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 KohlenwasserstoffgemischenInfo
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Description
Dr. Hans-Heinrich Willrath 0200 wies baden 6. Juni
DipMng. Hairy Roever . · %Z^rvu
Br.w./wn
Patentanwälte Oase 1000
PMWlMdti Fi«nk{art/M»In 6J6t
λ /.HftCAA
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,
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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
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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
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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
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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·
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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
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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-
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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-
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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
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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-
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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
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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
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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 '
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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
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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
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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
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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-
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■ 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 .
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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,
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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
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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-.
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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 ·.
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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 ■
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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.
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!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 f° 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.
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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
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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·
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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
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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-
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-
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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. ·
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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
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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,
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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 -
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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 | ||||||
• | ||||||||||||||
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.
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
. 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.
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 |
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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) |
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FR (1) | FR1366233A (de) |
GB (1) | GB1041469A (de) |
NL (1) | NL293774A (de) |
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US3455815A (en) * | 1967-07-13 | 1969-07-15 | Universal Oil Prod Co | Sorption process |
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