf der Abstromseite des Vertei-'luiigsZentrums 3 bestimmt wird.
8 0 9 811/09 73
!Der Ausläse von Bett B" 15 dient als auüI&gs für aromatisches Descrbatprodukt dank des inneren Aufbaues des VerteilungsZentrums 3, das die Auslassöffnungen und Leitungen angeschlossen an die Auslasse der Betten 3316-, 1317 und Z'ß geschlossen hält, während die Auslassöffnung des Verteilungszentruniü, angeschlossen an Leitung 22. öffnet und dadurch den Fluss von Desorbat von Bett 3315 in Leitung 22 gestattet.
Me Desorbatauslassleitung 24 ist im allgemeinen an eine geeignete !Fraktion! er-Destdlliersäule (nicht dargestellt) für die Abtrennung des aromatischen Desorbens aus dem Desorbatprodukt angeschlossen, das aus der !Fraktioniereinheit als Destillationsrückstand gewonnen wird. Das über Kopf abgehende Desorbens wird direkt in Leitung 17 zur Wiederverwendung im Verfahren zurückgeleitet.
Der !Fluss von sekundärem Rückfluss in Bett B14 wird vorzugsweise auf einer etwas geringeren Geschwindigkeit gehalten als ausgeglichener Rückfluss, der, wie oben angegeben, ein Fliessverhältnis ist, das die Verdrängung von 100 $ der Zwischenraumsflüssigkeit oder des Leerraumvoltimens in jedem Bett während der Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgenden Wechseln von Einlassen und Auslässen der Kontaktsäule 1 gestattet. Dieser !Fluss an sekundärem Rückfluss kann auf einem Verhältnis von 60 bis 100 c/o ausgeglichenem Rückfluss gehalten werden, aber vorzugsweise beträgt das Fliessverhältnis von sekundärem Rückfluss etwa 80 bis etwa 95 ausgeglichenen Rückflusses, wodurch man für eine praktisch vollständige Verdrängung der Zwischenraumsflüssigkeit in Bett B14 sorgt, bevor die näqhste Schaltung in den Auslassen und Einlassen erfolgt. Der sekundäre Rückfluss wird auf weniger als ausgeglichenem Rückfluss aus demselben Grunde gehalten, wie die Unterschreitung des Rückflusses der tertiären Rektifizierzone, d.h. um Verunreinigung d'es normalaliphatischen Desorbats durch Aromaten im sekundären Rückfluss zu verhindern. Aus ähnlichen Gründen Bind zwei Betten B14 und B13 für die sekundäre Rektifizierzone vorgesehen.
8.098 1.1/0973
Während derselben Periode, wo Beschickungsmasse in den Einlass von Bett B5 fliesst, fliesst aromatisches Desorbens in den Einlass von Bett B16, aromatisches Deeorbat wird vom Auslass von Bett B15 abgezogen, und sekundärer Rückfluss tritt in Bett BH ein, ein Strom von normal aliphat is ehern Desorbens wird in. den Einlass von Bett B12 aus Leitung 15 eingeführt, die mit der Falleitung zwischen den Betten B12 und B13 verbunden ist. Hormalparaffine sind bevorzugte Desorbentien für die noriaalaliphatische Desorptionszonei denn das ITormalparaffindesorbens verdrängt das normal aliphat iß ehe Kohlenwasserstoff sorbat, das entweder paraffinisch oder olefinisch sein kann, aus den Poren des Sorbens durch Massenwirkung in Abhängigkeit von der Aufrechterhaltung .des vorerwähnten molaren Überschusses an Desorbens in der Zwiachenraumfltlssigkeit· DasDesorbens wird im allgemeinen durch Destillation aus dem normalaliphatischen Desorbatstrom gewonnen, wie nachstehend erläutert wird, und unmittelbar zum Ilesorbenseinlass von der Zuleitung durch Leitung 26 mit einer "Geschwindigkeit aurüökgeleitet, die durch Ventil 27 bestimmt wird, und kann gewWschtenfalls im Wärmeaustauscher- 28 vor dem'Eintritt in den Verfahrensfluss erhitzt oder gekühlt werden. Der vom Wärmeauetauscher 28 ablaufende Strom flieset durch Leitung 29 ssur Pumpe $0, die das normal aliphat is ehe Desorbens bei dem im Bett BI2 herrschenden Druck in Leitung 31 befördert, die den normalaliphatischen Desorbensstrom in das VerteilungsZentrum 3 führt« Mittels der Innenkanäle und Öffnungen in dem Terteilungezentrum 3 wird das Desorbens für normalaliphätisehe Sorbatbestandteile der Besohiokungsmasse in Leitung 25 gelenkt, die das Desorbens zum Bett B12 befördert. Dies ist das erste Bett der normalaliphatischen Desorptionszone, die aus den Betten B12» B11, B10 und B9 besteht.
Infolge der Tatsache, dass das normalaliphatisohe Deaorbat zum Rückfluss in die primäre Eekt^fizierzone bei grösseren &eschwindigkeiten gebracht wird als ausgeglichener Hückiluea und letztere Eektiflzierkone direkt im Aufatro» von der Sorpti'onszone liegt, wird die Uormalparaffinbeladung in
80981 1/0973
der Sorptionszone vermindert, wenn die Desorbensnormalparaffl-' ne im Desorbensstrom. mit einem nicht sortierten Verdünnungsmittel, wie einem·Isoparaffin oder Oyeloparaffin, verdünnt werden, das ausserhalb des Bereiches der Beschlokungsmasse siedet. Das einfliessende Desorbensgemisch enthält also vorzugsweise 10 "bis 50 Volum-iS Verdünnungsmittel.
Der als kontinuierlicher Strom durch die abstroinseitigen Betten B11,-310 und B9 der normalaliphatischen Desorptionszone fliessende Strom von normalaliphatischem Desorbat verändert sich In der Zusammensetzung an Jeder gegebenen Stelle längs der Fliessleitung und zwar enthält der Strom den höchsten Deaorbensantell im Gleichgewicht mit Sorbens des niedrigsten Gehaltes an noi'iaalaliphatlschem Bestandteil in einer Aufstromrichtung, wenn efk sich dem Einlass zu Bett 312 (Desorbenseinlass zur Desorptionszone) nähert. Umgekehrt nimmt der Desorbenaantell im fliessenden Strom ab, und der Anteil an desorbiertem normalaliphatischem Desorbat im fliessenden Strom steigt, wenn man sich dem Auslass von Bett 39 nähert. Hormalaiiphatisches Desorbat, das den höchsten Molanteil an normalaliphatischem Bestandteil In der Säule 1 enthält, wird vom Auslass von Bett B9 zum Teil 3urch Leitung 32 abgezogen, die das normalaiiphatische Desorbat zum Verteilungszentrum 3 befördert, und der restliche Teil fliesst weiter in Abatromrichtung in.Bett B8. Dies ist das erste von zwei Betten B8 und B9, die die erste Rektifizierzone darstellen. Der Anteil, der einen kontinuierlichen Abstrom zum Bett B8 darstellt, wird hier als primärer Rückfluss bezeichnet, und sein Fliessverhältnis ist auch eine der wichtigen Betriebsvariablen des vorliegenden Trennverfahrens.
Der Desorbatproduktstrom fliesst in Leitung 32, well letztere Leitung die einzige Auslassleitung aus der Reihe der Betten 3312, B11, BtO und B9 ist, die eine offene Öffnung in dem Verteilungszentrum hat, durch die der Desorbatstrom einen Auslass durch Druckentlastung finden kann. Das aus Säule 1 abgezogene normalaiiphatische Desorbatprodukt verlässt das Verteilungszentrum 3 durch Leitung 33 alt einer Geschwindigkeit, die·
803811/0973
durch Ventil 34· gesteuert wird. Das anfallende Gemisch von normalaliphati schein Sorbat und Desprbens wird nach seiner Entfernung aus der Trennsäule 1 fraktioniert destilliert, um ■das Desorbatprodukt vom Pesorbens zu gewinnen, und Iefesteres kaiin unmittelbar aum Verfahren, durch Leitung 2G zurückgeführt werden.
Das für den normalaliphati sehen Bestandteil gewählte De&ortens besteht im. allgemeinen aus einem normalaliphabischen . Kohlenwasserstoff von niedrigerem !.!olekulargewicht als der. niedrigst molekulare normalaliphatische-Bestandteil der Beschickungsmasse o-ier andernfalls aus einem normal aliphatischen Kohlenwasserstoff von höherem Llolekulargewicht uls der höchstinolokul£'.re Bestandteil der Seschickungsiüasse; von dem niedrigstbzvv. höchstmclekularen iiornalalipliatischen Bestandteil des Sorbates unterscheidet es sich mindestens um ein Kohlenstoffatom und vorzugsweise um mindestens zwei Kohlenstoffatome je Molekül. Das erstere, das unterhalb des Siedepunktes des nor— malaliphatischeii Bestandteilen der Beschickung· siedet, kann von dem Desorbutsbrom als Kopfprodukt abgetrennt werden, während die höher molekularen üesorbentien, die oberhalb des Siedepunktes des Sorbats aus der Beschickung sieden, als Rückstand bei der Destillation des Desorbatstromes gewonnen werden.
Die Geschwindigkeit des in Bett B8 eintretenden primären Itückflusses wird durch die Ablauffliessgeschwindigkeit von Desorbat bestimmt, dac durch Tentil 34 in Leitung 33 fliesst, während der nicht abgezogene Anteil einen kontinuierlich in Bett B8 fliessenden Strom ergibt. Die Geschwindigkeit dieses Stromes ist auch eine wichtige Verfahrensvariable beim Betrieb des Verfahrens nach der Erfindung,· denn sie bestimmt die Reinheit des letzten Endes aus dem Verfahren gewonnenen . normalaliphatisehen Kohlenv/asseratoffdesorbats. Die Fliessgedchwindigkeit des primären Rückflusses wird vorzugsweise so eingeregelt, dass sich eine grossere Rückflussfliessgeschwiridigkeit ergibt als ausgeglichener Rückfluss, d.h. eine Geschwindigkeit, die ein etwas grosseres Fliessmittelvolumen liefert
80981 1/0973
als die Zwischenraumflüssigkeit, die iia ersten Bett der primären • Rektifizierzone während der Periode zwischen den Umschaltungen der Einlass- und Auslasstellen der ein- und ausflie'ssenden . Ströme von Kolonne 1 vorhanden ist. Auf diese Weise wird die Zwisohenraumsflüssigkeit in Bett BS durch ein Volumen an primärem Rückfluss mindestens gleich dem Zwischenraumflüasigkeitsvolumen in Bett B7 verdrängt, und wenn die Geschwindigkeit des primären Rückflusses ausreichend grosser ist als ausgeglichener Rückfluss, kann die Zwischenraumflüosigkeit in Bett B7 und sogar in Bett B6 durch primären Rückfluss während der Periode verdrängt werden, wo Bett B8 das erste Bett der primären Rektifizierzone ist. Bei der bevorzugten Betriebsweise des "Verfahrens wird das primäre Rückflussverhältnis dadurch eingeregelt, dass man die Fliessgeschwindigkeit von normalaliphatischem Besorbat durch Ventil 34 einstellt, während der Rest des kontinuierlich in Bett B8 fliessenden Stromes so eingeregelt wird, dass er mit einer Geschwindigkeit flieest,.um etwa 100 bis 300 $»vorzugsweise 120 bis 180 $, ausgeglichenen Rückflusses gleich zu sein.
Die dadurch verdrängte Zwifcchenraumflüssigkeit fliesst von Bett B3 und Bett 37 sowie, wenn die primäre Rückflussgeschwindigkeit ausreichend ist, auch in Bett 36, wc vorzugsweise ein "Spülstrom", wie nachstehend beschrieben, eingeführt wird, der die Zwischenraumsflüssigkeit in Bett B7, das erste Bett der Sorptionszone, trägt. Ua die Zwischenraums-
die
flüssigkeit,auf diese Weise aus den Hohlräumen zwischen den Sorbensteilchen in den Betten B6 und B7 ausgespült wird, weitgehend aus Beschickungsmasse be.stelit, die in den Hohlräumen zurückgeblieben ist, als diese Betten die Anfangsaufnahmebetten für Beschickungsmasse während einer vorhergehenden Stufe des Verfahrens Zyklus waren, wird dadurch, die restliche Einspeismasse, die die Zwischenraumsflüssigkeit darstellt, zurückgewonnen, kontinuierlich und am vorteilhaftesten in die Sorptionszone verdrängt, zu der frische Einspeisung kontinuierlich während des Verfahrenslaufes zugegeben wird« Aufgrund der Tat-
BAO ORIGINAL 8Q981 1/0973
saohe, dass die Zwischenraumsflüssigkeit in Bett B8 durch Primärrüokflues voll verdrängt wird, der den Rückfluss anteil d-es normalaliphatischen Desorbatstromes umfasst» wird der vom Bett B8 naoh der nächstfolgenden umschaltung der Einlaesünd Auslassleitungen aur im Abstrom nächstfolgenden Zone abgezogene Strom dieselbe Zusammensetzung haben, wie der normale Desorbatstrom,der laufend von Bett B9 als Produkt entfernt wird» Auf diese Weise wird die Reinheit des normelaliphatischen Desorbatströmes auf grösster Höh· und nioht verunreinigt durch restliche Besohickungsmasse ständig gehalten, die sonst ale Zwischenraumsflüssigkeit in den hohlen Räumen zwischen den Sorbensteilchen zurückbleibt und nicht- kontinuierlich durch primären Rückfluss verdrängt wurde. ·
■- { '■'-"'■ ;- ■-■>4 - ' i'i
i ■
./•7;-
8O9811/0Öf3 -
Per Primärrüokfluss, der in Bett B 8 gelangt, verdrän* die Zwischenraumflüssigkeit, bestehend aus Beschickungsmaterial, 'in das nächste Bett in Abstromriohtung, wodurch das Verfahren' kontinuierlich arbeitet. Vorausgesetzt jedoch, dass das verdrängte Fliessaittel nicht In die Sorptionszone eintritt, solange in dieser Sorption stattfindet, bleibt diese Menge an einströmendes Besohiokungsmaterial weiterhin in den Aufstrombetten zurück, ohne in dem Prozess wirklich zurückgewonnen zu werden. Obwohl die Zwischenraumflüssigkeit bequem durch Vermehrung des Priaärrüokfluflstromes in die Sorptionszone gespült werden kannte, läuft diese Methode, in der der Rest des Beschickung? materials in Bett B 6 einströmt, daraufhinaus, dass ein Teil deaf Normalalijthaten des Desorbatstromes in die Sorptionszone eintritt, wo das Normalaliphatensorbat und das Besorbens unnötigerweise die Beladung des Sorbents der Sorptionszone mit. Normalaliphaten erhöhen würde. Die Leitungen, Verteilungszentrumskanäle, Röhren und anderen Vorrichtungen, die das Besohickungsmaterial zu.der Sorptionszone befördern, und die den Zufluss-oder Ausflussweg für das Normalaliphatendesorbat bestimmen, das in Abstromriohtüng einem aufeinanderfolgenden Wechsel von Produktauslässen und Besohickungsmaterialeinlassen folgt, enthalten ferner noch einen Rest von Besohiokungsmaterial, der in dieser Vorrichtung verbleibt, wenn diese den Weg für das einfliessende Besehiokungsmaterial bildet, Z.B., wenn der Einlass von Bett B 9 der Zufluss für das Besohickungsmaterial war. Durch das Ausspülen des Beschickungsmaterials aus diesen Vorrichtungen, nachdem die Rinnen dazu dienten, das Besohiokungsmaterial zu der Sorptionszone zu führen, verschmutzen nun die Nichtnormal al iphat en des Beschickungsmaterials nicht das Normalaliphatenprodukt, wenn letzteres danach durch diese Vorrichtung abgeführt wird, nachdem es eine Reihe von aufeinanderfolgenden Produktauslässen und Besohiokungsmaterialeinlässen passiert hat. Der Rest des Besohiokungsmaterials in dieser Vorrichtung wird in der Tat durch den Ausspülstrom verdrängt. Daher ist es vorzuziehen, das erste* Bett über dem Einlasspunkt für das Besohickungsmaterial von Zwischenraumsflüssigkeit freizuhalten, indem man einen getrennten Spülstrom in den Einlass von Bett B 6 einführt. Vorzüglich als
809811/0973
Spülstrommittel ist ein Material geeignet, das flüchtiger als das Besohlokungsmaterial und von der Art der Raffinatkomponenten, des Normalaliphatendesorbens, oder des Desorbats selbst ist. So kann das Spülstrommittel ein flüchtige* niedermolekulares Isoparaffin, wie Isobutan, 2,3-Dimethylbutan oder 2-Methy !butan, ein niedermolekularer Normalaliphat von der Art des Desorbens, wie η-Butan, n-Pentan, oder Normaljlaliphatsorbat sein, weil letzteres sowieso als nächstes durch die Spülrinnen abgezogen wird.
Der einfliessende Spülstrom tritt in den Prozess von dem Speichergefäss durch Leitung 35 in einer Strömungsgeschwindigkeit ein, die durch Ventil 36 reguliert wird, durch Pumpe und dann in Leitung 38, durch die inneren Rohre des Verteilungszentrums 3, durch Rohr 39 in den Einlass von Bett B 6, das erste Bett im Auf strom von Bett B 5» wobei er ständig frisches Beschickungsmaterial aufnimmt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Spülstromes ist ausreichend, wenigstens ein Fliessmittelvolumen zu gewährleisten, das dem Flüssigkeitsvolumen in den Röhren gleicht, die zu dem Bett hinauf führen, das den Spülstrom aufnimmt, und vorzugsweise zwischen 100 und 200$ des Fliessmittel-Volumens in den Röhren und Ventilen wie auch in den Kanälen des Verteilerzentrums zwischen dem Einlass zum durchspülten Bett, und dem Einlass zum Verteilungszentrum. Dieses Spülvolueen ist ausreichend, das Beschickungsmaterial von der physikalischen Vorrichtung wegzuschaffen, die dazu dient, das Besohlckungsmaterial von Röhre 4 in Bett B 6 zu bringen, während das BeschickungsmateriaMm Bett B 5 fliesst.
Das von der äusseren Vorrichtung durch den SpUlstrom verdrängte Besohlokungsmaterial bewirkt einen kontinuierlichen Fliessmittelstrom in Bett δ 5, am Einlass von Bett B 5 mit einem kontinuierlichen Beschickungsmaterialstrom verbunden, der in die ProzessflUssigkeit durch Röhre 10 einmündet, wodurch ein einzelner Kreislauf des Verfahrens zuende geführt ist.
Es ist offensichtlich, dass alle die hierbei oben beschriebenen Arbeitsvorgänge natürlich gleichzeitig verlaufen,
8098 1 1/0973
während die Platte B des Ventils 3 kontinuierlich rotiert. ; An eines bestirnten Zeitpunkt danach rückt jedes Bett nacheinander ■ehr stromabwärts hinsichtlich des kontinuierlich in Aufstroneriohtung .fliessenden Fliessmittelstromes. Wenn daher an einem bestimmten Zeitpunkt Bett B 5 der Punkt ist, der als erster mit frische» Besohiokungsmaterial in Berührung kommt, so wird eine bestimmte Zeit danach, die ausreicht, Platte. B von Ventil 3 ein n-tel ihrer gesamten Drehung zu vollführen, wobei η die Zahl der Betten des Kreiilaufe ist, Bett B 4 der Punkt, der zuerst mit dem Besohiokungsmaterial in Berührung kommt,und Bett B 5 wird Spülzone in der Arbeitsweise, wie sie duroh beiliegendes Fliessbild illustriert wird.
Es muß ebenfalls betont werden, daß gleichzeitig mit dem Beschikkungsmaterial-Einlaß der Raffinai&auslaß, der Einlaß des Ar oma t en - und Nofmaialiphatendesorbent und der entsprechende Auslaß des Desorbats wie auch der Spülstromeinlaß jeweils um die gleiche Teilstrecke des gesamten Kreislaufes wechselt, wahrend die Lag· dieser Einlasse und Auslässe im Vergleich zueinander in der Ausgangelage des Verteilerzentrums festliegen. Hinzu kommt, daß, während die Funkte im Verlauf des Kreislaufes wechseln, die Zusammensetzung des kontinuierlich fließenden Flussigkeitsstromes an verschiedenen Punkten «klang der Fließetrecke und die Zusammensetzung des Flüssigkeitsstromes in den Sorbensbecken ebenfalls wechseln.
Um das Sorben* in Säule 1 maximal auszunützen, wird die S trömungsge schwindle it des Fließmittels so bemessen, daß der maximale Flüssigkeitsstrom in Einklang steht mit einer Erhaltung der konstanten Bettbedingungen, die davon abhängig 1st, ob dl« Fließphase in Säule 1 gasförmig oder flüssig ist, sowie von der Größe der festen Sorbenasteilchen-und dem Whältnis von Zwischenraum zu physikalischem Volumen, das die Teilchen innerhalb jedes der Betten einnehmen.
Di« Bedingungen, unter denen das Verfahren der Erfindung ausgeführt wird, hängen von der Art des Besohlokungsmaterials, des Sorben« und von der erforderlichen Reinheit des Produktes ab. Arbeitet man In flüssiger Phase unter Verwendung eines normaler- ■ weis· flüssigen Beschickungsmaterials, so wird der Druck In der Kontaktsäule wesentlich geringer gehalten, als wenn man in Gas-
. .80981 1/0973 - 3 6 -
-36- 1470884
phase arbeitet, wesentlich, geringer, vor allem gegenüber dem Druck, der aufgewandt werden muß, wenn man ein normalerweise gasförmiges Beschickungsmaterial in flüssiger Phase verwendet. Diese speziellen Bedingungen hängen von dem Molekulargewicht des Beschiekungsmaterials ab. Beispielsweise wird das Beschickungsmaterial gewöhnlich in dampfförmigem.Zustand in die Kolonne eingebracht, wenn die Komponenten des Beschikkungsmaterials weniger als h Kohlenstoff atome pro Molekül besitzen,besonders beim Arbeiten mit Temperaturen über 50° Cι jedoch wird man vorzugsweise dann in flüssiger Phase arbeiten, wenn die Beschickungsmaterialien ein höheres Durchschnittsmolekulargewicht besitzen und der Prozeß bei Temperaturen unter dea kritischen Temperaturen abläuft. Beim Arbeiten in Gas-5 phase kann die Temperatur zwischen 30 und 300 C variieren, die Drucke können zwischen Atmosphärendruck und 10 Atmosphären oder mehr liegen. Typische Bedingungen für Arbeiten in. flüssiger Phase sind Temperaturen von 0 Grad bis etwa 150° C und Drucke von Atmosphärendruck bis 30 Atmosphären oder höher. Arbeitet man in Gasphase, so hält man die BinstrÖmgeschwindigkeit des Beschickungsmaterials in die Säule geringer als die ♦ Geschwindigkeit, mit der die Sorbensteilchen durchströmt werden, z. B., wenn die Kontaktzonen nicht vollständig mit festem Sorbents angefüllt sind, und vorzugsweise auf einer ©eechirindigkeit nicht über etwa 5 Volumenteilen an Beschickungsmaterial pro ein Volumenteil Sorbens pro Hinute. Arbeitet man Jedoch in flüssiger Phase, so ist die Beschickungsgeschwindigkeit vorzugsweise nicht wesentlich größer, als etwa 1,5 VoliäJwmteile an frischem Beschickungsmaterial pro Volumenteil Sorben* pro Bett pro Hinute bei relativ großkörnigen Teilchen dee Sorbens und zwischen etwa 0,1 bis etwa 1,0 Volumenteil an Beschickungsmaterial pro Volumenteil Sorbens pro Bett pro Hinute bei kleineren. Sorbensteilchen, wobei Jeweils nur ein Bett der Sorptionszone zugleich mit frischem, regeneriertem Sorbens beschickt idrd. Diese Geschwindigkeiten hängen natürlich auch von der Tiefe und dem Durchmesser der Sorbengbetten ab, sowie von anderen Faktoren, did von der Bauart der Apparatur und den in
- 37*..-8Ö9811/ÖS73 - * ■ ■
der Säule eingehaltenen Verfahrensbedingungen abhängig
Diese Erfindung wird hinsicntliett verschiedener ihrer spezifischer Anwendungsformen in den folgenden Beispielen illustriert .
Der erfolgte Verlauf beschreibt eineü Pleated fifcr eine gleichzeitige Abtrennung von Aromaten und Nermalalxphaten aus einer ist wesentlichen konstant siedenden Mischung von Kohlenwasserstoffen, die schwierig ssu trennen ist, ©s sei denn, man fraktioniere In Anwesenheit eines Lösungsmittels oder in einer Destillationskolonne mit vielen Böden mit hohen Riickflußrationen. Das Besehickungsmaterial ist eine- synthetische Kisehung von Ä5 Gewichts-^ Xylölgeiaiseii» 35 SewielttÄ-^ n-ifoiian und ko Gewichts-^ 2,4-Diniethylheptan. Dieses synthetische Beschickungsmittel bekannter Zusammensetzung wurde im folgenden Verlauf Verwandt, um den Trennungsgrad ttnd den Grad «ier Baokgewinnung der einzelnen Komponenten genau zxi bestimmen, obwohl natürlich vorkommende Mischungen von Kohlenwasserstoffen, wie etwa verschiedene Petroleumfraktionent üblicherweise das Beschickungsniittel für ein Trennverfahren der vorliegenden Art darstellen wurden* Ker StrifmiiiigÄrörgang tsncl die Art ö#t* Ihe&m.-* nung ist Ia ganzen ahnlich dem Fließbild und der Anordnung des beiliegenden Diagramms» Die Anlage enthält eine Trennkolonne mit üeu Aggregaten, 2h einzelnen feststehenden Betten fur festes Sorbenf, die in vier getrennten röhrenförmigen Eamaiern untergebracht sind, welche aus sechs untereinander in Reihe durch; T-Eupplungsstücke verbundenen Absätzen aus röhrenförmigem Stahlrohr gebildet werden^ und jede Kammer enthält sechs einzelne Bettenf deren Spitzen jeweils mit dien Böden der nächsten in Abstromriehtung folgenden Betten verbfunölen sind* ta» einen Aufstreue durch die Serie der Betten ζέε, bewirken« Eine Umpumpanlage, die sieh in der Leitung befindet,, welehe? di# Spitze des letzten Abstrombettes der viertem Eaiamer ölt dem
1470084
Bett am Boden der ersten. Kammer in der Serie verbindet, fü&rt 2t& einer Einrichtung mit kontintEieriicheäi Kreislauf. Bas ' Bett mit- dem Besehickungsmitteleinlaß ata Boden der Kammer Nr, wirdl al» erstes Bett in der SQrIe der Betten zum Zweck der Besetorellrantg: des hierin ablaufenden Prozesses betrachtet, Ein
Teil der Vörrichtting ist ein Fließiaittelverteirum mit einem Flaehscheibendrehventil, sowie die Tatsache,, daß jede Platte Einlaß- und Auslaßstellen besitzt, die die einfließenden und ausfließenden Strome zu den und Von den eigentlichen Betten der Trennkolonrae regulieren» und die Tat-
daß die Auslaßstellen ringsja-m die Peripherie des Ventilö de» T-Kupplungsstüclcen zwischen jedem der Betten mit Hilfe eines Fließmittelkanals oder einer Mohre verbunden sind.
Alle feststehenden Betten der Trennkolonne sind mit einer· Mischung von Aktivkohle und 5A Molekiilsieben gefüllt, wobei erste res-ein selektives Sorbens für die Xyiolleaioponenten der Beschickxingsmi,sehung und letzteres ein selelctives Sorbens für die ft-Nonan-Komporiente darstellt* Die Aktivkohle, hergestellt von Pittsburgh Chemical Coöipatty, Type BTL, wird zu Koamgreßen innerhalb des Bereiches von 30 bis 5Ö Maschen gesiebt« EhLe 5A-Molekülsiebet die bis zu 60 Gewichts-^ des festem Sojrbens in allen Betten ausmaclien, sind 20- bis 5Ö-maschige vom Typ 5A "Microtraps11 % hergestellt von ύ&τ Öavison Gheiaioal Coispairy, und bestehen aus durch Calcium ersetztem Natriumalu-, roitiittiasilikat mit einem TonbindeuiittelK sie sind zu kugeligen Tedlcheaa der oben genannten Korngröße gekörnt, w^obei 90 % vött ihsten eine 25-bis 3O-teaschige C^rSße besitzen»
Wenn das Gemisch von Aktivkohle und 5A-Molekülsiebteil- ch&n Im jedes der Betten gefüllt ist, wird das Mischsorben· aktiviert, indem man in das Bodenbett auf ji6& ß örhitssteß St±©fe»-&o,ff einleitet ttnd das erihitz^te Sas to Stunden läng ^EreM die übereinanderliegenden Betten strömen läßt. Dann die SStiie und die iibrig*tt Teile der Apparatur Mit trockenem bei einem Druck von 3,% Atmosphären in der ganzen gefällt.
- 39 *
Das oben genannte BeschicfcungsmaterialgeiHisch. wird bei einem Druck von 3$k Atmosphären und bei einer Temperatur der Umgebung von etwa 25° C in den Einlaß des ersten Bettes der sechs in Reihe hintereinandergesehaltete|f Betten enthaltenden S orp ti ons υ one. eingeleitet, d. li» in die Zuleitung; des sechsten Bettes von der Spitze der ersten Kammer aus. Der Trennungsgrad der JELoiaponenten aus der Beschiclcungsmiseliung wird ermittelt aus der Strömungsgeschwindigkeit des einfließenden" Be s chicklingsmaterials und aus der Geschwindigkeit des ¥echsels. der Beschikkungseinlaß- und Produktauslaßöffimngen entlang der Strömungsleitung; die vereinigten ¥irkungsfaktoren ergeben dann eine ■Verfahrensvariable, bezogen auf das Verhältnis von Sorbat zu Sorbens. Die Fähigkeit des Sorbens, aus dem Beschickungsmaterial Sorbat zu gewinnen, wird ebenso bestimmt durch, seine Kapazität (neben Geschwindigkeitsfaktoren), die für das Äktiv-Kohle sorbens zwischen. 1 bis 1,5 Gewichts »Teilen von Aktivkohle pro Gewichtsteil Xylol im Beschickuiigsmaiberial liegt und für das Molekülsiebsorbens zwischen 1,6 und 1,8 Gewiclits-Teileii von 5A Molekularsieb pro Gewichtseinheit ii-No&asi in. den Beschickungsmaterial. Das Beschickungematerial strömt nun in Abstromrichtung durch die sechs Betten der Sorptionszone, das Räffinaifcprodukt 2,4-Dimethylheptan wird von dem Ableitungsrohr des sechsten Abstrombettes, d. h. vom Ableitungsrohr des Bettes an der Spitze von Kammer Mr. 1, zur gleichen Zeit abgezogen, in der ein Teil des Raffinats, hier als Tertiärriiokfluß bezeichnet, in die Einlaßöffnung des siebenten Abs tr o«- bettes,.d. h. in die Einlaßöffnung des untersten Bettes Hr. 6 von Kammer Nr. «3, einströmen kann. Die Strömungsgeschwindigkeit des abgezogenen Raffina<ts bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit des Tertiäarrtickflusses und wird gewöhnlich unter dem ausgeglichenen Ruckfluß gehalten, variierend zwischen 80 und 93 f* &es ausgeglichenen Rückflusses, wie unten in der Tabelle aufgeführt ■ wird. i;:e:
■;·■- r·-
Das Raffinißtprodukt 2,4-Dimeth.ylhepi;aa strö»t vom Ausfluß des sechsten Abstrombettes in eine LeItUiIg3 die ait des,,
8439811/0973 ~ - 4o -
-4o~ 1470664
Fließmittelverteilungszentrum verbunden ist, von welchem aus das JRaffinaife als Produkt abgezogen wird. Während die Xylole des Beschickungsmaterials das Benzoldesorbens, das in einem vorausgehenden Operationszyklus auf die Aktivkohleteilchen aufgebracht wurde, und das fi-Noitan, das die Poren der 5A Molekülsiebe erfüllende n-Pentandesorbens austauscht, vermischt sich letzteres verdrängte Desorbens mit dem Raffinat, die letzteren Beschickungsmaterialkomponenten aber fließen durch die Sorptionszone. Der Raffinatausfluß wird daher getrennt fraktioniert, während er aus der Trennsäule strömt, und läßt eine Restfraktion zurück« die hauptsächlich aus 2,%-Dimethylheptan mit einer Reinheit besteht, die in der Tabelle beschrieben wird. Die Desorbenskopffraktion aus der Destillationskolonne wird refraktioniert, um dasn-Pentän vom Benzol zu trennen, sodann werden das n-Pentan und das Benzol zu den betreffenden Desorbenseinlaßöffmangen der Trennsäule zurückgebracht.
Der Teil des Raffina*stromes, der kontinuierlich von der Äulaßöffnung des sechsten Abstrombettes in das erste Bett der dritten Rektifikationszone strömt, wird hier als Tertiärrückfluß toes54*4ehnet, Eine Pumpe in dieser Leitung erhöht den Druck dieses Stromes, bevor er in das siebente Abstrombett eintritt, auf 4,4 Atmosphären, und die dabei erhaltene Höhe genügt, den Fließmittelstrom durch die Reihe der Betten in der nötigen: Strömungsgeschwindigkeit zirkulieren zu lassen.
Die Beschickungseinlaß-und Produktauslaßpunkte für die verschiedenen Fließmittelströme, die in die und von der Kontaktsäule strömen, werden durch Vent Heins t eilungen an den Beechickungsmaterialeinlaß-und Produktausflußrohren des Fließmittelverteilungszentrums bestimmt, und die Zu- und Abflußpunkte für die verschiedenen Strömungsmittel werden durch die Lag« der inneren Kanäle und Rohre, die in dem Flachscheibendrehventil vorgesehen sind, festgelegt.
Das siebente und achte Abstrombett von dem Beschickungseinläßpunkt aus In dem besonderen Abschnitt des Yerfahrens- ' ' kreislauf es, der hier beschrieben wird, stellen die Tertiär-
809811/0973 - ' ·
1470S84
rektifikationszone dar, in der die Zwischenraumflüssigkeit» die zwischen den -festen Soi-bensteilchen bleibt, durch den Tertiärrückfluß ersetzt wird, der von den Aufetr einbetten her während der Zeit eintritt, in der in dem speziellen Abschnitt des Kreislaufes alle Betten durchströmt bleiben, d. h. t in dem Zeitabschnitt zwischen den Wechseln der Einlaß- und Auslaßöffnungen in die und von der Säule.
Zn dem gleichen Augenblick, in dem das Beschickungsiaaterial in das erste Bett der Serie von 24 Betten (Bett Nr » & auf dem Boden der Kammer Kr. 1) strömt, fließt Benzoldesorbens in die Einlaßöffnung des neunten Bettes in AbstroinrichfcTmg von der Einlaßöffnung des Beschickungsmaterials aus (drittes Bett vom Boden der Kammer Nr. 2) ein, bei dem Druck, der an der Binströmöffnung des aromatischen Desorbens in die Kontaktstift besteht, und bei der Strömungsgeschwindigkeit, die 10 Yalumenteilen Benzol pro ein Volumenteil in das erste Bett einfliessendeiXyloispro gleicher Zeiteinheit gleichkommt. Die nächstfolgenden fünf Abstrombetten (neuntes bis dreizehntes Bett der Serie) stellen die Aromatendesorptionszone dar, in der das Benaoldesorbens das XyIölsorbat am Aktivkohlesorbens austauscht. Die Desorption von Xylol durch Benzoldesorbens findet bei der gleichen Temperatur statt wie die Sorption (30 C}* so daß ein isothermer Prozeß abläuft.
Der Aromatendesorbatstrom, der aus einer Mischung von Benzol und Xylol besteht und am Ausfluß des dreizehnten Abstrombettee (sechstes Bett am Boden der Kammer Hr. 3} erhalten wird, wird in zwei Ströme geteilt, deren einer kontinuierlich in Abstromrichtung in einer Strömungsgeschwindigkeit von 8® bis 95 i> des ausgeglichenen Rückflusses in die Einlaßöffnung des vierzehnten Bettes abstz'oiuvärts von dem Besehickungsiaaterial-einlaß aus (fünftes Bett von der Spitze der KaHaae-r JHr« 3 aus) strömt. Dieser Strom, der den Sekundärrückfltiß tunfaßt, .verdrängt die Zwischenraumflüssigkeit aus den Räumen zwischen den iSorbensteilchen in dem vierzehnten Abstrombett„ das verdrängte Fließmittel strömt weiter abstromwärts in das fH»f-
zehnte Abstromb'ett, welches das zweite Bett der Sekundärrektiflkationszone 1st. Die Zwischenraumflüssigkeit iia letzteren Bett wird in die Einlaßöffnung des sechzehnten Abstronibettes gedrückt, wo sie mit einem Stroüi von noruialaliphatein Desorbens vereinigt wix'd, der in das sechzehnte Abstroiube tfc einfließt. Der andere Strom aus dem Ausflußrohr des dreizehnten Bettes abs&rOtawäxts von dem Einlaß des Beschickungsmaterials aus wird als das Aroinatendesorbatprodukt durch eine Leitung abgezogen, die die Abflußöffnung mit dem Fließmittelverteilungszentrum verbindet, und gelangt danach durch eine Abflußröhre in eine Destillationskolonne, in der das Xylolprodukt als Bodenfraktion vom der Benzoldesorbenskopffraktion getrennt wird. Die Menge des wiedergewonnenen Xylols und die Reinheit des Produkts wird im einzelnen in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
Normalpentan, das n-Nonan aus den Poren des 5A Molekularsiebsorbens verdrängt, wird in Mischung mit Isopentan (50 GewicIits-jS n-Pentan und 50 Gewichts-^ Isopentan) als Desorbens eingeleitet» Diese Mischung wird in die NOrmalaliphatendesorptionszone bei der gleichen Temperatur (30 C) eingeführt, die in der Sorptionszone herrscht, wobei man für eine Strömaugsgeschwindigkeit sorgt, die ausreicht, ein Mol verhältnis vort n-Pentan zu n-Nonan wie ITrI herzustellen.
Die Normalparaffindesorptionszone besteht aus sechs aufeinanderfolgenden Betten (sechzehntes bis einundzwanzigstes Bett abstromwärts hinsichtlich des Beschickungsmaterialeinlasses)!, in denen das n-Pentandesorbens in das n-Nonansorbat aus den Poren der Molekularsiebteilchen durch Desorption auf &3Π£ίβ& des Massenwirkungsgesetzes verdrängt. Der Gegenstrome££ekt des vorliegenden Verfahrens verstärkt auch den Massenwijrtoöigseffekt, indem er für das größte Molverhältnis von Desoi-bens zu Sorbat in der Richtung auf eine Erhöhung des Sor— batgrekaltes des Molekularsiebes sorgt.
Bei der gezeigten Strömungsgeschwindigkeit des Sekundär-' •rttckf lusses, der sich mit dem kontinuierlichen Strom an Normalparaffindesorbens vereinigt, xfelcher in das sechzehnte Abstrom-
- 43 -
8.038 1 t
bett einmündet, bestellt die Zwischenraumflüssigkeit, «die aus den Hohlräumen zwischen den Teilchen des Sorbens von d-era Betten in Auf sti'oinrichtung verdrängt wurde, aus Normnlparaffin— desorbens, das unmittelbar vorher in die Einlaßöffnung «des ersten Auf Strombettes (fünfzehntes Bett) während des vcBraaisgehenden Stadituns des Kreislaufes eingeflossen war, als «das fünfzehnte Bett in der, Reihe Hormaialiphatendesorbens aufnaism. Durch das Fließbild des vorliegenden Verfahrens nimmt jedes Bett in der Reihe Fließmittel der g3s ichen Zusammensetzbar auf· Dieses wird nach dem nächsten, folgenden "Wechsel von Bes©lhjLk— kungseinlaß öffnung und Produktausflußöffnung aits dem Bett abgezogen, während der Rückfluß in einer Geschwindigkeit strö-tat, die die vorhandene Zwischenraumf liissigkeit kräftig aus ■ den Hohlräumen spült, in dem ZeitrauMj in dem das erst© Bett jeder Rektifizierungszone die betreffenden RückÜißstrüme aufnimmt. Daher ist jedes Bett beim Fortschreiten des gerade stattfindenden Wechsels von Einlaß- und AuslaSöffnung während dea· vorangehenden Periode des StröinungsVerlaufs bereit zum s©f©artigen Abziehen des Fließmittels aus den Betten als Produkt st r®Hie.
!fahrend das Hormalaliphatendosorbens in die Einlaßöffnung des sechzehnten Bettes atostromwärts von dem Besclaicikasagsmaterialzufluß strömt, wird ein Teil des NormalparaffiaaÄesorbatstromes aus der AusflußiSffnung des einundzwanzigstieaa. Mhstrombettes (das sechst® Bett in der Reihe der Betten des? Nor— malpax-affindesorptionszone oder das dritte Bett vom Boden »der Kammer Nr. h) abgezogen, und man läßt einen zurückbleibeaaden Primärrückflußteil in die Einlaßöffnung des K-sÄundzwanzigsten Abstrombettes einströmen* Der Teil des Normalaliphatendesoa-isatstromes, 'der in das Fließmittelverteilerzentrum durch die Leitung gelenkt wird, die letzter« Anlage mit der Ausströmöffnung des einundzwanzigsten Abstrombettes verbindet, wird aaif
Strömungsgeschwindigköit eingestellt, die eine St ükPl von 110 bis J 30 ψ des ausgeglichenen Rttdkflueses i; aes rTxm&x*Y*heTr±Tk.t, Der Frimarruckflia&te&l. des
Desorbatstromes füeiät in di« Primärrektifizierungszoaa« -ein, die das zweiundzwanzigste und dreiundzwanzigste Absfer-omSfoett
faßt, in einerStrömungsgeschwindigkeit, welche hoher als der ausgeglichene Rückfluß ist, um so einen vollständigen Abtransport des BeschickungsBiaterials aus den Hohlräumen zwischen den Feststoffteilchen in diesen Betten sicherzustellen« Bisses Beschickungsmaterial wurde in diesen Betten als Zwisehenratunfllissigkeit zurückgelassen, als sie unmittelbar davor das erste und zweite Bett bzw. bei der Sorptionsζone früher daran waren, mit dem Wechsel vom Beechickungsmaterialeinlaß zum laufenden Abstromtnitteleinlaß. Dadurch, daß man den Strom des Priiaärrückflusses größer hält als die Strömungsgeschwindigkeit des ausgeglichenen Rückflusses, verschmutzt das Beschickungsmaterial, welches in den hohlen Räumen zwischen den Sorbents teilchen zurückbleibt, nicht den N ormalparaf finde sorbate tr oia, der iron diesen Betten in einem folgenden Wechsel von Beschickungsmaterialeinlaß und Produktauslaß abgezogen wird. Bei der gegenwärtigen Strömungsgeschwindigkeit des, Primärrückflusses, weiche größer ist als der ausgeglichene Rückfluß, ist die verdrängte Zwischenraumflüssigkeit mehr als das gesamte Hohlraumvoluaen in dem ersten Bett der Primärrektifizierungszone, was eine Verdrängung des gesamten zurückbleibenden Beschickungsmaterials in den Hohlräumen des ersten Bettes der Primärrektifizierungszone in die Abstrombetten der Sorption««one nach sich, zieht. Infolge des Übermaßes an Primärrückfluß.Über 100 $ des ausgeglichenen Rückflusses strömt ein TeQ. des Normalparaffindesorbats auch in die Einlaßöffnung der Sorptionszone mit dem Beschickungsmaterial ein.
Bas Normalparaffindsorbat, das als Produktstrom aus dem Fließmittelverteilungszentrum abgezogen wird, strömt in eine Fraktionierdestillationskolonne, worin eine Normalp ent am und Isopentankopffraktion von einer zurückbleibenden, gereinigten ft-Nonanfraktion abgetrennt wird. Letztere wird als Normalaliphatenprodukt abgezogen. Die Ausbeute und Reinheit dieses Produktes wird in der folgenden tabelle beschrieben. Die Kopfrfraktionmischung von Normalpentan und Isopentan wird unmittel-. bar durch die Aliphatendeaorbenseinlaßöffnung in den Kreislauf zurückbefördert. " '·..
80981 1/0973'
Ein Spülsbrcaa, der aus einer 50 ϊ 50 - Mischung von Möriaalpentan und isopentan bestellt und als Desorbens benötigt -wird, dient in dem vorliegenden Verfahren dazu, die inneren Kanäle des Fließmittelverteilungszentrums und die anschließenden Leitungen vom Beschickungsmaterial zu befreien. Die Mischung fließt in den Prozeßstrom mit solch einer Strömungsgesehwijtt-digkeit ein, daß ein genügend großes Flüssigkeitsvolumen zur Verfügung gestellt rö.rdf' um die inneren Kanäle des Brehventils und die anschließenden Leitungen zwischen der Kontaktsäule und U.&XI Auslaßkanälen des Drehventils nach jedem Wechsel voß Beschickungsmaterialeinlaß und Produktausfluß vollständig asu durchspülen. Der Spülstrom wird durch das FließmittelverteilungsZentrum geleitet und gelangt in die Leitung, die letzteres Verteilungszentrum mit der Einlaßöffnung des 2k» Abstreuabettes verbindet, d. h. mit dem ersten Bett in Auf s»trofliriehtuii.g vom Eiulaßpunkt des Beschickungsmaterials aus. Dabei wird das Beschickungsmaterial aus den inneren Kanälen des FließatittelverteilungsZentrums und der Verbindungsleitung verdrängt ηηά fließt in das Zh, Abstrombett, wo es sich mit dem kontinuierlichen Fließmittelstrom aus dem 23. Abstrombett vereinigt, der von dort durch den in das erste Bett der Primäi'rektifizierungszone einfließenden Px'imiirrückfluß verdrängt wird. Das mm in. der das Zh. Abstrombett mit dem Fließjaittelverteilujagszeßtriutt verbindenden Leitung zurückbleibende Fließniittel ist ein Gemisch von Normalpentan und Isopentan, das vollständig von dem wesentlich weniger flüchtigen Normalaliphatendesorbatprodukt abdestilliert wird, welches aus der Säule auf diesem Weg nach den nächsten beiden folgenden Wechseln von Einlaßöffnungen nmä Ausflußöffnungen entfernt wird. Die benötigte Strömungsgeschwindigkeit des Spülstromes wird für jede spezielle Apparatur variieren und von der Länge der Leitungen abhängen,, die die Ausflußkanäle des Fließraittelverteilungszentruras mit deja Einlaß aller Betten verbinden, vom Fließmittelvolumen, das sich in den inneren Kanälen und Röhren des FließmittelverteilungsZentrums befindet, sowie vom Grade der Rückmisellung, wenn der Spülstrom vom Verteilungszentrum in die Trennsäule strömt« Ua eine vollständige Verdrängung des Beschiektragsnta-.
9 η 9 α ι ι i ft ct.? «ς -%6~
terials aus den inneren Burchströmungskanälen und Verbindungsleitungen sicherzusteilen und eine mögliche Rüekinischung auszuschalten, wird die Strömungsgeschwindigkeit des Spülstrojuies gewöhnlich so Iiocli gehalten, daß sie zwischen'1,2 und 3i5 Voluiaeiiteilen Spülmittel pro Volumenteiljlggregatfließniittel— Zwischenraum in den inneren Kanälen des Dreh vent ils und den Verbindungslei feurigen zwischen dem Ventil und den anschließenden Betten pro ¥echsel von Auslaß-und Einlaßöffnungen ergibt.
Fahrend die verschiedenen Ein- und Ausströme in und aus den Betten der Treiumngssäule, wie oben beschxvM>en, fließen, rotiert die Drehplatte des Fiießmittelverteilungszentruius langsam und kontinuierlich oder intermittierend. Nach einer durchschnittlichen Strömungsperiode des Sorbens für jedes Bett von 1,8 Minuten beginnt das Beschickungsmaterial in das zweite Bett vom Boden a der ersten Kammer aus einzuströmen, der Beschickuögsmaterialfluß in das erste Bett der ersten Kammer beginnt geringer zu werden und wird dann fortschreitend reduziert bis zum volligen Versiegen. Bie Zeit, in der jedes Bett durchströmt sein muß, wird gewöhnlich durch die Sorptionskapazität des Sorbeßs bestimmt, d. h. durch, die Kapazität der Aktivkohle für Xylol und die Kapazität des Molekulare!ebes für n-Nonan, die sich aus den Ausbeuten der Sorbatprodukte ergeben. Diese Kapazitäten werden ebenfalls bestimmt durch das Verhältnis von Aktivkohle zu Molekularsieben, das in jedem der Betten vorliegt» einen Faktor, der durch die relativen Konzentrationen * von Aromaten und rrormalparaffinsorbatkomponenteii in dem jeweiligen Beschickungsmaterial vorbestimmt ist.
Etwa im gleichen Augenblick, in dem das Beschickungsmaterial beginnt, in das zweite Bett vom Boden der ersten Kammer aus einzuströmen, gleichzeitig mit der Reduktion des Beschikkungsmaterialstromes in dem ersten Bett der ersten Kammer, beginnt Raffinatprodukt von der Spitze des siebenten Abstrom- . be.ttes, d. h, von der Spitze des untersten Bettes in der zweiten Kassier, auszufließen, Benzoldesorbens beginnt in die Eindes zehnten Abstrombettes (den Boden des dritten ·
809811/0973 - 47 -
Bettes von der Spitze der zweiten Kammer aus) einzufließen, desorbathaltiges Xylol beginnt aus, der AusflußSffnung an der Spitze des vierzehnten Abstrombettes (von der Spitz© des zweiten Bettes vom Boden der dritten Kammer aus) zu stroaaen, die Mischung von n-Pentan und Isopentan, die das Normalaliphatendesorbens enthält, beginnt in die Einlaßöffnung des 1?· Abstrombettes (den Boden des zweiten Bettes von der Spitze der dritten Kammer aus) einzufließen, Normalaliphatendesorbat beginnt von der Ausflußöffnung des 22. Äbstrombettes (von der Spitze des dritten Bettes ύοά der Spitze der Kammer Nr. k' aus gerechnet) zu fließen, der Spülstrom beginnt iaa ύ&η Boden des ersten Bettes der Reihe (in das sechste Bett vom der Spitze der Kammer Nr. 1 aus gerechnet) einzutreten, während der Beschickungsmaterialstroffl in letzterem zu versiegen begiant. Auf diese ¥eise wird der Prozeßfluß als kontinuierlicher Kreislauf gehalten, und das Fließmittel strömt tatsächlich nach einem gleichzeitigen Gegenstromprinzip zu dem festen Sorbens in die hintereinandergeschalteten, unterein-ander verbundene» Betten. Die folgende Tabelle zeigt die Ausbeuten und Reinheiten der Sorbatprodukte nach fraktionüierter Abtrennung des Besorbens von den betreffenden Desorbatstr^men. Die Angaben zeigen auch, das Verhältnis des obigen Faktors mit den Rückflußgeecliwindigkeiten in der Tertiär-, Sekundär- und Primär-Rektifizjberunge— zone, sowie das Verhältnis von Produktreinheit und Ausbeute zu der Wechselgeschwindigkeit von Beschickungsmaterialeinlaß und Produktausflußpunkten längs des StrömungsVerlaufs,
80981 1/0B73
Tabelle; Produktreinheiten und Ausbeuten in Abhängigkeit...TPtI
Laufende Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8
Strömungsgeschwindigkeiten, $ des ausgeglichenen Rückflusses .
■· Tertiärrückfluß 85 85 85 120 120 120 - 97,1 85 85 120 I
GO S ekundärrttckfluß 85 85 85 85 85 85 85,0 120 85 85 *■
00
O Primärrüokfluß i4o 14O 140 180 i4o 120 98,4 90 90 90 I
(O
09
Xyloldeaorbens (Benzol-
Mole CgHg/Mol Xylol,^
es tt-Nonandesorbens (n-C^)- ^5 10 12 10 10 10 10 10 10
MoIe η G„/Mol NC- 10 11 4 • 11 11 11 11 11 11
Ausbeuten, Gew*^ ά@τ
Komponente im Gemisch
2,4-Dimethy!heptan 97,6 98,0 97,4 94,1 98,5 98,7 96 95 82
Xylol 92 93,5 95,8 95 95 95 90 93 93
n-Nonan 99 98,8 89 91,8 93,2 92,6 98 97 98
* Reinheit der Produkte,
Gewichis-$ .O'
0)
2,4-Dimethylheptan 99 98,9 98,5 96,4 97 93 92 88 OO
Xylol 93,4 92,8 94,1 , 87,2 . 89 83 85 85
, N-Nonan 98,9 99,1 98,0 98 97,9 86 87 86
Beispiel IXl
Synthetisch, hergestelltes Silicagel, in Beispiel I anstelle der Aktivkohle als Absorbens verwandt, liefert vergleichfcbare Ergebnisse, mit Ausnahme, daß das Vex'hältnis von Silicageladsorbens zu 5A Molekular sieben gesteigert xvird, was sich aus der geringeren Kapazität des Silicagels erklärt, und daß die Durchströmungszeit pr·© Wechsel von Ein- und Auslasseni der
Säule von 1,8 auf 2,% Minuten erhöht wird. Die Ausbeuten an Sorbatprodukten (n.-Efonan und Xylol) und Raffinatprodukt pro gleiche!· Zeiteinheit sind ebenfalls niedriger entsprechend
der niedrigeren Kapazität aller Betten für die Sorbafckoinpononten.

Claims (1)

1. !Continu! erllcites Verfahren zur gleichzeitigen Abtrennung von aromatischen und normalaliphate sehen Bestandteilen aus einem flüssigen Eoltlenwasserstoffgeniisch, das diese 3eatandteile und mindestens einen veraweigtkettigen und/oder naphtlie^nlsal-eii Kolilonwassei'stoff (Ilaffinatkohlemiraeeer stoff) enthält, d^durcLgekennzeichnet, dass man das Gemisch, in dle^orptionszone eineslanggestreckten festen Bettes aus festen Teilchen von gemischt en- selektiven Sorbentien für aromatische und ncrcialaliplit-tisclie Kohlenwasserstoffe einführt, das auch eine priiuäre Iielrfciiisiersone, eine erste Oesorptions— zone, eine sekundäre lektifi^ierzone, eine zweite- Desorptionszone und eine tertiäre P.ekttfizierzone enthält, das G-emlsch durch, die Sorptionszone leitet und dabei aromatische und normal— aliphafcische Sohlenwasseratoffe von den gemischten Sorbentien absorbieren lässt, aus dem Ocrbensbett am Auslass der Sorptions- ZGXLG einen ioiteil des anfallenden Stromes mit RaffinatkoiileB.— wasserstoff a'oüieht waä äen liestteil hiervon in die im Äbstrom folgende tertiäre Rektifiaieraone des Sorbensbettes leitet, äen von Auslass der tertiären Eektifiaieraone austretenden Strom und ausserdem einen Besorbensst'roiE. der einen der sortierten Bestandteile desorbiert, in die erste Desorptionszone einleitet, aus dem Sorbensbett am, Auslass der ersten Desorptioas— soiie einen ,anteil des anfallenden Stromes iait Desorbat abziekt* und dessen restlichen 5?eil in die in Äbsfcrom folgende sekimääre Rektifizierzone einleitet, den vom Auslass der sekundären" P.ektifizierzone austretenden Strom und auch einen Oesorbensstrcna, der den anderen der sorbierteu Bestandteile desorbiert, in die in ibstrora folgende aweite Besorptionsaone einführt, v&m bensbett am Auslass der zweiten Sesorptionszone einen des anfallenden titroiaes miL Desorbat absieht und seinen rerstlidieii Anteil in die in Abstrom folgende primäre Rektifizier— son« einleitet, den aus dem Ätislass der· primären Hektlfizlerzone austretenden Strom in die Scrptionezone mit der Blnspels-
BAD eaSftt1/Q373: -
mischung einführt und die SinffSarangsstellen für Bohgemisch und IDesorbentien und die Abzugsstellen für Uaffinat-imd Besorbatströme periodisch in gleichen, Schritten in Abstromrichtung weil; ers ehalt et ·
2. Verfahren* nach MmpTueh 1, dadurch gekennzeichnet, dass der normal al iphat i sehe Kohlenwasserstoffbestandteil in der ersten Desorptionszone und der aromatische Bestandteil in der zweiten IJesorptionszone desoAiert wird.
5. Verfahren nach lnsjprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass der aromatische Kohlenwaaserstoffbestandteil In der ersten Desorptionszone und der nora&laliphatische *Eohlenwasserstoffbestandteil in der zweiten Beisorptlonsüone desorbiert wird.
4. Verfahren nach eine» der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das llißssverhältnis von tertiärem Rückfluss zur tertiären Hektlfiaierzoae■auf etwa 60 bis etwa
' 95 fo ausgeglichenen "Rückflusses, das ]?liessTerhältnis von sekundärem liückflusa. zur sekundären. Eektifizierzone auf etwa 80 bis etwa 95 ■'/■ ausgeglichemem Hiickfluscec und das Fliessverhältnis von primärem Rückfluss zur primären Eektifizierzone auf etwa110 bis etwa 300 $ amsgeglichenen Rückflusses gehalten
.wird.
5. Verfahren nach eine® der Ansprüche 1- bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das im die Desorptionszonen für aromatische/und aliphatisehe kohlenwasserstoffe eingeführte Desorbens ein niedrigeres liolekelargewieht und grössere riilchtigkeit bei gleicher Kohlenwasserstoffaxt besitzt, wie üle in den Besorptionszonen zu desorblerenden aromatischen bzw. normalaliphatischen Sorbate» - . ·
6. Verfahren nach eimern der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass der aromatische Bestandteil der Beschickung aus mehrkernigen aromatischen Kohlenwasserstoff en, mit Polyalkyl substituierten einkernigen aromatischen. Kohlenwasserstoffen oder mit Alkyl substituierten einkernigen aromatischen Kohlenwasserstoffen besteht, in denen die Alkylgruppe mehr als ein Kohlenstoff at on
8J981 1/8974'
- . 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da- .
durch gekennzeichnet, dass das selektive Sorbens für den normalaliphati sehen Kohl enwasserstoffbestandteil aus einem entwässerten Metallaluminiumsilikat mit Poren von .etwa 4 bis etwa ' 6 i-r-Einheiten mittleren Querschnittsdurchmessers besteht*
8.. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das selektive Sorbens für den aromatischen. Kohlenwasserstoffbestandteil aus einem entwässerten Metallaluminiumsilikat mit Poren von etwa 6 bis etwa 10 S-Einheiten im mittleren Querschnittsdurchmesser besteht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da- j durch gekennzeichnet,'dass das selektive Sorbens für aromatischen Kohlenwasserstoffbestandteil aus Aktivkohle mit einer zurückhaltenden sxisorptiven Kapazität für aromatische Kohlen— saosersteffe besteLt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das selektive Sorbens für den aromatischen Kohlenwasserstoffbestandteil aus Kieselsäuregel mit einer zurückhaltenden adsorptiyeri Kapazität für aromatische Kohlenwasserstoffe besteht.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, äadurch gekennzeichnet, dass die lliessgeschwiiidigkeit von Besorbens in die Desorptionszone für JJormalaliphaten ausreichend ist, um etwa 1,5 bis etwa 30 EoI, vorzugsweise etwa 5 bis 20 Mol, Desorbens j.e Mol normalaliphatisches Kohlenwasserst of fsorbat
in der Desorptionszone zu ergeben.
12. Verfahren nach, einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliessgeschwindigkeit des Desorbens in die aromatische Desorptionszone ausreichend ist, um · etwa 1,5 bis etwa 3Ö Mol, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 20 Mol, Desorbens-je Mol aromatisches Kohlenwasserstoffsorbat in der Desorptionszone zu ergeben.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spülstrom mit einem flüchtigeren
Q ORIGINAL 809811/0973 . V
- 53 - ;· 1476684.
Gas oder !flüssigkeit als die Einspeisung mit dem vom Auslass ' der primären Eektifizierzone austretenden Strom vereinigt
. und dieser vereinigte Strom zuerst-durch einen Teil des Desor- - "bensbettes zwischen der primären Rektifizierzone mil der
SorptioaszoBÄ vor des Eintritt in die Sorptionszone geleitet
wird. .
14· Verfahren nach i\nspruch 13f dadurch gekennzeichnet, dass das Spülmittelvolumen nicht grosser ist als das Tolunien der gerade vorher zur Einführung von frischer Einspeisung in die Sorptionszone benutzten Leitung.
DE1470684A 1962-06-08 1963-06-07 Kontinuierliches Verfahren zur gleichzeitigen Abtrennung von aroma tischen und normalaliphatischen Bestand teilen aus einem flussigen Kohlenwasser Stoffgemisch Expired DE1470684C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201036A US3205166A (en) 1962-06-08 1962-06-08 Continuous simultaneous separation of the normal aliphatic and aromatic components of hydrocarbon mixtures

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1470684A1 true DE1470684A1 (de) 1968-12-05
DE1470684B2 DE1470684B2 (de) 1973-02-15
DE1470684C3 DE1470684C3 (de) 1973-09-13

Family

ID=22744206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1470684A Expired DE1470684C3 (de) 1962-06-08 1963-06-07 Kontinuierliches Verfahren zur gleichzeitigen Abtrennung von aroma tischen und normalaliphatischen Bestand teilen aus einem flussigen Kohlenwasser Stoffgemisch

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3205166A (de)
JP (1) JPS4942646B1 (de)
AT (1) AT246889B (de)
DE (1) DE1470684C3 (de)
DK (1) DK115418B (de)
FR (1) FR1366233A (de)
GB (1) GB1041469A (de)
NL (1) NL293774A (de)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3365859A (en) * 1966-11-04 1968-01-30 Universal Oil Prod Co Method for concentrating hydrogen
US3455815A (en) * 1967-07-13 1969-07-15 Universal Oil Prod Co Sorption process
US3732984A (en) * 1970-04-24 1973-05-15 C Phillippi Apparatus for producing a continuous counter-current effect
US3696107A (en) * 1971-05-27 1972-10-03 Richard W Neuzil Improved hydrocarbon separation process
US4036745A (en) * 1975-09-24 1977-07-19 Uop Inc. Process for separating normal and isoparaffins
US4155846A (en) * 1977-10-19 1979-05-22 Bowdle Paul H Multi-segmented adsorption ion exchange or gell filtration column apparatus and process
US4478721A (en) * 1982-08-12 1984-10-23 Uop Inc. High efficiency continuous separation process
US4402832A (en) * 1982-08-12 1983-09-06 Uop Inc. High efficiency continuous separation process
US4567315A (en) * 1984-05-11 1986-01-28 Kuwait Institute For Scientific Research Process for purification of liquid paraffins
US4498991A (en) * 1984-06-18 1985-02-12 Uop Inc. Serial flow continuous separation process
US5457260A (en) * 1993-12-27 1995-10-10 Uop Control process for simulated moving adsorbent bed separations
US5750820A (en) * 1995-09-15 1998-05-12 Wei; Chiu N. Multiple grade flush adsorption separation process
FR2781860B1 (fr) * 1998-07-31 2000-09-01 Inst Francais Du Petrole Systeme de mise en communication alternee d'au moins quatre fluides et son application dans un procede de separation en lit mobile simule
US6069289A (en) * 1998-08-31 2000-05-30 Uop Llc Process for separating and recovering multimethyl-branched alkanes
US6348637B1 (en) 2000-09-26 2002-02-19 Uop Llc Multifunction fractionation column for adsorptive separation processes
US6483002B1 (en) 2000-09-26 2002-11-19 Uop Llc Integrated fractional distillation for adsorptive separation process
US6395951B1 (en) 2000-09-26 2002-05-28 Uop Llc Adsorptive separation product recovery by fractional distillation
US6407305B1 (en) 2000-09-27 2002-06-18 Uop Llc Adsorptive separation process for recovery of two paraffin products
US6395950B1 (en) 2000-11-10 2002-05-28 Uop Llc Isomerization with adsorptive separation and dividing wall fractional distillation
SE0104295D0 (sv) * 2001-12-18 2001-12-18 Astrazeneca Ab New process
GB0325055D0 (en) * 2003-10-27 2003-12-03 Smithkline Beecham Corp New process
WO2008025887A1 (fr) * 2006-08-28 2008-03-06 Novasep Procede d'enrichissement d'un ou plusieurs composes d'un melange utilisant une phase mobile liquide contenant un gaz
FR2907687B1 (fr) * 2006-10-30 2008-12-26 Applexion Procede de purification de sialyllactose par chromatographie
US8329975B2 (en) * 2010-12-20 2012-12-11 Uop Llc Elimination of residual transfer line raffinate from feed to increase normal paraffin separation unit capacity
CN103717289A (zh) 2011-04-11 2014-04-09 Ada-Es股份有限公司 用于气体组分捕集的流化床方法和系统
IN2015DN02082A (de) 2012-09-20 2015-08-14 Ada Es Inc
US10093598B2 (en) 2015-02-19 2018-10-09 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Xylene separation process

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2395491A (en) * 1943-03-31 1946-02-26 Universal Oil Prod Co Separation of polynuclear from mononuclear aromatics
US2548502A (en) * 1946-12-28 1951-04-10 Standard Oil Dev Co Fractionation with solid adsorbents in a single column
US2702826A (en) * 1950-12-01 1955-02-22 Standard Oil Dev Co Separation of hydrocarbons
US2716144A (en) * 1951-09-05 1955-08-23 Sun Oil Co Separation of aromatics from gasoline or kerosene fractions
US2882243A (en) * 1953-12-24 1959-04-14 Union Carbide Corp Molecular sieve adsorbents
US2956015A (en) * 1956-10-18 1960-10-11 Phillips Petroleum Co Combined solid adsorbent and liquid absorbent and method of using same
US2985589A (en) * 1957-05-22 1961-05-23 Universal Oil Prod Co Continuous sorption process employing fixed bed of sorbent and moving inlets and outlets

Also Published As

Publication number Publication date
NL293774A (de)
GB1041469A (en) 1966-09-07
US3205166A (en) 1965-09-07
DE1470684C3 (de) 1973-09-13
JPS4942646B1 (de) 1974-11-16
DK115418B (da) 1969-10-06
FR1366233A (fr) 1964-07-10
DE1470684B2 (de) 1973-02-15
AT246889B (de) 1966-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1470684A1 (de) Verfahren zur kontinuierlichen und gleichzeitigen Abtrennung von normalaliphatischen und aromatischen Bestandteilen aus Kohlenwasserstoffgemischen
DE2649447C2 (de) Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem aus diesen und Isoparaffinen bestehenden Gemisch
DE60127855T2 (de) Ethylenherstellung durch dampfspaltung von normalen paraffinen
DE2640365C3 (de) Verfahren zur Abtrennung von n-Paraffinen aus Gemischen mit Isoparaffinen und Aromaten
DE2943499A1 (de) Verfahren zur vollstaendigen isomerisierung von normalparaffinkohlenwasserstoffen
SA06270067B1 (ar) استخلاص المنتج من طبقة متحركة محاكية بالامتزاز
DE69029165T2 (de) Reinigung von Kohlenwasserstofffraktionen
DE2951144A1 (de) Verfahren zur trennung von kohlenwasserstoffen
DE602005002709T2 (de) Verfahren zur Isomerisierung von einer C7-Fraktion mit Koproduktion von einer aromatischen Toulenreichen Fraktion
DE69115014T2 (de) Adsorptive Trennung von normalen Paraffinen durch voradsorptive Beschickung mit nicht-normalen Kohlenwasserstoffen.
DE2145108A1 (de) Verfahren zur Abtrennung von n Paraffinen
DE1545405A1 (de) Verfahren zur Trennung von Kohlenwasserstoffen mittels Aktivkohle
DE1290277B (de) Verfahren zur Abtrennung geradkettiger Kohlenwasserstoffe aus Erdoelfraktionen in der Dampfphase mittels Molekularsieben
DE1442498A1 (de) Verfahren zur Zerlegung eines fliessfaehigen Gemisches
US2643217A (en) Production of high viscosity index lubricating oils
US20220177393A1 (en) Advanced adsorptive separation processes for molecular class separation
DE2513953A1 (de) Kontinuierliches adsorptions-trennverfahren
AT224090B (de) Verfahren zur kontinuierlichen, sorptiven Trennung eines Fließstoffgemisches
DE1420904A1 (de) Verfahren zur Behandlung von Erdoel
US9126875B2 (en) Sorption process with added drying section
DE2218367A1 (de) Verfahren zur Abtrennung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen
AT287158B (de) Verfahren zur Trennung von Kohlenwasserstoffen
DE947792C (de) Verfahren zur Herstellung reiner aromatischer Kohlenwasserstoffe
DE1442928C (de) Verfahren zur kontinuierlichen Ab trennung eines Bestandteiles aus einer flussigen oder gasförmigen Rohmischung mittels Adsorption
DE1917526C (de) Verfahren zur Gewinnung von Olefinen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)