FR2889699A1 - Procede de separation du metaxylene d'une charge d'hydrocarbures aromatiques par adsorption en phase liquide - Google Patents
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Abstract
L'invention a trait à un procédé de séparation du métaxylène d'une charge d'hydrocarbures comprenant des isomères à 8 atomes de carbone comprenant :- une étape de mise en contact de ladite charge avec un adsorbant zéolithe du type faujasite, la teneur en eau de l'adsorbant étant compris entre 0 et 1% en poids et la température d'adsorption allant de 160 degree C à 180 degree C;- une étape de désorption mettant en oeuvre un solvant choisi parmi le toluène, l'indane et les mélanges de ceux-ci.
Description
2889699 1
PROCEDE DE SEPARATION DU METAXYLENE D'UNE CHARGE D'HYDROCARBURES AROMATIQUES PAR ADSORPTION EN PHASE
LIQUIDE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention a trait à un procédé de séparation du métaxylène d'une charge d'hydrocarbures aromatiques comprenant des isomères à 8 atomes de carbone par adsorption en phase liquide.
Ce procédé trouve, en particulier, son application dans la préparation de métaxylène très pur, c'est-à-dire un métaxylène présentant un degré de pureté supérieur à 99,0%, et préférentiellement supérieur à 99,5%.
Le métaxylène issu de ce procédé peut notamment être utilisé pour la préparation d'insecticides ou encore d'intermédiaires chimiques tels que l'acide isophtalique.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Initialement, la séparation du métaxylène de charges aromatiques était effectuée par des techniques classiques de séparation parmi lesquelles l'on peut citer l'extraction chimique par des agents chimiques appropriés ou la distillation extractive.
Ainsi, US 4,585,526 décrit la séparation du métaxylène de charges d'hydrocarbures aromatiques comprenant notamment de l'orthoxylène par mise en contact de cette charge avec des agents extractants tels que du propoxypropanol, du 1,4-butanediol, du benzoate d'éthyle, du phényléther d'éthylèneglycol, de l'alcool benzylique. Toutefois, cette technique ne permet pas l'obtention de métaxylène très pur tel que défini ci-dessus, du fait d'une sélectivité insuffisante des agents d'extraction.
US 3,700,744, US 3,729,523, US 3,773,846 décrivent une séparation du métaxylène de charges aromatiques, mettant en oeuvre une étape de distillation extractive. Toutefois, les molécules présentes dans l'échantillon à distiller présentant souvent des températures d'ébullition proches, la séparation par distillation peut s'avérer difficile et coûteuse et faire intervenir plusieurs colonnes de distillation.
Pour pallier ces inconvénients, certains auteurs ont proposé de séparer le métaxylène de charges d'hydrocarbures aromatiques en mettant en contact ces charges en présence d'un adsorbant sélectif du type zéolithe. Ainsi, US 4,306,107 décrit l'utilisation, en tant qu'adsorbant sélectif du métaxylène, d'une zéolithe Y, dans laquelle les sites cationiques échangeables sont occupés par des atomes de sodium. Pour obtenir une sélectivité satisfaisante en faveur du métaxylène, il est recommandé d'utiliser une zéolithe partiellement hydratée, présentant une perte au feu à 500 C de 2 à 7% en poids du poids initial de la zéolithe. Il est préconisé dans ce document une séparation par un procédé en lit mobile simulé à une température comprise entre 20 et 250 C et à une pression comprise entre la pression atmosphérique et 35 bars, valeur choisie de manière à maintenir la charge sous forme liquide. Le désorbant choisi est du toluène.
US 5,382,747 décrit l'utilisation d'une zéolithe Y, dans laquelle les sites cationiques sont occupés simultanément par des cations sodium et lithium (échange de 5% à 35% molaire de cations sodium, et de préférence de 10% à 30% molaire), ladite zéolithe ayant une perte au feu à 500 C comprise entre 1,5 et 3% en poids. La température d'adsorption est située entre 100 et 145 C et le désorbant utilisé est le toluène ou 1'indane.
US 5,900,523 décrit l'utilisation d'une zéolithe Y de rapport silice/alumine compris entre 4 et 6, dans laquelle les sites cationiques sont occupés par des cations sodium, présentant: - une perte au feu à 500 C comprise entre 1,5 et 2% en poids et une température d'adsorption comprise entre 100 et 150 C, lorsque le désorbant est le toluène; - une perte au feu à 500 C comprise entre 1,5 et 2,5% en poids et une température d'adsorption comprise entre 100 C et 150 C, lorsque le désorbant est 1'indane.
Les procédés basés sur l'adsorption décrits dans les documents mentionnés ci-dessus ont tous pour particularité de permettre une séparation du métaxylène avec une bonne sélectivité pour le métaxylène par rapport aux autres constituants de la charge. 25
Les inventeurs se sont fixé comme objectif de proposer un procédé de séparation du métaxylène d'une charge d'hydrocarbures aromatiques, qui permette une séparation du métaxylène avec une sélectivité sensiblement identique voire améliorée par rapport à celle obtenue avec les procédés de l'art antérieur, une capacité de l'adsorbant sensiblement identique voire améliorée par rapport à celle obtenue avec les procédés de l'art antérieur, et qui, plus est, permette une séparation du métaxylène avec une amélioration du transfert de matière. On précise que par transfert de matière, on entend, notamment, la vitesse de diffusion des composés de la charge (en l'occurrence, ici, préférentiellement le métaxylène) dans l'adsorbant.
EXPOSÉ DE L'INVENTION Ainsi, l'invention a pour objet un procédé de séparation du métaxylène d'une charge d'hydrocarbures comprenant des isomères à 8 atomes de carbone comprenant: - une étape de mise en contact de ladite charge avec un adsorbant comprenant une zéolithe du type faujasite, la teneur en eau de ladite zéolithe allant de 0 et 1% en poids et la température d'adsorption allant de 160 C à 180 C; - une étape de désorption mettant en oeuvre un désorbant choisi parmi le toluène, l'indane et les mélanges de ceux-ci; - une étape de séparation du métaxylène dudit désorbant.
On précise que, par charge d'hydrocarbures comprenant des isomères à 8 atomes de carbone, on entend une charge comprenant, outre du métaxylène, des isomères de celui-ci tels que l'orthoxylène et le paraxylène, ou encore de l'éthylbenzène.
Comme mentionné précédemment, l'adsorbant utilisé dans le cadre de cette invention, est une zéolithe du type faujasite. Des faujasites particulièrement avantageuses sont des faujasites Y, pour lesquelles le rapport (Si/Al) est supérieur à 1,5, pouvant aller, par exemple, jusqu'à 6, de préférence, allant de 2,5 à 3,0.
De manière générale, les faujasites Y utilisées dans le cadre du procédé répondent à la formule générale suivante: (1 0,1) M2/nO: Al2O3: wSiO2: yH2O dans laquelle: - M représente un métal alcalin ou alcalino-terreux; w représentant le nombre de moles de SiO2 est supérieur à 3; - y représente le nombre de moles de H2O, y étant inférieur ou égal à 8; - n représente la valence du métal alcalin ou alcalino-terreux.
De préférence, selon l'invention, les faujasites sont des faujasites Y ne contenant sensiblement que du sodium, c'est-à-dire une faujasite dont les sites échangeables sont occupés au moins à 70%, de préférence au moins à 90%, par des ions sodium, les éventuels autres sites échangeables étant occupés par des ions alcalins ou alcalino-terreux autres que le sodium.
De préférence, le rapport (Si/Al) d'une telle faujasite est compris entre 2,5 et 3,0.
Des exemples de zéolithes contenant du sodium appropriées à l'invention sont donnés dans US 4,326,092; US 5,382,747; et US 5,900,523.
Généralement, l'adsorbant, selon l'invention, se présente sous forme d'un agglomérat comprenant des cristaux de zéolithe dispersés dans un liant inorganique, tel que l'alumine et l'argile, la teneur en liant inorganique ne dépassant pas, généralement, 25% en poids du poids total de l'adsorbant.
La quantité de faujasite Y présente dans dans l'agglomérat est généralement comprise entre 75 et 98% en poids par rapport au poids total de l'agglomérat.
L'agglomérat est généralement préparé à partir de poudres de faujasite selon des méthodes connues de l'homme du métier pour former des particules dures, telles que des extrudés, des agrégats, ou des billes dans une gamme de taille définie.
Les particules susmentionnées pourront présenter une taille moyenne allant de 100 micromètres à quelques millimètres.
De préférence, avant mise en contact avec la charge d'hydrocarbures, l'adsorbant zéolithique est soumis à une étape de prétraitement spécifique, qui 25 permet, d'une part de diminuer le taux d'humidité de la zéolithe, et d'autre part d'activer celle-ci, de façon à ce qu'elle puisse assurer un meilleur tranfert de matière, et présenter une meilleure capacité.
Cette étape de prétraitement comprend: - au moins un palier de séchage à une température allant de 60 à 120 C pendant une durée allant de 0,5 heure à 3 heures; et - au moins un palier d'activation à une température d'au moins 235 C, la température pouvant aller jusqu'à 500 C, pendant une durée allant de 0,5 heure à 3 heures.
De préférence, cette étape de prétraitement est réalisée en atmosphère de gaz inerte, tel que de l'azote, ou en atmosphère d'air sec, et ce afin de limiter au maximum la présence d'humidité dans l'atmosphère.
Il est préférable d'opter pour une montée progressive de la température entre le palier de séchage et le palier d'activation, une telle montée allant, par exemple, de 1 à 50 /min.
D'autres paliers intermédiaires entre le palier de séchage et le palier d'activation peuvent être prévus.
Ainsi, par exemple, lorsqu'on souhaite activer la zéolithe à 400 C, l'on peut pratiquer respectivement, après un palier de séchage à 80 C, des paliers à 150 C, 200 C, 250 C et 300 C. Par exemple, le palier de séchage à 80 C et le palier d'activation à 400 C peuvent être maintenus pendant 1 heure, tandis que les paliers intermédiaires peuvent être maintenus pendant 45 minutes.
L'homme du métier adaptera les paliers intermédiaires en fonction du palier de séchage et du palier d'activation.
Entre les différents paliers, la température peut être, par exemple, augmentée linéairement selon une rampe de 5 C/min.
Cette étape de prétraitement peut être réalisée par l'utilisation de plusieurs fours disposés en série, chaque four étant dédié à la mise en oeuvre d'un palier de température, ou par l'utilisation d'un seul four programmé pour la mise en oeuvre des différents paliers de température.
Des paramètres tels que le débit d'alimentation en gaz et en adsorbant pourront être aisément ajustés par l'homme du métier.
Cette étape de prétraitement permet d'éviter toute dégradation même légère des propriétés de l'adsorbant au cours du procédé.
A l'issue d'une telle étape de prétraitement, l'on obtient un adsorbant partiellement ou totalement déshydraté, dont la teneur en eau va de o à 1% en poids par rapport au poids total de l'adsorbant.
Grâce au taux d'hydratation obtenu à l'issue de cette étape, les zéolithes sont stables à très hautes températures (par exemple, de l'ordre de 700 à 800 C) sans risque de perte de cristallinité ou de dégradation par réaction de désalumination.
On précise, que la teneur en eau définie ci-dessus est déterminée par la mesure de la perte au feu à 500 C (ou LOI pour Loss on Ignition dans la terminologie anglo-saxonne), définie comme le pourcentage de perte de masse de l'adsorbant soumis à une température effective de 500 C sous une purge de gaz inerte sec, tel que l'azote, pendant une période suffisamment longue (généralement une à deux heures) pour que son poids reste constant après ladite période.
Cette perte au feu est exprimée par rapport à la masse initiale de l'adsorbant.
Dans le cas d'un adsorbant de type faujasite tel que mentionné ci-dessus, la perte en masse correspond, pour un adsorbant neuf, c'est-à-dire un adsorbant avant sa première utilisation, presque exclusivement à une perte en eau. La perte peut donc être généralement considérée comme une mesure de la teneur en eau de l'adsorbant. La quantité réelle d'eau sur des adsorbants peut cependant être déterminée par des méthodes analytiques comme la méthode Karl Fischer (ASTM D1364).
Selon l'invention, la charge d'hydrocarbures aromatiques est mise en contact avec l'adsorbant, de préférence prétraité, et ce à une température d'adsorption allant de 160 à 180 C. La pression opératoire peut être comprise entre la pression atmosphérique et 20 bars.
Les conditions opératoires mises en oeuvre dans le cadre de l'étape de mise en contact rendent possible une adsorption du métaxylène sur l'adsorbant très sélective ainsi qu'un excellent transfert de matière.
On précise que, dans ce qui précède, par sélectivité de l'adsorbant pour le métaxylène par rapport aux autres composés d'un mélange (définis par l'abréviation X) que l'on met en contact avec l'adsorbant, on entend le rapport de concentrations tel que défini ci-dessous: [ (métaxyl) Z/ (X) Z] / [ (métaxyl) S/ (X) S] dans laquelle: - (métaxyl) Z et (métaxyl) S représentent les concentrations massiques du métaxylène respectivement dans l'adsorbant et dans le mélange à l'équilibre après passage sur l'adsorbant; - (X), et (X), représentent les concentrations massiques des autres composés (par exemple, l'orthoxylène) respectivement dans l'adsorbant et dans le mélange à l'équilibre après passage sur l'adsorbant.
L'équilibre est atteint, lorsque le mélange traversant le lit d'adsorbant ne change plus de composition, en d'autres termes, quand il n'y a plus de transfert net de matière se produisant entre les phases adsorbées et non adsorbées.
Lorsque la sélectivité telle que définie ci-dessus est proche de 1, cela signifie que le métaxylène et les autres composés sont à peu près adsorbés en quantité identique. En d'autres termes, cela signifie qu'il n'y a pas d'adsorption préférentielle d'un composé par rapport à l'autre.
Lorsque la sélectivité est supérieure à 1, cela signifie qu'il y a adsorption préférentielle du métaxylène par rapport aux autres composés du mélange.
Une technique de choix pour déterminer la sélectivité de l'adsorbant pour le métaxylène peut consister à réaliser des courbes de perçage, tel qu'explicité dans l'ouvrage de Ruthven Principles of Adsorption and Adsorption processes (pages 220-273).
La sélectivité peut être déterminée également par la technique des pulses inverses, tel que cela est explicité dans US 5,900,523.
Pour estimer le transfert de matière entre l'adsorbant et la charge, il est possible d'utiliser la théorie des plateaux, tel que cela est explicité dans l'ouvrage de Ruthven Principles of Adsorption and Adsorption processes (Chapitre 8, pages 248-250).
Le procédé de l'invention comprend une étape de désorption, consistant à faire passer sur l'adsorbant un flux de toluène ou d'indane ou d'un mélange de ceux- ci.
Le toluène ou l'indane utilisé comme désorbant présente les avantages suivants: - une bonne compatibilité avec la charge et l'adsorbant, dans la mesure où ils n'induisent ni réduction, ni inversion de la sélectivité pour le métaxylène par rapport aux autres composés présents dans la charge; - une non-réactivité vis-à-vis du métaxylène et/ou de l'adsorbant; - une force suffisante pour déplacer assez rapidement le métaxylène sans que la consommation en toluène ou en indane ne soit trop élevée; - une bonne diffusivité dans l'adsorbant.
L'étape de désorption est réalisée avantageusement à une température et à une pression similaires à celles utilisées dans le cadre de l'étape d'adsorption décrite ci-dessus.
De préférence, le rapport volumique du désorbant par rapport à la charge va de 0,5 à 2,5, de préférence de 1 à 2.
Après les deux premières étapes (étape d'adsorption et étape de désorption), on obtient, en sortie de réacteur, un premier flux comprenant le désorbant et les composés les moins sélectivement adsorbés (ce premier flux correspond au(x) premier (s) passage(s) du désorbant sur l'adsorbant) et un second flux comprenant du désorbant et du métaxylène (ce second flux correspondant au(x) passage(s) ultérieur (s) du désorbant sur l'adsorbant).
Le premier flux peut être séparé, par exemple, par distillation en deux flux: - un flux comprenant le désorbant; -un flux comprenant les composés de la charge les moins sélectivement adsorbés.
Le deuxième flux, conformément à l'invention, sera traité, par exemple par distillation, pour séparer le métaxylène du désorbant.
Tout équipement permettant la mise en contact du lit de solide adsorbant et de la charge à traiter peut être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention (mode discontinu), l'adsorbant existe sous forme d'un ou plusieurs lits fixes, qui sont mis alternativement en contact avec la charge et avec le désorbant.
Selon un autre mode de réalisation (mode continu), la mise en contact avec l'adsorbant peut se faire selon une technique connue sous le nom de technique du lit mobile simulé, de préférence à contre-courant. Selon cette technique, il est procédé dans le sens d'écoulement d'un flux principal circulant dans ladite colonne à un décalage périodique et simultané des positions d'injection de la charge à traiter et du désorbant et les positions des soutirages de l'extrait (métaxylène + désorbant) et du raffinat (autres composés de la charge + désorbant). On peut utiliser une unité comportant entre 12 et 24 lits.
L'invention va maintenant être décrite par rapport aux exemples suivants, donnés à titre illustratif et non limitatif.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 représente le profil de température suivi pour prétraiter un adsorbant utilisé dans le cadre de l'invention.
La figure 2 donne une représentation chromatographique de la séparation du métaxylène à partir d'un mélange métaxylène/orthoxylène à 160 C, sur un adsorbant du type faujasite Y substitué au sodium, dont la perte au feu à 500 C est inférieure à 0,05% en poids et avec le toluène comme désorbant (sur les courbes, IC8 correspondant à l'isooctane, MX au métaxylène, OX à l'orthoxylène).
La figure 3 donne une représentation chromatographique des tests pulses inverses réalisés avec différents solvants (isooctane pour la courbe 1, indane pour la courbe 2, orthoxylène pour la courbe 3, toluène pour la courbe 4) dans le métaxylène.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
EXEMPLE 1
Dans cet exemple, il a été évalué par la technique des courbes de perçage l'influence des conditions opératoires (en l'occurrence, ici, la température et la teneur en eau de l'adsorbant) sur l'efficacité de la séparation par adsorption du métaxylène à partir d'un mélange méta xylène/orthoxylène. Le solvant utilisé est le toluène et le solide adsorbant est une zéolithe NaY.
La quantité d'adsorbant utilisée pour chaque test est d'environ 55 g.
Le premier test est réalisé dans les conditions opératoires de l'invention, c'est-à-dire: - avec un absorbant ayant une perte au feu à 500 C inférieure à 0,05% en poids; et - avec une température d'adsorption de 160 C.
Le second test est réalisé dans les conditions opératoires de l'art antérieur, c'est-à-dire.
- avec un adsorbant ayant une perte au feu à 500 C de 2,3% en poids; et avec une température d'adsorption de 120 C.
Le troisième test est réalisé dans les conditions opératoires de l'art antérieur, c'est-à-25 dire: - avec un adsorbant ayant une perte au feu a 500 C de 1,75% en poids; et - avec une température d'adsorption de 125 C. 10
Pour le premier test, l'activation est réalisée in-situ dans les conditions suivantes: On injecte d'abord un débit d'azote de 40 litres/heure à température ambiante. La température est ensuite augmentée par palier à 80 C, 150 C, 200 C, 250 C, 300 C et 400 C. Entre les paliers, la température est augmentée linéairement selon une rampe de 5 C/min. La température est maintenue à 80 C et 400 C pendant 1 heure et 45 minutes pour les autres paliers.
Le profil de température suivi pour l'activation de l'adsorbant est donné sur la figure 1.
La perte au feu résiduelle à 500 C de l'adsorbant est inférieure à 0,05% en poids.
Les activations nécessaires pour atteindre respectivement une perte au feu de 2,3% et 1,75% en poids ont été réalisées ex-situ dans un four tubulaire en utilisant un débit d'azote de 40 litres/heure.
Pour chaque test, la pression est suffisante pour assurer que l'on reste en phase liquide, soit environ 10 bars.
L'effluent de la colonne est échantillonné (60 échantillons) puis analysé par chromatographie en phase gazeuse, afin de déterminer sa composition à différents intervalles de temps.
La composition de la charge d'entrée est donnée dans le tableau 1 cidessous.
TABLEAU 1
Composants Teneur (en poids) Métaxylène 45% Orthoxylène 45% Isooctane 10% Notons que l'isooctane est utilisé comme traceur pour l'estimation des volumes non-sélectifs et n'intervient pas dans la séparation.
Le mode opératoire utilisé pour obtenir les courbes de perçage est le suivant: - remplissage de la colonne par l'adsorbant et mise en place dans le banc de test; - remplissage par le toluène à température ambiante; montée progressive de la température d'adsorption sous flux de toluène (5 cm3/min) ; - injection de toluène à 10 cm3/min, lorsque la température d'adsorption est atteinte; - permutation toluène/charge pour injecter la charge (10 cm3/min) ; - injection de la charge maintenue pendant un temps suffisant pour atteindre l'équilibre thermodynamique; - collecte et analyse de l'effluent du perçage (cf.figure 2 pour le premier test).
La capacité de l'adsorbant et sa sélectivité sont ensuite calculées et données dans le tableau 2 ci-dessus. La sélectivité du métaxylène par rapport à l'orthoxylène est calculée par bilan matière.
La sélectivité du métaxylène par rapport au solvant est calculée par simulation de la courbe expérimentale.
Les résultats des différents perçages sont 5 consignés dans le tableau 2 ci-dessous. TABLEAU 2 Nature de PAF(') à Temp(2 Capacité(3) SélectiSélecti- Hauteur de l'adsorbant 500 C vite() vité(4) plateau aMxrox aMx/t luene théorique NaY < 0,05% 160 C 0,192 1,79 1,21 3,45 NaY 2,3% 120 C 0,185 1,78 1,11 3,94 NaY 1,75% 125 C 0,186 1,92 1,25 4,79 (1) PAF: Perte au feu (2) Temp: Température d'adsorption (3) La capacité est exprimée en gramme de composés aromatiques en C8 adsorbés par gramme d'adsorbant; (4) MX= métaxylène; OX=orthoxylène Ces différents résultats montrent que pour une capacité et des sélectivités cMx/ox et IXMx/toluène sensiblement identiques pour les différentes conditions opératoires, le test effectué dans les conditions selon l'invention présente un transfert de matière amélioré par rapport à ceux réalisés dans les conditions de l'art antérieur, puisque la hauteur équivalente de plateau théorique est plus faible.
Pour une même valeur de PAF a 500 C (0,2%), il a également été procédé, à deux températures 25 différentes (150 C et 160 C), à des mesures de capacité, de sélectivités et de hauteurs équivalentes de plateau théorique.
Les résultats sont regroupés dans le tableau 3 ci-dessous.
TABLEAU 3
Nature de PAF à Temp Capacité Sélecti- Sélecti- Hauteur de l'adsorbant 500 C vite' vité plateau Mxrox Mx/t luene théorique NaY 0,2 % 160 C 0, 190 1,80 1,16 3,41 NaY 0,2% 150 C 0,191 1,83 1,19 3,81 Les données du tableau montrent, dans les conditions selon l'invention (Température de 160 C) que le transfert de matière est amélioré par rapport à l'art antérieur (Température de 150 C), puisque la hauteur équivalente de plateau théorique est plus faible.
EXEMPLE 2
Une série de tests a été réalisée, afin de mesurer le temps de rétention de différents solvants. Chaque solvant a été testé indépendamment selon la méthode des pulses inverses, telle que décrite dans US 5,900,523. Cette méthode consiste à injecter pendant 1 minute un pulse de mélange contenant 25% du solvant testé et 75% de métaxylène en utilisant du métaxylène pur comme désorbant.
Les conditions opératoires sont les suivantes.
- Charge: 25% de solvant testé et 75% de métaxylène; - Désorbant: métaxylène pur; - Débit: 2 mL/min; - Température: 160 C; - Adsorbant: Zéolithe NaY, activé selon la 5 méthode décrite dans le test de l'exemple 1; - Masse d'adsorbant: 55,3 grammes; - Durée du pulse: 1 minute.
Bien que les solvants aient été testés individuellement, l'ensemble des courbes est regroupé sur un graphe unique, représenté sur la figure 3, de manière à pouvoir effectuer une comparaison rapide. Les temps de rétention bruts et nets, ainsi que les sélectivités calculés à partir de ces temps de rétention (l'orthoxylène étant pris pour référence) sont indiqués dans le tableau 4 ci-dessous.
TABLEAU 4
Solvant Temps de Temps de Sélectivité Sol rétention brut rétention net Solvant/métaxylène Isooctane 1379 0 - Indane 1575 196 0,54 Orthoxylène 1743 364 1,00 Toluène 2006 627 1,72 La molécule la plus retenue est le toluène. On remarque d'ailleurs qu'il s'agit du seul qui ait une affinité avec l'adsorbant plus grande que celle de l'orthoxylène. Ceci confirme bien que le toluène est un solvant bien adapté pour la séparation du métaxylène pour les conditions opératoires retenues.
L'indane, qui présente un temps de rétention faible présente néanmoins une sélectivité suffisante pour que la combinaison adsorbant/indane avec des conditions opératoires conformes à l'invention, permette de bien effectuer la séparation du métaxylène.
Claims (12)
1. Procédé de séparation du métaxylène d'une charge d'hydrocarbures comprenant des isomères à 8 atomes de carbone comprenant: - une étape de mise en contact de ladite charge avec un adsorbant comprenant une zéolithe du type faujasite, la teneur en eau de ladite zéolithe allant de 0 à 1% en poids et la température d'adsorption allant de 160 C à 180 C; - une étape de désorption mettant en oeuvre un désorbant choisi parmi le toluène, l'indane et les mélanges de ceux-ci; - une étape de séparation du métaxylène dudit désorbant.
2. Procédé de séparation du métaxylène selon la revendication 1, dans lequel la zéolithe du type faujasite est une faujasite Y, pour laquelle le rapport (Si/Al) est supérieur à 1,5.
3. Procédé de séparation du métaxylène selon la revendication 2, dans lequel la faujasite Y a ses sites échangeables occupés au moins à 70% par des atomes de sodium.
4. Procédé de séparation du métaxylène selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la faujasite a un rapport (Si/Al) allant de 2,5 à 3.
5. Procédé de séparation du métaxylène selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l'adsorbant se présente sous forme d'un agglomérat comprenant des cristaux de zéolithe du type faujasite dispersés dans un liant inorganique.
6. Procédé de séparation du métaxylène selon la revendication 5, dans lequel la faujasite est comprise, dans l'agglomérat, en une teneur allant de 75 à 98% en poids par rapport au poids total de l'agglomérat.
7. Procédé de séparation du métaxylène selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant, en outre, avant l'étape de mise en contact, une étape de prétraitement de l'adsorbant comprenant: -au moins un palier de séchage à une température allant de 60 à 120 C pendant une durée allant de 0,5 heure à 3 heures; et -au moins un palier d'activation à une température d'au moins 235 C pendant une durée allant de 0,5 heure à 3 heures.
8. Procédé de séparation du métaxylène selon la revendication 7, dans lequel, entre le palier de séchage et le palier d'activation, est observée une montée de la température allant de 1 à 50 C/min.
9. Procédé de séparation du métaxylène selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le désorbant présente un rapport volumique par rapport à la charge allant de 0,5 à 2, 5, de préférence de 1 à 2.
10. Procédé de séparation du métaxylène selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la pression opératoire va de la pression atmosphérique à 20 bars.
11. Procédé de séparation du métaxylène selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel l'adsorbant se présente sous forme d'un ou plusieurs lits fixes.
12. Procédé de séparation du métaxylène selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la mise en contact avec l'adsorbant se fait selon la technique du lit mobile simulé.
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