DE69023764T2 - Verfahren zur Trennung durch Adsorption von 2,6- oder 3,5-Diethyltoluol aus einer Mischung davon mit einem anderen Diethyltoluolisomer. - Google Patents
Verfahren zur Trennung durch Adsorption von 2,6- oder 3,5-Diethyltoluol aus einer Mischung davon mit einem anderen Diethyltoluolisomer.Info
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Description
- Das technische Gebiet, mit dem sich diese Erfindung befaßt ist die adsorptive Festbetttrennung isomerer Gemische von Diethyltoluol (DET). Spezieller betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abtrennung besonderer Isomere von DET, speziell von 2,6- und 3,5-Diethyltoluol von anderen Diethyltoluolisomeren durch Verwendung eines Festbettadsorptionssystems.
- Die 2,6- und 3,5-Diethyltoluolisomeren sind wichtige Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Diethyltoluoldiaminen, von denen sich Polyharnstoffe und Polyurethane herleiten. 2,6- und 3,5-Diethyltoluol finden auch Anwendung als ein Desorbensmaterial in bestimmten adsorptiven chromatographischen Trennungen, z. B. von p-Xylol von seinen Isomeren und p- Xylol von Gemischen von C&sub8;- und C&sub9;-Aromaten (US-A-4 864 06).
- In der Trenntechnik ist bekannt, daß bestimmte kristalline Aluminosilikate verwendet werden können, um Kohlenwasserstofftypen von deren Gemischen abzutrennen. Weiterhin wurden Zeolithe X und Y in einer Reihe von Verfahren verwendet, um einzelne Kohlenwasserstoffisomere abzutrennen (US-A-3 864 416, US-A-3 943 184, US-A-4 051192, US-A-4 423 279, US-A-4 482 777). Es kamen jedoch keine früher veröffentlichten adsorptiven chromatographischen Trennverfahren zur Trennung von Diethyltoluolisomeren ans Tageslicht.
- Es ist jedoch bekannt, daß kristalline Aluminosilikate oder Zeolithe, die in anderen adsorptiven oder chromatographischen Trennungen verschiedener Gemische verwendet werden, in der Form von Agglomeraten mit hoher physikalischer Festigkeit und Abriebbeständigkeit hergestellt werden können. Verfahren zur Formung der kristallinen Pulver zu solchen Agglomeraten schließen die Zugabe eines anorganischen Bindemittels, allgemein eines Tons, der ein Siliciumdioxid und Aluminiumoxid umfaßt zu dem äußerst reinen Zeolithpulver in feuchtem Gemisch ein. Das vermengte Gemisch von Ton und Zeolith wird zu zylindrischen Pellets extrudiert oder zu Perlen geformt, die anschließend calciniert werden, um den Ton in ein amorphes Bindemittel großer mechanischer Festigkeit umzuwandeln. Als Bindemittel werden allgemein Tone vom Kaolint yp, wasserdurchlassige organische Polymere oder Kieselsaure verwendet.
- Die Erfindung schließt hier die Verwendung solcher Agglomerate als Adsorptionsmittel in einem chromatographischen Verfahren ein, welches in Fest oder Bewegtadsorptionsbett systemen durchgefuhrt werden kann. Das bevorzugte System fur diese Trennung ist ein simuliertes Gegenstrombewegtbettsy< tem, wie es von Broughton in der US-Patentschrift 2 985 589 beschrieben ist. Zyklisches Vorrucken der Eingangs und Ausgangsstrome kann mit einem Verteilersystem erfolgen, welches ebenfalls bekannt ist, z. B. mit Drehscheibenventilen, die in den US-Patentschriften 3 040 777 und 3 422 848 beschrieben sind. Anlagen, die diese Grundsätze benutzen, sind in Größen im Bereich von Pilotanlagenmaßstab (deRosset in US-Patentschrift 3 706 812) bis zu industriellem Maßstab mit Fließgeschwindigkeiten von einigen Millilitern je Stunde bis zu vielen tausenden Kubikmetern je Stunde üblich.
- In einigen hier erläuterten Fällen ist es auch erforderlich, Komponenten der Beschickung in drei Produktströmen zu entfernen, um unerwünschte Komponenten der Beschickung in einem Zwischenstrom aus den Extrakt- und Raffinatströmen zu entfernen. Dieser Zwischenstrom kann als ein zweiter Raffinatstrom, wie in der US-Patentschrift 4 313 015, oder ein zweiter Extraktstrom, wie in der US-Patentschrift 3 723 302, bezeichnet werden. Dieser Fall tritt auf, wenn eine Verunreinigungskomponente in der Beschickung stärker adsorbiert wird als das erwünschte Produkt oder wenn zwei Produktströme erwünscht sind und zusätzliches Material in der Beschickung in einem Zwischenstrom entfernt werden kann. Im letzteren Fall wird, wenn es erwünscht ist, die Konzentration der Verunreinigungskomponente in dem Produkt so niedrig wie möglich zu halten, ein erster Extrakt abgenommen, der eine hohe Konzentration der erwünschten Komponente und eine niedrigere Konzentration des Verunreinigungsproduktes besitzt, wonach ein zweiter Extrakt an einem Punkt in der Extraktzone zwischen dem Desorbenseinlaß und dem ersten Extraktpunkt abgezogen wird, der eine hohe Konzentration der Verunreinigung und eine niedrigere Konzentration des erwünschten Produktes enthält. Es kann unnötig sein, ein zweites Desorbens zu verwenden, wenn das Desorbens in der Lage ist, zunächst das schwach gehaltene Produkt zu desorbieren und dann die restlichen stärker gehaltenen Verunreinigungen zu desorbieren.
- Einige hier diskutierte Trennungsfälle können ein zweistufiges Verfahren erfordern, bei dem eine Trennung der ersten Stufe in der Abweisungsart betrieben wird, um ein hochgereinigtes Raffinatprodukt, z. B. 3,5-DET, zu erhalten, und der Extrakt aus der ersten Stufe in der gleichen oder einer anderen Säule mit der gleichen Adsorbens/Desorbens-Kombination wiederverarbeitet wird, um die am festesten adsorbierte Komponente, das Extraktprodukt, z. B. 2,6-DEt, von den dazwischengehaltenen Komponenten der Beschickung abzutrennen. Die Trennungen können auch umgekehrt werden, wobei die erste Stufe der Trennbetrieb ist, um ein hochgereinigtes Extraktprodukt, z. b. 2,6-DET, zu erhalten, und ein zweites Adsorbens mit dem Raffinat der ersten Stufe in Abweisungsart behandelt wird, um ein hochgereinigtes Raffinatprodukt der zweiten Stufe, z. B. 3,5-DET, zu erhalten. Die letztere Abwandlung ist ähnlich jener, die von derosset in der US-Patentschrift 4 213 913 beschrieben und aus dieser Patentschrift verständlich ist.
- Die Erfindung kann auch in einem Gegenstromverfahren mit lmpulsansatz oder kontinuierlich durchgeführt werden, wie in den US-Patentschriften 4 159 284 bzw. 4 402 832 beschrieben ist. Das in der Patentschrift 4 402 832 beschriebene kontinuierliche Verfahren kann auch so arbeiten, daß man drei Produktströme erhält, wie oben erwähnt ist.
- Die Funktionen und Eigenschaften von Adsorbentien und Desorbentien in der chromatographischen Trennung flüssiger Komponenten sind bekannt, doch wird hierzu auf Zinnen et al, US-Patentschrift 4 642 397 Bezug genommen.
- Obwohl zahlreiche Verwendungen für DET-Isomere oder Gemische hiervon bekannt sind, z. B. als Vorläufer von Reaktionspartnern, wie Härtungsmittel oder Isocyanate zur Herstellung von Polyurethanen, z. B. Diethyltoluoldiamin und Diethyltoluoldiisocyanat, fand man kürzlich, daß sie äußerst vorteilhafte schwere Desorbentien für ein chromatographisches Verfahren zur Abtrennung von para-Xylol von Xylolisomerengemischen sind. DET-Isomerendesorbentien sind insbesondere für die Trennung von Xylolgemischen bevorzugt die auch C&sub9;-Aromaten enthalten, welche letztere schwierig von p-Diethylbenzol (p-DEB) abzutennen sind, welches ein häufig beschriebenes Desorbens für die Verwendung bei dieser Anwendung ist.
- Derzeit werden Gemische von DET-Isomeren bei der Herstellung von Polyurethanvorläufern verwendet, doch wäre es äußerst erwünscht, die Vorläufer aus sehr reinen Einzelisomeren von DET herzustellen, um höhere Ausbeuten des erwünschten Reaktionspartners zu erhalten. Außerdem kann die Ausbeute einzelner DET-Isomere durch Isomerisieren des Raffinatisomergemisches bei Isomerisierungsbedingungen mit einem für ein spezielles Isomer ausgewählten Isomerisierungskatalysator, wie beispielsweise Zeolithen, die Spurenmetalle enthalten, wie in der Technik bekannt ist, und Rückführen des Raffinats mit erhöhter Konzentration eines der Isomeren mit der Beschickung zu dem laufenden Verfahren erhöht werden.
- In kurzer Zusammenfassung ist die Erfindung bei einer Ausführungsform ein chromatographisches Verfahren zur Abtrennung von 2,6- oder 3,5-DET von einem Gemisch desselben mit wenigstens einem anderen DET-Isomeren von Diethyltoluol. Das Verfahren besteht darin, daß man das DET-Isomerengemisch bei Adsorptionsbedingungen mit einem Adsorbens aus den folgenden Gruppen:
- A. mit einem Kaliumkation ausgetauschter Zeolith X,
- B. mit Natrium oder Kupfer ausgestauschter Zeolith X oder mit Kupfer, Natrium, Barium oder Calcium ausgetauscher Zeolith Y und
- C. mit Barium oder Lithium oder mit Kalium und Barium ausgetauschter Zeolith X oder mit Kalium, Natrium, Barium oder Galcium ausgetauschter Zeolith Y behandelt, dabei selektiv eines der in der Beschickung enthaltenen DET-Isomeren darauf adsorbiert und wenigstens ein relativ nichtadsorbiertes DET-Isomeres aus der Berührung mit dem Adsorbens unter Bildung eines Raffinatstromes entfernt oder eluiert. Ein Extraktstrom, der das adsorbierte DET Isomere enthalt, wird danach gewonnen, indem man das angereicherte Adsorbens Desorptionsbedingungen mit einem Desorbensmaterial unterwirft, welches monozyklischen alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoff, wie p-Xylol, p-Diethylbenzol, m-Diethylbenzol, Toluol oder p-Cymol umfaßt.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung wie oben in der ersten Ausführungsform beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß die Beschickung 3,5-DET enthält, das Adsorbens auf jene beschränkt ist, die in Gruppe A genannt sind, das adsorbierte Isomere 3,5-DET ist, der Extraktstrom reich an 3,5-DET ist und der Raffinatstrom in bezug auf die Beschickung an 3,5-DET verarmt ist.
- Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung wie oben in der ersten Ausführungsform beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß die Beschickung 2,6-DET enthält, das Adsorbens auf jene beschränkt ist, die in Gruppe B angegeben sind, das adsorbierte Isomere 2,6-DET ist, der Extraktstrom reich an 2,6-DET ist und der Raffinatstrom in bezug auf die Beschickung an 2,6-DET verarmt ist.
- In einer dritten bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung wie oben in der ersten Ausführungsform beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß die Beschickung 3,5-DET enthält das Adsorbens auf jene beschränkt ist, die in der Gruppe C aufgeführt sind, das nichtadsorbierte Isomere 3,5-DET ist, der Extraktstrom an 3,5-DET verarmt ist und der Raffinatstrom in bezug auf die Beschickung an 3,5-DET angereichert ist.
- Mit einem Adsorbens, wie jenen, die oben in der Gruppe C aufgelistet sind, welche in Kombination mit einem Desorbensflüssigkeitsgemisch selektiv alle DET-Isomeren mit Ausnahme von 3,5-DET adsorbieren, welches relativ unadsorbiert bleibt und welches nahe dem Hohlraumvolumen eluiert, wird 3,5-DET als Raffinat eluiert und werden andere Komponenten adsorbiert und als Extrakt durch Desorption mit dem Desorbens eluiert. Diese sogenannte abweisende Trennungsart ist besonders erwünscht, wo das 3,5-DET die Hauptkomponente ist, da der Energiebedarf geringer und die erforderliche Adsorbenskapazität je Einheit des Entnahmeproduktes geringer sind
- Eine Gruppe von Adsorbentien, auf welcher 2,6-DET am festesten selektiv adsorbiert wird, besteht aus jenen Adsorbentien, die wir oben in Gruppe B aufgelistet haben, und in diesem Falle wird 2,6-DET in dem Extrakt und werden die anderen DET-Isomeren in dem Raffinat gewonnen. Das Desorbens wird unter p-DEE3, m-DEB und Toluol ausgewählt.
- Eine andere Gruppe von Adsorbentien, die am wenigsten stark 3,5-DET adsorbiert, besteht aus Zeolithen Y, die mit Natrium, Calcium oder Barium ausgetauscht sind. Mit dieser Gruppe von Adsorbentien sind die bevorzugten Desorbentien Toluol, p-DEB und m-DEB sowie p-Xylol. Es wurde nun festgestellt, daß diese Adsorbentien das Selektivitätsbild derart verändern, daß das 2,6-DET das am stärksten adsorbierte Isomere ist und 3,5-DET das am wenigstens stark adsorbierte oder abgewiesene Isomere ist.
- Andere Ausführungsformen unserer Erfindung schließen Einzelheiten bezüglich der Beschickungsgemische, Adsorbentien, Desorbensmaterialien und Betriebsbedingungen ein, die alle in der folgenden Diskussion jedes der Aspekte der vorliegenden Erfindung beschrieben sind.
- Fig. 1 eine Chromatographaufzeichnung der Abtrennung von 2,6-DET von einem Gemisch von DET-Isomeren mit Zeolith NaX-Adsorbens und einem Desorbens, das 30 Vol.-% p-DEB und 70 Vol.-% Isooctan umfaßt.
- Fig. 2 ist eine ähnliche chromatographische Aufzeichnung, um die Abtrennung von 3,5-DET durch ein abweisendes Trennverfahren unter Verwendung eines Adsorbens BaY und eines Desorbens von 30 Vol.-% DEB/70 Vol.-% n-Heptan zu erläutern. Diese Figur erläutert auch eine Ausführungsform der Erfindung, in welcher 2,6-DET das am festesten adsorbierte Isomere ist, was daher eine Gewinnung von 3,5-DET und 2,6- DET in gereinigter Form im gleichen Verfahren erlaubt.
- Fig. 3 ist eine chromatographische Aufzeichnung, um die Abtrennung von 3,5-DET durch ein abweisendes Trennverfahren unter Verwendung eines mit Ba ausgetauschten Faujasit X-Adsorbens und eines Gemisches von 30 Vol.-% p-Xylol und 70 Vol.-% n-Heptan als Desorbens zu erläutern.
- Fig. 4 und Fig. 5 sind chromatographische Aufzeichnungen ähnlich Fig. 2, wonach sowohl 2,6-DET als auch 3,5-DET abgetrennt und in dem Extrakt bzw. Raffinat getrennt gewonnen werden können, in Fig. 4 mit Zeolith NaY-Adsorbens und p-DEB-Desorbens und in Fig. 5 mit einem Zeolith CaY-Adsorbens und 30 % m-DEB in n-Heptan als Desorbens.
- Fig. 6 ist eine chromatographische Aufzeichnung der Abtrennung von 3,5-Diethyltoluol von einem Gemisch von DET-Isomeren mit Zeolith KX-Adsorbens und einem 30 % p-DEB und 70 % Isooctan umfassenden Desorbens.
- Fig. 7 ist eine chromatographische Aufzeichnung ähnlich Fig. 1 mit der Ausnahme, daß das Desorbens 100 %iges p-Cymol ist.
- In dem Verfahren dieser Erfindung verwendete Adsorbentien umfassen spezielle kristalline Aluminosilikate oder Molekularsiebe, nämlich Zeolithe X und Y. Die Zeolithe haben bekannte Käfigstrukturen, in welchen die Aluminiumoxid- und Siliciumdioxidtetraeder in einem offenen dreidimensionalen Netz innig miteinander verbunden sind, um käfigartige Strukturen mit fensterartigen Poren zu bilden. Die Tetraeder sind durch anteilige Sauerstoffatome vernetzt, wobei Räume zwischen den Tetraedern vor der Teil- oder Gesamtdehydratisierung dieses Zeoliths von Wassermolekülen eingenommen werden. Die Dehydratisierung dieses Zeoliths führt zu Kristallen, die mit Zellen mit Molekülabmessungen vernetzt sind, und somit ist die Trennung, die sie bewirken, im wesentlichen von Unterschieden zwischen den Größen der Beschickungsmoleküle abhängig, wie beispielsweise wenn kleinere Normalparaffinmoleküle von größeren Isoparaffinmolekülen durch ein feinteiliges Molekularsieb abgetrennt werden. In dem Verfahren dieser Erfindung ist jedoch der Begriff "Molekularsiebe", obwohl er in weitem Umfang verwendet wird, nicht genau geeignet, da die Trennung der speziellen aromatischen Isomeren offensichtlich eher von Unterschieden der elektrochemischen Anziehung der verschiedenen Isomeren und dem Adsorbens als von reinen physikalischen Größenunterschieden zwischen den Isomermolekülen abhängig ist.
- In hydratisierter Form schließen die kristallinen Aluminosilikate Zeolithe vom Typ X ein, welche durch die nachfolgende Formel 1 ausgedrückt in Oxidmolen wiedergegeben werden:
- worin "M" ein Kation mit einer Wertigkeit von nicht mehr als 3 ist, welches die Elektrovalenz des Tetraeders ausgleicht und allgemein als ein austauschbares Kation bezeichnet wird, "n" die Wertigkeit des Kations wiedergibt und "y", welches die Mole Wasser angibt, einen Wert bis zu etwa 9 je nach der Identität "M" und dem Hydratationsgrad des Kristalles ist. Wie aus Formel 1 ersichtlich ist, ist das Molverhältnis SiO&sub2;/Al&sub2;O&sub3; 2,5 0,5. Wenn der Zeolith X anfänglich hergestellt wird, ist das Kation "M" gewöhnlich vorherrschend Natrium, d. h. das überwiegende Kation an den austauschbaren kationischen Stellen ist Natrium, und der Zeolith wird daher als ein Natriumzeolith X bezeichnet. Je nach der Reinheit der verwendeten Reaktionspartner zur Herstellung des Zeoliths können jedoch als Verunreinigungen auch andere der oben erwähnten Kationen vorliegen.
- Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher 3,5-DET im wesentlichen unadsorbiert bleibt und als ein Raffinatprodukt gewonnen wird, werden brauchbare Adsorbentien gebildet, wenn das Natriumkation eines Zeoliths X, wie hergestellt, im wesentlichen vollständig durch Barium, Lithium oder Gemische von Barium und Kalium einem Kationenaustausch unterzogen wird. Bei einer anderen Ausführungsform, bei welcher 2,6-DET selektiv durch das Adsorbens adsorbiert wird, werden brauchbare Adsorbentien gebildet, wenn das Kation eines Zeoliths X gegen Kupfer oder Natrium ausgetauscht wird (d. h. die ursprüngliche Form, wie hergestellt). Bei noch einer anderen Ausführungsform, bei der 3,5-DET selektiv adsorbiert wird, ist das bevorzugte Adsorbens mit Kalium ausgetauschter Zeolith X.
- Der Zeolith mit der Struktur vom Typ Y kann in der hydratisierten oder teilweise hydratisierten Form ähnlich in Mol Oxiden in der nachfolgenden Formel 2 wiedergegeben werden:
- worin "M", "n" und "y" gleich wie oben sind und "w" ein Wert größer als etwa 3 bis zu etwa 5 ist. Das Molverhältnis SiO&sub2;/Al&sub2;O&sub3; für Zeolithe mit der Struktur vom Typ Y kann somit etwa 3 bis etwa 6 sein. Für beide Zeolithe kann das Kation "M" eines oder mehrere verschiedener Kationen sein, doch ist das Kation "M", wenn die Zeolithe vom Typ Y anfangs hergestellt werden, auch gewöhnlich vorherrschend Natrium. Der vorherrschend Natriumkationen an den austauschbaren kationischen Stellen enthaltende Zeolith vom Typ Y wird daher als mit Natrium ausgetauschter Zeolith vom Typ Y oder als Zeolith NaY bezeichnet. Je nach der Reinheit der Reaktionspartner, die zur Herstellung des Zeoliths verwendet werden, können jedoch als Verunreinigungen auch andere der oben erwähnten Kationen vorliegen.
- Bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung wird 2,6-DET selektiv von einem mit Barium oder Kupfer ausgetauschten Zeolith Y adsorbiert oder kann 3,5-DET in einer abweisenden Trennung mit einem Zeolith Y in der Natriumform oder mit Barium oder Kalium ausgetauscht gewonnen werden.
- Bei weiteren Ausführungsformen, bei denen die austauschbaren Kationstellen mit bestimmten Kationen ausgetauscht sind, wird die Selektivitätsreihenfolge überraschend geändert, so daß 2,6-DET das am stärksten adsorbierte DET-Isomere ist, während 3,5-DET das abgewiesene oder am wenigsten stark adsorbierte DET-Isomere ist. Mit anderen Worten, beide Arten können mit einem chromatographischen Verfahren unter Verwendung des gleichen Adsorbens isoliert werden, und es ist weiterhin möglich, beide abgewiesenen und am stärksten adsorbierten Isomeren in einem einzigen Verfahren zu gewinnen. Die Adsorbentien, bei denen erkannt wurde, daß die Selektivitätsreihenfolge die oben beschriebene ist, sind Zeolithe Y, die einem Kationenaustausch mit Natrium- (d. h. in der Anfangsform wie hergestellt), Calcium- oder Bariumkationen unterzogen sind. Im Falle von mit Barium ausgetauschtem Zeolith Y wird die Abtrennung von 2,6-DET von dem 2,3-DET-Isomeren in dem Extrakt als etwas beiläufig angesehen, obwohl machbar, doch wenn eine Beschickung verwendet würde, in welcher wenig oder kein 2,3-DET vorliegt, ist die Trennung recht gut. Die Beschikkungsherstellung könnte entweder eine Entfernung von 2,3-DET vor der Trennung oder eine Isomerisierung zur Umwandlung von 2,3-DET in ein anderes Isomeres oder eine Modifizierung der Reaktionsbedingungen, z. B. Auswahl des Katalysators, um die Bildung von 2,3-DET zu minieren, einschließen. In einigen Fällen könnte es annehmbar sein, beispielsweise als ein bevorzugtes Gemisch für die Verwendung als ein Desorbens bei der Abtrennung von p-Xylol von seinen Isomeren und Ethylbenzol einen 2,6-DET-Extrakt herzustellen, der wesentliche Mengen an 2,3-DET und/oder 2,5-DET enthält.
- Typische in Trennverfahren verwendete Adsorbentien enthalten das kristalline Zeolithmaterial in einer amorphen Matrix oder einem amorphen Bindemittel dispergiert mit Kanälen und Hohlräumen darin, die einer Flüssigkeit den Zugang zu dem kristallinen Material ermöglichen. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Ton oder Gemische hiervon sind typische anorganische Substanzen solcher Matrixmaterialien. Organische Materialien, wie Polymere von Styrol/- Divinylbenzol, werden auch als eine Matrix verwendet. Das Bindemittel unterstützt die Bildung oder Agglomerierung der kristallinen Teilchen, die sonst ein feines Pulver umfassen würden.
- Das Adsorbens kann somit in der Form von Teilchen, wie Extrudaten, Aggregaten, Tabletten, Makrokugeln oder Granalien mit einem erwünschten Teilchengrößenbereich, vorzugsweise von etwa 16 bis etwa 60 Maschen (Standard-US-Maschenreihe), was einer Nominalöffnung von 0,25 bis 1,19 mm entspricht, vorliegen.
- Beschickungsgemische, die in dem Verfahren dieser Erfindung benutzt werden können, umfassen wenigstens eines der Isomeren 3,5-DET oder 2,6-DET und können außerdem wenigstens ein anderes aromatisches DET-Isomeres enthalten. Rohe Kohlenwasserstoffströme, die wesentliche Mengen an aromatischen C&sub1;&sub1;-Isomeren enthalten, werden durch Alkylierungs- und Isomerisierungsverfahren erzeugt die dem Fachmann auf dem Gebiet der Raffinerie und Petrochemie bekannt sind. Andere C&sub1;&sub1;-Aromaten als DET-Isomere, wie Butyltoluole und Cymole, können gebildet werden, was ihrer Entfernung mit anderen Mitteln, wie Fraktionierung, oder Isomerisierung zu DET-Isomeren erforderlich machen kann. Sonst können sie mit dem DET-Produktisomeren gemeinsam extrahiert oder mit dem Raffinatprodukt (nicht adsorbiert) eluiert werden und vermindern natürlich die Reinheit des erwünschten DETIsomerenproduktes.
- In einer abweisenden Betriebsweise, die dazu bestimmt ist, das 3,5-DET von einem Beschickungsgemisch abzutrennen, welches 3,5-DET und wenigstens einen anderen DET- Aromaten enthält, wird das Gemisch mit einem aus der oben erwähnten Gruppe ausgewählten Adsorbens, auf welchem 3,5-DET am wenigsten stark adsorbiert wird und das aus Zeolithen X besteht, die einem Kationenaustausch mit Barium, Gemischen von Barium und Kalium oder Lithium unterzogen wurden, und Zeolithen Y besteht, die einem Kationenaustausch mit Barium, Kalium oder Natrium (d. h. in der ursprünglichen Form wie hergestellt) unterzogen wurden, bei Adsorptionsbedingungen in Berührung gebracht, wobei das 3,5-DET das am wenigsten selektiv adsorbierte Isomere ist. Die anderen Isomeren werden von dem Adsorbens adsorbiert und zurückgehalten, während das 3,5-DET relativ unadsorbiert bleibt und aus den Zwischenhohlräumen zwischen den Adsorbensteilchen und von der Oberfläche des Adsorbens eluiert wird. Das Adsorbens, welches das selektiver adsorbierte Isomere enthält, wird als ein "angereichertes" Adsorbens bezeichnet. Die anderen Isomeren, die 2,6-DET und andere DET- Isomere in der Beschickung einschließen können, werden dann aus dem angereicherten Adsorbens durch Behandlung des angereicherten Adsorbens mit einem Desorbensmaterial bei Desorptionsbedingungen gewonnen. Wie oben erwähnt, können die relativ stärker adsorbierten Isomeren von DET, die als der Extrakt bezeichnet werden, isomerisiert werden, um die Konzentration eines oder mehrerer dieser Isomeren zu erhöhen, und können zu dem Trennverfahren zurückgeführt werden, um die Gewinnung an 3,5-DET zu steigern.
- Das allgemeine Fließschema für eine solche abweisende adsorptive Trennung schließt die Gewinnung der weniger adsorbierten Beschickungskomponente(n) aus dem nichtselektiven Hohlraumvolumen und schwach adsorbierenden Volumen vor der oder den stärker adsorbierten Komponenten ein. Die relativ unadsorbierte(n) Komponente(n) wird bzw. werden dabei in dem Raffinat gewonnen. Ein besonderer Vorteil eines solchen Systems liegt dort, wo die unadsorbierte Fraktion oder Komponente in bezug auf die andere Fraktion oder anderen Komponenten groß ist, da wesentlich weniger Adsorbens und kleiner bemessene Anlagen für einen bestimmten Beschickungsdurchsatz erforderlich sind, als wenn die große Fraktion selektiv an dem Adsorbens adsorbiert würde.
- Um 2,6-DET von einem Beschickungsgemisch abzutrennen, das 2,6-DET und wenigstens ein anderes DET-Isomeres enthält, wird das Gemisch mit einem aus der oben erwähnten Gruppe ausgewählten Adsorbens, auf welchem 2,6-DET am stärksten adsorbiert wird und das aus Zeolithen X besteht, die einem Kationenaustausch mit Natrium (wie hergestellt) oder Kupfer unterzogen wurden, und Zeolithen Y besteht, die einem Kationenaustausch mit Natrium (wie hergestellt), Calcium, Kupfer oder Barium unterzogen wurden, in Berührung gebracht.
- Bei der vorliegenden Erfindung ist es allgemein bevorzugt bei im wesentlichen konstanten Drücken und Temperaturen kontinuierlich zu arbeiten, um flüssige Phase zu gewährleisten, und somit muß das verantwortliche Desorbensmaterial gezielt ausgewählt werden, um verschiedenen Kriterien zu genügen. Erstens sollte das Desorbensmaterial eine Extraktkomponente von dem Adsorbens mit annehmbaren Massenflußgeschwindigkeiten verdrängen, ohne selbst so stark adsorbiert zu werden, daß es die Extraktkomponente ungebührlich an einer Verdrängung des Desorbensmaterials in einem folgenden Adsorptionszyklus hindert. Zweitens muß das Desorbensmaterial mit dem speziellen Adsorbens und dem speziellen Beschickungsgemisch verträglich sein. Spezieller darf es die kritische Selektivität des Adsorbens für eine Extraktkomponente in bezug auf die Raffinatkomponente nicht vermindern oder zerstören oder chemisch mit den Beschickungskomponenten reagieren. Das Desorbensmaterial sollte außerdem leicht von dem Beschickungsgemisch abtrennbar sein, das in das Verfahren eingeführt wird. Sowohl die Raffinatkomponenten als auch die Extraktkomponenten werden typischerweise von dem Adsorbens im Gemisch mit Desorbensmaterial entfernt, und ohne ein Verfahren zur Abtrennung wenigstens eines Teils des Desorbensmaterials wäre die Reinheit des Extraktproduktes und des Raffinatproduktes nicht sehr hoch, noch wäre das Desorbensmaterial für Wiederverwendung in dem Verfahren verfügbar. Es wird daher in Betracht gezogen, daß in diesem Verfahren verwendetes Desorbensmaterial einen wesentlich anderen mittleren Siedepunkt als jener des Beschickungsgemisches oder jeder seiner Komponenten hat, d. h. einen größeren Unterschied als etwa 5 ºC besitzt um eine Abtrennung wenigstens eines Teils des Desorbensmaterials von Beschickungskomponenten in den Extrakt- und Raffinatströmen durch einfache fraktionierte Destillation zu erlauben und so eine Wiederverwendung von Desorbensmaterial in dem Verfahren zu gestatten.
- Schließlich sollten Desorbensmaterialien leicht verfügbar sein und annehmbare Kosten verursachen. Ein geeignetes Desorbens bzw. geeignete Desorbentien für eine spezielle Trennung mit einem speziellen Adsorbens sind jedoch nicht immer voraussagbar. In dem bevorzugten isothermen, isobaren Flüssigphasenbetrieb des Verfahrens dieser Erfindung wurde nun festgestellt, daß Desorbensmaterialien, die monozyklische alkylsubstituierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie p-DEB, m-DEB, Toluol, p-Cymol oder p-Xylol umfassen, in bezug auf die spezielle Trennung ausgewählt werden müssen, um den Extrakt von dem Adsorbens wirksam zu desorbieren. In bekannter Weise kann das Desorbens von dem Extraktprodukt durch Destillation getrennt werden. Verdünnungsmittel für das Desorbens können auch in einigen Fällen benutzt werden, um die Desorbensstärke zu modifizieren und bessere Trennung, Auflösung und Desorptionsgeschwindigkeiten zu erzielen. Beispiele solcher Verdünnungsmittel sind etwa Normalparaffine, Isoparaffine, Ether und halogenierte Kohlenwasserstoffe.
- Die Adsorptionsbedingungen schließen einen Temperaturbereich von 20 bis 250 ºC ein, wobei 60 bis 200 ºC stärker bevorzugt sind, und schließen einen Druck ein, der gerade ausreicht, eine flüssige Phase aufrechtzuerhalten und der von Atmosphärendruck bis 4240 kPa reichen kann. Desorptionsbedingungen werden den gleichen Temperatur- und Druckbereich einschließen, wie er für Adsorptionsbedingungen verwendet wird.
- Obwohl Flüssig- und Dampfphasenbetrieb in vielen adsorptiven Trennverfahren verwendet werden kann, ist Flüssigphasenbetrieb für dieses Verfahren wegen der niedrigeren Temperaturerfordernisse und wegen der höheren Ausbeuten an Extraktprodukt bevorzugt, die mit einem Flüssigphasenbetrieb gegenüber jenen erhalten werden können, die man mit Dampfphasenbetrieb erzielt.
- Eine dynamische Testapparatur wird verwendet, um verschiedene Adsorbentien und Desorbensmaterial mit einem speziellen Beschickungsgemisch zu testen und so die Adsorbenscharakteristiken von Adsorptionskapazität und Austauschgeschwindigkeit zu messen. Die Apparatur besteht aus einer spiralförmigen Adsorbenskammer mit einem Volumen von etwa 70 bis 75 ml mit Einlaß- und Auslaßabschnitten an entgegengesetzten Enden dieser Kammer. Die Kammer ist in einer Temperatursteuereinrichtung enthalten, und außerdem wird eine Drucksteuereinrichtung benutzt, um die Kammer bei einem konstanten vorbestimmten Druck arbeiten zu lassen. Quantitative und qualitative Geräte, wie Refraktometer, Polarimeter, Chromatographen usw., können an der Auslaßleitung der Kammer angesetzt und zum Analysieren des die Adsorbenskammer verlassenden Auslaufstromes im Strom verwendet werden.
- Ein Impulstest, der unter Verwendung dieser Apparatur und des folgenden allgemeinen Verfahrens durchgefuhrt wird, wird verwendet, um Daten, z. B. Selektivitaten, fur verschiedene Adsorbenssysteme zu bestimmen. Das Adsorbens in der Kammer wird bis zum Gleichgewicht mit einem speziellen Desorbens gefüllt, indem das Adsorbensmaterial durch die Adsorbenskammer geführt wird. Zu einem bequemen Zeitpunkt wird ein Beschickungsimpuls, der bekannte Konzentrationen eines Standards und einer speziellen Extraktkomponente oder einer Raffinatkomponente oder beides, normalerweise in Desorbensmaterial verdünnt, enthält, während einer Dauer von mehreren Minuten eingespritzt. Desorbensfluß wird wieder aufgenommen, und der Standard und die Extrakt- und Raffinatkomponenten werden wie in einer Flüssig-fest-Chromatographie eluiert. Der Auslauf kann durch ein im Strom befindliches chromatographisches Gerät analysiert werden, und Aufzeichnungen der entsprechenden Komponentenpeaks können entwickelt werden. Stattdessen können Auslaufproben periodisch gesammelt und später separat durch Gaschromatographie analysiert werden.
- Aufgrund der aus dem Test stammenden Informationen kann die Adsorbensleistung als Hohlraumvolumen, Rückhaltevolumen für eine Extrakt- oder eine Raffinatkomponente und die Desorptionsgeschwindigkeit einer Extraktkomponente aus dem Adsorbens und Selektivität bewertet werden. Das Hohlraumvolumen ist das nichtselektive Volumen des Adsorbens, welches durch die Desorbensmenge ausgedrückt wird, die während des Intervalls von dem Anfangsfluß bis zur Mitte des Peaks des Standards ausgedrückt wird. Das Nettorückhaltevolumen (NRV) einer Extrakt- oder Raffinatkomponente kann durch den Abstand zwischen der Mitte des Peaks (massiges Rückhaltevolumen) der Extrakt- oder Raffinatkomponente und der Mitte des Peaks (Hohlraumvolumen) der Standardkomponente oder einem anderen bekannten Bezugspunkt gekennzeichnet werden. Es wird als das Volumen Desorbensmaterial in Kubikzentimetern ausgedrückt, das während dieses Zeitintervalls gepumpt wird, welches durch den Abstand zwischen den Peaks wiedergegeben ist. Die Austauschgeschwindigkeit oder Desorptionsgeschwindigkeit einer Extraktkomponente mit dem Desorbensmaterial kann allgemein durch die Breite der Peaks bei halber Intensität gekennzeichnet werden. Je schmaler die Peakbreite ist, desto größer ist die Desorptionsgeschwindigkeit. Die Desorptionsgeschwindigkeit kann auch durch den Abstand zwischen der Mitte des Standardpeaks und dem Verschwinden einer Extraktkomponente, welche gerade desorbiert wurde, gekennzeichnet werden. Dieser Abstand ist wiederum das Desorbensmaterialvolumen, das während dieses Zeitintervalls durchgepumpt wird. Die Selektivität β wird durch das Verhältnis der Nettorückhaltevolumina (NRV) der stärker adsorbierten Komponente zu jeder der anderen Komponenten bestimmt.
- Die folgenden nichtbegrenzenden Beispiele werden wiedergegeben, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu erläutern, und sollen nicht den Umfang der beigefügten Ansprüche ungebührlich einschränken.
- Die oben beschriebene Impulstestapparatur wurde verwendet, um Daten für dieses Beispiel zu erhalten, welches die Abtrennung von 2,6-DET in dem Extrakt von den anderen DET-Isomeren erläutert. Die Flüssigkeitstemperatur war 165 ºC, und der Fluß erfolgte in der Säule aufwärts mit der Geschwindigkeit von 1,26 ml/min. Der Beschickungsstrom umfaßte Impulse von 2,0 ml einer Lösung, die 1,5 ml eines Gemisches der Diethyltoluolisomeren 2,3-, 2,5-, 2,6- und 3,5-DET sowie 0,3 ml n-Hexan als Standard und 1,0 ml Desorbens, 30 Vol.-% p-Diethylbenzol in 70 Vol.-% Isooctan, enthielt. Das Gemisch der DET-Isomeren bestand zu etwa 43 % (Vol.-%) aus 3,5-DET, zu 20 % aus 2,5-DET, zu 23 % aus 2,6-DET und zu 7 % aus 2,3-DET, wobei der Rest aus anderen C&sub1;&sub1;-Aromaten bestand. Die Säule wurde mit an Ton gebundenem Faujasit NaX-Adsorbens mit einer Teilchengröße von 20 bis 50 Maschen entsprechend einer Öffnungsgröße von 0,297 bis 0,84 mm gefüllt. Das 2,6-DET-Isomere wurde selektiv adsorbiert und als das Extraktprodukt gewonnen.
- Die Selektivität (β) wurde, wie oben beschrieben, aus den Peaks errechnet, die für die Komponenten entwickelt wurden. Die Ergebnisse dieses Beispiels sind in der folgenden Tabelle 1 und Fig. 1 gezeigt. Tabelle 1 Komponenten BETA (β) (ml) Standard Bezug
- Im allgemeinen zeigen die obigen Daten, daß die vorliegende Erfindung ein für 2,6-Diethyltoluol selektives System mit geeigneten Selektivitäten für die gewerbliche Verwendung der Trennung der vorliegenden Erfindung liefert.
- Der oben beschriebene Impulstest wurde auch verwendet, um Daten ähnlich jenen des Beispiels 1, doch unter Verwendung eines anderen Adsorbens anstelle des oben als Beispiel angegebenen Zeoliths NaX zu erhalten. In dem ersten Test war die Beschickung 2,0 ml einer Lösung, die 1,5 ml des DET-Isomerengemisches des Beispiels 1, 0,3 ml n-Hexanstandard und 1 ml des gleichen Desorbens, 30 % p-Diethylbenzol in Isooctan, enthielt. Das Adsorbens war Cu-X. Die Säulentemperatur war 165 ºC, die Fließgeschwindigkeit in der Säule aufwärts war 1,14 ml/min. Die Ergebnisse des Impulstests, die in Tabelle 2 nachfolgend gezeigt sind, zeigen auch ein für 2,6-DET selektives Verfahren an. In einem zweiten Test bei 145 ºC und einer Fließgeschwindigkeit von 1,02 cm³/min wurde eine Beschickung, die 2 cm³ einer Lösung mit einem Gehalt von 1 cm³ des gleichen Gemisches an DET-Isomeren, 1 cm³ Desorbens und 0,3 cm³ n-C&sub8; umfaßte, in der Säule getrennt, die mit Zeolith Y, der mit Kupferionen an austauschbaren Stellen ausgetauscht war, gefüllt war. Das Desorbens war zu 100 % Diethylbenzol (p- DEB). Die Ergebnisse sind auch in der folgenden Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Test Nr. Komponente BETA (β) Standard Bezug
- Weitere lmpulstests wurden durchgeführt, um ein Verfahren für selektives Adsorbieren der anderen Isomeren von DET bevorzugt gegenüber dem 3,5-Isomer, d. h. der relativ unadsorbierten Art, zu demonstrieren und dabei 3,5-DET in dem Raffinat abweisend abzutrennen und zu gewinnen. In den Tests war p-DEB oder p-Xylol das Desorbens entweder unverdünnt oder zu 30 % entweder mit n-Heptan, n-Dodecan oder Isoocotan verdünnt. Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse jedes der Impulstests in diesem Beispiel. NRV ist das Nettorückhaltevolumen, wie oben diskutiert. Aus Gründen der Klarheit sind die C&sub1;&sub1;-Verunreinigungen nicht aufgezeichnet.
- In Test Nr. 1 war das Adsorbens ein Zeolith Y, ausgetauscht mit Bariumionen an den austauschbaren Stellen, und das Desorbens war 30 % p-DEB verdünnt mit n-Heptan. Der Beschickungsimpuls war 2 ml einer Lösung, die 1,7 ml des DET-Isomerengemisches des Beispiels 1 und 0,3 ml n-C&sub1;&sub1;-Standard enthielt. Die Ergebnisse des lmpulstests sind in Fig. 2 und Tabelle 3 nachfolgend gezeigt. Wie auch aus Fig. 2 ersichtlich ist, wurde 2,6 DET am stärksten auf dem Zeolith BaY adsorbiert, und dies erläutert ein Adsorbens, welches benutzt werden kann, um eines oder beide Isomeren 2,6- und 3,5-DET in einem einzigen Verfahren abzutrennen. Im Test Nr. 2 war das Adsorbens Zeolith X, ausgetauscht mit einem Gemisch von Barium- und Kaliumionen, und das Desorbens war 30 % p-DEB in n-Heptan. Der Beschikkungsimpuls war der gleiche wie im Test Nr. 1. Im Test Nr. 3 war das Adsorbens Zeolith X, ausgetauscht mit Lithiumionen, und das Desorbens war 30 % p-DEB in Isooctan. Der Beschikkungsimpuls war der gleiche wie im Beispiel 1. Im Test Nr.4 war das Adsorbens Zeolith Y, ausgetauscht mit Barium an den austauschbaren Stellen, und das Desorbens war 30 % Toluol in n-Heptan. Der Beschickungsimpuls war der gleiche wie im Test Nr. 1. Im Test Nr. 5 war das Adsorbens KY, und das Desorbens war 30 % p-Xylol in n-Heptan. Der Beschickungsimpuls war 5 cm einer Lösung, die 1,5 cm³ des DET-Isomerengemisches von Beispiel 1, 0,29 cm³ n-C&sub9; als Standard und 3 cm³ Desorbens enthielt. Im Test Nr. 6 war das Adsorbens Faujasit X, ausgetauscht mit Bariumkationen, und das Desorbens war 30 % p-Xylol in n- Heptan. Der Beschickungsimpuls war 2 cm³ einer Lösung, die 1,7 cm³ des DET-Isomerengemisches von Beispiel 1 und 0,3 cm³ n-C&sub1;&sub2; enthielt. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, war 3,5-DET das am wenigsten stark adsorbierte Isomere, was ein Trennsystem erläutert, welches verwendet werden kann, 3,5-DET in einem abweisenden Verfahren abzutrennen. Tabelle 3 Test Nr. Komponente BETA (β) Standard Bezug
- * unbestimmtes Isomeres
- Weitere lmpulstests wurden durchgeführt, um ein weiteres Adsorbens zu demonstrieren, wobei 2,6-DET und 3,5-DET als das Extraktprodukt und/oder das Raffinatprodukt gegebenenfalls in einer einzelnen Stufe oder in einem zweistufigen Verfahren, wie oben erwähnt, gewonnen werden können. In einer einzelnen Stufe ist ein dritter Zwischenproduktstrom erforderlich, doch können beide Isomeren in gereinigter Form in einem zweistufigen Verfahren getrennt gewonnen werden, bei dem der 2,6-DET-Extrakt das Produkt in der ersten Stufe und das Raffinat, 3,5-DET, das Produkt in der zweiten Stufe ist, welche ein abweisendes Verfahren wie oben beschrieben ist. Das Adsorbens und Desorbens können in beiden Stufen gleich sein, was zu niedrigeren Kapital kosten führt, oder es kann eine unterschiedliche Kombination angewendet werden. Auch kann die Folge der Stufen, wie oben ausgeführt, umgekehrt werden. Im Test Nr. 1 war der Beschickungsimpuls 2 cm³ einer Lösung, die 1 cm³ des DET-Isomerengemisches des Beispiels 1, 1 cm³ des Desorbens und 0,3 cm³ n-C&sub8; enthielt. Das Desorbens war 100 % p-DEB. Im Test Nr. 2 war der Beschickungsimpuls 5 cm ³einer Lösung, die 1 cm³ Desorbens, 0,3 cm³ n-C&sub1;&sub0; als Standard und 4 cm³ eines DET-Isomerengemisches mit der folgenden Zusammensetzung enthielt: 41,2 Vol.-% 3,5-DET, 5,4 % 2,3-DET, 14,3 % 2,6-DET und 9,2 % 2,5-DET, wobei der Rest aus anderen C&sub1;&sub1;-Aromaten, wie Butyltoluolisomeren und p-Cymol bestand. Das Desorbens in diesem Test war 50 % p-DEB in n-Heptan. Im Test Nr. 3 bei 200 00 und einem Säulendurchfluß von 1,21 cm³/min war der Beschickungsimpuls 2 cm³ der gleichen Lösung wie im Test 1. Das Desorbens war 30 % m- Diethylbenzol (m-DEB) verdünnt mit n-Heptan. Das Adsorbens in jedem der vorausgehenden Tests war Zeolith Y mit Natriumionen an den durch Kationen austauschbaren Stellen. Im Test Nr. 4 bei 200 ºC und einer Säulendurchflußgeschwindigkeit von 1,23 cm³/min war der Beschickungsimpuls 2 cm³ der gleichen Lösung wie im Test 1. Das Adsorbens in diesem Test war Zeolith Y mit Calciumionen an den durch Kationen austauschbaren Stellen. Das Desorbens in diesem Test war 30 % m-DEB in n-Heptan. Die Ergebnisse der Experimente sind nachfolgend in Tabelle 4 gezeigt. Der Impulstest Nr. 1 ist in dem Chromatogramm von Fig. 4 erläutert. Der Impulstest 4 ist in dem Chromatogramm der Fig. 5 erläutert. In dem Test Nr. 2 ist feststellbar, daß selbst in Gegenwart von C&sub1;&sub1;-Verunreinigungen, wie p-Cymol und Butyltoluolen, 2,6-DET und 3,5-DET in gereinigter Form gewonnen werden können, da sie die am stärksten adsorbierten bzw. am wenigsten stark adsorbierten Verbindungen sind. Tabelle 4 Test Nr. Komponente BETA (β) p-CymolButyltoluolisomer Standard Bezug
- Die Flüssigkeitstemperatur in diesem lmpulstest war 165 ºC, und der Fluß erfolgte aufwärts in der Säule mit der Geschwindigkeit von 1,26 ml/min. Der Beschickungsstrom umfaßte 2,0 ml-Impulse einer Lösung, die 1,5 ml eines Gemisches von Diethyltoluolisomeren, 0,3 ml n-Hexan als Standard und 1,0 ml Desorbens, 30 Vol.-% p-Diethylbenzol in 70 Vol.-% Isooctan enthielt. Das Gemisch von DET-Isomeren war etwa das gleiche wie in Beispiel 1. Die Säule wurde mit tongebundenem Faujasit KX-Adsorbens mit einer Teilchengröße von 0,297 bis 0,84 mm gepackt. Das 3,5-DET-Isomere wurde selektiv adsorbiert und als das Extraktprodukt gewonnen.
- Die Selektivität (β), wie oben beschrieben, wurde aus der Aufzeichnung der Peaks errechnet, die für die Komponenten entwickelt wurden. Die Ergebnisse dieses Beispiels sind in der folgenden Tabelle 5 und in Fig. 6 gezeigt. Tabelle 5 Komponenten BETA (β) n-Hexan Standard Bezug
- Im allgemeinen zeigen die obigen Daten, daß die vorliegende Erfindung ein für 3,5-Diethyltoluol selektives System mit geeigneten Selektivitäten für die gewerbliche Verwendung der Trennung nach der vorliegenden Erfindung liefert.
- Der oben beschriebene Impulstest wurde auch verwendet, um Daten ähnlich jenen des Beispiels 5, doch unter Verwendung eines anderen Desorbens als oben im Beispiel angegeben, zu erhalten. In diesem Fall war die Beschickung 2 ml einer Lösung, die 1 ml des gleichen wie in Beispiel 1 verwendeten DET-Isomerengemisches, 0,3 ml n-Octan als Standard und 1 ml Desorbens enthielt. Das Desorbens war p-Cymol. Die Säulentemperatur war 145 ºC, die Fließgeschwindigkeit aufwärts in der Säule war 1,14 ml/min. Die Ergebnisse des Impulstests sind in Fig. 7 und Tabelle 6 nachfolgend gezeigt. Komponenten BETA (β) n-Octan Standard Bezug
- Ein anderer Impulstest wurde unter Verwendung eines Beschickungsimpules von 2 ml einer Lösung durchgeführt, die 1,3 ml des gleichen DET-Isomerengemisches wie im Beispiel 1 und 0,7 ml n-Decan als Standard enthielt. Nach dem Beschickungsimpuls wurde der Desorbensfluß, welcher in diesem Fall aus m-Diethylbenzol (m-DEB) bestand, wieder aufgenommen. Der Säulendurchfluß war 1,3 ml/min, und die Temperatur war 200 ºC. Wiederum wurde 3,5-DET selektiv auf dem Zeolith adsorbiert und mit Desorbens, wie in der folgenden Tabelle 7 gezeigt, desorbiert. Tabelle 7 Komponenten BETA (β) Standard Bezug
Claims (12)
1. Verfahren zur Abtrennung von 3,5- oder 2,6-Diethyltoluol (DET) von einem
Beschikkungsgemisch desselben mit wenigstens einem anderen DET-Isomeren, indem man
das Beschickungsgemisch bei Adsorptionsbedingungen mit einem Adsorbens aus den
Gruppen
A. Zeolith X, ausgetauscht mit Kaliumkation,
B. Zeolith X, ausgetauscht mit Natrium oder Kupfer, oder Zeolith Y, ausgetauscht
mit Kupfer, Natrium, Barium oder Galcium, und
C. Zeolith X, ausgetauscht mit Barium oder Lithium oder mit Kalium und Barium,
oder Zeolith Y, ausgetauscht mit Kalium, Natrium, Barium oder Calcium,
in Berührung bringt und dabei selektiv eines der in der Beschickung enthaltenen DET-
Isomeren adsorbiert, wenigstens ein relativ unadsorbiertes DET-Isomeres aus der
Berührung mit dem Adsorbens entfernt, um einen Raffinatstrom zu bilden, und das
adsorbierte DET-Isomere gewinnt, indem man das resultierende angereicherte
Adsorbens bei Desorptionsbedingungen einer Desorption mit einem Desorbensmaterial, das
einen monozyklischen alkylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoff umfaßt,
unterzieht, um einen Extraktstrom zu bilden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Beschickung 3,5-DET enthält, wobei das
Adsorbens aus der Gruppe A ausgewählt ist und das adsorbierte Isomere 3,5-DET ist
und der Extraktstrom an diesem Isomer angereichert ist, während der Raffinatstrom
bezüglich dieses Isomeren gegenüber der Beschickung verarmt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Beschickung 2,6-DET enthält, wobei das
Adsorbens aus der Gruppe B ausgewählt ist, das Desorbens aus der Gruppe
p-Diethylbenzol, m-Diethylbenzol und Toluol ausgewählt ist, das adsorbierte Isomere 2,6-DET
und der Extraktstrom bezüglich dieses Isomeren angereichert ist und der Raffinatstrom
bezüglich dieses Isomeren gegenüber der Beschickung verarmt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Beschickung 3,5-DET enthält, wobei das
Adsorbens aus der Gruppe G ausgewählt ist, das nichtadsorbierte Isomere 3,5-DET ist
und das Raffinat reich an diesem Isomeren ist und der Austrittsstrom bezüglich dieses
Isomeren gegenüber der Beschickung verarmt ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Adsorbens NaY ist und das Desorbens p-
Diethylbenzol umfaßt.
6. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Adsorbens BaY ist und das Desorbens p-
Diethylbenzol oder Toluol umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Adsorbens CaY ist und das Desorbens m-
Diethylbenzol umfaßt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Desorbens aus der Gruppe Toluol,
p-Diethylbenzol, m-Diethylbenzol, p-Xylol und p-Cymol ausgewählt ist.
9. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Desorbens aus der Gruppe p-Diethylbenzol,
m-Diethylbenzol, Toluol und p-Xylol ausgewählt ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Adsorptions- und
Desorptionsbedingungen eine Temperatur im Bereich von 60 bis 200 ºC und einen
ausreichenden Druck, um flüssige Phase aufrechtzuerhalten, einschließen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem das Verfahren mit einem
simulierten Bewegtbett-Fließsystem durchgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem das Desorbens ein aus der
Gruppe der Normalparaffine, Isoparaffine, Ether und halogenierten Kohlenwasserstoffe
ausgewähltes Verdünnungsmittel enthält.
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