DE1619837B2

DE1619837B2 - Adsorptionsverfahren zur Trennung geradkettiger von verzweigten und/ oder zyklischen Kohlenwasserstoffen

Info

Publication number: DE1619837B2
Application number: DE19671619837
Authority: DE
Inventors: John Neil; Hurst Gilbert Ronald James; Sunbury-on-Thames Middlesex Turnbull (Großbritannien)
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1966-04-06
Filing date: 1967-04-05
Publication date: 1972-10-12
Also published as: BE696704A; ES339426A1; NL163253C; US3428552A; CS174754B2; YU34974B; NL6704884A; DE1619837A1; NL163253B; SE336862B; NO120314B; GB1110494A; FR1517617A; YU62667A

Description

3 4

das aus der britischen Patentschrift 1 026 116 beschrie- wird über die Leitung 18 einer Destillierkolonne 19, bene Verfahren. Es sind fünf Adsorptionsmittel- die mit einem Rücklaufsystem 20 und einem Nachbetten 1, 2, 3, 4, 5 gezeigt, die mittels (nicht darge- erhitzer (reboiler) 21 ausgerüstet ist. Leichte Kopf-Stellter) Verbindungsleitungen und Ventile derart zy- fraktionen werden über die Leitung 22 aus dem Rückklisch abwechselnd beaufschlagt und betrieben werden, 5 lauf system entfernt, und das gewünschte zu behandaß das Verfahren kontinuierlich abläuft. In F i g. 1 delnde Gemisch läuft vom Nacherhitzer 21 über die befindet sich das Adsorptionsmittelbett 1 in der Leitung 23 zur Trommel 24, Pumpe 25 und Erhitzer 26. Adsorptionsstufe, wobei das zu trennende Gemisch Die Leitung 27 fördert das erhitzte Gemisch zum über die Leitung 6 und den Vorerhitzer 7 zugeführt Ventil 28 und zum Adsorptionsmittelbett 29. Normalwird. Das an Normalparaffinen verarmte Produkt ίο kohlenwasserstoffe werden adsorbiert, und die nicht wird über die Leitung 8 und den Kühler 9 abgezogen. normalen Kohlenwasserstoffe treten als das eine Das Adsorptionsmittelbett 2 befindet sich in der Spül- Produkt durch das Ventil 30, die Leitung 31, den stufe, wobei ein Unterdruck angelegt wird und das Kühler 32 und die Trommel 33 aus. Am Ende der Spülmittel über die Leitung 10, den Kühler 11 und die Adsorptionsstufe beginnt die Spülstufe. Die Ventile 28 Pumpe 12 abgezogen und dem Zulauf des Adsorptions- 15 und 30 werden geschlossen, und am Adsorptionsmittelmittelbetts 1 hinzugefügt wird. Die Adsorptionsmittel- bett wird durch den Direktkondensator 34 ein Unterbetten 3, 4 und 5 befinden sich in der Desorptions- druck erzeugt. Hierzu werden die Ventile 35, 36, 37 stufe, wobei durch einen entsprechenden Unterdruck in den Leitungen 38, 39, 40 sowie das Ventil 41 in der das n-Paraffinprodukt über die Leitungen 13, 14, 15, Leitung 42 geöffnet. Kondensierte und gekühlte Spülden Kühler 16 und die Pumpe 17 abgezogen wird. 20 flüssigkeit aus einer vorhergehenden Spülstufe strömt , ■·, Der Einsatz der Vakuumpumpen 12, 17 für die im Direktkondensator nach unten, wird durch die Druckerniedrigung hat die bereits vorstehend ge- Pumpe 43, den Kühler 44 und die Leitung 45 im Kreis nannten Nachteile. Für die Spülvakuumpumpe 12 geführt und kondensiert die beim Spülen abströmenden folgen der saugseitige Druck und die Strömungsge- Dämpfe, wodurch ein Unterdruck erzeugt wird. Der schwindigkeit einem zyklischen Schema von I¹Z₂Mi- 25 kondensierte Auslauf von der Spülstufe wird als nuten. F i g. 2 zeigt den optimalen zeitlichen Verlauf, ^: Produkt von der Rücklauf leitung 45 im selben Maße, wobei der Druck (ausgezogene Linie) zunächst mäßig wie es vom Adsorptionsmittelbett abgezogen wird, rasch auf einen Endwert von etwa 80 mm Hg absolut entfernt. Dieser Ablauf kann entweder dem in der verringert und dann konstant gehalten wird, während Leitung 46 abgezogenen nicht normalen Kohlendie Strömungsgeschwindigkeit einen ähnlichen, jedoch 30 Wasserstoffprodukt hinzugefügt oder über die Leitung nicht proportionalen Verlauf hat. Da eine Vakuum- 47 zum Vorratsbehälter 24 für das Ausgangsgemisch pumpe normalerweise eine dem saugseitigen Druck zurückgeführt werden. Am Ende der Spülstufe beginnt proportionale Strömungsgeschwindigkeit erzeugt, kann die Desorption. Die Ventile 28 und 30 bleiben geder ideale zeitliche Verlauf von Druck und Strömungs- schlossen, die Ventile 35, 36, 37 bleiben offen, das geschwindigkeit mit einer Vakuumpumpe nicht er- 35 Ventil 41 wird geschlossen und das Ventil 48 geöffnet, reicht werden, falls nicht aufwendige Steuereinrich- um das Adsorptionsmittelbett 29 mit einem zweiten tungen verwendet werden, die sich jedoch leistungsver- Direktkondensator 49 zu verbinden. Kondensierte mindernd auswirken würden. und gekühlte Normalparaffine aus einer vorher-

Die gleichen Betrachtungen gelten für die Desorp- gehenden Stufe strömen im Direktkondensator nach tionsstufe, wobei hier die zusätzliche Komplikation 40 unten, werden durch die Pumpe 50, den Kühler 51 eintritt, daß in der Regel mehrere Adsorptionsmittel- '"' und die Leitung 52 im Kreis geführt und kühlen und betten mit unterschiedlich weit fortgeschrittener De- kondensieren die desorbierten Normalparaffine, wosörptionsstufe vorliegen, so daß Druck und Strö- durch ein Unterdruck erzeugt wird. Die kondensierten mungsgeschwindigkeit nicht an jedes der Betten ange- Normalparaffine werden als Produkt über die Leitung paßt werden können, falls nicht entsprechend viele 45 53 in demselben Ausmaß abgezogen, wie sie vom Vakuumpumpen verwendet werden. Falls nicht Spe- Adsorptionsmittelbett abströmen. Am Ende der zialvakuumpumpen verwendet werden, die den hohen Desorptionsstufe beginnt ein neuer Zyklus. Die Temperaturen der abströmenden Dämpfe standhalten, Ventile 48, 35, 36 und 37 werden geschlossen und die rnüssen zusätzliche Kühler 11, 16 (Fig. 1) vorge- Ventile 28 und 30 geöffnet, so daß wiederum Ausgangsschaltet werden. Diese Kühler sind kostspielig, weil 50 gemisch dem Adsorptionsmittelbett zugeführt und nicht sie für sehr geringes Druckgefälle gebaut sein müssen normales Kohlenwasserstoffprodukt abgezogen wird, und auch bei der maximalen Strömungsgeschwindig- Die verwendeten Direktkondensatoren können von keit noch ausreichend kühlen sollen. beliebiger bekannter Bauart sein. Beispielsweise kann ■ Um alle diese Nachteile, die bei der Verwendung der Kondensator die Form eines von Einbauten im von Vakuumpumpen auftreten, zu vermeiden, wird 55 wesentlichen freien Gefäßes haben, in welches der gemäß der Erfindung die erforderliche Druckerniedri- ablaufende Dampf am Boden einströmt und in welches gung durch Kondensation der Dämpfe durch direkte man von oben eine Abschreckflüssigkeit einsprüht. Berührung mit einer Abschreckflüssigkeit erzeugt. Das Gefäß kann jedoch eine Leitblechanordnung oder Voraussetzung hierfür ist, daß die jeweiligen Abläufe eine geeignete Füllung oder Packung enthalten, um so weit (beispielsweise auf minus 18° C) abgekühlt 60 den Kontakt zwischen dem aufsteigenden Dampf und werden, daß ihr Dampfdruck geringer ist als der für der abwärtsfließenden Abschreckflüssigkeit zu verdie Spülung bzw. Desorption erforderliche Druck. bessern. Der Druck im oberen Teil des Kondensators Dies ist auf jeden Fall erreichbar beim Fraktionieren kann durch ein geeignetes Ejektorsystem gesteuert von Kohlenwasserstoffgemischen, die innerhalb des werden, beispielsweise eine Dampfstrahlpumpe, die Q-Bereiches und darüber sieden. 65 Spuren von nicht kondensierbaren Gasen, die sich

F i g. 3 zeigt beispielsweise eine Anlage mit einem sonst im Kopf des Gefäßes ansammeln würden, enteinzigen Adsorptionsmittelbett, die mit Direktkonden- fernt. Bei der Konstruktion eines geeigneten Kondensatoren ausgerüstet ist. Das zu behandelnde Gemisch sators ist es das Ziel, eine maximale Wärmeübertragung

zwischen Dampf und Flüssigkeit und damit eine maximale Dampfkondensation gekoppelt mit einem minimalen Druckabfall im Kondensatorgefäß zu gewährleisten.

Das Verfahren zeichnet sich durch niedrige Kosten und einfache Arbeitsweise aus. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Direktkondensator in einem weiten Bereich von Dampf Strömungsgeschwindigkeiten mit nur geringen Druckänderungen arbeiten kann. Auf diese Weise kann man den zeitlichen Verlauf von Druck und Strömungsgeschwindigkeit entsprechend den Anforderungen des Verfahrens einstellen. Weil der Kondensator große Strömungsgeschwindigkeiten bei niedrigem Druck bewältigen kann, ist es auch möglich, mehrere Adsorptionsmittelbetten, in denen die Desorptionsstufe verschieden weit fort-.geschritten ist, an ein und denselben Kondensator anzuschließen.

Beispiel!

. Um dies zu veranschaulichen, wurde eine Versuchsserie durchgeführt, in welcher Kerosindampf (Siedebereich 180 bis 240⁰C) dem Boden eines vertikalen, mit Füllung versehenen Kondensatorturmes zugeführt wird, in welchem kaltes, flüssiges Kerosin zur Abschreckung abwärtsrieselt. Der heiße Dampf kondensiert beim Aufsteigen im Turm. Die am Turmboden gesammelte Flüssigkeit wird durch einen Kühler zum Oberteil des Turmes zurückgeführt, wobei ein Teil abgezogen wird, um einen stetigen Flüssigkeitsspiegel am Turmboden aufrechtzuerhalten. Im Gleichgewicht besitzen einströmender Dampf und zirkulierende Abschreckflüssigkeit die gleiche Zusammensetzung. Typische Ergebnisse sind in Tabelle 1 gegeben.

Tabelle 1

güngen. Dies ist ersichtlich aus F i g. 4, welche die Änderung des Druckes am Kondensatorboden (Dampfeinlaß) in Abhängigkeit von der pro Zeiteinheit zu bewältigenden Dampfmenge zeigt. In dem Bereich der angegebenen Strömungsgeschwindigkeiten der kalten Abschreckflüssigkeit bewältigt der Kondensator zwischen 0 und 1500 bis 2500 kg/m²/Stunde Dampf mit nur einer sehr kleinen Änderung des Druckes am Dämpfeinlaß. Dies sind ideale Eigenschaften, weil dies iö bedeutet, daß der Kondensator einen im wesentlichen konstanten Druck aufrechterhält, während er den großen Strömungsgeschwindigkeitsänderungen unterliegt, welche während jedes Zyklus auftreten. Dies hat zwei Hauptvorteile gegenüber einer Vakuumpumpe:

1. Der bevorzugte Druckverlauf mit einer raschen Verminderung des Adsorberauslaßdruckes kann erreicht werden, weil die Vakuumquelle sich immer bei sehr niedrigem Druck befindet.

2. Die obenerwähnten Probleme beim Arbeiten mit mehreren Adsorptionsmittelbetten fallen fort.

Weil ferner der Kondensator ein billiges Ausrüstungsstück ist, kann der Konstrukteur ihn so bemessen, daß er tatsächlich ein Vakuumballastraum ist, weicher dazu beiträgt, die plötzlichen Schwankungen zu dämpfen, welche innerhalb eines Zyklus auftreten.

Beispiel 2

Abschreckstrom

kg/m²/Stunde

Dampfstrom =
(Kondensatstrom)

kg/m²/Stunde

Druck am Turmoberteil mm Hg

Druck am Turmboden
mm Hg

Dampftemperatur am
Oberteil ⁰C

Temperatur der Bodenkondensations
zone ⁰C

Temperatur am Abschreckeinlaß ...⁰C

Dampf temperatur am
Ofenauslaß ⁰C

Dampftemperatur am
Kondensatoreinlaß °C

Flüssigkeitstemperatur
am Boden ...... ⁰C

25 550	25 550
2 385	3 700
2,3	2,4
8,0	14,4
16	24
49	77
21	27
399	397
279	308
60	84

25 550

4 670 7,2

31,5 47

96

32

399

321 104

Diese im kontinuierlichen Betrieb gewonnenen Ergebnisse sind auch typisch für das Verhalten der Kondensatoren unter zyklischen Verfahrensbedin-Es wurde eine weitere Versuchsreihe durchgeführt, um das Verfahren unter wirklichen zyklischen Bedingungen und insbesondere bei Einhaltung der Verfahrensbedingungen gemäß der britischen Patentschrift 1 026 116 zu testen.
Das Verfahren besteht darin, daß man über ein 5-Ä-Molekularsieb ein verdampftes Erdöl-Ausgangsmaterial bei einem relativ erhöhten Druck in der Adsorptionsstufe strömen läßt, bis das Sieb mit normalen Paraffinen im wesentlichen gesättigt ist, daß man den Druck in der Spülstufe so vermindert, daß nichtadsorbiertes Material entfernt wird, und daß man dann in der Desorptionsstufe den Druck noch weiter vermindert, um adsorbierte, normale Paraffine zu entfernen. Für ein Kerosinausgangsmaterial (Siedebereich 180 bis 240⁰C) beträgt die Verfahrenstemperatur 371° C, die Enddrucke für jede Stufe sind 1,05 atü, 80 mmHg absolut bzw. 10 mmHg absolut, und die Gesamtzeit für die Arbeit eines Zyklus beträgt 6 Minuten.
Bei diesen Versuchen wird heißer Kerosindampf dem Oberteil des Siebbettes in der Adsorptionsstufe des Zyklus zugeführt, und er tritt unter gesteuertem Druck am Boden des Adsorbers aus. In der Spülstufe wird der Adsorber über eine Kombination von drei Ventilen an seinem Oberteil, seiner Mitte und am Boden zu den Spü.lkondensatoren hin geöffnet, was eine Verminderung des Adsorberdruckes und Übergang von Material in den Kondensator mit sich bringt. In ähnlicher Weise wird in der Desorptionsstufe Material durch die gleiche Adsorberevakuijrungs-Sammelleitung zum Desorptionskondensator abgezogen.

Die angewandten Arbeitsbedingungen zusammen mit den Ausbeuten und der erzielten Reinheit sind nächstehend in Tabelle 2 gegeben.

Tabelle 2

Mittlere Bettemperatur am Ende der	363
Adsorptionsstufe ⁰C
Mittlere Bettemperatur am Ende der	357
Desorptionsstufe ⁰C
Druck am Ende der Adsorptionsstufe	1,55
atü	85
Druck am Ende der Spülstufe mmHg
Druck am Ende der Desorptionsstufe	4
mmHg	6
Gesamtdauer des Zyklus .... Minuten
Effektive Dauer der Adsorptionsstufe	90
Sekunden	90
Effektive Dauer der Spülstufe Sekunden
Effektive Dauer der Desorptionsstufe	180
Sekunden	1973
Zufuhrgeschwindigkeit ... kg/Stunde
Zyklusausbeute zum Desorptions-	0,58
kondensator °/o Siebgewicht
Zyklusausbeute zum	1,27
Spülkondensator ... % Siebgewicht
n-Paraffingehalt der Desorptions-	98
abschreckung .... Gewichtsprozent

Die angewendeten Temperaturen und Drücke hängen, wie bereits in der britischen Patentschrift 1026116 beschrieben, von der Beschaffenheit des Ausgangsmaterials ab. Das Verfahren arbeitet vorzugsweise im Temperaturbereich von 300 bis 450⁰C, und besonders bevorzugte Temperaturen für Ausgangsmaterialien unterschiedlichen Bereichs sind 325 bis 375°C für Benzin, 350 bis 400⁰C für Kerosin und 380 bis 420⁰C für Gasöl. Die Ausdrücke Benzin, Kerosin und Gasöl beziehen sich dabei auf Fraktionen, welche im wesentlichen innerhalb der Bereiche C₄ bis 200⁰C, 150 bis 300⁰C bzw. 200 bis 450° C sieden.

Zum Spülen wird der Druck auf einen Zwischenwert unterhalb des Druckes der Adsorptionsstufe und für die Desorption auf einen noch geringeren Wert herabgesetzt. Die Adsorptionsstufe arbeitet vorteilhafterweise bei einem maximalen Druck von etwa 0,2 bis 10 ata, wobei der bevorzugte Druck sich wiederum mit dem Ausgangsmaterial ändert und etwa 2,8 bis 7 ata für Benzin, 1 bis 2,5 ata für Kerosin und 0,35 bis 2 ata für Gasöl beträgt. Der dazwischenliegende Spüldruck kann innerhalb des Bereiches von 0,007 bis 1,75 ata liegen, wobei der bevorzugte Druck ebenfalls vom tatsächlichen Siedebereich des Ausgangsmaterials abhängt. Beispielsweise liegt der bevorzugte Spüldruck im Bereich von 0,14 bis 0,7 ata für eine Benzinfraktion einer mittleren Kohlenstoffzahl von etwa C₇, welche im Bereich C₄ bis 180⁰C siedet, von 0,07 bis 0,21 ata für Fraktionen im Kerosinbereich einer mittleren Kohlenstoffanzahl von etwa C₁₁, welche zwischen 150 bis 250⁰C sieden, und von 0,007 bis 0,07 ata für Gasölfraktionen und höher siedende Fraktionen im Siedebereich zwischen 200 und 450⁰C. Entsprechend liegt der Desorptiqnsdruck innerhalb des Bereichs von 0,0035 bis 0,14 ata, wobei der bevorzugte Druck gemäß dem Siedebereich des Ausgangsmaterials variiert und vorzugsweise 0,014 bis 0,14 ata für Benzin, 0,007 bis 0,02 ata für Kerosin und 0,0035 bis 0,02 ata für Gasölfraktionen beträgt.

Die Zeitspannen der drei Stufen können so bemessen sein, daß die Desorptionsdauer plus Spüldauer einfach ein Mehrfaches der Adsorptionsdauer beträgt.

Es können aber auch, und zwar vorzugsweise, die Zeitspannen der Adsorption und Desorption ganzzahlige Vielfache der Spülung sein. Die Spüldauer sollte 3 Minuten nicht überschreiten, wobei 1 bis 2 Minuten bevorzugt sind. Die Zeitspannen der Adsorption und Desorption können demgemäß 1 bis 5, vorzugsweise 1 bis 2 Minuten bzw. 2 bis 10, vorzugsweise 3 bis 8 Minuten sein.
Das Verfahren wird vorzugsweise unter Verwendung

ίο einer Anzahl fester Molekularsiebbetten geführt, so daß zu jeder gegebenen Zeit eines oder mehrere Betten adsorbieren, spülen und desorbieren. Das Verhältnis der Anzahl der Betten, welche zu einem gegebenen Moment adsorbieren, spülen bzw. desorbieren, ist vorzugsweise gleich dem Verhältnis der Zeitspannen der Adsorptions-, Spül- und Desorptionsstufen. Dieses Verhältnis kann 1:1: η sein, wobei η eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 ist; das Verhältnis von 1:1:3 ist bevorzugt, wobei insgesamt 5 Siebbetten benötigt '20 werden. Ein weiteres, zusätzliches Bett kann vorgesehen sein, um eine periodische Regenerierung, beispielsweise durch Abbrennen, zu gestatten, um kohlige Ablagerungen ohne Unterbrechen des Adsorptions-Spül-Desorptionskreislaufes zu entfernen.

Die Zufuhrgeschwindigkeit zur Adsorptionsstufe beträgt vorzugsweise 0,5 bis 2,5 V/V/Std., insbesondere 1,0 bis 2,0 V/V/Std.

Ferner ist es in bekannter Weise vorteilhaft, die Evakuierung des Siebbettes während der Desorptionsstufe zumindest von beiden Enden des Bettes aus durchzuführen. Durch das gleichzeitige Desorbieren von beiden Enden des Bettes kann die Ausbeute des Produktes beträchtlich erhöht werden. Es wird angenommen, daß das Hauptkriterium, welches die Produktausbeute bestimmt, der mittlere Dampfdruck ist, welcher im Bett am Ende der Desorptionsstufe herrscht. Mäßige Steigerungen des Bettwiderstandes, d. h. des Druckabfalles längs des Bettes, begrenzen die Desorptionsgeschwindigkeit. Die Desorptionsgeschwindigkeiten sind proportional der Druckdifferenz, welche zwischen der Innenseite und der Außenseite der Siebporen besteht. Durch das Desorbieren von beiden Enden des Bettes wird der mittlere Weg der desorbierten Moleküle, welche das Bett durchlaufen, tatsächlich halbiert und der mittlere Druck herabgesetzt; dadurch sind die Desorptionsgeschwindigkeiten höher, und die Ausbeute wird gesteigert. Zusätzlich zu dem Evakuieren von beiden Enden, kann das Evakuieren auch an Zwischenpunkten längs des Bettes erfolgen, wodurch die effektive Bettlänge weiterhin herabgesetzt wird. Die effektive Bettlänge beträgt vorzugsweise etwa 0,3 bis 4,5 m, insbesondere 1 bis 2,5 m.

Die Richtung des Spülens ist ebenfalls von Wichtigkeit. Bei der Verarbeitung von Ausgangsmaterialien im Benzinbereich sollte das Spülen vorzugsweise in einer Richtung durchgeführt werden, welche im Gleichstrom zu der Zuführungsrichtung während der Adsorptionsstufe ist. Wenn man Ausgangsmaterialien im Kerosinbereich verarbeitet, so sollte das Spülen ebenfalls vorzugsweise in Gleichstromrichtung erfolgen. Bei der Verarbeitung von Ausgangsmaterialien im Gasölbereich ist es jedoch nicht immer möglich, eine befriedigende Reinheit des Produktes zu erreichen, wenn man nur ein Spülen im Gleichstrom anwendet. In diesem Falle ist gleichzeitiges Gleich- und Gegenstromspülen bevorzugt. Es wird angenommen, daß ein wesentliches Merkmal des Spülens darin besteht, daß eine geringe Menge normaler Paraffine von inner-

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halb des Siebes desorbiert werden muß, um nicht normales Material aus den Porenräumen und von der Oberfläche des Siebes zu verdrängen. Bei normalen Paraffinen im Benzin- und Kerosinbereich findet etwas Desorption von η-Paraffinen bei Drücken oberhalb des empfohlenen Spüldruckes statt, und daher ist diese Verdrängung relativ leicht.

Ferner werden die nichtadsorbierten η-Paraffine, die am Ende der Adsorptionsstufe am Einlaßende des Bettes vorhanden sind, während des ersten Teiles einer Gleichstromspülstufe am ungesättigten Auslaßende des Bettes adsorbiert, wohingegen bei Anwendung einer Gegenstromspülung und in geringerem Ausmaß auch bei einer Gleich- und Gegenstromspülung diese nichtadsorbierten η-Paraffine geradewegs wieder aus dem Bett herauswandern würden. Die Ausbeute und der Extraktionswirkungsgrad des Verfahrens werden daher erhöht, wenn man eine Gleichstromspülung anwendet. Bei Ausgangsmaterialien im Gasölbereich findet dagegen bis herab zu sehr niedrigen Drücken sehr geringe Desorption von η-Paraffinen statt, und daher ist es wichtig, daß, wie in der Desorptionsstufe, der mittlere Dampfdruck im gesamten Bett am Ende der Spülstufe relativ gering ist. Wo gleichzeitiges Gleich- und Gegenstromspülen für erforderlich gehalten wird, kann das Ventil des Spülsystems am Einlaßende des Bettes zweckmäßig nach dem Ventil des Spülsystems am Auslaßende des Bettes geöffnet werden. Auf diese Weise wandert das am Einlaßende des Bettes aufgehaltene Material der Beschickung über das Bett, wodurch die in diesem aufgehaltenen Material vorhandenen normalen Paraffine am ungesättigten Auslaßende des Bettes adsorbiert werden.

Der Ablauf, welcher aus der Spülstufe gewonnen wird, kann zu der Beschickung für die Adsorptionsstufe zurückgeleitet werden. Der Ablauf der Spülstufe enthält stets einen Anteil an geradkettigen Kohlenwasserstoffen, welche während des Spülens desorbiert worden sind. Durch Rückführung dieses Ablaufes kann man eine Vermehrung des geradkettigen Pro- - duktes erzielen. Man kann auch die gleiche Ausbeute bei höherem Extraktionswirkungsgrad erreichen, indem man den Strom frischen Ausgangsmaterials im Verhältnis zum Gehalt an geradkettigem Kohlenwasserstoff des Spülablaufes vermindert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

Druckes einerseits und der Abströmgeschwindigkeit

ρ .. , ' andererseits zu gewährleisten. Auch-ergeben sich

Fatentansprucne: Schwierigkeiten, wenn, wie in der Praxis üblich, gleichzeitig mehrere Adsorptionsmittelbetten, in denen die

1. Zyklisches, in der Dampfphase durchge- 5 Desorptionsstufe unterschiedlich weit fortgeschritten führtes Verfahren zum Abtrennen geradkettiger ist, an eine einzige Vakuumpumpe angeschlossen sind. Kohlenwasserstoffe aus ihren Mischungen mit Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, verzweigten und/oder zyklischen Kohlenwasser- ein einfaches und wirksames Mittel zur Druckerniedristoffen unter Verwendung eines ortsfesten Bettes gung für die Desorptionsstufe zu schaffen und dadurch eines 5-Ä-Molekularsiebes, wobei eine Adsorptions- ίο das mit Druckerniedrigung arbeitende Verfahren in stufe und eine Desorptionsstufe vorgesehen sind technischem Maßstab verwendbar zu machen.

und die Desorption durch Druckerniedrigung be- Diese Aufgabe wird beim zyklischen, in der Dampfwirkt wird, dadurch gekennzeichnet, phase durchgeführten Verfahren zum Abtrennen daß die Druckerniedrigung durch direktes Konden- geradkettiger Kohlenwasserstoffe, aus ihren Mischunsieren der während der Desorptionsstufe abströ- 15 gen mit verzweigten und/oder zyklischen Kohlenmenden Dämpfe mittels einer Abschreckflüssigkeit Wasserstoffen unter Verwendung eines ortsfesten bewirkt wird. Bettes eines 5-Ä-Molekularsiebes, wobei eine Ad-

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einer zwischen sorptionsstufe und eine Desorptionsstufe vorgesehen Adsorptions- und Desorptionsstufe eingeschalteten ist und die Desorption durch Druckerniedrigung be-Spülstufe, wobei die Spülung durch Druckernied- 20 wirkt wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die rigung in geringerem Ausmaß als während der Druckerniedrigung durch direktes Kondensieren der Desorptionsstufe bewirkt wird, ^ dadurch gekenn- während der Desorptionsstufe abströmenden Dämpfe zeichnet, daß auch die Druckerniedrigung für die mittels einer Abschreckflüssigkeit bewirkt wird.
Spülung durch direktes Kondensieren der während Überraschenderweise läßt sich auf diese einfache der Spülstufe abströmenden Dämpfe mittels einer 25 Art eine sehr wirksame und rasche Druckerniedrigung Abschreckflüssigkeit bewirkt wird. erzielen, deren zeitlicher Verlauf leicht steuerbar und

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch dem zyklischen Verfahren anpaßbar ist.
gekennzeichnet, daß die zwecks Druckerniedrigung , ; Ein Verfahren der eingangs genannten Art umfaßt zu kondensierenden Dämpfe in Destillierkolonnen in der Regel außerdem eine zwischen Adsorptionsim Gegenstrom zur abwärtsströmenden Abschreck- 30 und Desorptionsstufe eingeschaltete Spülstufe, wobei flüssigkeit geführt werden. die Spülung durch Druckerniedrigung in geringerem

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- Ausmaß als während der Desorptionsstufe bewirkt zeichnet, daß die Abschreckflüssigkeit mindestens wird. In vorteilhafter weiterer Ausbildung der Erfin-

'■■■ teilweise aus am Boden der Kondensierkolonne dung wird hierbei auch die Druckerniedrigung für die

abgezogener Flüssigkeit besteht. 35 Spülung durch direktes Kondensieren der während

der Spülstufe abströmenden Dämpfe mittels einer Abschreckflüssigkeit bewirkt. Hierdurch werden im wesentlichen die gleichen Vorteile erzielt wie bei der

Desorptionsstufe.

40 Vorteilhafterweise werden die zwecks Druckerniedrigung zu kondensierenden Dämpfe in Destillierkolon-

:■ ; ! .;: : nen im Gegenstrom zur abwärts strömenden Abschreckflüssigkeit geführt. Hierdurch wird eine wirk-

Die Erfindung betrifft ein zyklisches in der Dampf- same Abschreckkondensation mit maximaler Wärmephase durchgeführtes Verfahren zum Abtrennen 45 Übertragung bei einem minimalen Druckabfall im geradkettiger Kohlenwasserstoffe aus ihren Mischun- Kondensator erreicht.

gen mit verzweigten und/oder zyklischen Kohlen- Die Abschreckflüssigkeit besteht vorzugsweise min-

wasserstoffen unter Verwendung eines ortsfesten destens teilweise aus am Boden der Kondensierko-

Bettes eines 5-Ä-Molekularsiebes, umfassend eine . lonne abgezogener Flüssigkeit. Man erreicht hier-

Adsorptionsstufe und eine Desorptionsstufe, wobei die 50 durch, daß im Gleichgewicht der abzuschreckende

Desorption durch Druckerniedrigung bewirkt wird. Dampf und die Abschreckflüssigkeit die gleiche Zu-

Druckerniedrigung als Mittel zur Durchführung der sammensetzung haben und die Zusammensetzung des

Desorptionsstufe in einem derartigen Verfahren ist bei der Desorption abgezogenen. Produktes nicht

zwar bekannt (»Chemische Technik«, 1967, S. 385 bis verändert wird.

448), hat sich jedoch in der Praxis in technischem 55 Die Erfindung wird im folgenden an Hand von AusMaßstab noch nicht durchsetzen können, weil sich bei führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichder Erzeugung des erforderlichen Unterdrucks erheb- nungen näher erläutert.

liehe technische Schwierigkeiten ergeben. In der F i g. 1 zeigt das Fließschema eines Verfahrens nach

Praxis wird die Desorption bisher durch Spülen bzw. dem Stand der Technik;

Verdrängen mittels eines Spül- bzw. Verdrängungs- 60 ; F i g. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf des Druckes und

mediums, in der Regel n-Pentan, durchgeführt. Die der Abströmgeschwindigkeit beim. Spülen;

britische Patentschrift 1 026 116 beschreibt zwar ein F i g. 3 zeigt das Fließschema einer nach dem erfin-

mit Druckerniedrigung arbeitendes Verfahren, wobei dungsgemäßen Verfahren arbeitenden Anlage;

Vakuumpumpen zur Druckerniedrigung dienen sollen. F i g. 4 zeigt in graphischer Darstellung den Zu-Es hat sich jedoch gezeigt, daß Vakuumpumpen nicht 65 sammenhang zwischen der Dampfeintrittsgeschwindig-

geeignet sind, die erforderliche Druckerniedrigung keit, der Geschwindigkeit der Abschreckflüssigkeit

rasch und wirksam durchzuführen und den beim und dem Druck in einem Direktkondensator,

zyklischen Arbeiten optimalen zeitlichen Verlauf des Das in F i g. 1 gezeigte Fließschema bezieht sich auf