DE2605359C3 - Verfahren zur adsorptiven Trennung eines Gasgemisches - Google Patents

Verfahren zur adsorptiven Trennung eines Gasgemisches

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur adsorptiven Trennung eines Gasgemisches, bei dem ein festes, selektives Adsorptionsmittel verwendet wird.
Es sind zwei klassische Verfahren zur Trennung von Gasgemischen, wie Mischungen aus Normalparaffinen und Isoparaffinen, bekannt.
Bei einer Verfahrensweise werden als selektive Adsorptionsmittel Molekularsiebe verwendet. In einer ersten Stufe wird die Mischung durch eine Säule geführt, die das Molekularsieb enthält. Die Normalparaffine werden durch Adsorption festgehalten, während die Isoparaffine die Säule passieren und in hoher Reinheit gewonnen werden. Die erste Stufe ist abgeschlossen, wenn das Molekularsieb mit η-Paraffinen gesättigt ist. Nach Beendigung der Einführung der Mischung wird in einer zweiten Stufe die Kolonne gespült, um die in der Dampfphase vorliegenden Isoparaffine zu eliminieren. Schließlich werden in einer dritten Stufe die vorher adsorbierten η-Paraffine durch Desorption gewonner.
daß an die Kolonne Vakuum angelegt wird. Die Desorption kann jedoch auf jede geeignete Weise, beispielsweise durch Erhitzen, erfolgen.
Um eine kontinuierliche Trennung zu erreichen, verwendet man in der Praxis drei parallel angeordnete Säulen.
Das zweite Verfahren ist die klassische Chromatographie in Gasphase, wobei eine stationäre flüssige Phase auf einem Träger verwendet wird. In die Kolonne wird diskontinuierlich Beschickungsgas~ eingebracht, das mit einem Vektorgas eluiert wird.
Im Gegensatz zum ersten Verfahren, bei dem an dem Molekularsieb die η-Paraffine festgehalten werden, die man danach durch Verschieben des Absorptionsgleichgewichts (Druckerniedrigung, Temperaturerhöhung, Verwendung eines Descrbiermittels) wiedergewinnt, bewirkt die bei der klassischen Chromatographie verwendete stationäre Phase nur ein selektives Zurückhalten der verschiedenen Bestandteile der Mischung. Um die Trennung ohne Änderung der Arbeitsbedingungen der Säule zu erreichen, wählt man eine stationäre Phase, die für die Bestandteile der Mischung ausreichend unterschiedliche Retentionszeiten aufweist
Die vorstehend beschriebenen Verfahren sind nicht voll zufriedenstellend. Bei dem Verfahren, bei dem Molekularsiebe verwendet werden, ist die Kinetik der Desorption der η-Paraffine langsam, wodurch sehr große Mengen des Molekularsiebs erforderlich werden. Ferner ist für leichte Paraffine die Desorption durch Druckverringerung sehr energieaufwendig. Ferner ist, obwohl dieses Verfahren die Gewinnung der Isoparaffine (nicht festgehaltene Verbindung) in reinem Zustand gestattet, es nicht möglich, die n-Paraffine sehr rein zu erhalten, da die Isoparaffine in Dampfform vorliegen oder in den Zellen an den Kristallbindungen des Molekularsiebes adsorbiert sind.
Das zweite Verfahren gestattet es zwar, im Gegensatz zum erstgenannten Verfahren, reine Produkte zu erhalten, eine wesentliche Produktivität oder Leistung ist jedoch nicht zu erzielen.
In der DE-PS 6 00 086 ist ein Verfahren zur Wiedergewinnung von in Adsorptionsmitteln aufgenommenen Gasen oder Dämpfen und Regeneration der Adsorptionsmittel beschrieben. Bei diesem Verfahren wird eine Gasmischung durch eine mit Adsorptionsmittel beschickte Kolonne geführt Die Gasmischung wird bis zur Sättigung der Kolonne mit der zu adsorbierenden Substanz eingebracht. Anschließend erfolgt die Regenerierung des Adsorptionsmittels mittels im Kreislauf geführter inerter Gase oder des ursprünglichen zu zerlegenden Gasgemisches unter Abscheidung der entbundenen Stoffe und Wiederaufheizung der Regenerationsgase. Angeschlossen wird daran eine Kühlung des Adsorptionsmittels durch die weiterhin im Kreislauf geführten Gase. Nach dieser Regeneration ist die Kolonne wieder betriebsbereit. Dieses Verfahren besteht somit aus einer Trennstufe und einer Regenerationsstufe. Aufgrund der erforderlichen Regeneration des Adsorptionsmittels müssen bei dem bekannten Verfahren mindestens zwei Adsorber eingesetzt werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur adsorptiven Trennung eines Gasgemisches, das eine gute Trennung gewährleistet und bei dem eine Regeneration des Adsorbiermiltels entbehrlich ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
üCinorptiwn ι icnnung eines w
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Gasgemisch in eine Kolonne, die ein festes, mindestens für einen Bestandteil des Gasgemisches selektives Adsorptionsmittel enthält, bis zur Sättigung des Adsorptionsmittels mit den aus dem Gasgemisch zu adsorbierenden Bestandteilen eingebracht wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kolonne mit einem kontinuierlichen Strom eines Vektorgases gespült wird und daß nach der Sättigung des Adsorptionsmittels mit dem aus dem Gasgemisch zu adsorbierenden Bestandteil in einer zweiten Stufe das zu trennende Gasgemisch periodisch in einem Zyklus in solchen Mengen in die Kolonne injiziert wird, die nur einen Bruchteil der Menge des zu trennenden Gasgemisches darstellen, welche zur Sättigung des Adsorptionsmittels in die Kolonne eingebracht wurde und am Kolonnenausgang nacheinander eine mit dem nicht adsorbierten Bestandteil angereicherte Fraktion und eine gereinigte Fraktion des adsorbierten Bestandteils gewonnen werden.
Die Wirkungsweise des Trennverfahrens ist aus der Figur ersichtlich. Dort ist als Kurve die Änderung der molaren Fraktionen am Kolonnenausgang als Funktion der Zeit wiedergegeben. Man sieht eine Sättigung der Kolonne und eine Eluierfront (1) der adsorbierten Verbindung, die von den Spitzen (2) der nicht zurückgehaltenen Verbindung überlagert ist Das Intervall (V) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Spitzen (2) gibt die Zyklusdauer wieder.
Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren gestattet das Verfahren gemäß der Erfindung die Gewinnung des vom Molekularsieb zurückgehaltenen Bestandteils in äußerst reiner Form sowie die Gewinnung einer Mischung, die mit dem nicht zurückgehaltenen Bestandteil stark angereichert ist Wie nachstehend näher erläutert wird, können die bevorzugten Arbeitsbedingungen zur Durchführung des Verfahrens nach dem gewünschten Zweck festgelegt werden, d. h. reines Produkt oder eine Mischung, angereichert mit dem nicht zurückgehaltenen Bestandteil.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist zur Trennung zahlreicher Gasgemische geeignet Um eine wirksame Trennung zu erreichen, ist es erforderlich, in Abhängigkeit von den Bestandteilen der Gasmischung ein geeignetes selektives festes Adsorptionsmittel sorgfältig auszuwählen, das einen Teil der Mischung zurückhält, einen anderen Teil jedoch nicht.
Als selektive Adsorptionsmittel können beispielsweise aktiver Kohlenstoff, Aluminiumoxid, Siliciumoxidgel, natürliche oder synthetische Zeolithe, insbesondere die Zeolithe der Arten A, Y, X und die Mordenite, beispielsweise die Zeolithe der Arten 3A, 4A, 5A, 10X und 13X, verwendet werden.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch auf Gasgemische mit mehr als zwei Bestandteilen anwendbar. In diesem Fall kann die Trennung der verschiedenen Bestandteile in zwei bestimmte Gruppen erreicht werden.
Beispielsweise kann das Verfahren zur Trennung einer Mischung aus η-Paraffinen und Isoparaffinen angewandt werden. Zur Trennung solcher Mischungen wählt man ein Molekularsieb 5A, bei dem die Porenform nur die Adsorption der η-Paraffine erlaubt.
In einer ersten Stufe wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung das feste selektive Adsorptionsmittel gesättigt. Dazu wird kontinuierlich die zu trennende Gasmischung in eine Säule eingeführt. Solange das Molekularsieb nicht gesättigt ist, adsorbiert es den iidsorbierbaren Bestandteil. Der restliche Teil der rii veriäoi die Kolonne, da es durch das
Vektorgas mitgeführt wird, das die Kolonne kontinuierlich spült Wenn man am Kolonnenausgang adsorbierbare Bestandteile feststellt, wird das Einbringen der Mischung abgebrochen. Während der zweiten Stufe des Verfahrens werden in periodischen Zyklen geringe Mengen der zu behandelnden Mischung in die Kolonne eingebracht, die nach wie vcr kontinuierlich mit dem Vektorgas gespült wird Am Kolonnenausgang gewinnt man nacheinander eine gasförmige Mischung, die mit
ίο dem nicht zurückgehaltenen Bestandteil angereichert ist, und den zurückgehaltenen Bestandteil in sehr reiner Form.
Ein wesentliches Merkmal des Verfahrens zur Erreichung des gewünschten Ziels liegt darin, daß in die
r, Kolonne nur geringe Mengen der zu behandelnden Mischung eingebracht werden. Diese Mengen liegen unterhalb von 40 Vol.-% der Menge, die zur Sättigung des Siebes erforderlich ist, und liegen oftmals weit unter dieser Menge.
Wie bereits ausgeführt wurde, hängt die Auswahl des festen selektiven Adsorptionsmittel im wesentlichen von der zu behandelnden Mischung ab. Man wählt im allgemeinen Molekularsiebe, deren physikalische Eigenschaften sie zur Durchführung des Verfahrens geeignet
r, machen. Die Struktur der Molekularsiebe wird gleichfalls in Abhängigkeit von der Mischung gewählt.
Das verwendete Vektorgas muß gegenüber den Bestandteilen der Mischung inert sein. Es kann' aus jenen Gasen, die für solche Trennungen verwendet
■ο werden, gewählt werden und beispielsweise Helium, Stickstoff oder Wasserstoff sein.
Der Bedarf an Vektorgas hängt von den Abmessungen der Kolonne ab. Im allgemeinen werden solche Mengen Vektorgas benötigt daß das Volumenverhält-
r> nis von Vektorgas zu Beschickung zwischen 0,05 und 10 liegt.
Wie vorstehend ausgeführt wurde, kann das erfindungsgemäße Verfahren im Hinblick auf die Erzielung sehr reiner Produkte oder im Hinblick auf die
4(i kontinuierliche Gewinnung von großen Mengen an mit dem anderen Bestandteil angereicherten Mischungen durchgeführt werden.
Diese Zielrichtung hat Einfluß auf die Arbeitsbedingungen und insbesondere auf die periodisch eingebrach-
■r> ten Mengen und auf die Periodizität des Einbringens. Soll das Verfahren so durchgeführt werden, daß eine Anreicherung an nicht adsorbierten Bestandteilen, beispielsweise den Isoparaffinen, erfolgt, wenn eine Mischung aus Isoparaffinen und η-Paraffinen getrennt
w wird, beträgt die periodisch eingebrachte Menge vorzugsweise weniger als 40% der Gesamtmenge, die zur Sättigung des selektiven Adsorptionsmittels eingebracht wurde. Soll dem gegenüber der adsorbierte Bestandteil in hoher Reinheit erhalten werden (n-Paraf-
Y> fine bei einer Mischung aus Iso/n-Paraffine:.) sii.d die periodisch eingebrachten Mengen vorzugsweise geringer und liegen vorzugsweise unterhalb von 20% der Gesamtmenge.
Die angegebenen Mengen können nur relativ
Mi angegeben werden, da sie im wesentlichen eine Funktion der Abmessungen der Kolonne sind.
Die periodisch eingebrachten Mengen stehen mit der Injektiinsdauer in Zusammenhang. Die eingebrachte Menge ist das Produkt der Menge der eingeführten
ο, Mischungen pro Zeit mit der Injoktionsiiaucr.
Die Dauer liegt im allgemeinen zwischen 1 und 120 see und wenn ein reines Produkt L-rwünscht ist, vorzugsweise unterhalb von JO see.
Die Zyklusdauer (t') hat gleichermaßen Linfluß auf die Qualität der Trennung. Sie liegt im allgemeinen zwischen 10 und 300 see. Bei längerer Zyklusdauer erfolgt eine bessere Trennung. Es ist deshalb wünschenswert, insbesondere wenn ein reines Produkt erhalten werden soll, die Verfahrensbedingungcn zu optimieren, um das Produkt mit hoher Reinheit und iioher Ausbeute zu erhalten.
Die Optimierungsbedingungen können durch das Verhältnis der Injektionsdauer zur Zyklusdauer wiedergegeben werden, das im allgemeinen bei der Anreicherung unter 0,4 und zur Erzielung eines reinen Produktes unter 0,2 liegen soll.
Das Verfahren kann in einem weiten Temperaturbereich, beispielsweise zwischen 20 und 5000C und in einem weiten Druckbereich, beispielsweise zwischen 1 und 100 Bar, durchgeführt werden.
Die bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Trennung von Mischungen aus Isoparaffinen und η-Paraffinen, um die η-Paraffine in sehr reinem Zustand zu erhalten oder große Mengen einer mit Isoparaffinen angereicherten Mischung zu gewinnen. Die letztgenannte Anwendungsmöglichkeit ist für die Praxis von sehr großem Interesse, da sie es gestattet, ausgehend von einem Isomerisat, verbesserte Grund materialien für Kraftstoffe herzustellen.
Das Verfahren bietet den Vorteil, daß es bei ziemlich niedrigen Temperaturen, beispielsweise zwischen 100 und 2000C und bei verhältnismäßig hohen Drücken, 10 bis 30 Bar, durchgeführt werden kann. Diese Verfahrensbedingungen erlauben im Vergleich zu den bekannten Verfahren einen sehr wirtschaftlichen Betrieb, geringe Anlagekosten und einen geringen Verbrauch.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen erläutert.
n-Butan 140 ppm
Isopentan 5%
n-Pentan 92,4%
2,2-DimethyIbutan 0,21%
Cyclopentan 2,15O/o
Die aus der Kolonne austretenden Substanzen wurden in einer mit flüssigem Stickstoff (-120'"Cl gekühlten Vorrichtung eingefangen.
Während der zweiten Stufe wurden alle vier Minuten 40 Sekunden lang 1800 g/h der zu trennenden Mischung in flüssiger Form unter gleichen Bedingungen, wie vorstehend beschrieben, eingeführt.
Am Kolonnenausgang wurden 1050 g/h eines Schnitts des n-Pentans mit einer Reinheit von 99,82% und einer Ausbeute bezüglich der Trennung von bO% gewonnen. Die erzielte Reinheit entspricht einem Anreicherungskoeffizienten von etwa 40.
Beispiel 2
Dieses Beispiel zeigt die Ultrareinigung eines handelsüblichen reinen n-Pentans. Die Beschickung hatte folgende Zusammensetzung:
Beispiel 1
411
In diesem Beispiel ist die Anwendung des Verfahrens zur Reinigung eines Schnittes aus n-Pentan, der als Verunreinigung Isoparaffine enthält, illustriert Die Beschickung war ein technisches n-Pentan folgender Zusammensetzung: 4-,
Die verwendete Kolonne hatte eine Länge von 1,50 m, einen Durchmesser von 125 mm und war mit 12,8 kg eines Molekuarsiebes 5A (Stäbchen mit 3 mm Länge und 1,5 mm Durchmesser) gefüllt Die Kolonne wurde unter im wesentlichen atmosphärischem Druck betrieben. Die Kolonne wurde mit Stickstoff, einem nicht adsorbierbaren Vektorgas, gespült das kontinuierlich in einer Menge von 0,31/sec (unter Normalbedingungen gemessen) mit einer Geschwindigkeit von 7J cm/sec eingeführt wurde.
Während der ersten Stufe wurde die zu behandelnde Mischung bei einer Temperatur von 255° C kontinuierlich im Vektorgas verdampft Die zu behandelnde Mischung wurde in den Verdampfer in flüssiger Form in es einer Menge von 4,8 cmVsec eingebracht Es wurde bis zur Sättigung des Molekuarsiebes injiziert, was etwa 7 Minuten brauchte.
n-Pentan 993%
Isopentan 3400 ppm
2,2-Dimethylbutan Spuren
Cyclopentan 3300 ppm
Diese Beschickung wurde wie in Beispiel 1 behandelt, wobei jedoch andere Injektionsbedingungen in die Kolonne angewandt wurden. Die Beschickung wurde in größerer Menge, nämlich 5,4 crnVsec (flüssige Beschikkung) während einer Dauer von 50 Sekunden, d. h. 2700 g/h, wobei der Zyklus unverändert blieb (4 Minuten), injiziert
Am Kolonnenausgang wurde n-Pentan in einer Reinheit von 99,995% erhalten, was einem Anreicherungskoeffizienten von 140 entspricht Die stündliche Produktion betrug 1,680 kg.
Beispiel 3
Dieses Vergleichsbeispiel zeigt die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den bekannten Arbeitsweisen.
Es wurde eine Beschickung aus reinem n-Pentan gemäß der klassischen Gas-Flüssigkeit-Chromatographie behandelt Es wurde eine analoge Kolonne wie bei den vorhergehenden Beispielen verwendet wobei die stationäre Phase Squalan war.
Die Verfahrensbedingungen wurden optimiert, insbesondere im Bereich der Falle, um eine hohe Reinheit zu erzielen. Das erhaltene n-Pentan war 99,994% rein.
Obwohl dieser Wert sehr nahe jenem des Beispiels 2 liegt ist es unter diesen Arbeitsbedingungen jedoch nur möglich, 0,475 kg/h zu produzieren, & h. viermal weniger als bei dem Verfahren gemäß der Erfindung und das, obowhl die Ausgangsbeschickung reiner war.
Bei Veränderung der Arbeitsbedingungen der Chromatographiekolonne im Hinblick auf die Verbesserung der Produktivität kann man eine stündliche Produktivität von O39O kg erzielen, jedoch ist in diesem Fall die Reinheit des n-Pentans dann nur mehr 99,95%.
Beispiele 4bis 11
Bei diesen Beispielen wurde als Beschickung eine Mischung ans verschiedenen Paraffinen mit 5 und 6 Kohlenstoffatomen eingesetzt Es wurde versucht, eine Anreicherung der Beschickung an Isoparaffinen zu erzielen, um Kraftstoffe mit hoher Oktanzahl zu erhalten.
Die Zusammensetzung der Mischung sowie die Oktanzahl (RON = Research Octane Number) gemessen in einem O.F.R.-Motor i'.rd nachstehdnd angegeben:
36,38
Iso-Pentan 41,36
n-Pentan 12,44
2,2 Dimethylbutan 12,63
2,3 Dimethylbutan 3,77
2-Methylpentan 17,67
3-Methylpentan 2,31
n-Hexan 5,78
Methylcyclopentan 1,09
Cyclohexan 2,95
R.O.N. 81,5
Bei allen Beispielen wurde die Kolonne während der ersten Stufe durch kontinuierliche Injektion der Beschickung gesättigt Die Sättigung wurde nach etwa 8 Minuten und 30 Sekunden bei den Beispielen 4 bis 9 und etwa 4 Minuten bei den Beispielen 10 und 11 erreicht, wobei die eingebrachte Menge der Beschickung im wesentlichen die gleiche war.
Der Unterschied beruht darauf, daß die bei den beiden letztgenannten Beispielen verwendeten Kolonnen kürzer waren. Der Durchmesser der Kolonne betrug 35 mm und sie war mit einem Molekularsieb 5A gefüllt
Die Arbeitsbedingungen bezüglich der zweiten Stufe sind für alle Beispiele in der nachstehenden Tabelle I angegeben. Der Druck betrug 1,2 Bar und als Vektorgas wurde bei allen Beispielen Wasserstoff verwendet
Die aus der Kolonne austretenden Bestandteile wurden mittels zweier Fallen aufgefangen. Die erste Falle für die n-Paraffinfraktion bestand aus Trockeneis und Aceton (-8O0C) und die zweite Falle für die Fraktion der Isoparaffine aus einer Falle mit Trockeneis und Aceton (-800C) und einer damit in Serie angeordneten, mit flüssigem Stickstoff beschickten Falle.
Bei allen Beispielen betrug die Injektion eine Minute.
In der nachstehenden Tabelle wird mit WH das je Volumen des Molekularsiebs und je Stunde injizierte Volumen der Beschickung (flüssig) bezeichnet und mit λ das Verhältnis der periodisch injizierten Menge zu der in der ersten Stufe zur Sättigung des Siebes injizierten Menge.
Die Analyse der austretenden Substanzen ergab die in der nachstehenden Tabelle II aufgeführten Ergebnisse.
Das Extraktionsverhältnis ist durch die Formel
c~—- definiert, in der Λ/c das Gewicht der n-Paraffine Nc
in der Beschickung und Mdas Gewicht der n-Paraffine im Isoparaffinschnitt bedeuten.
Die Ergebnisse der Tabelle II zeigen, daß bessere Extraktionsverhältnisse erreicht werden, wenn λ niedrig
Tabelle I
ist. Bei den Beispielen 10 und 11, wo λ 27,2 ist sind die Extraktionsverhältnisse, in der Nähe von 50%, recht mittelmäßig. Ferner ist die Qualität des bei diesen Beispielen erhaltenen Kraftstoffs (RON = 86) verhält nismäßig wenig zufriedenstellend.
Ein Vergleich der Beispiele 8 und 9 zeigt, daß das Extraktionsverhältnis und die Oktanzahl des Kraftstoffes verbessert werden, wenn das Verhältnis von Zyklusdauer zu Injektionsdauer zunimmt. Ein Vergleich der Beispiele 5 und 7 einerseits und der Beispiele 6 und 8 andererseits zeigt, daß eine leichte Temperaturerhöhung zu einer erhöhten Produktion an Isoparaffinen führt, wobei das Extraktionsverhältnis und die Oktanzahl im wesentlichen gleich bleiben.
Beispiel 12
Dieses Beispiel zeigt die Behandlung einer Beschikkung unter Druck.
Die Beschickung bestand aus 61,07% Isoparaffinen, 31,25% η-Paraffinen und 7,68% Naphthenen. Die Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht Die Oktanzahl dieser Beschickung betrug 77,30.
In der ersten Stufe wurde in eine Kolonne mit einer Länge von einem Meter und einem Durchmesser von 35 nun, die mit einem Molekularsieb 5Ä gefüllt war, die Beschickung in einer Menge von 72 g/min eingebracht. Die Sättigung des Siebes wurde nach 5 Minuten erreicht Die Arbeitsbedingungen der zweiten Stufe waren folgende:
Dpjck 20 Bar
Temperatur 160" C Vektorgas Stickstoff
Menge 20 l/min Dauer der periodischen
1^ Injektion 1 min
Zyklusdauer 4 min Beschickungsmenge 1080 g/l
Die Menge der Injektion der Beschickung war während der Dauer der zweiten Stufe gleich, λ betrug 20%.
Bezüglich der Fallen wurde die gleiche Arbeitsweise, wie vorstehend beschrieben, angewandt Die Ausbeute betrug 86%.
Am Kolonnenausgang wurde ein Isoparaffinschnitt in einer Menge von 525 g/h erhalten. Die Oktanzahl dieses Schnittes betrug 84. Die Menge des n-Paraffinschnittes betrug 405 g/h.
Das erhaltene Extraktionsverhältnis, das in den vorhergehenden Beispielen definiert wurde, betrug 79%.
Es ist ersichtlich, daß die Verbesserung der Oktanzahl in diesem Beispiel besser ist, als bei dem besten der vorhergehenden Beispiele (Beispiel 7).
Beispiele 4
10
11
Temperatur, °C 100 100 100 145 145 145 145 145
Beschickungs- 1000 1000 1000 960 960 1278 1367 1367
menge, g/h
Beschickung H2, 5,5 9,2 9,2 9,2 9,2 9a 9,2 15,8
l/min. ,
H,/HC 1.20 2 2 2,08 2,08 -LS 2,46
9 S 5 26 05 359 6 1 8 10 9 10 U
4 614 728 1,19 4 3 3 3
Fortsetzung Beispiele iso 5" -► 65" 350 228 12 5" - 75" 5" - 75" 5" - 75" 5" -> 75"
4 nor 65" - 4' 96,4 95,6 75" - 4' 75" - 3' 75" - 3' 75" - 3'
4 1 80,7 6 7 70,2 1 1 0,47 0,47
Zyklusdauer, min. 5" - er 1,24 4 4 7 1,19 1,6 3,36 3,36
Zyklusausgang 67" - 4' 12,5 87,4 5"- 75" 5" - 65" 87,1 735 12 12 27,2 27 2
1 75" - 4' 65" - 4' 146
Kolonnenlänge, m 1,24 1 92
VVH 12,5 1,24 80,7 8 9 10 11
λ (%) 12,5 781 1034 1092 1044
Tabelle II Beispiele 88 112 148 230 100
4 93 92.5 96,7 83,7
694,9 74,4 «1 46,4 54
Menge iso, g/h 175
Menge n, g/h 87% 87,2 86,6 86 86
Ausbeute (Falle) 63,4%
Extraktions
verhältnis 86,9
RON*)
*) Zur Bestimmung der RON wurde der iso-Schnitt verwendet
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur adsorptiven Trennung eines Gasgemisches, bei dem das Gasgemisch in eine Kolonne, die ein festes, mindestens für einen Bestandteil des Gasgemisches selektives Adsorptionsmittel enthält, bis zur Sättigung des Adsorptionsmittels mit dem aus dem Gasgemisch zu adsorbierenden Bestandteil eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne mit einem kontinuierlichen Strom eines Vektorgases gespült wird und daß nach der Sättigung des Adsorptionsmittels mit dem aus dem Gasgemisch zu adsorbierenden Bestandteil in einer zweiten Stufe das zu trennende Gasgemisch periodisch in einem Zyklus in solchen Mengen in die Kolonne injiziert wird, die nur einen Bruchteil der Menge des zu trennenden Gasgemisches darstellen, welche zur Sättigung des Adsorptionsmittels in die Kolonne eingebracht wurde und am Kolonnenausgang nacheinander eine mit dem nicht adsorbierten Bestandteil angereicherte Fraktion und eine gereinigte Fraktion des adsorbierten Bestandteils gewonnen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die während der zweiten Stufe injizierten Mengen des zu trennenden Gasgemisches weniger als 40 Gew.-% der Menge betragen, welche zur Sättigung des Adsorptionsmittels eingebracht jo wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische Injektionsdauer des zu trennenden Gasgemisches in der zweiten Stufe zwischen 1 und 120 Sekunden beträgt und die r> Dauer jedes Zyklus zwischen 10 und 800 Sekunde« beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Injektionsdauer zu Zyklusdauer unter 0,4 liegt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Vektorgas Stickstoff, Helium oder Wasserstoff verwendet wird.
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