DE2649447A1 - Verfahren zur abtrennung von normalparaffinen von einem diese und isoparaffine enthaltenden gemisch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Kohlenwasserstofftrennung. Speziell betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren, das ein kristallines Aluminosilikatadsorbens und ein Desorbens verwendet, um Normalparaffine von einem Beschickungsgemisch abzutrennen, welches Normalparaffine enthält. Spezieller betrifft
die Erfindung ein verbessertes Normalparaffinabtrennverfahren,
das ein kristallines Aluminosilikatadsorbens und eine zweistufige Desorption verwendet, um einen Normalparaffinproduktstrom ho-

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her Reinheit zu bekommen, der eine verminderte Konzentration an aromatischen Verunreinigungen enthält.

Es gibt eine Menge Stand der Technik auf dem Gebiet der Kohlenwasserstoff tr ennver fahr en, besonders jenen Stand der Technik, der Gegenstromverfahren mit feststehenden Betten betrifft, die allgemein als Verfahren mit simuliertem Gegenstrom und feststehenden Betten bezeichnet werden, wie beispielsweise gemäß der US-PS 2 985 589.

Spezielle Patente nach dem Stand der Technik, die als der Erfindung nahekommend angesehen werden, sind die US-PS 2 985 589, 3 274 099, 3 732 325, 3 696 107, 3 723 302, 3 733 261 und 3 715 409. Alle diese Patente betreffen mit simuliertem Gegenstrom arbeitende Fest-Flüssig-Trennverfahren, in denen eine Extraktkomponente des Beschickungsstromes durch selektive Adsorption auf einem speziellen Adsorbens abgetrennt und anschließend als ein Produktstrom in einer höheren Konzentration als in dem Beschickungsstrom gewonnen wird. In jedem Verfahren gibt es verschiedene Zonen, die bestimmte Mengen an Adsorbensmaterial repräsentieren, worin einzelne Verfahrensablaufe stattfinden. In jedem Verfahren werden wenigstens drei Betriebszonen benutzt, eine Adsorptionszone, eine Reinigungszone und eine Desorptionszone. In der Adsorptionszone werden das selektiv adsorbierte Extraktmaterial und vielleicht etwas Verunreinigungsmaterialien adsorbiert, während die weniger selektiv zurückgehaltenen Raffinatmaterialien allgemein in den das Adsorbens umgebenden Zwischenräumen bleiben. Der hauptsächliche in der Reinigungszone stattfindende Verfahrensablauf ist die Reinigung der adsorbierten Extraktmaterialien, die in dem Ad-

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sorbens vorliegen. Das Adsorbens wird beim "Durchgang" durch die Reinigungszone konzentrierter an Extraktmaterial und weniger konzentriert an Raffinatmaterialien. In der Desorptionszone entfernt ein Desorbensmaterial das adsorbierte Extraktmaterial von dem Adsorbens.

Die erste Patentschrift beschreibt das Grundkonzept eines unter simuliertem Gegenstrom arbeitenden Fest-Flüssig-Kontaktverfahrens unter Verwendung eines feststehenden Bettes eines festen Adsorbens mit sich bewegenden Eingangs- und Ausgangsströmen, die eine Aufteilung in Zonen gestatten, worin getrennte Funktionen stattfinden, um einen Beschickungsstrom in eine Raffinatproduktkomponente und eine Extraktproduktkcmponente zu trennen.

Die zweite Patentschrift mit der Nummer3 274 099 schließt die gleichen Verfahrensgrundstufen wie die erste Patentschrift ein, enthält aber auch noch einen zusätzlichen Eingangsstrom in die Reinigungszone,· die zwischen der Adsorptionszone und der Desorptionszone liegt. Der Eingangsstrom ist ein Spülmittel, eine Verbindung vom Raffinattyp (d.h. ein Material, das durch das Adsorbens relativ unadsorbiert bleibt) mit einem Siedepunkt, der eine Abtrennung durch Destillation von der Beschikkungsraffinatkomponente gestattet, und dieses Spülmittel wird in das Verfahren eingeführt, um das Raffinatmaterial, welches in den Zwischenräumen zwischen den Adsorbensteilchen in der Reinigungszone gehalten wird, zurück in die Adsorptionsζone zu stoßen.,., um zu verhindern, daß Raffinatmaterial aus der Adsorptionszone durch die Reinigungszone und in eine Desorptionszone gelangt und dabei ein Extraktprodukt mit Beschickungsraffinat-

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material verunreinigt. Bei einer Ausführungsform wird das Verfahren der US-PS 3 274 099 verwendet, um Normalparaffine von Isoparaffinen abzutrennen.

Die US-PS 3 732 325 beschreibt ein Verfahren, das die gleichen Verfahrensgrundstufen wie das erste Patent verwendet und ein spezielles Adsorbens benutzt, um aromatische Kohlenwasserstoffe, besonders die C_o-Aromaten, abzutrennen. In dem in jener

Patentschrift beschriebenen Verfahren wird ein Reinigungsstrom, der Extraktmaterial umfaßt, in die Reinigungszone geführt. Das Extraktmaterial kann entweder von einem Extraktstromauslaß aus dem Verfahren oder von Extraktmaterial, das von Desorbensmaterial in einer Extraktstromfraktioniereinrichtung abgetrennt wurde, genommen werden. Der Reinigungsstrom, der das Extraktmaterial enthält, verdrängt aus den Zwischenräumen zwischen den Adsorbensteilchen jegliches Raffinatmaterial, das in die Reinigungszone getragen wurde, entfernt von dem Adsorbens adsorbierte Beschickungsverunreinigungen und vermindert die Desorbensmenge, die normalerweise die Adsorbensteilchen in der Zone umgibt, wenn kein Reinigungsstrom verwendet wird.

Die US-PS 3 696 107 beschreibt ein Verfahren zur Abtrennung von para-Xylol von einem Beschickungsstrom, der ein Gemisch

von C_o-Aromaten enthält, und verwendet die Verfahrensgrundstuo

fen, die in der obigen ersten Patentschrift beschrieben sind, sowie ein besonderes kristallines Aluminosilikatadsorbens und eine zweistufige Desorption, worin ein erster Desorbensstrom mit Adsorbens in der Desorption in Berührung tritt und die Desorption von para-Xylol von dem Adsorbens bewirkt und ein zweiter Desorbensstrom in Berührung mit dem Adsorbens in der

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Desorptionszone tritt und bewirkt, daß desorbierte para-Xylole aus den Hohlräumen zwischen den Adsorbensteilchen gestoßen werden'-ExnExtraktstrom wird aus dem Verfahren abgezogen.

In der US-PS 3 723 302, die ein Verfahren zur Abtrennung von Olefinen von Paraffinen und Verwendung der in der Patentschrift beschriebenen Verfahrensgrundstufen sowie ein spezielles Adsorbens beschreibt, wird wiederum eine zweistufige Desorption verwendet. Das Verfahren verwendet zwei Desorbensmaterialien, die beide in die Desorptionszone eintreten. Das erste Desorbensmaterial tritt in Berührung mit dem Adsorbens in der Desorptionszone und bewirkt, daß Verunreinigungen von dem Adsorbens desorbiert werden, während das zweite Desorbensmaterial verwendet wird, um die Produktolefine von dem in der gleichen Desorptionszone enthaltenen Adsorbens zu desorbieren. Zwei Extraktströme werden von dem Verfahren abgezogen, ein Extraktverunreinigungsauslaßstrom und ein Extraktolefinauslaßstrom.

Die US-PS 3 733 261 beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Abtrennung von Olefinen von Paraffinen, das die Verfahrensgrundstufen der zuerst erwähnten Patentschrift verwendet. In jenem Verfahren wird ein Desorbensmaterial an zwei Stellen in der Desorptionszone zugelassen, und zwei Extraktströme werden aus dem Verfahren entfernt, ein aromatische Verunreinigungen und Desorbensmaterial enthaltender Extraktverunreinigungsstrom und ein Olefine und Desorbensmaterial enthaltender Extraktolefinstrom.

Die US-PS 3 715 409 beschreibt ein Verfahren zur Abtrennung von aromatischen Kohlenwasserstoffen, das vier Zonen verwendet und folgende Stufen einschließt: Ein Extraktmaterialeingangs-

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strom wird in die Reinigungszone eingeführt und bewirkt die Desorption und Verdrängung von Raffinatmaterial. Wenigstens ein Teil des Raffinatausgangsstromes gelangt aus der Adsorptionszone in die Pufferzone und bewirkt eine Desorption und Verdrängung von Desorbensmaterial, und ein Raffinateingangsstrom gelangt in eine Adsorptionszone und bewirkt eine Verdrängung von Desorbens aus dem Adsorbens in jener Zone.

In jedem der oben beschriebenen Verfahren enthalten ein Extraktausgangsstrom und der Raffinatausgangsstrom allgemein ein Desorbensmaterial, das wenigstens aus dem Extraktausgangsstrom entfernt werden muß, um ein Produkt hoher Reinheit zu produzieren und das Desorbensmaterial wiederverwenden zu können. In Verfahren, wo nicht die Raffinatkomponente, sondern die Extraktkomponente das erwünschte Produkt ist, wird nichtsdestoweniger gewöhnlich Desorbensmaterial von dem Raffinatausgangsstrom abgetrennt, so daß das Desorbensmaterial in dem Verfahren wieder verwendet werden kann. Die Abtrennung erfolgt typischerwiese in Fraktioniereinrichtungen. Wenigstens ein Teil des Extraktausgangsstromes und des Raffinatausgangsstromes wird zu betreffenden Fraktioniereinrichtungen geführt, worin Desorbensmaterial abgetrennt wird, um ein Extraktprodukt und ein Raffinatprodukt, die im wesentlichen frei von Desorbensmaterialien sind, und einen Strom aus jeder Fraktioniereinrichtung, der ein oder mehrere Desorbensmaterialien und ein Spülmittel enthält, wenn ein solches im Verfahren verwendet wird, zu produzieren. In Verfahren, in denen nur ein Desorbensmaterial und kein Spülmittel verwendet wird, können die Ströme ohne weitere Bearbeitung für eine Wiederverwendung in

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dem Verfahren vereinigt werden. Wenn mehr als ein Desorbensmaterial oder ein Desorbensmaterial und ein Spülmittel in dem Verfahren verwendet wird, müssen diese desorbenshaltigen Ströme gewöhnlich weiter bearbeitet werden, um die Desorbensmaterialien oder ein Desorbensmaterial von einem Spülmittel zu trennen. Vor der vorliegenden Erfindung erfolgte dies, indem wenigstens einer der desorbenshaltigen Ströme aus der Extraktausgangsstrom- und Raffinatausgangsstrom-Fraktioniereinrichtung zu einer anderen Fraktioniereinrichtung, einem Desorbensaufspalter, überführt wurde, wo die Trennung unter Erzeugung von Strömen stattfand, die an unterschiedlichen Stellen in das Verfahren zurückgeführt werden konnten.

Das Verfahren nach der Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem Beschickungsstrom, der Normalparaffine und Isoparaffine enthält. Normalparaffine werden als Rohmaterialien verwendet, um eine Vielzahl von Produkten herzustellen, wie geradkettige Olefine und Alkohole, Proteine für tierischen oder menschlichen Verbrauch und Detergentien. Das verbesserte Verfahren verwendet in einer Ausführungsform in Verbindung mit einem kristallinen Aluminosilikatadsorbens ein Verfahrensschema mit simuliertem Fließbett (moving bed) und Gegenstromprinzip, ein Spülmittel und ein Desorbensmaterial, um die Abtrennung von Normalparaffinen zu bewirken, während eine andere Ausführungsform in Kombination miteinander das gleiche Adsorbens, das gleiche Verfahrensschema und Spülmittel und zwei Desorbensmaterialien verwendet, um ein Normalparaffinprodukt mit verminderter Konzentration an aromatischen Verunreinigungen zu produzieren. Die Verbesserung

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umfaßt eine Methode zur Abtrennung eines Desorbensmaterials und eines Spülmittels und zur Rückführung beider für eine Wiederverwendung in dem Verfahren. Die Verbesserung gestattet eine Verminderung der Größe der Desorbensaufspaltexnrichtung und eine Verminderung des Energieeinganges, der erforderlich ist, um die Desorbensaufspaltexnrichtung zu betreiben, und zwar gegenüber der Größe und dem Energieerfordernis für eine Desorbensaufspaltexnrichtung, die ohne diese Methode arbeitet.

Es ist somit ein breites Ziel des Verfahrens der Erfindung, eine wirtschaftlichere Methode zur Abtrennung von Normalparaffinen von Iosparäffinen zu bekommen, wenn das Verfahren ein Spülmittel oder ein oder mehrere Desorbensmaterialien verwendet. Spezieller ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von Isoparaffinen mit verminderten Anlagenanfangsinvestitionen und verminderten Betriebskosten gegenüber bekannten Verfahren unter Verwendung eines Spülmittels und eines oder mehrerer Desorbensmaterialien zu bekommen.

Kurz gesagt liefert die Erfindung nach einer Ausführungsform ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem Beschickungsstrom, der ein Gemisch von Normalparaffinen und Isoparaffinen umfaßt, wobei das Verfahren ein Adsorbens aus einem formselektiven Zeolith verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, daß man a) einen NettofließmitteIfluß durch eine Säule eines Adsorbens in einer einzigen Richtung aufrechterhält, wobei die Säule wenigstens drei Zonen mit getrennt ablaufenden Arbeitsfunktionen enthält und diese Zonen in Reihe mit den Endzonen und untereinander derart verbunden

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sind, daß man eine ununterbrochene Verbindung dieser Zonen bekommt, b) eine Adsorptionszone in dieser Säule aufrechterhält, wobei diese Zone durch das zwischen einem Beschickungseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und einem Raffinatausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist, c) eine Reinigungszone unmittelbar aufstromwärts von der Adsorptionszone aufrechterhält, wobei diese Reinigungszone durch das Adsorbens zwischen einem Extraktausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Reinigungszone und dem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze der Reinigungszone definiert ist und die Reinigungszone einen Spülmitteleingangsstrom aufstromwärts von dem Beschickungseingangsstrom hat, d) eine Desorptionszone unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone aufrechterhält, wobei die Desorptionszone durch das Adsorbens zwischen einem Desorbenseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und dem Extraktausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist, e) ein eine Verbindung vom Raffinattyp umfassendes Spülmittel in die Reinigungszone einführt, f) den Beschickungsstrom in die Adsorptionsζone bei Adsorptionsbedingungen einführt und so die selektive Adsorption der Normalparaffine durch das Adsorbens bewirkt und einen Raffinatausgangsstrom, der Isoparaffine, Spülmittel und ein nachfolgend beschriebenes Desorbensmaterial umfaßt, von der Adsorptionszone abzieht, g) ein Desorbensmaterial in die Desorptionszone bei Desorptionsbedingungen einführt und so die Verdrängung von Normalparaffinen von dem Adsorbens in der Desorptionszone bewirkt und einen Extraktausgangsstrom, der Normalparaffine, Spülmittel

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und Desorbensmaterial umfaßt, aus der Desorptionszone abzieht, h) wenigstens einen Teil des Extraktausgangsstromes zu einer ersten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Extraktausgangsstrom bei ersten Fraktionierbedingungen fraktioniert und so einen ersten Kopfstrom, der ein Gemisch von Spülmittel und Desorbensmaterial umfaßt, und eine erste Bodenfraktion, die Normalparaffine umfaßt, erzeugt, i) wenigstens einen Teil des Raffinatausgangsströmes zu einer zweiten Fraktioniereinrichtung führt und darin bei zweiten Fraktionierbedingungen den Raffinatausgangsstrom fraktioniert und so einen zweiten Kopfstrom, der ein Gemisch von Spülmittel und Desorbensmaterial umfaßt, und eine zweite Bodenfraktion, die Isoparaffine umfaßt, erzeugt, j) in einer dritten auf Fraktionierbedingungen gehaltenen Fraktioniereinrichtung ein Gemisch von Spülmittel und Desorbensmaterial trennt und dabei einen Desorbensmaterial umfassenden dritten Kopfstrom und eine Spülmittel umfassende dritte Bodenfraktion erzeugt, k) wenigstens einen Teil des dritten Kopf-

-z one
stromes zu der Desorptions zurückführt, 1) wenigstens einen Teil der dritten Bodenfraktion zu der Reinigungszone zurückführt, m) periodisch den Beschickungseingangsstrom, Raffinatausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom und Extraktausgangsstrom durch die Säule der Adsorbensteilchen in Abstromrichtung bezüglich des Fließmittelflusses in der Adsorptionszone vorrückt oder weitersehaltet und so einen Zonenwechsel durch die Adsorbensmasse und die Produktion von Extraktausgangs- und Raffinatausgangsströmen bewirkt, und die Verbesserung dieses Verfahrens besteht in einer Fraktionier- und Rückführmethade, die dadurch gekennzeichnet ist, daß man I) einen Seitenschnittstrom (seit-

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lieh abgenommene Fraktion), der Spülmittel und Desorbensmaterial umfaßt, aus der ersten oder zweiten Fraktioniereinrichtung entfernt, wobei dieser Seitenschnittstrom eine geringere Konzentration an Desorbensmaterial als entweder der erste Kopfstrom oder der zweite Kopfstrom enthält, II) wenigstens einen Teil dieses Seitenschnittstromes zu der dritten Fraktioniereinrichtung, die auf Fraktionierbedingungen gehalten wird, überführt und darin den Seitenschnittstrom unter Bildung des dritten Kopfstromes und der dritten Bodenfraktion trennt und III) im Gemisch miteinander wenigstens einen Teil jeweils des dritten Kopfstromes, des ersten Kopfstromes und des zweiten Kopfstromes zu der Desorptionszone führt.

Nach einer anderen Ausführungsform liefert die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem Beschickungsstrom, der ein Gemisch von Normalparaffinen, Isoparaffinen und aromatischen Kohlenwasserstoffen umfaßt, wobei dieses Verfahren ein Adsorbens verwendet, das einen 5A-Zeolith umfaßt, und darin besteht, daß man a) einen Nettofließmittelfluß durch eine Säule eines Adsorbens in einer einzigen Richtung aufrechterhält, wobei die Säule wenigstens drei Zonen mit getrennten darin stattfindenden Arbeitsfunktionen enthält, welche in Reihe miteinander und mit Endzonen derart verbunden sind, daß man eine zusammenhängende Verbindung dieser Zonen bekommt, b) eine Adsorptionszone in der Säule aufrechterhält, wobei diese Zone durch das Adsorbens zwischen einem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und einem Raffinatausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,

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c) eine Reinigungszone unmittelbar aufstromwärts von der Adsorptionszone aufrechterhält, wobei die Reinigungszone durch das Adsorbens zwischen einem Extraktausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Reinigungszone von dem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze der Reinigungszone definiert ist und die Reinigungszone einen Spülmitteleingangsstrom aufstromwärts von dem Beschickungseingangsstrom besitzt, d) eine Desorptionszone unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone aufrechterhält, wobei diese Desorptionszone durch das Adsorbens zwischen einem Desorbenseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und dem Extraktausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist, e) den Beschickungsstrom in die Adsorptionszone bei Adsorptionsbedingungen einführt und so die selektive Adsorption von Normalparaffinen und Aromaten durch Adsorbens in dieser Zone bewirkt,

f) in die Reinigungszone ein Gemisch eines ersten Desorbensmaterials und eines Spülmittels einführt und darin bei ersten Desorptionsbedingungen Aromaten von dem Adsorbens desorbiert,

g) von der Adsorptionszone einen Raffinatausgangsstrom, der Beschickungsisoparaffine und aromatische Kohlenwasserstoffe umfaßt, Spülmittel und erstes Desorbensmaterial abzieht,

h) einen Desorbenseingangsstrom, der zweites Desorbensmaterial umfaßt, in die Desorptionszone einführt und darin bei zweiten Desorptionsbedingungen Normalparaffine von dem Adsorbens desorbiert, i) einen Normalparaffine, Spülmittel und ein zweites Desorbensmaterial umfassenden Extraktausgangsstrom aus der Desorptionszone abzieht, j) wenigstens einen Teil des Extrakt-

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ausgangsstromes zu einer ersten Fraktioniereinrichtung überführt und darin bei ersten Fraktionierbedingungen den Extraktausgangs strom fraktioniert und so einen ersten Kopfstrom, der ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbensmaterial und zweitem Desorbensmaterial umfaßt, und eine erste, Normalparaffine umfassende Bodenfraktion erzeugt, k) wenigstens einen Teil des Raffinatausgangsstromes zu einer zweiten Fraktioniereinrichtung überführt und darin bei zweiten Fraktionierbedingungen diesen Raffinatausgangsstrom fraktioniert und so einen zweiten Kopfstrom, der ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbensmaterial und zweitem Desorbensmaterial umfaßt, und eine zweite Isoparaffine und Beschickungsaromaten umfassende Bodenfraktion erzeugt, 1) in einer dritten Fraktioniereinrichtung, die auf dritten Fraktionierbedingungen gehalten wird, ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbensmaterial und zweitem Desorbensmaterial trennt und dabei einen dritten Kopfstrom, der Spülmittel und zweites Desorbensmaterial umfaßt, und eine dritte Bodenfraktion, die Spülmittel und erstes Desorbensmaterial umfaßt, erzeugt, m) wenigstens einen Teil des dritten Kopfstromes zu der Desorptionszone zurückführt, n) wenigstens einen Teil der dritten Bodenfraktion zu der Reinigungszone zurückführt, o) periodisch den Beschickungseingangsstrom, Raffinatausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom und Extraktausgangsstrom durch die Säule von Adsorbensteilchen in einer Abstromrichtung bezüglich des Fließmittelflusses in der Adsorptionszone vorrückt oder weiterschaltet und so einen Zonenwechsel durch die Adsorbensmasse bewirkt und Extraktausgangs- und Raffinatausgangsströme erzeugt, und dieses Verfahren ist durch eine Fraktionier- und Rückführmethode gekennzeichnet, bei der man I) einen Seitenschnitt-

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strom, der Spülmittel und erstes Desorbensmaterial umfaßt, aus der ersten oder zweiten Fraktioniereinrichtung entfernt, wobei dieser Seitenschnittstrom eine geringere Konzentration an zweitem Desorbensmaterial enthält, als entweder der erste Kopfstrom oder der zweite Kopfstrom, II) wenigstens einen Teil dieses Seitenschnittstromes zu der dritten Fraktioniereinrichtung, die auf Fraktionierbedingungen gehalten wird, überführt und darin diesen Seitenschnittstrom unter Erzeugung des dritten Kopfstromes und der dritten Bodenfraktion überführt und III) ein Gemisch von wenigstens jeweils einem Teil des ersten Kopfstromes, des zweiten Kopfstromes und des dritten Kopfstromes zu der Desorptionszone überführt.

Andere Ziele und Auführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen Einzelheiten bezüglich der Beschickungsgemische, der Adsorbentien, der Desorbensmaterialien und der Betriebsbedingungen, die alle in der folgenden Diskussion der verschiedenen Aspekte der Erfindung diskutiert sind.

Zum besseren Verständnis des Verfahrens der Erfindung werden in der gesamten Beschreibung die folgenden Definitionen von Ausdrücken verwendet.

Der Ausdruck "Beschickungsstrom" bedeutet einen Strom in dem Verfahren, durch welchen Beschickungsmaterial zu dem Adsorbens geführt wird. Ein Beschickungsmaterial umfaßt eine oder mehrere Extraktkomponenten und eine oder mehrere Raffinatkomponenten. Eine "Extraktkomponente¹¹ ist eine Verbindung oder Verbindungstype, die selektiver von dem Adsorbens adsorbiert wird, während eine "Raffinatkomponente" eine Verbindung oder Verbindungstype ist, die weniger selektiv adsorbiert wird. In diesem Ver-

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fahren sind Normalparaffine aus dem Beschickungsstrom Extraktkomponenten, während Beschickungsstromisoparaffine und die meisten der Aromaten Raffinatkomponenten sind. Ein kleiner Anteil der Beschickungsaromaten wird jedoch auf den Oberflächen der Adsorbensteilchen adsorbiert und kann so als eine Extraktkomponente in dem Sinne dieses Ausdrucks angesehen werden. Gewöhnlich meint der Ausdruck "Extraktkomponente", wie er hier verwendet wird, eine selektiver adsorbierte Verbindung oder Verbindungstype , die das erwünschte Produkt, wie Normalparaffine, in diesem Verfahren sein soll. Der Ausdruck "Desorbensmaterial·¹ soll allgemein ein Material bedeuten, das in der Lage ist, eine Extraktkomponente zu desorbieren. Speziell soll der Ausdruck "erstes Desorbensmaterial" ein Material bedeuten, das in der Lage ist, die oberflächenadsorbierten Beschickungsaromaten zu desorbieren, das aber nicht in der Lage ist, adsorbierte Normalparaffine von dem Adsorbens zu desorbieren, während der Ausdruck "zweites Desorbensmaterial" ein Desorbensmaterial bedeuten soll, das so ausgewählt ist, daß es adsorbierte Normalparaffine desorbiert. Der Ausdruck "Spülmittel" soll eine Verbindung vom Raffinattyp bedeuten, die zu dem Verfahren für den Hauptzweck eines Ausspülens von Raffinatkomponenten aus dem nichtselektiven (nachfolgend definierten) Hohlraumvolumen des Adsorbens zugelassen wird. Der Ausdruck "Desorbensstrom" oder "Desorbensexngangsstrom" bedeutet den Strom, durch welchen Desorbensmaterial zu dem Adsorbens geht. Der Ausdruck "Raffinatstrom" oder "Raffinatausgangsstrom" bedeutet einen Strom, durch welchen die meisten der Raffinatkomponenten von dem Adsorbens entfernt werden. Die Zusammensetzung des Raffinatstro-

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mes kann von etwa 100 % Desorbensmaterial bis im wesentlichen 100 % Raffinatkomponenten variieren. Der Ausdruck "Extraktstrom" oder "Extraktausgangsstrom" soll einen Strom bedeuten, durch den ein Extraktmaterial, das von einem Desorbensmaterial desorbiert wurde, von dem Adsorbens entfernt wird. Die Zusammensetzung des Extraktstromes kann ebenfalls von etwa 100 % Desorbensmaterial bis im wesentlichen 100 % Extraktkomponenten variieren.

Obwohl es nach dem Verfahren der Erfindung möglich ist, Normalparaffine hoher Reinheit (99+ %) in hohen Ausbeuten (90 % oder mehr) zu erzeugen, sei darauf hingewiesen, daß eine Extraktkomponente niemals vollständig von dem Adsorbens adsorbiert wird, noch eine Raffinatkomponente vollständig von dem Adsorbens unadsorbiert bleibt. Daher können kleine Mengen einer Raffinatkomponente in dem Extraktstrom erscheinen, und gleicherweise können kleine Mengen einer Extraktkomponente in dem Raffinatstrom erscheinen. Die Extrakt- und Raffinatströme sind dann voneinander und von dem Beschickungsgemisch weiter durch das Verhältnis der Konzentrationen einer Extraktkomponente und einer Raffinatkomponente, die in dem betreffenden Strom erscheinen, unterschieden. Spezieller wird das Verhältnis der Konzentration der adsorbierten Normalparaffine zu der Konzentration der nichtadsorbierten Isoparaffine am geringsten in dem Raffinatstrom, am nächsthöchsten in dem Beschickungsgemisch und am höchsten in dem Extraktstrom sein. In gleicher Weise wird das Verhältnis der Konzentration der nicht adsorbierten Isoparaffine zu der Konzentration der adsorbierten Normalparaffine am höchsten in dem Raffinatstrom, am nächsthöchsten in dem Beschickungsgemisch und am niedrigsten in dem Extraktstrom sein.

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Der Ausdruck "selektives Porenvolumen" des Adsorbens ist als das Volumen des Adsorbens definiert, das selektiv Extraktkomponenten aus dem Beschxckungsmaterial adsorbiert. Der Ausdruck "nicht selektives Hohlraumvolumen¹¹ des Adsorbens ist das Volumen des Adsorbens, das Extraktkomponenten aus aem Beschxckungsmaterial nicht selektiv zurückhält. Dieses Volumen schließt die Hohlräume des Adsorbens, die keine adsorptiven Stellen enthalten, sowie die Zwischenräume zwischen den Adsorbensteilchen ein. Das selektive Porenvolumen und das nicht selektive Hohlraumvolumen werden allgemein in volumetrisehen Mengen ausgedrückt und sind von Wichtigkeit für die Bestimmung der geeigneten Fließgeschwindxgkeiten von Fließmittel, die erforderlich sind, um das Fließmittel in eine Betriebszone einzuführen, damit ein wirksamer Betrieb für eine bestimmte Adsorbensmenge darin stattfindet.

Wenn Adsorbens in eine Betriebszone (nachfolgend definiert und beschrieben) "geht", trägt sein nicht selektives Hohlraumvolumen zusammen mit seinem selektiven Porenvolumen Fließmittel in diese Zone. Das nicht selektive Hohlraumvolumen wird zur Bestimmung der Fließmittelmenge benutzt, die in die bezeichnete Zone in Gegenstromrichtung zu dem Adsorbens gehen sollte, um das in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen vorhandene Fließmittel zu verdrängen. Wenn die Fließmittelfließgeschwindigkeit des in eine Zone gehenden Fließmittels kleiner als die Geschwindigkeit des nicht selektiven Hohlraumvolumens des in diese Zone gehenden Adsorbensmaterials ist, bekommt man einen Nettotransport von Flüssigkeit in die Zone durch das Adsorbens. Da dieser Nettotransport ein in dem nicht selektiven

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Hohlraumvolumen des Adsorbens vorliegendes Flxeßmxttel ist, umfaßt es in den meisten Fällen weniger selektiv zurückgehaltene Beschickungskomponenten.

Das selektive Porenvolumen eines Adsorbens kann in bestimmten Fällen Teile von Raffinatmaterial aus dem das Adsorbens umgehenden Flxeßmxttel adsorbieren, da in bestimmten Fällen eine Konkurrenz zwischen Extraktmaterial und Raffinatmaterial· bezüglich der adsorptiven Stellen in dem selektiven Porenvolumen vorliegt. Wenn eine große Menge an Raffinatmaterial bezüglich des Extraktmaterials das Adsorbens umgibt, kann Raffinatmaterial genug konkurrieren, um von dem Adsorbens adsorbiert zu werden.

Beschxckungsmaterxalxen, die in dem Verfahren nach der Erfindung verwendet werden können, sind Kohlenwasserstofffraktionen mit einem Kohlenstoffzahlbereich von etwa 6 Kohlenstoffatomen je Molekül bis zu etwa 30 Kohlenstoffatomen je Mol·ekül. Typischerweise ist der Kohlenstoffzahlbereich der Kohlenwasserstoff fraktxonen ziemlich eng, wie von etwa 3 bis etwa 10 Kohlenstoff atomen. Eine C.Q^-C₁ ^-Kerosinfraktion oder eine ^c-i₀~^C20~ Gasölfraktion ist ein typischer Beschickungsstrom. Beschikkungsströme enthalten Normalparaffine, Isoparaffine und Aromaten in unterschiedlichen Konzentrationen, aber wenig oder gar keine Olefine. Je nach der Type des Rohmaterials, von dem die Kohlenwasserstofffraktion sichterleitet, und je nach dem Kohlenstoff zahlbereich der Fraktion liegt die Normalparaffinkonzentration typischerweise im Bereich vonetwa 15 bis 60 VoIumen-% der Beschickung und die Aromatenkonzentration im Bereich von etwa 10 bis 30 Voiumen-% der Beschickung. Es können auch

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unüblichere Beschickungsströme vorliegen, die Aromatenkonzentrationen von nur etwa 2 bis etwa 4 Volumen-% des Beschikkungsstromes haben. Da die Beschickungsaromaten, wie die Isoparaffine, nicht in die Poren des in diesem Verfahren verwendeten Adsorbens eindringen können, da ihr Querschnittsdurchmesser zu groß ist, erscheinen fast die gesamten Aromaten in dem Raffinatstrom. Ein kleiner Anteil jedoch wird ziemlich fest auf den Oberflächen der Adsorbensteilchen adsorbiert und erscheint letztlich als eine Verunreinigung in dem Extraktprodukt (Normalparaffinprodukt). Die Beschickungsaromaten können monozyklische Aromaten, wie Benzol oder Alkylbenzole, Indane oder Alkylindane, und bizyklische Aromaten, wie Naphthaline, Biphenyle oder die Acenaphthene, einschließen. Die oben erwähnten aromatischen Verunreinigungen können allgemein so gekennzeichnet werden, daß sie die allgemeine Formel C H„ -J haben, worin J, wie es in der Massenspektroskopie verwendet wird, eine spezielle Zahl bedeutet, die beim Einsetzen in der oben erwähnten empirischen Formel eine genaue Kennzeichnung komplizierter Aromatentypen zuläßt. Es wurde gefunden, daß bestimmte Jg- und J -Aromaten jene sind, die am festesten auf dem Adsorbens festgehalten werden. Andere Typen aromatischer Kohlenwasserstoffe, wie die J₀- oder J₁ - oder selbst J₁,-Kohlen-

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Wasserstoffe würden auch fest adsorbiert.

Das Spülmittel, wie es oben definiert wurde, hat vorzugsweise einen Siedepunkt, der sich ausreichend von dem Siedepunkt der Beschickungsstroraraffinatkomponente unterscheidet, um leicht von dem Raffinatstrom durch anschließende Destillation abgetrennt werden zu können. So kann in diesem Verfahren das Spül-

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mittel unter den höher oder niedriger siedenden Homologen der Isoparaffine oder Naphthene in dem Beschickungsmaterial ausgewählt werden. Ein spezielles Beispiel, das ein geeignetes Spülmittel für die Abtrennung von Normalparaffinen aus einem C. -C g-Beschickungsmaterial ist, ist Isooctan, das von dem Adsorbens nicht adsorbiert wird und das durch Destillation von den C. -C.. [--Raffinatkomponenten abtrennbar ist.

Das Spülmittel wird mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zugeführt, um dem Volumen der Hohlräume zwischen den Adsorbensteilchen, die von einem bestimmten Punkt in dem Verfahrenszyklus mit einer bestimmten Zirkulationsgeschwindigkeit passieren, im wesentlichen gleich ist, so daß das mitgenommene Material, hauptsächlich Raffinatkomponenten, im wesentlichen vollständig und kontinuierlich aus den Räumen zwischen den Adsorbensteilchen entfernt wird, wenn letzteres durch das Verfahren zirkuliert wird. Die verdrängten Raffinatkomponenten vereinigen sich mit dem Fließmittelstrom, der durch das Adsorbens fließt, und werden schließlich aus der zirkulierenden Fließmittelphase durch Abziehen als der Raffinatausgangsstrom entfernt, von dem wenigstens ein Teil dann zu einer Raffinatstromfraktioniereinrichtung überführt wird, worin Raffinatkomponenten gewonnen werden können. Die bevorzugte Beschickungsgeschwindigkeit für das Spülmittel in die Reinigungszone ist eine Fließgeschwindigkeit, die gleich wie oder größer als die Fließgeschwindigkeit der Hohlräume zwischen den Adsorbensteilchen ist, und diese letztere Geschwindigkeit ist in jedem Einzelfall abhängig von der Teilchengröße des Adsorbens, davon, ob ein Fließbett- oder Festbettverfahren (moving bed oder fixed bed) verwendet wird und von anderen Faktoren.

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Die in dem Verfahren nach der Erfindung verwendeten Desorbensmaterialien sollten Materialien sein, die sich leicht von dem Beschickungsgemisch abtrennen lassen. Sowohl der Raffinatstrom als auch der Extraktstrom werden von dem Adsorbens im Gemisch mit Desorbensmaterialien entfernt. Ohne eine Methode zur Abtrennung dieser Desorbensmaterialien wäre die Reinheit der Extraktkomponenten und der Raffinatkomponenten, wenn deren Gewinnung erwünscht wäre, nicht sehr hoch, noch würden die Desorbensmaterialien für eine Wiederverwendung in dem Verfahren verfügbar sein. Es ist daher zweckmäßig, daß die Desorbensmaterialien einen anderen Siedebereich als das Beschickungsgemisch, das dem Adsorbens zugeführt wird, haben, was die Verwendung einer Fraktionierung ermöglicht, um die Raffinat- und Extraktkomponenten voneinander zu trennen und eine Gewinnung der Desorbensmaterialien für eine mögliche Wiederverwendung in dem Verfahren erlaubt.

In diesem Verfahren können ein oder zwei Desorbensmaterialien verwendet werden. Ein erstes Desorbensmaterial wird gegebenenfalls verwendet, wenn es erwünscht ist, ein Extraktprodukt zu produzieren, das eine verminderte Konzentration an Beschickungsaromaten enthält. Durch Verwendung eines ersten Desorbensmaterials kann die Konzentration an Beschickungsaromaten in dem

auf
Extraktprodukt/weniger als etwa 0,05 Gewichts-% herabgesetzt werden. Erste Desorbensmaterialien, die in diesem Verfahren verwendet werden können, umfassen einen aromatischen Kohlenwasserstoff, der einen anderen Siedepunkt als das Beschickungsgemisch hat, um eine Abtrennung hiervon durch Destillation zu gestatten. Das erste Desorbensmaterial hat auch vorzugsweise

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einen von dem Spülmittel verschiedenen Siedepunkt, um eine Abtrennung von diesem durch Destillation zu gestatten. Die ersten Desorbensmaterialien, die in dem Verfahren verwendet werden können, können einzelne Aromaten, wie Benzol, Toluol, die Xylolisomeren oder Äthylbenzol oder ein Gemisch von C -Aroma-

ten umfassen. In dem oben gegebenen Beispiel, wo Normalparaffine von einem C. -C. g-Beschickungsstrom abgetrennt werden sollen und Isooctan als Spülmittel verwendet wird, wären para-Xylol oder Äthylbenzol Beispiele geeigneter erster Desorbensmaterialien. Wenn das erste Desorbensgemisch im Gemisch mit dem Spülmittel verwendet wird, kann die Konzentration des ersten Desorbensmaterials in dem Gemisch im Bereich von etwa 5 bis nahezu 100 Volumen-% des Gesamtgemisches liegen. Stärker bevorzugt liegt die Konzentration im Bereich von etwa 15 bis etwa 40 Volumen-%. Da die Funktion des ersten Desorbensmaterials darin besteht, nur die oberflächenadsorbierten Beschikkungsaromaten zu desorbieren, ist es auch wichtig, daß das erste Desorbensmaterial wenig oder kein zweites Desorbensmaterial enthält, um eine Desorption der Normalparaffine zu vermeiden. Vorzugsweise ist die Konzentration des zweiten Desorbensmaterials in dem ersten Desorbensmaterial geringer als etwa 1,0 Volumen-%.

Das zweite Desorbensmaterial umfaßt irgendein Normalparaffin mit einem Siedepunkt, der von jenem des Beschickungsgemisches verschieden ist, um eine Abtrennung von diesem durch Destillation zu gestatten. Ein zweites, Normalpentan umfassendes Desorbens wird häufig verwendet, da dieses leicht von Beschickungsmaterialien abtrennbar ist, die allgemein in diesem Verfahren verwendet werden. Das zweite Desorbensmaterial kann zu 100 %

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aus Normalparaffinen bestehen oder kann geringere Konzentrationen an Normalparaffinen im Gemisch mit einem Isoparaffinoder Naphthalinverdünnungsmittel haben. Bei Verwendung im Gemisch mit einem Verdünnungsmittel liegt die Konzentration der Normalparaffine typischerweise bei etwa 40 bis etwa 80 VoIumen-% des Gemisches. Es ist wichtig, daß das zweite Desorbensmaterial wenig oder kein erstes Desorbensmaterial enthält, da die Anwesenheit von Aromaten die Desorption von Normalparaffinen durch das zweite Desorbensmaterial behindert. Vorzugsweise ist die Konzentration an erstem Desorbensmaterial in dem zweiten Desorbensmaterial geringer als etwa 0,1 Volumen-%.

Feste Adsorbentien, die hier für die Verwendung in Betracht gezogen werden, sollen formselektive Zeolithe umfassen, die allgemein als Molekularsiebe bezeichnet werden. Der Ausdruck "formselektiv¹¹ bezeichnet die Fähigkeit von Zeolithen, Moleküle infolge von Zeolithporen eines bestimmten Querschnittsdurchmessers nach Form oder Größe voneinander zu trennen. Die Zeolithe gehören zu einer Gruppe von Aluminiumsilikatkristallen mit einer Gitterstruktur, in welcher jedes Tetraeder von SiO- oder AlO. anteilig an allen seinen Ecken mit einem anderen Tetraeder zusammenfällt, was für alle Silicium-, Aluminium- und Sauerstoffatome in der Struktur gilt. Diese Kristalle haben eine chemische Formel, in welcher das Verhältnis (Si + Al) : (0) bei 1 bis 2 liegt. Von den verschiedenen Typen bekannter Zeolithe sind nur jene mit starren Gittern geeignete Molekularsiebe. Wenn die Zeolithkristalle ursprünglich hergestellt werden, enthalten sie Wasser in den Zwischenräumen, die von dem Gitter begrenzt sind. Bei mäßigem Erhitzen kann dieses Wasser

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ausgetrieben werden, und die offenen Zwischenräume besitzen dann gleichmäßig Größe und können Verbindungen zulassen, deren maximale kritische Molekulardurchmesser nicht wesentlich größer als die kleinsten Durchmesser der Zwischenräume sind. Die reinen Zeolithmolekularsiebe, besonders die synthetischen, werden allgemein in der Form weicher, pulveriger Massen kleiner Kristalle produziert. Für die Verwendung in industriellen Verfahren können diese Zeolithkristalle mit Bindemittelmaterialien, wie Tonen, Tonerde oder anderen Materialien, unter Bildung festerer, abriebbeständigerer Teilchen vereinigt werden.

Adsorbentien, die für die Verwendung in diesem Verfahren in Betracht gezogen werden, umfassen Zeolithe mit gleichmäßigen Porendurchmessern von 5 A, wie Chabazit, oder besonders das von Linde im Handel erhältliche Molekularsieb vom Typ 5A. Dieses letztere Material wird gewöhnlich in der handelsüblichen Form eines Extrudates oder von Pellets oder in granulierter Form verwendet und enthält reinen Zeolith 5A und ein Bindemittelmaterial, wie Ton. Das in diesem Verfahren benutzte Adsorbens liegt allgemein in der Form von Teilchen mit einer Teilchengröße im Bereich von etwa 20 bis etwa 40 Maschen (US-Siebreihe) vor.

Das Adsorbens kann in der Form einer dichten kompakten feststehenden Schicht verwendet werden, die alternierend mit dem Beschickungsgemisch und Desorbensmaterialien in Berührung gebracht wird. In der einfachsten Anordnung könnte das Adsorbens in der Form eines einzelnen feststehenden Bettes verwendet werden- Bei einer anderen Anordnung könnte ein Satz von zwei oder mehreren feststehenden Betten mit geeigneten Ventilen verwen-

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det werden, so daß das Beschickungsgemisch durch ein oder mehrere Adsorbensbetten gehen würde, während ein Desorbensmaterial durch ein oder mehrere der anderen Betten in dem Satz gehen würde. Der Fluß von Beschickungsgemisch und Desorbensmaterialien kann entweder aufwärts oder abwärts durch das Adsorbens erfolgen. Irgendeine andere herkömmliche Apparatur, die bei Fließmittel-Feststoffkontakt mit statischen oder feststehenden Betten verwendet wird, kann ebenfalls benutzt werden.

Mit Gegenstrom arbeitende Fließbett- oder simulierte Fließbettsysteme haben jedoch eine viel größere Trenneffizienz als Systeme mit feststehenden Adsorbensbetten (fixed bed) und sind daher bevorzugt. Bei den Fließbett- (moving bed) oder simulierten Fließbettverfahren finden die Adsorption und Desorption kontinuierlich statt, was sowohl eine kontinuierliche Produktion eines Extrakt- und eines Raffinatstromes als auch die kontinuierliche Verwendung von Beschickungs- und Desorbenströmen gestattet. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Verfahrens benutzt das, was in der Technik als das mit Gegenstrom arbeitende simulierte Fließbettsystem bekannt ist. Die Arbeitsprinzipien und Arbeitsfolge eines solchen Fließsystems sind in der US-PS 2 985 589 beschrieben. In einem solchen System ist es die voranschreitende Bewegung mehrerer Flüssigkeitszugangspunkte abwärts durch eine Adsorbenskammer, die die Aufwärtsbewegung des in der Kammer enthaltenen Adsorbens simuliert. Typischerweise sind vier der Zugangsleitungen zu irgendeinem Zeitpunkt aktiv: Leitungen für den Beschickungseingangsstrom, für den Desorbenseingangsstrom, für den Raffinatausgangsstrom und den Extraktausgangsstrom. Deckungsgleich mit dieser simulierten

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Aufwärtsbewegung des festen Adsorbens ist die Bewegung der Flüssigkeit, die das Hohlraumvolumen der gepackten Adsorbensschicht einnimmt. Um diesen Gegenstromkontakt aufrechtzuerhalten, kann ein Flüssigkeitsfluß abwärts durch die Adsorbenskammer mit Hilfe einer Pumpe vorgesehen sein. Wenn ein aktiver FlüssigkeitsZugangspunkt sich durch einen Kreislauf bewegt, bewegt sich die Kammerzirkulationspumpe durch verschiedene Zonen, die unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten erfordern. Ein programmierter Flußregler kann vorgesehen sein, um diese Fließgeschwindigkeiten einzustellen und zu regulieren.

Die aktiven Flüssigkeitszugangspunkte unterteilen die Adsorbenskatnmer wirkungsmäßig in getrennte Zonen, von denen jede eine andere Funktion hat. Im vorliegenden Verfahren ist es allgemein erforderlich, daß drei getrennte Betriebszonen vorliegen, damit das Verfahren stattfindet, obwohl in einigen Fällen gegebenenfalls auch noch eine vierte Zone verwendet werden kann.

Die Adsorptionszone, die Zone 1, ist als das Adsorbens zwischen dem Beschickungseinlaßstrom und dem Raffinatauslaßstrom definiert. In dieser Zone tritt das Beschickungsmaterial in Berührung mit dem Adsorbens, eine Extraktkomponente wird adsorbiert und ein Raffinatstrom abgezogen. Da der allgemeine Fluß durch die Zone 1 von dem Beschickungsstrom, der in die Zone eintritt, zu dem Raffinatstrom, der aus der Zone austritt, geht, wird der Fluß durch diese Zone als in Abstromrichtung gehend angesehen, wenn man ihn von dem Beschickungseinlaß zu dem Raffinatauslaß betrachtet.

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Unmittelbar aufstromwärts bezüglich des Fließmittelflusses in der Zone 1 liegt die Reinigungszone, die Zone 2. Die Reinigungszone ist als das Adsorbens zwischen dem Extraktauslaßstrom und dem Beschickungsexnlaßstrom definiert. Die Hauptoperationen, die in der Zone 2 stattfinden, sind die Verdrängung von Raffinatmaterial, das in die Zone 2 durch das Wechseln des Adsorbens in diese Zone getragen wurde, aus dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens und die selektive Desorption von Raffinatmaterial, das in dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens adsorbiert wurde oder auf den Oberflächen der Adsorbensteilchen adsorbiert wurde. Diese Operationen können am besten durch Verwendung eines Spülmittels, eines ersten Desorbensmaterials und eines Teils des Extraktstrommaterxals, das aus der Zone 3 in die Zone 2 bei der Aufstromgrenze der Zone 2, dem Extraktauslaßstrom, geht, bewirkt werden. Der Materialfluß in der Zone 2 erfolgt in Abstromrichtung von dem Extraktauslaßstrom zu dem Beschickungsexnlaßstrom.

Unmittelbar aufstromwärts von der Zone 2 bezüglich des in der Zone 2 fließenden Fließmittels liegt die Desorptionszone bzw. Zone 3. Die Desorptionszone ist als das Adsorbens zwischen den Desorbenseinlaßstrom und dem Extraktauslaßstrom definiert. Die Funktion der Desorptionszone ist die, ein zweites Desorbensmaterial, welches in diese Zone eintritt, die Normalparaffine verdrängen zu lassen, die auf dem Adsorbens während einer vorausgehenden Berührung mit Beschickung in der Zone 1 in einem vorausgehenden Betriebszyklus adsorbiert wurden. Der Fließmittelfluß in der Zone 3 erfolgt im wesentlichen in der gleichen Richtung wie jener in den Zonen 1 und 2.

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In einigen Fällen kann auch gegebenenfalls eine Pufferzone, eine Zone 4, benutzt werden. Diese Zone, die als das Adsorbens zwischen dem Raffinatauslaßstrom und dem Desorbenseinlaßstrom definiert ist, liegt, wenn sie verwendet wird, unmittelbar aufstromwärts von der Zone 3 bezüglich des Fließmittelflusses. Die Zone 4 würde benutzt werden, um die in der Desorptionsstufe verwendete Desorbensmenge zu vermindern, da ein Teil des Raffinatstromes, der aus der Zone 1 entfernt wird, in die Zone 4 geführt wird, um in jener Zone vorhandenes Desorbensmaterial aus dieser Zone in die Desorptionszone zu verdrängen. Die Zone 4 enthält genug Adsorbens, so daß verhindert werden kann, daß in dem aus der Zone 1 und in die Zone 4 gehenden Raffinatstrom vorhandenes Raffinatmaterial in die Zone 3 gelangt und dabei aus der Zone 3 entfernten Extraktstrom verunreinigt. In den Fällen, in denen die vierte Betriebszone nicht verwendet wird, muß der aus der Zone 1 zu der Zone 4 geführte Raffinatstrom sorgfältig abgeführt werden, damit der Fluß direkt aus der Zone 1 zu der Zone 3 unterbrochen werden kann, wenn eine merkliche Menge an Raffinatmaterial in dem Raffinatstrom vorliegt, der aus der Zone 1 in die Zone 3 geht, so daß der Extraktauslaßstrom nicht verunreinigt wird.

Ein zyklisches Vorrücken der Eingangs- und Ausgangsströme durch die feststehende Adsorbensschicht kann unter Verwendung eines Verteilerleitungssystems erfolgen, in welchem die Ventile in der Verteilerleitung in einer solchen Folge betätigt werden, daß das Wechseln der Eingangs- und Ausgangsströme bewirkt wird und auf diese Weise ein Fließmittelfluß bezüglich des festen Adsorbens in Gegenstromweise erfolgt. Eine andere Betriebsweise,

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die den Gegenstromfluß von festem Adsorbens bezüglich des Fließmittels bewirken kann, schließt die Verwendung eines Drehscheibenventils ein, in welchem die Eingangs- und Ausgangsströme mit dem Ventil verbunden sind und die Leitungen, durch die der Beschickungseingangsstrom, Extraktausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom, Raffinatproduktrückführstrom und Raffinatausgangsstrom gehen, in der gleichen Richtung durch das Adsorbensbett vorgerückt werden. Sowohl die Verteilerleitungsanordnung als auch das Scheibenventil sind in der Technik bekannt. Spezielle Drehscheibenventile, die in diesem Verfahren benutzt werden können, finden sich in den US-PS 3 040 777 und 3 422 848. Beide oben erwähnten Patente beschreiben ein Drehverbindungsventil, worin das geeignete Vorrücken der verschiedenen Eingangs- und Ausgangsströme von feststehenden Quellen ohne Schwierigkeit erreicht werden kann.

In vielen Fällen enthält eine Betriebszone eine viel größere Adsorbensmenge als irgendeine andere Betriebszone. Beispielsweise kann in einigen Arbeitsweisen die Pufferzone eine kleinere Adsorbensmenge gegenüber dem für die Adsorptions- und Reinigungszone erforderlichen Adsorbens enthalten. Es ist auch ersichtlich, daß in Fällen, in denen Desorbens verwendet wird, welches leicht Extraktmaterial von dem Adsorbens desorbieren kann, eine relativ kleine Adsorbensmenge in einer Desorptionszone gegenüber der Adsorbensmenge benötigt wird, die in der Pufferzone oder Adsorptionszone oder Reinigungszone oder in allen diesen Zonen benötigt wird. Da es nicht erforderlich ist, daß das Adsorbens in einer einzelnen Säule angeordnet ist, liegt auch die Verwendung mehrerer Kammern oder einer Reihe von Säulen im Erfindungsgedanken.

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Es ist nicht erforderlich, daß alle Eingangs- oder Ausgangsströme gleichzeitig verwendet werden, und in der Tat können in vielen Fällen einige der Ströme abgeschaltet werden, während andere einen Materialeingang oder Materialausgang bewirken. Die Apparatur, die benutzt werden kann, um das Verfahren nach der Erfindung durchzuführen, kann auch eine Reihe einzelner Betten enthalten, die durch Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind, wobei in diesen Verbindungsleitungen Eingangsoder Ausgangszapfstellen angeordnet sind, an die die verschiedenen Eingangs- oder Ausgangsströme angefügt und alternierend und periodisch gewechselt werden können, um ein kontinuierliches Arbeiten zu bewirken. In einigen Fällen können die Verbindungsleitungen mit Überführungszapfhähnen verbunden sein, die während des normalen Betriebs nicht als eine Leitung fungieren, durch die Material in das Verfahren oder aus dem Verfahren gelangt.

Es kann Bezug genommen werden auf die Zeichnungsbeschreibung der US-PS 2 985 589 und ein Papier mit dem Titel "Continuous Adsorptive Processing - A New Separation Technique" von D.B. Broughton, das auf dem 34. Jahrestreffen der Society of Chemical Engineers in Tokyo am 2. April 1969 ausgegeben wurde, um das Fließschema eines mit Gegenstrom arbeitenden simulierten Fließbettverfahrens weiter zu erläutern.

Obwohl sowohl in flüssiger Phase wie auch in Dampfphase in vielen adsorptiven Trennverfahren gearbeitet werden kann, ist doch das Arbeiten in flüssiger Phase für das Verfahren wegen

der niedrigeren Temperaturerfordernisse und wegen der höheren Ausbeuten an Normalparaffinprodukt, die mit einem Arbeiten in

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flüssiger Phase gegenüber einem Arbeiten in Dampfphase erhalten werden können, bevorzugt. Die Adsorptionsbedingungen schließen einen Temperaturbereich von 40 bis etwa 250° C und einen Druckbereich von etwa Atmosphärendruck bis etwa 34 atü (etwa 500 psig) ein, um ein Arbeiten in flüssiger Phase zu gewährleisten. Die DeSorptionsbedingungen schließen den gleichen Temperatur- und Druckbereich ein, wie er für die Adsorptionsbedingungen verwendet wird.

Wenigstens ein Teil des Extraktausgangsstromes aus der Zone 3 geht zu einer festen oder Extraktausgangsstromfraktioniereinrichtung für eine Fraktionierung bei ersten Fraktionierbedingungen in einen Kopfstrom, einen Seitenschnittstrom bzw. seitlich abgenommenen Strom und einen Bodenstrom. Der Kopfstrom enthält zweites Desorbensmaterial und Spülmittel und, wenn ein erstes Desorbensmaterial in dem Verfahren verwendet wird, vorzugsweise weniger als etwa 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials. Der Seitenschnittstrom enthält Spülmittel, eine niedrigere Konzentration an zweitem Desorbensmaterial als der Kopfstrom und, wenn erstes Desorbensmaterial verwendet wird, auch erstes Desorbensmaterial. Der Bodenstrom besteht aus dem Extraktprodukt bzw. den Normalparaffinen und ist im wesentlichen frei von Desorbensmaterialien oder Spülmittel.

Gleichermaßen geht wenigstens ein Teil des Raffinatausgangsstromes zu einer zweiten oder Raffinatausgangsstromfraktioniereinrichtung, wo er bei zweiten Fraktionierbedingungen in einen Kopfstrom, einen Seitenschnittstrom und einen Bodenstrom fraktioniert wird. Der Kopfstrom enthält zweites Desorbensmaterial und Spülmittel und, wenn ein erstes Desorbensmaterial in dem

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Verfahren verwendet wird, vorzugsweise weniger als etwa 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials. Der Seitenschnittstrom enthält Spülmittel, eine niedrigere Konzentration an zweitem Desorbens als in dem Kopfstrom, und, wenn erstes Desorbensmaterial verwendet wird, auch erstes Desorbensmaterial. Die Bodenfraktion besteht aus dem Raffinatprodukt (hauptsächlich Isoparaffine und Aromaten) und ist vorzugsweise im wesentlichen frei von Desorbensmaterial oder Spülmittel. Der Ausdruck "im wesentlichen frei" soll bedeuten, daß die Konzentration an Desorbensmaterial entweder in dem Extraktprodukt oder in dem Raffinatprodukt geringer als etwa 5 Volumen-% und stärker bevorzugt geringer als 1 Volumen-% sein soll.

Die beiden Seitenschnittströme werden miteinander vereinigt und zu einer dritten Fraktioniereinrichtung geführt, worin das Gemisch bei Fraktionierbedingungen fraktioniert wird, um einen Kopfstrom, der zu der Zone 3 zurückgeführt wird, und einen Bodenstrom, der zu der Zone 2 zurückgeführt wird, zu erzeugen. Der Kopfstrom enthält zweites Desorbensmaterial und Spülmittel und, wenn ein erstes Desorbensmaterial verwendet wird, vorzugsweise weniger als etwa 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials. Der Bodenstrom enthält Spülmittel, vorzugsweise weniger als 1,0 Volumen-% des zweiten Desorbensmaterials und, wenn ein erstes Desorbensmaterial verwendet wird, auch erstes Desorbensmaterial. Durch Entfernung der Nebenschnittströme aus der ersten und zweiten Fraktioniereinrichtung, welch beide verminderte Konzentrationen an zweitem Desorbensmaterial gegenüber den Konzentrationen des zweiten Desorbensmaterials in den betreffenden Kopfströmen enthalten, und durch überführung dieser

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Nebenschnittströme zu der dritten Fraktioniereinrichtung kann die Größe und der Energiebedarf der dritten Fraktioniereinrichtung gegenüber jenen vermindert werden, die erforderlich wären, wenn keine Seitenschnitte abgenommen würden und stattdessen der Kopfstrom aus der ersten oder zweiten Fraktioniereinrichtung (oder beider oder eines Teils von beiden) zu der dritten Fraktioniereinrichtung geführt würde. Nach dem vorliegenden Verfahren geht wesentlich weniger zweites Desorbensmaterial zu der dritten Fraktioniereinrichtung je Zeiteinheit, so daß man die Kapitalkosten und Betriebskosten für die dritte Fraktioniereinrichtung vermindern kann. Die erste, zweite und dritte Fraktioniereinrichtung sind typischerweise Fraktionierkolonnen, deren Konstruktion und Betrieb in der Trenntechnik wohl bekannt sind.

Die Größe der Anlagen, die in dem Verfahren nach der Erfindung verwendet werden können, kann von Pilotanlagengröße bis zu industriellem Maßstab variieren, und die Fließgeschwindigkeiten können von so wenig wie einigen Kubikzentimetern je Stunde bis zu einigen Tausend Gallonen je Stunde variieren.

Die Zeichnung erläutert schematisch eine: Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung. Hauptsächlich zeigt die Zeichnung vier getrennte Betriebszonen und drei getrennte Fraktioniereinrichtungen zusammen mit Eingangs- und Ausgangsströmen und Verbindungsleitungen. Die Adsorptionszone 1, die Reinigungszone 2, die Desorptionszone 3 und die gegebenenfalls verwendete Pufferzone 4 werden verwendet, um Normalparaffine von Isoparaffinen abzutrennen und einen Extraktausgangsstrom und einen Raffinatausgangsstrom zu erzeugen. Fraktioniereinrich-

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tungen 15 und 19 werden verwendet, um ein Desorbensmaterial und ein Spülmittel von dem Extrakt- und Raffinatausgangsstrom zu trennen und einen Extraktproduktstrom und einen Raffinatproduktstrom zu erzeugen. Die Fraktioniereinrichtung 24 wird verwendet, um ein Desorbensmaterxal von einem Spülmittel für die Wiederverwendung beider in einer Betriebszone zu trennen.

Die vier Zonen sind stationäre oder feststehende Betten von festen Adsorbensteilchen, können in anderen Fällen aber auch aus einer Reihe einer oder mehrerer Einzelkammern, die in Reihe miteinander verbunden sind, bestehen. Jede der einzelnen Zonen kann eine einzelne Kammer oder eine Reihe von übereinander geschichteten Betten, die in einer Säule eine Zone ausmachen, sein. So würde in einigen Fällen jede der obigen Zonen die gleiche allgemeine Adsorbensmenge enthalten und die gleichen allgemeinen physikalischen Abmessungen haben, doch können in anderen Fällen einige Zonen mehr Adsorbens als andere Zonen erfordern. Der angezeigte Nettogesamtflüssigkeitsfluß durch die Zonen liegt in Abwärtsrichtung, doch kann in einigen Fällen eine Zone auch in einer Weise arbeiten, die während einer bestimmten Zeitdauer einen Fließmittelfluß in einer Richtung gestattet, die dem Nettogesamtfließmittelfluß entgegengerichtet ist. Der Adsorbensteilchenfluß kann als in Aufwärtsrichtung gehend angesehen werden, um das Verständnis der Betriebsstüfen, die in den verschiedenen Zonen stattfinden, zu erleichtern. Während des normalen Gegenstromprinzips ir.it feststehender Schicht bleibt das Adsorbensmaterial stationär, und die einzelnen Adsorptions-, Reinigungs-, Desorptions- und Pufferzonen, wie sie definiert wurden, werden durch das Adsorbens be-

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wegt, indem verschiedene Eingangs- und Ausgangsströme in einer Richtung gewechselt werden, so daß Fließmittel in Gegenstromrichtung bezüglich des festen Adsorbens fließt und kontinuierlich Extrakt- und Raffinatströme erzeugt werden. In den meisten Fällen erfolgt das Wechseln der Eingangs- und Ausgangsströme entlang der feststehenden Schicht oder des Adsorbens gleichzeitig und in gleichem Abstand entlang dem Adsorbensbett. In anderen Fällen ist es erwünscht, daß zwei oder mehr Zonenfunktionen in dem Adsorbens zwischen den Eingangs- und Ausgangsströmen stattfinden, bevor die Eingangs- und Ausgangsströme gewechselt werden.

Gemäß der Definition der Zone, wie sie oben gegeben wurden, ist die Adsorptionszone 1 das Adsorbensmaterial zwischen dem Beschickungseingangsstrom 6 und dem Raffinatausgangsstrom 5, der über Leitung 11 mit der Zone 1 verbunden ist. Die Reinigungszone 2 liegt unmittelbar aufstromwärts von der Adsorptionszone 1 und hat Anteil an dem Beschickungseingangsstrom als gemeinsame Grenze mit der Adsorptionszone 1. Die Reinigungszone 2 ist das Adsorbens zwischen dem Extraktausgangsstrom und dem Beschickungseingangsstrom 6. Unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone 2 befindet sich die Desorptionszone 3, die Anteil an dem Extraktausgangsstrom 8 als gemeinsame Grenze mit der Reinigungszone 2 hat. Die Desorptionszone 3 ist das Adsorbens zwischen dem Extraktausgangsstrom 8 und dem Desorbenseingangsstrom 9. Unmittelbar aufstromwärts von der Desorptionszone 3 befindet sich eine gegebenenfalls vorgesehene Pufferzone 4, die Anteil an dem Desorbenseingangsstrom 9 als gemeinsame Grenze mit der Desorptionszone

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3 sowie an dem Raffinatausgangsstrom 5 als gemeinsame Grenze mit der Reinigungszone 1 hat. Die gegebenenfalls vorgesehene Zone 4 ist das Adsorbens zwischen dem Desorbenseingangsstrom und dem Raffinatausgangsstrom 5.

Endzonen 1 und 4 sind durch Verbindungsleitungen 10 und 11 verbunden. Die Verbindungsleitungen gestatten, daß ein Teil des Fließmittels aus der Zone 1 über Leitung 11 fließt, um schließlich über Leitung 10 in die Zone 4 oder die Zone 3 zu fließen, je nachdem, ob die gegebenenfalls benutzte Zone 4 benutzt wird oder nicht, wobei man also eine geschlossene Fließmittelzirkulationsschleife bekommt. Die Leitungen 12, 13 und 14 sind andere Verbindungsleitungen, die die Zonen 1 und 2 bzw. 2 und 3 bzw. 3 und 4 verbinden, um einen kontinuierlichen Durchgang von Fließmittel von einer Zone zu allen anderen und durch alle anderen Zonen zu gestatten. Speziell kann das aus der Adsorptionszone 1 über Leitung 11 gehende Material in die Leitung 5 eintreten, oder ein Teil dieses Materials kann über Leitung umgelenkt werden, um schließlich in die Pufferzone 4 zu gehen. Beschickungsmaterial, das in das Verfahren über Leitung 6 eintritt, gelangt durch die Verbindungsleitung 12 und in die Adsorptionszone 1. In einigen Fällen kann ein Teil des Fließmittelmaterials, das aus der Reinigungszone 2 über Leitung 12 geht, im Gemisch mit Beschickungsmaterial, das in das Verfahren über Leitung 6 eintritt, in die Adsorptionszone 1 fließen. Die Leitung 13 ist eine Verbindungsleitung, die in einigen Fällen gestattet, daß ein Teil des Fließmittelmaterials, welches von der Desorptionszone 3 über Leitung 13 abgezogen wurde, Leitung 8 umgeht und über Leitung 13 in die Reinigungszone 2 gelangt.

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In ähnlicher Weise verbindet die Leitung 14 die Pufferzone 4 und die Desorptionszone 3, und ein Teil des Fließmittelmaterials, das die Pufferzone 4 verläßt, kann aus jener Zone gehen, um mit in das Verfahren über die Desorbenseingangsstromleitung 9 eintretendem Material in Berührung zu treten und im Gemisch mit Desorbens durch Leitung 14 in die Desorptionszone 3 zu fließen. Dies gestattet eine Verminderung des im Verfahren erforderlichen Desorbens aus äußeren Quellen, nämlich aus der Desorbenseingangsstromleitung 9. Die Leitung 10 kann eine Bumpe oder eine andere Fließmittelförderungseinrichtung enthalten, um einen Fluß in dem Verfahren in einer Richtung zu induzieren, die von der Leitung 11 über Leitung 10 und in die Pufferzone 4 geht.

Andere Pumpen und Ventile, die in den Eingangs- und Ausgangsleitungen liegen und die Leitungen, die die verschiedenen Zonen verbinden und Einrichtungen, die den Fluß in das Verfahren, aus dem Verfahren und durch das Verfahren regulieren, sind nicht gezeigt. Es wird davon ausgegangen, daß solche Einrichtungen von dem Fachmann dort, wo sie erforderlich sind, angebracht werden, um einen geeigneten Fließmittelfluß in dem Verfahren einzuleiten und zu regeln. Die Eingangsströme, die in die verschiedenen Zonen gehen, können mit Hochdruckquellen oder Pumpeinrichtungen verbunden sein, um einen Fluß in das Verfahren zu bekommen, und die Ströme, die aus dem Verfahren austreten, könne durch Rückdruckventile(back pressure valves) geregelt werden, um den Druckabfall in den Zonen zu regeln und so einen Fließmittelfluß zu bekommen. In einigen Fällen können Einrichtungen, die einen Fluß in einer Richtung erzeu-

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gen, wie Rückschlagventile (check valves) in den Leitungen zwischen den verschiedenen Zonen angeordnet werden, wenn kein Umpumpkreislauf benutzt wird.

Ein Beschickungseingangsstrom geht in das Verfahren und die Zone 1 über Leitung 6, und da die allgemeine Gesamtxichtung des Fließmittelflusses in jener Zone aufwärts gerichtet ist, geht dieser Strom durch die Leitung 12 zusammen mit irgendwelchem Material, das aus der Zone 2 über Leitung 12 in die Zone 1 gelangen kann.

Wenn Beschickung in die Zone 1 geht, wird ein gleiches Volumen an Raffinatstrommaterial aus der Zone 1 verdrängt und verläßt jene Zone über Leitung 11. Ein Teil des Raffinatstromes oder der gesamte Raffinatstrom, der durch Leitung 11 geht, kann aus der Zone 1 über Leitung 5 entfernt werden, wobei ein Anteil, der nicht entfernt wurde, durch Leitung 10 entweder in die Zone 3 oder in die Zone 4 geht, je nachdem, ob die gegebenenfalls verwendete Zone 4 in dem Verfahren verwendet wird oder nicht. Die Raffinatausgangsstromleitung 6 führt zu der Fraktioniereinrichtung 18, die nachfolgend noch im einzelnen diskutiert wird, und in dieser werden Desorbensmaterial und Spülmittel von Raffinatkomponenten getrennt.

Das Adsorbens in der Zone 1 kann so angesehen werden, als bewege es sich in einer Richtung im Gegenstrom zu dem Fließmittelfluß in der Zone. Ein simulierter Feststofffluß in die Adsorptionszone und aus der Adsorptionsζone findet statt, wenn die Zonen während eines Teils des gesamten Betriebszyklus weiter gewechselt werden. Das in die Zone 1 eintretende Adsorbens kommt aus der Zone 3 oder aus der Zone 4, je nachdem, ob eine

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Zone 4 in dem Verfahren verwendet wird oder nicht. Wenn die Zone 4 nicht verwendet wird, dann enthält das Adsorbens, das die Zone 3 verläßt und in die Zone 1 eintritt, allgemein Desorbensmaterial sowohl in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen als auch in dem selektiven Porenvolumen. In Fällen, wo die Zone 4 verwendet wird, kann dann ein Teil des Raffinatstromes über Leitung 10 in die Zone 4 gelangen, um Desorbensmaterial aus dem nicht selektiven Hohlraumvolumen in den Adsorbensteilchen in Zone 4 über Leitung 14 in die Zone 3 zu verdrängen. Das Adsorbens, das dann aus der Pufferzone 4 in die Adsorptionszone 1 geht, enthält hauptsächlich Desorbensmaterial, das sich in dem selektiven Porenvolumen der Adsorbensteilchen befindet und das Extraktmaterial in der Zone 1 zu desorbieren hat. Obwohl nicht in der Zeichnung gezeigt, ist es möglich, Desorbensmaterial im wesentlichen aus dem selektiven Porenvolumen durch zusätzliche Behandlung des Adsorbens mit einem Raffinatmaterial relativ hoher Reinheit vor der Berührung des Adsorbens mit dem Beschickungseingangsstrom in einem aufstromwärts gelegenen Teil der Adsorptionszone zu entfernen. Dieses Merkmal, welches Teil eines in der US-PS 3 715 409 beschriebenen Verfahrens ist, ist in vielen Systemen erwünscht, da sich gezeigt hat, daß die Abwesenheit von Desorbens in der Adsorptionsζone die Fähigkeit des Adsorbens verbessert, die Extraktkomponente gegenüber der Raffinatkomponente selektiv zu adsorbieren und zurückzuhalten.

Das Adsorbens adsorbiert Extraktmaterial aus dem Beschickungseingangsstrom, während es aufwärts durch die Adsorptionszone von der abstromwärts gelegenen Grenze zu der aufstromwärts ge-

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legenen Grenze bezüglich des Fließmittelflusses in dieser Zone geht. Wenn das Adsorbens aus der Adsorptionszone austritt, enthält es Extraktmaterial und etwas Raffinatmaterial in dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens und etwas Raffinatmaterial auf den Ädsorbenstexlchenoberflachen adsorbiert. Das in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens vorliegende Material ist allgemein Raffinatmaterial mit kleinen Anteilen Extraktmaterial aus der Beschickung/ die nicht durch das Adsorbens adsorbiert wurden. Dieses Adsorbens geht dann in die Reinigungszone 2, wobei es in jene Zone an deren abstromwärts gelegener Grenze, der Beschickungseingangsstromleitung 6 eintritt.

Wenn das Adsorbens in die Reinigungszone 2 aus der Adsorptionszone 1 gelangt, enthält es allgemein etwas Raffinatmaterial in dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens, in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen und auf der Oberfläche der Adsorbensteilchen adsorbiert. Die Funktion der Reinigungszone 2 besteht dann darin, Raffinatmaterial sowohl von dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens, dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens und von den Adsorbensteilchenoberflachen derart zu entfernen, daß das die Reinigungszone über deren aufstromwärts gelegene Grenze (Leitung 8) verlassende Adsorbens so wenig wie möglich Raffinatmaterial enthält, das den Extraktproduktstrom verunreinigen könnte. Diese Funktionen erreicht man in der Zone 2 auf unterschiedliche Weise. Zunächst geht ein Teil des Extraktstromes, ein Gemisch von Desorbens und Extraktmaterial, in die Reinigungszone 2 aus der Zone 3 über Leitung 13 und verdrängt jegliches Raffinatmaterial aus dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens und spült verdrängtes Raffinatmate-

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rial sowie Raffinatmaterial aus dem nicht selektiven Porenvolumen des Adsorbens abwärts in den absteigenden Fließmittelstrom zu der Raffinatauslaßstromleitung 5. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, hat die Reinigungszone auch die in sie führende Leitung 7, durch welche ein Spülmittel vom Raffinattyp fließt. Das Spülmittel selbst ergänzt die Waschwirkung des Teils des Extraktstromes, der über Leitung 13 aus der Zone 3 in die Zone 2 fließt. Das Spülmittel kann auch eine Entfernung des Beschickungsraffinatmaterials aus dem Adsorbens gestatten, während die Menge an Extraktstrom, die in die Zone 2 fließt, vermindert wird. Eine Verminderung des Desorbensmaterials, das als Teil des in die Zone 2 eintretenden Extraktstromes enthalten ist, verbessert die Fähigkeit des Adsorbens, die letzten Spuren von Extraktmaterial aus dem das Adsorbens in der Reinigungszone umgebenden Fließmittel zu adsorbieren. Außerdem steigert das Spülmittel, das ein relativ nicht adsorbiertes Material vom Raffinattyp ist, die Belastung des Adsorbens in der Zone 1 des Verfahrenszyklus nicht und vermindert daher nicht die Kapazität des Adsorbens für frisches Extraktmaterial, das über Leitung 6 in die Zone 1 eindringt, wie dies im Falle des Flusses von Extraktstrom aus der Zone 3 in die Zone 2 über Leitung 13 der Fall ist. Vernünftige Fließgeschwindigkeiten des Spülmittels oder des Extraktstromes entfernen jedoch die relativ kleine Menge an Raffinatmaterial, das ziemlich fest auf der Oberfläche der Adsorbensteilchen adsorbiert ist, nicht wesentlich. Während die Masse der aromatischen Kohlenwasserstoffe, die in das Verfahren mit dem Beschickungsstrom eintritt, aus dem Verfahren als Teil des Raffinatausgangsstromes über Lei-

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tung 5 austritt, wird ein kleiner Anteil dieser Aromaten auf den Adsorbensteilchen in der Zone 1 adsorbiert, geht mit dem Adsorbens durch die Zone 2 und wird durch Desorbensmaterial in der Zone 3 desorbiert und erscheint als Verunreinigung in dem Extraktstrom, welcher das Verfahren über Leitung 8 verläßt. Aus diesem Grund betritt in einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein erstes Desorbensmaterial im Gemisch mit dem Spülmittel die Zone 2 über Leitung 7. Durch Berührung des Adsorbens in der Zone 2 mit dem ersten Desorbensmaterial werden die oberflächenadsorbierten aromatischen Verunreinigungen von den Adsorbensteilchen desorbiert und gehen mit Hilfe des Spülmittels und des Teils des Extraktstromes, der über Leitung 13 in die Zone 2 eintritt, abstromwärts durch die Zone 2 zu der Raffinatauslaßstromleitung 5. Das erste Desorbensmaterial wird so ausgewählt, daß es spezifisch nur für die Desorption der verunreinigenden Aromaten und nicht für die Desorption des Normalparaffinextraktmaterials ist. So enthält das Adsorbens, das aufwärts aus der Zone 2 in die Zone 3 gelangt, Normalparaffine in dem selektiven Porenvolumen und eine stark verminderte Konzentration an verunreinigenden Aromaten auf den Oberflächen der Adsorbensteilchen. Obwohl die Leitung 7 irgendwo entlang dem Adsorbensmaterial, das sich in der Zone 2 befindet, zwischen der am meisten aufstromwärts gelegenen Position bei der Extraktausgangsstromleitung 8 und der am meisten abstromwärts gelegenen Position an der Beschickungseingangsstromleitung 6 liegen kann, ist es bevorzugt, daß die Leitung 7 näher an der Extraktausgangsstromleitung 8 liegt, so daß das Spülmittel oder Gemisch von Spülmittel und festem Desorbensmaterial über das mei-

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ste der Länge dieser Zone fließen und diese Stoffe ihre betreffenden Funktionen ausüben können. Es ist möglich, den Fließmittelfluß durch die Zone 2 dadurch zu regulieren, daß man die Materialmenge, die in diese Zone über Leitung 7 geht, das in diese Zone aus der Zone 3 über Leitung 13 gehende Ma-.terial und die Materialmenge, die aus dem obersten Teil der Zone 2 über Leitung 12 geht, regelt.

Das Adsorbens, das aus der Reinigungszone 2 kommt, geht in die Desorptionszone 3 über deren abstromwärts gelegene Grenze, die Extraktausgangsstromleitung 8. Der in der Desorptionszone stattfindende Betrieb ist im wesentlichen die Entfernung von Normalparaffinen aus dem Adsorbens. Die Entfernung erfolgt durch Kontakt des Adsorbens mit einem Desorbensmaterial, das in der Lage ist, Normalparaffine aus dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens zu verdrängen. Der Desorbenseingangsstrom geht in die Desorptionszone 3 über deren aufstromwärts gelegene Grenze über die Leitungen 9 und 14. Wenistens ein Teil der desorbierten Normalparaffine verläßt die Desorptionszone 3 im Gemisch mit diesem Desorbensmaterial über die Extraktausgangsstromleitung 8. Die Extraktausgangsstromleitung führt dann zu der Fraktioniereinrichtung 15, die nachfolgend im einzelnen diskutiert ist, und darin werden Paraffine von Desorbensmaterial getrennt. Das die Desorptionszone 3 verlassende Adsorbens enthält Desorbensmaterial sowohl in dem selektiven Porenvolumen des Adsorbens als auch in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen. Das Adsorbens geht dann in die gegebenenfalls vorhandene Pufferzone 4 und tritt in diese Zone 4 an deren abstromwärts gelegener Grenze, der Desorbensmaterialeingangsstromleitung 9, ein.

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Die gegebenenfalls vorgesehene Zone 4 kann in diesem Verfahren verwendet werden, um die in dem Verfahren verwendete Desorbensmenge zu vermindern und die Verunreinigung von Extraktmaterial durch Raffinatmaterialkomponenten zu verhindern. Wenn die Betriebszone 4 verwendet wird, ist es möglich, daß ein Teil des Raffinatausgangsstromes, der nicht aus Leitung 5 geht, über die Leitungen 10 und 11 in die Zone gehen kann, um Desorbensmaterial aus dem nicht selektiven Hohlraumvolumen der Adsorbensteilchen in der Zone 4 zu verdrängen und Desorbensmaterial aus der Zone 4 über die Leitung 14 in die Zone 3 zu drücken. Da das Desorbensmaterial über Leitung 9 in das Verfahren gelangt und diese mit der Leitung 14 verbunden ist, welche ihrerseits die Zone 4 mit der Desorptionszone 3 verbindet, neigt das Desorbensmaterial, das aus dem Adsorbens in der Zone 4 verdrängt wurde, dazu, das erforderliche Desorbensmaterial, das durch Leitung 9 in das Verfahren gehen muß, zu vermindern. Das feste Adsorbens, das die Zone 4 an deren aufstromwärts gelegener Grenze, der Raffinatausgangsstromleitung 5 verläßt, enthält im wesentlichen Desorbensmaterial in seinem selektiven Porenvolumen zusammen mit Raffinatmaterial·, das sich in dem nicht selektiven Hohlraumvolumen des Adsorbens befindet.

In Fä^en, in denen die Zone 4 nicht benutzt wird, ist es mög- ^ch, etwas von dem Raffinatstrom aus der Zone 1 direkt in die Zone 3 zu führen. In solchen Fä^en ist es erforderlich, daß die Zusammensetzung des Materials, das die Zone 1 über Leitung 11 verläßt und die Leitung 5 umgeht, im wesentlichen kein Raffinatmaterial enthäl·^ Das aus der Zone 1 abgezogene Anfangsraffinatmaterial· enthärt eine sehr hohe Konzentration an Desor-

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bensmaterial und kann von den Leitungen 10 und 11 in die Zone geführt werden. Der Fluß des Raffinatausgangsstromes, der das Verfahren über Leitung 5 verläßt, kann während dieser Zeit angehalten werden. Wenn der Strom, der durch die Leitungen 10 und 11 in die Zone 3 geht, eine merkliche Menge an Raffinatmaterial enthält, wird der Fluß in die Zone 3 über Leitung 10 angehalten, und der Raffinatausgangsstrom wird dann über Leitung 5 abgezogen. Während die Raffinatmaterialien durch Leitung 5 abgezogen werden, kann Desorbensmaterial aus einer äußeren Quelle in die Zone 3 über die Leitungen 9 und 10 geführt werden.

Die Eingangs- und Ausgangsleitungen 5, 6, 7, 8 und 9 enthalten während normalen Betriebs die betreffenden Ströme, wie sie oben beschrieben wurden. Um einen kontinuierlichen Betrieb zu gestatten, ist es erforderlich, daß die einzelnen Eingangs- und Ausgangsströme jeweils in der gleichen Richtung und meistens auch gleichzeitig weiter gewechselt werden. Durch Weiterwechseln des Eingangs- und Ausgangsstromes durch das Adsorbensbett ist es zusammen mit dem Erfordernis, daß die Endzonen (Adsorptionszone 1 und Pufferzone 4 oder Desorptionszone 3) eine Verbindungsleitung haben, möglich, die einzelnen Operationen, die in den verschiedenen Zonen stattfinden, kontinuierlich durchzuführen. Wenn die oben beschriebenen Zonen als Teilmengen durch das stationär liegende Adsorbensmaterial weitergewechselt werden, tritt das Adsorbens in der folgenden Reihenfolge mit der Adsorptionszone, der Reinigungszone, der Desorptionszone und der Pufferζone in Berührung.

Wenigstens ein Teil des Extraktausgangsstromes geht durch Leitung 8 zu der Fraktioniereinrichtung 15, die bei Fraktionier-

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bedingungen arbeitet, um einen Kopfstrom, welcher durch Leitung 16 geht, einen Seitenschnittstrom, der durch Leitung 17 geht, und einen Bodenstrom, der durch Leitung 18 geht, zu produzieren.

Wenigstens ein Teil des Raffinatausgangsstromes geht durch Leitung 5 zu der Fraktioniereinrichtung 19, die bei Fraktionierbedingungen arbeitet, um einen Kopfstrom, der durch Leitung 20 geht, einen Seitenschnittstrom, der durch Leitung 21 geht, und einen Bodenstrom, der durch Leitung 22 geht, zu produzieren.

Die Seitenschnittströme, die durch die Leitungen 17 und 21 gehen, vereinigen sich und gehen im Gemisch miteinander durch die Leitung 23 zu der Fraktioniereinrichtung 24. Die Fraktioniereinrichtung 24 arbeitet bei solchen Bedingungen, daß sie einen Kopfstrom, der durch Leitung 25 geht, und einen Bodenstrom, der durch Leitung 7 geht, erzeugt. Der Bodenstrom aus der Fraktioniereinrichtung 24 wird durch Leitung 7 zu der Zone 2 zurückgeführt. Der Kopfstrom aus der Fraktioniereinrichtung 24, der durch Leitung 25 geht, vereinigt sich mit dem Kopfstrom aus der Fraktioniereinrichtung 15, der durch Leitung 16 geht, und das Gemisch der beiden Kopfströme geht durch Leitung 26. Dieses Gemisch wird seinerseits mit dem Kopfstrom aus der Fraktioniereinrichtung 19 vereinigt, und dieses Gemisch aller drei Kopfströme geht nun durch Leitung 9 und wird als Desorbenseingangsstrom zu der Zone 3 zurückgeführt.

Erstes Desorbensmaterial, zweites Desorbensmaterial und Spülmittel aus Quellen von außen können dem Verfahren für das An-

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laufen des Verfahrens am Anfang oder zu Ergänzungszwecken durch die Leitungen 27, 28 bzw. 29 zugeführt werden.

Beispiel

Dieses Beispiel dient der Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung, und die Beschreibung bestimmter Verfahrensbedingungen, Flxeßgeschwxndigkeiten und Zusammensetzungen ist nicht dazu bestimmt, den Erfindungsgedanken zu beschränken. Das Beispiel wurde von einem Verfahrensablauf für eine industrielle Anlage genommen, die dazu bestimmt war, Normalparaffin von einer mit Wasserstoff behandelten Kerosinfraktion abzutrennen.

Betrachtet man zunächst den Adsorptionsabschnitt dieser Verfahrensausführung, so sieht man, daß dieser Abschnitt ein mit simuliertem Gegenstrom und feststehender Adsorbensschicht arbeitendes Kontaktsystem und eine Drehventilverteilereinrichtung verwendet, um den kontinuierlichen Kontakt eines Beschikkungsstromes und von Desorbensmaterialien mit in speziellen Zonen gehaltenem Adsorbens und ein kontinuierliches Abziehen eines Extrakt- und eines Raffinatausgangsstromes aus in den betreffenden Zonen gehaltenem Adsorbens zu bewirken. Das zu verwendende Adsorbens besteht aus 100 metrischen Tonnen Linde-SA-Molekular sieb, das in zwei in Reihe geschaltete Kammern eingefüllt wird, welche ihrerseits in 12 identische Betten unterteilt sind. Jedes Bett enthält eine Überfuhrungszapfstelle, an die eine Überführungsleitung angeschlossen wird, durch welche Material nach einem vorbestimmten Betriebskreislauf in ein Bett oder aus einem Bett gelangen kann. Die Kreislaufzeit für das Drehventil (oder für einen Betriebskreislauf) beträgt 50 Minuten. Es wird ein Vierzonensystem benutzt. Die Zonen 1,2 und 3

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enthalten jeweils sieben Adsorbensbetten, und die Zone 4 enthält drei Adsorbensbetten. Die Betriebstemperatur und der Betriebsdruck der Adsorbenskammer liegt bei 177° C bzw. 23,8 atü (350 psig), wobei die Adsorption und Desorption in der flüssigen Phase durchgeführt werden. Um ein Extraktprodukt (Normalparaffine) zu produzieren, das weniger als 0,05 Gewichts-% Beschickungsaromaten enthält, sind zwei Desorbensmaterialien zu verwenden. Das erste Desorbensmaterial ist ein Gemisch von C₀-Aromaten, das in die Zone 2 im Gemisch mit Isooctan als Spül-

mittel gelangt. Das in die Zone 2 kommende Gemisch besteht aus etwa 70 Volumen-% Isooctan und etwa 30 Volumen-% C_o-Aromaten

mit maximal etwa 1 Volumen-% des zweiten Desorbensmaterials. Während konstanten Verfahrensablaufes beträgt die Fließgeschwindigkeit dieses Gemisches 3164 Barrel je Strömungstag (BPSD). Das zweite Desorbensmaterial ist Normalpentan. Ein Gemisch von etwa 60 Volumen-% Normalpentan und etwa 40 Volumen-% Isooctan als Verdünnungsmittel und mit maximal 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials geht in die Zone 3. Während konstanter Betriebsbedingungen liegt die Fließgeschwindigkeit dieses Gemisches bei 7154 BPSD. Andere Fließgeschwindxgkeiten während konstanter Betriebsbedingungen liegen bei 5695 BPSD für den Beschickungsstrom in die Zone 1, bei 7299 BPSD für den Extraktausgangsstrom aus Zone 3 und bei 8312 BPSD für den Raffinatausgangsstrom aus Zone 1.

Betrachtet man nun die Fraktionierung und den Desorbensrückführteil dieses Verfahrens, so ist zu sagen, daß 7299 BPSD Extraktausgang s strom zu einer Extraktfraktionierkolonne geführt werden, die so arbeitet, daß sie 3836 BPSD Extraktkolonnen-Kopf-

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produkt, 2116 BPSD Extraktkolonnen-Nebenschnitt und 1347 BPSD Extraktkolonnenbodenprodukt oder Extraktprodukt produziert. Die Zusammensetzung des Kopfproduktes liegt bei 67,0 Mol-% Normalpentan und 33 Mol-% Isooctan, diejenige des Seitenschnittes bei 13,0 Mol-% Normalpentan, 73,6 Mol-% Isooctan und 13,4 MoI-^ Co-Aromaten und jene des Extraktproduktes bei etwa 99 Mol-% Normalparaffinen. Die Extraktkolonne hat einen Innendurchmesser von 1 800 mm und enthält 50 Ventilboden mit einem Abstand von 600 mm, wobei der Extraktausgangsstrom auf Boden 34 aufgegeben und der Nebenschnittstrom von Boden 20 entfernt wird. Die Betriebsdrücke liegen bei etwa 1,36, 1,50 und 1,77 atü (20, 22 und 26 psig), und die Betriebstemperaturen liegen bei etwa 101, 122 und 257 C an der Kolonnenspitze, dem Seitenschnittboden bzw. dem Kolonnenboden. Eine Raffinatausgangsstromfließgeschwindigkeit von 8312 BPSD wird zu einer Raffinatfraktionierkolonne gerichtet, die so arbeitet, daß sie 2516 BPSD Raffinatkolonnenkopf produkt, 1438 BPSD Raffinatkolonnenseitenschnitt und 4358 BPSD Raffinatkolonnenbodenprodukt liefert. Die Zusammensetzung des Kopfproduktes liegt bei 66,7 Mol-% Normalpentan und 33,3 Mol-% Isooctan, die des Seitenschnittes bei 6,9 Mol-% Normalpentan, 42,9 Mol-% Isooctan und 50,2 Mol-% Cg-Aromaten und jene des Bodenproduktes bei 1,2 Mol-% Normalparaffinen, 29,2 Mol-% Naphthenen, 45,0 Mol-% Beschickungsisoparaffinen und 24,6 Mol-% Beschickungsaromaten. Die Raffinatkolonne hat einen Innendurchmesser von 2200 mm und enthält 60 Ventilboden mit einem Abstand von 600 mm, wobei der Raffinatausgangsstrom auf Boden 38 aufgegeben und der Seitenschnittstrom bei Boden 20 entfernt wird. Die Betriebsdrücke liegen bei etwa 1,36,

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1,50 und 1,84 atü (20, 22 und 27 psig) und die Betriebstemperaturen bei etwa 101, 138 und 270 C an der Kolonnenspitze, dem Seitenschnittboden bzw. dem Kolonnenboden.

Der Extraktkolonnenseitenschnitt und der Raffinatkolonnenseitenschnitt werden zusammen mit 413 BPSD eines Gemisches von Isooctan und (!„-Aromaten, das als Dichtungsmittel für das Drehventil verwendet wird, im Gemisch zu der Desorbensaufspaltfraktionierkolonne geführt, die so arbeitet, daß sie 802 BPSD Aufspaltkolonnenkopfprodukt und 3164 BPSD Aufspaltkolonnenbodenprodukt liefert. Die Zusammensetzung des Kopfproduktes liegt bei 44,6 Mol-% Normalpentan und 45,4 Mol-% Isooctan, während jene des Bodenproduktes bei 62,2 Mol-% Isooctan und 37,8 Mol-% Co~Aromaten liegt. Die Desorbensaufspaltkolonne hat einen Innendurchmesser von 100 mm und 25 Ventilboden mit einem Abstand von 600 mm, wobei die Kolonnenbeschickung auf Boden 16 aufgegeben wird. Der Betriebsdruck liegt bei etwa 1,7 und 1,97 atü (25 und 29 psig), und die Betriebstemperaturen liegen bei etwa 119 und 156 C für die Kolonnenspitze bzw. den Kolonnenboden. Das Desorbensaufspaltkolonnenbodenprodukt wird zu der Zone 2 des Adsorptionsabschnittes zurückgeführt, und das Desorbensaufspaltkolonnenkopfprodukt wird zusammen mit dem Extraktkolonnenkopfprodukt und dem Raffinatkolonnenkopfprodukt zu der Zone 3 des Adsorptionsabschnittes zurückgeführt.

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Claims (13)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem diese und Isoparaffine enthaltenden Gemisch, indem man

a) einen Nettofließmittelfluß durch eine Säule eines Adsorbens in einer einzigen Richtung aufrechterhält, wobei die Säule wenigstens drei Zonen mit getrennten Betriebsfunktionen darin enthält und diese Zonen in Reihe miteinander und mit den Endzonen der Säule derart verbunden sind, daß man eine ununterbrochene Verbindung dieser Zonen bekommt,

b) in der Säule eine Adsorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Beschickungseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und einem Raffinatausgangsstrcm an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,

c) unmittelbar aufstromwärts von dieser Adsorptionszone eine Reinigungszone aufrechterhält, wcbei diese Reinigungszone durch das Adsorbens zwischen einem Extraktausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone und dem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone definiert ist und die Reinigungszone aufstromwärts von dem Beschickungseingangsstrom einen Spülmitteleingangsstrom aufweist,

d) unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone eine Desorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Desorbenseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Zone und dem Extraktausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,

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e) ein Spülmittel, das eine Verbindung vom Raffinattyp umfaßt, in die Reinigungszone einführt,

f) den Beschickungsstrom in die Adsorptionszone bei Adsorptionsbedingungen einführt, die die selektive Adsorption der Normalparaffine durch das Adsorbens bewirken, und einen Isoparaffine, Spülmittel und ein nachfolgend definiertes Desorbensmaterial aus der Adsorptionszone umfassenden Raffinatausgangsstrom abzieht,

g) ein Desorbensmaterial in die Desorptionszone bei Desorptionsbedingungen einführt und so Normalparaffine von dem Adsorbens in der Desorptionszone verdrängt und einen Normalparaffine, Spülmittel und Desorbensmaterial aus der Desorptionszone umfassenden Extraktausgangsstrom abzieht,

h) wenigstens einen Teil des Extraktausgangsstromes zu einer ersten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Extraktausgangsstrom bei ersten Fraktionierbedingungen unter Bildung eines ersten, ein Gemisch von Spülmittel und Desorbensmaterial umfassenden Kopfstromes und einer ersten, Normalparaffine umfassenden Bodenfraktion fraktioniert,

i) wenigstens einen Teil des Raffinatausgangsstromes zu einer zweiten Fraktioniereinrichtung führt und darin den Raffinatausgangsstrom bei zweiten Fraktionierbedingungen unter Bildung eines zweiten, ein Gemisch von Spülmittel und De-.sorbensmaterial umfassenden Kopfstromes und einer zweiten, Isoparaffine umfassenden Bodenfraktion fraktioniert,

j) in einer dritten Fraktioniereinrichtung, die auf dritten Fraktionierbedingungen gehalten wird, ein Gemisch von Spülmittel und Desorbensmaterial unter Erzeugung eines dritten.

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, 264944?

Desorbensmaterial umfassenden Kopfstromes und einer dritten, Spülmittel umfassenden Bodenfraktion fraktioniert, k) wenigstens einen Teil dieses dritten Kopfstromes zu der De-

sorptionszone zurückführt,
1) wenigstens einen Teil dieser dritten Bodenfraktion zu der Reinigungszone zurückführt,

m) periodisch den Eingangsstrom, Raffinatausgangsstrom, Desorbenseingangsstrom und Extraktausgangsstrom durch die Säule von Adsorbensteilchen in Äbstromrichtung bezüglich des Fließmittelflusses in der Adsorptionszone vorrückt und so ein Weiterschalten der Zonen durch die Adsorbensmasse bewirkt und Extraktausgangs- und Raffinatausgangsströme erzeugt,

dadurch gekennzeichnet, daß man I) einen Seitenschnittstrom, der Spülmittel und Desorbensmaterial umfaßt, aus der ersten oder zweiten Fraktioniereinrichtung entfernt, wobei dieser Seitenschnittstrom eine geringere Konzentration an Desorbensmaterial als entweder der erste Kopfstrom oder der zweite Kopfstrom enthält, II) wenigstens einen Teil dieses Seitenschnitt stromes zu der dritten Fraktioniereinrichtung, die auf Fraktionierbedingungen gehalten wird, führt und darin den Seitenschnittstrom in den dritten Kopfstrom und die dritte Bodenfraktion auftrennt und III) wenigstens einen Teil jeweils des dritten Kopfstromes, des ersten Kopfstromes und des zweiten Kopfstromes im Gemisch miteinander zu der Desorptionszone führt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Abtrennung von Normalparaffinen von einem diese, Isoparaffine und aromatische Kohlenwasserstoffe umfassenden Gemisches, indem man

a) einen Nettofließmittelfuß durch eine Säule eines Adsorbens in einer einzigen Richtung aufrechterhält, wobei die Säule wenigstens drei Zonen mit getrennten Betriebsfunktionen darin enthält und diese Zonen in Reihe miteinander und mit den Endzonen der Säule derart verbunden sind, daß man eine ununterbrochene Verbindung dieser Zonen bekommt.

b) in der Säule eine Adsorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Beschickungseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone und einem Raffinatausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,

c) unmittelbar aufstromwärts von dieser Adsorptionsζone eine Reinigungszone aufrechterhält, wobei diese Reinigungszone durch das Adsorbens zwischen einem Extraktausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone und dem Beschickungseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Reinigungszone definiert ist und die Reinigungszone aufstromwärts von dem Beschicküngseingangsstrom einen Spülmitteleingangsstrom aufweist,

d) unmittelbar aufstromwärts von der Reinigungszone eine Desorptionszone aufrechterhält, die durch das Adsorbens zwischen einem Desorbenseingangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Zone und dem Extraktausgangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze dieser Zone definiert ist,

dadurch gekennzeichnet, daß man

e) den Beschickungsstrom in die Adsorptionszone bei Adsorptionsbedingungen einführt und so die selektive Adsorption von Normalparaffinen und Aromaten durch AdsorbenstLn dieser Zone bewirkt,

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f) in die Reinigungszone ein Gemisch eines ersten Desorbensmaterials und eines Spülmittels einführt und darin bei ersten Desorptionsbedingungen Aromaten von dem Adsorbens desorbiert,

g) aus der Adsorptionszone einen Beschickungsisoparaffine und aromatische Kohlenwasserstoffe umfassenden Raffinatausgangsstrom, Spülmittel und erstes Desorbensmaterial abzieht,

h) einen zweites Desorbensmaterial umfassenden Desorbenseingangsstrom in die Desorptionszone einführt und darin bei zweiten Desorptionsbedingungen Normalparaffine von dem Adsorbens desorbiert,

i) einen Normalparaffine, Spülmittel und zweites Desorbensmaterial umfassenden Extraktausgangsstrom von der Desorptionszone abzieht,

j) wenigstens einen Teil des Extraktausgangsstromes zu einer ersten Fraktioniereinrichtung führt und darin bei ersten Fraktionierbedingungen den Extraktausgangsstrom unter Bildung eines ersten, ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbensmaterial und zweitem Desorbensmaterial umfassenden Kopfstromes und einer ersten, Normalparaffine umfassenden Bodenfraktion fraktioniert,

k) wenigstens einen Teil des Raffinatausgangsstromes zu einer zweiten Fraktioniereinrichtung führt und darin bei zweiten Fraktionierbedingungen den Raffinatausgangsstrom unter Bildung eines zweiten, ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbensmaterial und zweitem Desorbensmaterial umfassenden Kopfstromes und einer zweiten, Isoparaffine und Beschickungsaroma ten umfassenden Bodenfraktion fraktioniert,

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1) in einer dritten Praktioniereinrichtung, die auf dritten Fraktionierbedingungen gehalten wird, ein Gemisch von Spülmittel, erstem Desorbensmaterial und zweitem Desorbensmaterial unter Bildung eines dritten. Spülmittel und zweites Desorbensmaterial umfassenden Kopfstromes und einer dritten. Spülmittel und erstes Desorbensmaterial umfassenden Bodenfraktion fraktioniert,

m) wenigstens einen Teil des dritten Kopfstromes zu der Desorptionszone zurückführt,

n) wenigstens einen Teil der dritten Bodenfraktion zu der Reinigungszone zurückfuhrt und

o) periodisch den Beschickungseingangsstrom, Raffinatausgangsstrom, Desorbensexngangsstrom und Extraktausgangsstrom durch die Säule von Adsorbensteilchen in Abstromrichtung bezüglich des Fließmittelflusses in der Adsorptionszone vorrückt und so ein Weiterschalten der Zonen durch die Adsorbensmasse und die Bildung von Extraktausgangs- und Raffinatausgangsströmen bewirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Beschickungsstrom verwendet, dessen Kohlenstoffatomzahl im Bereich von etwa 6 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen je Molekül liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Adsorbens einen Zeolith, vorzugsweise einen Zeolith 5A verwendet.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich unmittelbar oberhalb der Desorptionszone eine

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— wi — ■ ·

Pufferzone aufrechterhält, die als das Adsorbens zwischen dem Desorbenseingangsstrom an einer abstromwärts gelegenen Grenze der Pufferzone und einem Raffinatausgangsstrom an einer aufstromwärts gelegenen Grenze der Pufferzone definiert ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Desorbensmaterial Normalparaffine mit einem anderen Siedepunkt als dem der Normalparaffine in dem Beschickungsstrom verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Adsorptions- und Desorptionsbedingungen anwendet, die eine Temperatur im Bereich von etwa 40 bis etwa 250 C und einen Druck von etwa Atmosphärendruck bis etwa 34 atü (500 psig) einschließen.

8. Verfahren nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als erstes Desorbensmaterial einen aromatischen Kohlenwasserstoff mit einem anderen Siedepunkt als dem der aromatischen Kohlenwasserstoffe im Beschickungsstrom, vorzugsweise Benzol, Toluol, Äthylbenzol und/oder Dixylolisomeren verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ein erstes Desorbensmaterial verwendet, das etwa 5 bis 100 Volumen-% des Gemisches von Spülmittel und erstem, in die Reinigungszone eingeführtem Desorbensmaterial umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man ein zweites Desorbensmaterial verwendet, das Normalparaffine mit einem anderen Siedepunkt als dem der Normalparaffine in dem Beschickungsstrom, vorzugsweise Normalpentan, umfaßt.

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11. Verfahren nach Anspruch 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte, zu der Reinigungszone zurückgeführte Bodenfraktion weniger als etwa 1 Volumen-% des zweiten Desorbensmaterial enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch des ersten, zweiten und dritten Kopfstromes, das zu der Desorptionszone geführt wird, weniger als etwa 0,1 Volumen-% des ersten Desorbensmaterials enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Bodenfraktion weniger als etwa 0,05 Gewichts-% an Beeschickungsaromaten enthält.

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