JPH0339492B2 - - Google Patents

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JPH0339492B2
JPH0339492B2 JP61010287A JP1028786A JPH0339492B2 JP H0339492 B2 JPH0339492 B2 JP H0339492B2 JP 61010287 A JP61010287 A JP 61010287A JP 1028786 A JP1028786 A JP 1028786A JP H0339492 B2 JPH0339492 B2 JP H0339492B2
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Japan
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adsorbent
components
butadiene
desorbent
extract
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Kurupurapanja Sanchi
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UOP LLC
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、炭化水素の分離に関する。更に詳し
くは、本発明は、特定の吸着剤及び脱着剤物質を
使用する所の、1,3−ブタジエン及び少なくと
も一つの他のC4炭化水素から成る原料油混合物
から1,3−ブタジエンを分離する方法に関す
る。 (従来の技術) ある型の炭化水素を他の型の炭化水素から分離
するのにある種の結晶性アルミノシリケートが使
用できることは、分離技術において周知である。
例えば、側鎖パラフイン類から正パラフイン類の
分離は、約3〜5Åの細孔開口部を有するA型ゼ
オライトを使用することによつて達成できる。こ
のような分離方法は、米国特許2985589号及び
3201491号に開示されている。これらの吸着剤は、
より大きい又は側鎖分子を除きながら、より小さ
い又は正炭化水素をゼオライト吸着剤内のキヤビ
テイ中に通させることによつて、分子中の物理的
サイズ差に基づいて分離を行うものである。 X型又はY型ゼオライトから成る吸着剤は、炭
化水素類を分離する方法に使用される外に、個々
の炭化水素異性体を分離する方法にも使用されて
きた。例えば、米国特許3626020号、3663638号、
3665046号、3668266号、3686343号、3700744号、
3734974号、3894109号、3997620号及び英国特許
426274号に記載された方法においては、特定のゼ
オライト吸着剤がビ−アルキル置換モノ環式芳香
族のパラ異性体を他の異性体から、特にバラ−キ
シレンを他のキシレン異性体から分離するのに使
用されている。 他のC4炭化水素、特にモノオレフイン類から
1,3−ブタジエンの分離を特に扱う分離技術も
ある。米国特許3311671号及び3992471号は、この
分離を行うのにゼオライト上アルカリ金属−アル
ミノシリケートの使用を教えている。米国特許
3596436号は、モノオレフイン類からジオレフイ
ン類を分離するのに活性炭の使用を開示している
が、全プロセスが蒸気相で行われることを要求
し、固体吸着剤(ジオレフインの除去)の過熱水
蒸気による再生を示している。 (発明が解決しようとする問題点) 上記の参考文献と対照的に、本発明は、活性化
炭素又はモレキユラーシーブ炭素を使用し、かつ
炭化水素脱着剤を使用してブタジエンの他のC4
炭化水素からの分離を達成するものである。 (問題点を解決するための手段) 要約して言えば、本発明は、一具体例において
は、1,3−ブタジエン及び少なくとも一つの他
のC4炭化水素から成る原料油混合物から1,3
−ブタジエンを分離する方法である。この方法
は、液相において吸着条件において、原料油混合
物を、1,3−ブタジエンを選択的に吸着する活
性化炭素又はモレキユラーシーブ炭素から成る吸
着剤と接触することから成る。次に、原料油の未
吸着の部分は吸着剤から除去され、1,3−ブタ
ジエンは、脱着条件において、炭化水素から成る
液状脱着剤物質による脱着によつて回収される。
原料油混合物と脱着剤物質とは少なくとも5℃の
差の沸点を有する。 その他の本発明の具体例は、原料油混合物、流
れ方式及び操作条件についての詳細を包含し、そ
の全ては後に開示する。 最初に、本発明の操作、目的及び利点を明瞭に
するために、本願明細書に使用される用語を定義
する。 “原料油混合物”は、本プロセスの吸着剤に供
給される一種又は二種以上の抽出物成分及び一種
又は二種以上のラフイネート成分を含む混合物で
ある。“原料油流れ”は本プロセスに使用される
吸着剤を通る原料油混合物の流れを示す。 “抽出物成分”は、吸着剤によつてより多く選
択的に吸着される化合物であり、“ラフイネート
成分”は、より少なく選択的に吸着される化合物
である。このプロセスにおいては、1,3−ブタ
ジエンは抽出物成分であり、一種又は二種以上の
他のC4炭化水素はラフイネート成分である。“ラ
フイネート流れ”又は“ラフイネートアウトプツ
ト流れ”と言う用語は、それを通つてラフイネー
ト成分が吸着剤から取り出される流れを意味す
る。ラフイネート流れの組成は、実質的に100%
脱着剤物質から実質的に100%ラフイネート成分
にわたることができる。“抽出物流れ”又は“抽
出物アウトプツト流れ”と言う用語は、それを通
つて脱着剤物質によつて脱着された抽出物質が吸
着剤から取り出される流れを意味する。抽出物流
れの組成は、同様に、実質的に100%脱着剤物質
から実質的に100%抽出物成分にわたることがで
きる。高純度の抽出生成物又はラフイネート生成
物を高い回収率で生成することは、本発明の方法
によつて可能であるけれども、抽出物成分は吸着
剤によつて決して完全には吸着されず、またラフ
イネート成分は吸着剤によつて完全に非吸着では
ないことが認められる。従つて、少量のラフイネ
ート成分が抽出物流れに認められ、同様に、少量
の抽出物成分がラフイネート流れに認めることが
できる。更に、抽出物及びラフイネートの流れ
は、抽出物成分と特定のラフイネート成分との濃
度の比によつて、相互に及び原料油混合物から区
別される。例えば、より多く選択的に吸着された
1,3−ブタジエンの濃度のより少なく選択的に
吸着された他のC4炭化水素の濃度に体する比は、
抽出物流れにおいて最高であり、原料油混合物に
おいて次に高く、そしてラフイネート流れにおい
て最低である。同様に、より少なく選択的に吸着
された他のC4炭化水素の濃度のより多く選択的
に吸着された1,3−ブタジエンの濃度に対する
比は、ラフイネート流れにおいて最高であり、原
料油混合物において次に高く、そして抽出物流れ
において最低である。“脱着剤物質”と言う用語
は、一般的に抽出物成分を脱着することのできる
物質を意味する。“脱着剤流れ”又は“脱着剤イ
ンプツト流れ”と言う用語は、それを通つて脱着
剤物質が吸着剤に通る流れを示す。抽出物流れと
ラフイネート流れが脱着剤物質を含む場合、抽出
物流れの少なくとも一部分及び、好ましくは、吸
着剤からのラフイネート流れの少なくとも一部分
は、分離手段、典型的には精留塔に通され、そこ
で脱着剤物質の少なくとも一部分は分離条件にお
いて分離されて抽出生成物とラフイネート生成物
を生成する。“抽出生成物”及び“ラフイネート
生成物”と言う用語は、それぞれの抽出物流れ及
びラフイネート流れに見られるよりも高い濃度に
おいてそれぞれ抽出物成分及びラフイネート成分
を含むプロセスによつて生成された生成物を意味
する。吸着剤の“選択性細孔容積”と言う用語
は、原料油混合物から抽出物成分を選択的に吸着
する吸着剤の容積として定義する。“非選択性空
隙容積”と言う用語は、原料油混合物からの抽出
物成分を選択的に保持しない吸着剤の容積であ
る。この容積は、吸着性部分を含まない吸着剤の
キヤビテイ及び吸着剤粒子間の細隙空間を含む。
選択性細孔容積及び非選択性空隙容積は、一般に
容積量で表され、一定の量の吸着剤に対して行わ
れる効率的操作に対してプロセスに通すに必要な
流体の適当な流速を定めるのに重要である。 工業的に最も重要なジオレフインである1,3
−ブタジエンは、例えば合成ゴムに用いられる重
合体成分を生成するのに使用され、また多くの種
類の化合物に対する化学中間物として使用され
る。 ブタジエンは、四つの主要な方法、即ち、 (1) 濃縮したn−ブチレンの接触脱水素によつ
て、 (2) n−ブテンの接触脱水素によつて、 (3) 不飽和物の生成のための液状炭化水素の苛酷
な高温分解からの低収率における副生成物とし
て、 (4) エチルアルコールから接触脱水素及び脱水の
組み合わせによつて 商業的に合成される。最初の二つの方法は最もし
ばしば使用される方法である。 これらの転化プロセスはすべて、1,3−ブタ
ジエンが沸点の接近した他の炭化水素と混合した
生成物を生ずる。例えば、濃縮した2−ブテン及
び1−ブテンを接触脱水素化して1,3−ブタジ
エンを生成する時は、この操作の安定化した流出
液は、1,3−ブタジエンの外に、未反応のn−
ブテン類、若干のイソブタン、イソブチレン、認
められる濃度のC3成分、及び小濃度のC4炭化水
素より重い成分を含む。 第1表は、粗ブタジエン留分にしばしば見られ
る炭化水素をリストしたもので、本発明のプロセ
スにおける使用が期待される原料油混合物の組成
を示す。粗ブタジエンに存在するこれらの炭化水
素の相対的の量は、使用される炭化水素転化プロ
セスの型に依つて著しく変わる。他のC4不飽和
物、主としてモノオレフインは、常に多量に存在
する。非共役ジオレフイン及びアセチレンは、少
量の成分であるが、一般に炭化水素転化中の温度
の上昇と共に増大する。しかしながら、これら
は、主として、精製ブタジエンにおける極めて悪
質の汚染物であり、それ故、精製ブタジエンにお
けるそれらの濃度は注意深く制御されねばならな
い。
(Industrial Field of Application) The present invention relates to the separation of hydrocarbons. More particularly, the present invention provides a method for separating 1,3-butadiene from a feedstock mixture consisting of 1,3-butadiene and at least one other C4 hydrocarbon using specific adsorbent and desorbent materials. Regarding how to. BACKGROUND OF THE INVENTION It is well known in the separation art that certain crystalline aluminosilicates can be used to separate one type of hydrocarbon from another.
For example, separation of normal paraffins from side chain paraffins can be achieved by using type A zeolites with pore openings of about 3-5 Å. Such separation methods are described in US Pat. No. 2,985,589 and
Disclosed in No. 3201491. These adsorbents are
Separation is achieved based on physical size differences in the molecules by passing smaller or positive hydrocarbons through cavities within a zeolite adsorbent while removing larger or side chain molecules. In addition to being used in processes for separating hydrocarbons, adsorbents made of X- or Y-type zeolites have also been used in processes for separating individual hydrocarbon isomers. For example, US Patent No. 3626020, US Patent No. 3663638,
No. 3665046, No. 3668266, No. 3686343, No. 3700744,
Nos. 3734974, 3894109, 3997620 and British patents
In the process described in No. 426274, a specific zeolite adsorbent separates para-isomers of bi-alkyl-substituted monocyclic aromatics from other isomers, and in particular para-xylenes from other xylene isomers. used in There are also separation techniques that specifically deal with the separation of 1,3-butadiene from other C4 hydrocarbons, especially monoolefins. US Pat. Nos. 3,311,671 and 3,992,471 teach the use of alkali metal-aluminosilicates on zeolites to perform this separation. US patent
No. 3596436 discloses the use of activated carbon to separate diolefins from monoolefins, but requires that the entire process be carried out in the vapor phase, and requires that the solid adsorbent (removal of diolefins) be separated by superheated steam. Showing regeneration. PROBLEM SOLVED BY THE INVENTION In contrast to the above references, the present invention uses activated carbon or molecular sieve carbon and uses a hydrocarbon desorbent to Four
It achieves separation from hydrocarbons. SUMMARY OF THE INVENTION In summary, the present invention provides, in one embodiment, the production of 1,3-butadiene from a feedstock mixture consisting of 1,3-butadiene and at least one other C4 hydrocarbon.
- A method for separating butadiene. The process consists of contacting the feedstock mixture under adsorption conditions in the liquid phase with an adsorbent consisting of activated carbon or molecular sieve carbon that selectively adsorbs 1,3-butadiene. The unadsorbed portion of the feedstock is then removed from the adsorbent and the 1,3-butadiene is recovered by desorption with a liquid desorbent material comprising a hydrocarbon under desorption conditions.
The feedstock mixture and desorbent material have boiling points that differ by at least 5°C. Other embodiments of the invention include details regarding feedstock mixtures, flow regimes, and operating conditions, all of which are disclosed below. First, in order to clarify the operation, objects, and advantages of the present invention, we will first define terms used herein. A "feedstock mixture" is a mixture that includes one or more extractive components and one or more ruffinate components that are fed to the adsorbent of the process. "Feedstock Flow" refers to the flow of the feedstock mixture through the adsorbent used in the process. "Extract components" are the compounds that are more selectively adsorbed by the adsorbent, and "ruffinate components" are the compounds that are less selectively adsorbed. In this process, 1,3-butadiene is the extract component and one or more other C4 hydrocarbons are the raffinate component. The term "ruffinate stream" or "ruffinate output stream" refers to a stream through which the roughinate components are removed from the adsorbent. Roughinate flow composition is virtually 100%
The desorbent material can range from substantially 100% roughinate components. The term "extract stream" or "extract output stream" means the stream through which the extract material desorbed by the desorbent material is removed from the adsorbent. The composition of the extract stream can similarly range from substantially 100% desorbent material to substantially 100% extract components. Although it is possible to produce highly purified extract or raffinate products with high recoveries by the method of the present invention, the extract components are never completely adsorbed by the adsorbent and It is recognized that the roughinate component is not completely non-adsorbed by the adsorbent. Therefore, small amounts of raffinate components can be found in the extract stream, and likewise small amounts of extract components can be found in the raffinate stream. Furthermore, the extract and raffinate streams are distinguished from each other and from the feedstock mixture by the ratio of the concentrations of extract components and specific raffinate components. For example, the ratio of the concentration of more selectively adsorbed 1,3-butadiene to the less selectively adsorbed concentration of other C4 hydrocarbons is:
It is highest in the extract stream, next highest in the feedstock mixture, and lowest in the raffinate stream. Similarly, the ratio of the concentration of less selectively adsorbed other C4 hydrocarbons to the more selectively adsorbed 1,3-butadiene is highest in the raffinate stream and in the feedstock mixture. the next highest and lowest in the extract stream. The term "desorbent material" generally refers to a material capable of desorbing extract components. The term "desorbent stream" or "desorbent input stream" refers to the flow through which the desorbent material passes to the adsorbent. When the extract stream and the raffinate stream contain desorbent material, at least a portion of the extract stream and preferably at least a portion of the raffinate stream from the adsorbent are passed through a separation means, typically a rectification column; At least a portion of the desorbent material is then separated under separation conditions to produce an extract product and a raffinate product. The terms "extract product" and "raffinate product" refer to products produced by a process that contain extract and raffinate components, respectively, at concentrations higher than those found in the respective extract and raffinate streams. means. The term "selective pore volume" of an adsorbent is defined as the volume of the adsorbent that selectively adsorbs extract components from the feed oil mixture. The term "non-selective void volume" is the volume of the adsorbent that does not selectively retain extract components from the feedstock mixture. This volume includes the cavity of the adsorbent without the adsorptive portion and the interstitial spaces between the adsorbent particles.
Selective pore volume and non-selective pore volume are generally expressed in terms of volume and define the appropriate flow rate of fluid required to pass through the process for efficient operation performed on a given amount of adsorbent. is important. 1,3, which is the most industrially important diolefin.
-Butadiene is used, for example, to produce polymeric components used in synthetic rubber and as a chemical intermediate for many types of compounds. Butadiene can be produced in four main ways: (1) by catalytic dehydrogenation of concentrated n-butylene, (2) by catalytic dehydrogenation of n-butene, and (3) by the formation of unsaturates. (4) is commercially synthesized from ethyl alcohol by a combination of catalytic dehydrogenation and dehydration as a by-product in low yields from the severe high temperature decomposition of liquid hydrocarbons. The first two methods are the most frequently used methods. All of these conversion processes produce products in which 1,3-butadiene is mixed with other hydrocarbons of similar boiling points. For example, when concentrated 2-butene and 1-butene are catalytically dehydrogenated to produce 1,3-butadiene, the stabilized effluent of this operation contains, in addition to 1,3-butadiene, unreacted n-
Contains components heavier than butenes, some isobutane, isobutylene, appreciable concentrations of C3 components, and small concentrations of C4 hydrocarbons. Table 1 lists the hydrocarbons often found in crude butadiene fractions and indicates the composition of feedstock mixtures that are expected to be used in the process of the present invention. The relative amounts of these hydrocarbons present in the crude butadiene vary significantly depending on the type of hydrocarbon conversion process used. Other C 4 unsaturations, primarily monoolefins, are always present in large amounts. Unconjugated diolefins and acetylene are minor components, but generally increase with increasing temperature during hydrocarbon conversion. However, these are primarily very bad contaminants in purified butadiene and therefore their concentration in purified butadiene must be carefully controlled.

【表】 本発明に依つて原料油混合物から1,3−ブタ
ジエンを分離するには、混合物を吸着剤と接触
し、1,3−ブタジエンを吸着剤によつてより多
く選択的に吸着し保持させ、原料油混合物の他の
成分は相対的に非吸着で、吸着剤の粒子と吸着剤
の表面間の細隙空隙空間から取り出される。より
多く選択的に吸着された1,3−ブタジエンを含
む吸着剤は、“リツチ”吸着剤と称する。次に、
1,3−ブタジエンはこのリツチ吸着剤を脱着剤
物質と接触することによつてリツチ吸着剤から回
収される。 ここに使用する“脱着剤物質”と言う用語は、
選択的に吸着された原料油成分を吸着剤から除去
することのできる粒状物質を意味する。一般に、
選択的に吸着された原料油成分がパージストリー
ムによつて吸着剤から除去される揺動床システム
においては、脱着剤物質の選択は重要ではなく、
メタン、エタン等のごときガス状炭化水素、又は
窒素、水素のごとき他の型のガスから成る脱着剤
物質が、吸着剤から吸着された原料油成分を有効
にパージするために、高温又は低温又は両方にお
いて使用される。しかしながら、液相を保持する
ように実質的に一定の圧及び温度において一般に
連続的に操作される吸着分離プロセスにおいて
は、脱着剤物質は、いくつかの基準を満足するよ
うに思慮深く選択されねばならない。第一に、脱
着剤物質は、次の吸着サイクルいおいて抽出物成
分が脱着剤物質を不当に置換することのないよう
にそれ自体それ程強く吸着されることなしに、適
度な流速で抽出物成分を吸着剤から置換せねばな
らない。選択率の点からは、吸着剤は、ラフイネ
ート成分に関して脱着剤物質に対するよりも、ラ
フイネート成分に関して抽出物成分に対してより
多く選択的であることが好ましい。第二に、脱着
剤物質は特定の吸着剤及び特定の原料油混合物と
両立するものでなければならない。更に詳しく
は、脱着剤物質は、ラフイネート成分に関して抽
出物成分に対する吸着剤の選択性を減少したり、
或いは破壊するものであつてはならない。本発明
のプロセスに使用される脱着剤物質は、更に、プ
ロセスに入る原料油混合物から容易に分離できる
物質でなければなない。原料油の抽出物成分を脱
着した後、脱着剤物質及び抽出物成分は両方と
も、典型的には、吸着剤から混合して取り出され
る。同様に、一種又は二種以上のラフイネート成
分は、典型的には、脱着剤物質と混合して吸着剤
から取り出され、蒸留のごとき脱着剤物質の少な
くとも一部分を分離する方法なしには、抽出生成
物の純度もラフイネート生成物の純度もそれ程高
くない。従つて、このプロセスに使用される脱着
剤物質は、原料油混合物とは実質的に相違する平
均沸点を有し、抽出物及びラフイネート流れにお
いて原料油成分から簡単な精留によつて分離され
ることができ、それによつてプロセスにおける脱
着剤物質の再使用が可能である。ここに使用する
“実質的に相違”と言う用語は、脱着剤物質と原
料油混合物との間の平均沸点の差が少なくとも約
5℃であることを意味する。脱着剤物質の沸点範
囲は、原料油混合物のそれよりも高くても、或い
は低くてもよい。 本発明のプロセスの好ましい等温・等圧・液相
操作においては、有効な脱着剤物質は炭化水素、
特にC3又はC5〜C10n−オレフインから成ること
が発見された。液相における操作の能力は、前記
の米国特許3596436号とは対照的に、エネルギー
節減及び操作の簡単さの見地から、顕著な利点で
ある。 先行技術においては、選択的吸着プロセスの操
作の成功には、絶対に必要ではないけれども、吸
着剤のある種の特性が極めて望ましいことが認め
られていた。このような特性には、吸着剤の容積
当たりの抽出物成分のある容積に対する吸着容
量;ラフイネート成分及び脱着剤物質に関しての
抽出物成分の選択吸着性;及び抽出物成分の吸着
剤への吸着及び吸着剤から脱着の充分に速い速度
がある。 一種又は二種以上の抽出物成分の特定容積を吸
着する吸着剤の容量は、勿論必要不可欠である。
このような容量がなければ、その吸着剤は吸着分
離には役に立たない。更に、抽出物成分に対する
吸着剤の容量が高ければ高い程、その吸着剤は良
好である。ある特定の吸着剤の容量の増大は、特
定の装入速度の原料油混合物に含まれた抽出物成
分を分離するに必要な吸着剤の量を減少すること
を可能にする。ある特定の吸着分離に要求される
吸着剤の量の減少は分離プロセスのコストを節減
する。吸着剤の良好な初期容量が、経済的に望ま
しい寿命にわたつて分離プロセスにおけるの現実
の使用期間中維持されることは重要である。 吸着剤の必要な第二の特性は、原料油の成分を
分離する吸着剤の能力である。換言すれば、他の
成分に比較して、ある一つの成分に対する吸着選
択率(B)を有することである。相対選択率と言う表
現は、他の成分に比較してのある一つの原料油成
分に対してばかりではなく、原料油混合物成分と
脱着剤物質との間にも用いられる。本願明細書中
に使用される選択率(B)は、平衡状態において未吸
着相における二つの成分の比に対する吸着相の同
じ二つの成分の比として定義される。 相対選択率は、式1として示される。式 1 選択率(B)=〔Vol.%C/Vol.%D〕A/〔Vol.%
C/Vol.%D〕U ここに、C及びDは容積%で表した原料油の2
成分であり、サブスクリプトA及びUはそれぞれ
吸着相及び未吸着相を表す。平衡条件は、吸着剤
の床を通る原料油が吸着剤の床と接触した後組成
が変化しない時、決定される。換言すれば、吸着
相と未吸着相との間に物質の移動がない時であ
る。 二つの成分の選択率が1.0に接近する場合は、
他の成分に関しての吸着剤による一つの成分の優
先的吸着はない。両者は相互に関して同程度に吸
着される。(B)が1.0より小さく、或いは大きくな
るに従つて、他の成分に関しての一つの成分に対
する吸着剤による優先的吸着がある。一つの成分
Cの吸着剤による選択率を成分Dに対して比較す
る時、1.0より大きい(B)は吸着剤内の成分Cを優
先的吸着を示す。1.0より小さい(B)は、成分Dが
優先的に吸着され、成分Cを多く含む未吸着相及
び成分Dを多く含む吸着相を残すことを示す。ラ
フイネート成分に関して抽出物成分に対する吸着
剤の選択率が1.0の値を丁度超える場合には、ラ
フイネート成分からの抽出物成分の分離は理論的
には可能であるが、このような選択率は2に接近
した、或いは2を超えた数値を有することが好ま
しい。相対揮発性と同様に、選択率が高ければ高
い程分離は容易に行われる。選択率が高ければ高
い程、プロセスに使用される吸着剤の量は少なく
でよい。理想的には、脱着剤物質は、全ての抽出
物成分が一組として抽出され、全てのラフイネー
ト成分がラフイネート流れ中に明らかに除去でき
るように、全ての抽出物成分に関して略1に等し
い、或いは1より小さい選択率を有するべきであ
る。 第三の重要な特性は、原料油混合物物質の抽出
物成分の交換速度、換言すれば抽出物成分の脱着
の相対速度である。この特性は、吸着剤から抽出
物成分を回収するためにプロセスにおいて使用さ
れねばならない脱着剤物質の量に直接関する。交
換速度が速ければ速い程、抽出物成分を取り出す
のに必要な脱着剤物質の量が少なくてよく、従つ
て、プロセスの操作コストを節減する。交換速度
が速いと、プロセスにポンプで送入し、プロセス
において再使用のため抽出物流れから分離せねば
ならない脱着剤物質が少なくてよい。 吸着剤の第四の重要な性質は、原料油及び脱着
剤成分と化学的に反応、或いはこれらに化学的変
化を起こさせる程度なある。例えば、前記の米国
特許3311671号及び3992471号は、吸着剤としてゼ
オライト系物質の使用を示している。このような
物質は、しかしながら、炭化水素、特にオレフイ
ン類と反応することが知られている。このような
化学的に活性な吸着剤とは対照的に、本発明の炭
素吸着剤はプロセスの流れの成分に対し化学的に
不活性である。 吸着容量及び選択率及び交換速度の吸着剤特性
を測定するために各種の吸着剤及び脱着剤物質を
特定の原料油混合物でテストするためには、一つ
の動的試験装置が使用される。この装置は、両端
に入口部分及び出口部分を有する約70c.c.の容積の
吸着剤室から成る。この室は温度制御手段内に含
まれ、さらに予め定められた一定の圧で操作する
ため圧制御装置が使用される。クロマトグラフ分
析装置を室の出口に取り付けて、吸着剤室を出て
行く流出液の流れを“オンストリーム”で分析す
るのに使用することができる。 この装置及び次の一般方法を用いて行われるパ
ルステストは、各種の吸着剤システムに対する選
択率及びその他のデーターを測定するのに用いら
れる。吸着剤室中に脱着剤物質を通すことによつ
て吸着剤を脱着剤と平衡にまで充填する。適当な
時に、周知の濃度の非吸着パラフイン系トレーサ
ー(例えばn−ノナン)及び脱着剤中に希釈され
たC4炭化水素の特定の原料油混合物を含む原料
油のパルスを数分の継続期間入力する。脱着剤の
流れを再開し、トレーサー及び原料油混合物の成
分を、液体−固体クロマトグラフ操作におけるご
とく溶出する。流出液はオンストリームクロマト
グラフ装置によつて分析し、対応する成分ピーク
のエンベロープのトレースを展開することができ
る。或いは、流出液のサンプルは周期的に集め
て、後にガスクロマトグラフイによつて別個に分
析することができる。 クロマトグラフのトレースから得られる情報か
ら、吸着剤の性能は、抽出物成分に対する容量指
数、他の炭化水素に関して一つのC4炭化水素に
対する選択率、及び脱着剤による抽出物成分の脱
着の速度によつて評価することができる。容量指
数は、選択的に吸着された成分のピークエンベロ
ープの中心とトレーサー成分のピークエンベロー
プ又はある他の周知の基準点との間の距離を特徴
とする。この時間間隔の間ポンプで送られた脱着
剤の立方センチメーターでの容積で表される。ラ
フイネート成分に関して抽出物成分に対する選択
率(B)は、抽出物成分のピークエンベロープの中心
とトレーサーのピークエンベロープ(又は他の基
準点)との間の距離と、ラフイネート成分のピー
クエンベロープの中心とトレーサーのピークエン
ベロープとの間の対応する距離との比を特徴とす
る。抽出物成分の脱着剤との交換の速度は、一般
に半強度におけるピークエンベロープの巾を特徴
とする。このピークの巾が狭ければ狭い程脱着速
度は速い。脱着速度もまた、トレーサーのピーク
エンベロープの中心と丁度脱着された抽出物成分
の消失点との間の距離を特徴とする。この距離は
この時間間隔の間ポンプで送られた脱着剤の容積
である。 本発明のプロセスに使用される吸着剤は、活性
化炭素、或いはモレキユラーシーブ炭素として知
られているものから成る。活性化炭素は、
Calgon Corporation(カルゴンコーポレーシヨ
ン)の“Type PCB”(ピーシービ型)粒状炭
素、又は商標“PURASIV”(プラシーブ)を有
するUnion Carbde Corporation(ユニオンカー
バイドコーポレーシヨン)の製品のごとき、通常
商業的に入手できる物質である。カルゴンの1987
年8月付けのカタログ番号23−108aに記載され
たピーシービ型は、直径1000Åより大きいマクロ
ポアーのシステムによつて浸透された直径15〜20
Å単位の細孔においてマイクロポアー容積の大部
分を有する活性化炭素である。ユニオンカーバイ
ドのカタログF−4866815Mに記載されたプラシ
ーブは、溶融した石油ピツチから球状粒子に成形
され続いて炭素化し活性化されて作られたビード
形の活性化炭素である。 ここに使用される“モレキユラーシーブ炭素”
と言う用語は、必ずしも“活性化炭素”と称する
物質から区別することを意図するものではなく、
本発明における使用に有効な物質が排除されるこ
とのないこと示すものである。これら二つの用語
の間にはかなりの重複があり、本発明の目的に対
しては、相互に取り替え可能である。本発明にお
ける使用に有効であることが知られている特定の
モレキユラーシーブ炭素は約5Å以上の平均細孔
寸法を有するものである。 吸着剤は、所望の粒子範囲、好ましくは1.19〜
0.25mmの見掛けのすき間に相当する約16〜60メツ
シユ(米国標準メツシユ)を有する押出物、凝結
体、タブレツト、マクロスフエア、又は粒状体の
ごとき粒子の形状である。生成物の水汚染の見地
から吸着剤の水分は少ないことが有利である。 吸着剤は、プロセスが半連続的である原料油混
合物及び脱着剤と交互に接触する稠密固定床の形
で使用される。他の具体例においては、原料油混
合物が一つのセツトの一種又は二種以上の吸着剤
の床を通り、一方脱着剤物質が一つのセツトの他
の床の一種又は二種以上を通ることができるよう
に、二種又はそれ以上の固定床の吸着剤のセツト
が適当なバルブ手段をもつて使用される。原料油
混合物及び脱着剤物質の流れはこのような床にお
いて吸着剤中を上方又は下方に流れる。固定床液
体−固体接触に使用される従来の任意の装置が用
いられる。 しかしながら、移動床、又はシミユレートした
移動床流れ系は固定床系よりも著しく大きい分離
効率を有し、従つて好ましい。移動床、又はシミ
ユレートした移動床プロセスにおいては、滞留及
び置換操作が連続的に行われ、抽出物及びラフイ
ネートの両方の流れの連続生成及び原料油及び置
換流体の流れの頻繁な使用ができる。このプロセ
スの一つの好ましい具体例においては、シミユレ
ートした移動床向流式流れ系として知られている
ものが利用される。このような系においては、室
に含まれたモレキユラーシーブの上方移動をシミ
ユレートするものは、多数の液体アクセスポイン
トのモレキユラーシーブ室の下方に漸進的移動で
ある。これについては、このような流れ系の操作
の原理が記載されている米国特許2985589号及び
1969年4月2日東京におけるSociety of
Chemical Engineers(ソサイエテイ オブ ケミ
カル エンジニアズ)の第34回年次集会に提出さ
れたD.B.Broughton(デイ・ビー・ブラウトン)
氏の“Continuous Adsorptive Processing…A
New Sepration Technique”(連続吸着プロ
セス…新しい分離技術)と言う題名の論文が参考
になる。両者ともシミユレートした移動床向流プ
ロセス流れの概要がさらに説明されている。 本発明のプロセスにおける使用に適当なシミユ
レートした移動床流れ系の他の具体例は、米国特
許4402832号に開示された同行流の高効率のシミ
ユレートした移動床プロセスである。 抽出物アウトプツト流れの少なくとも一部分は
分離手段に入り、そこにおいて脱着剤物質の少な
くとも一部分は分離条件において分離されて減少
した濃度の脱着剤物質を含む抽出生成物を生成す
ることが意図される。このプロセスの操作に必ず
しも必要ではないが、好ましくは、ラフイネート
アウトプツト流れの少なくとも一部分も分離手段
に入り、そこにおいて脱着剤物質の少なくとも一
部分が分離条件において分離されて、プロセスに
再使用できる脱着剤の流れと減少した濃度の脱着
剤物質を含むラフイネート生成物を生成する。典
型的には、抽出生成物及びラフイネート生成物に
おける脱着剤物質の濃度は約5Vol.%より小さく、
好ましくは、約1Vol.%より小さい。分離手段は
典型的には精留塔で、その設計及び操作は分離技
術において周知である。 液相及び蒸気操作の両方とも多くの吸着分離プ
ロセスに使用できるけれども、より低い温度及び
より少ないエネルギー要求のため、及び蒸気相操
作で得られるよりも液相操作で得ることのできる
より高い抽出生成物の収率のため、このプロセス
に対しては液相操作が要求される。吸着条件は、
約20〜250℃で、好ましくは約100〜200℃の温度
範囲と液相を維持するに充分な圧を包含する。脱
着条件は、吸着条件に対して使用されると同じ範
囲の温度及び圧を包含する。 この発明のプロセスに利用できるユニツトのサ
イズは、パイロツトプラントのスケール(例えば
米国特許3706812号を参照)から商業的規模のス
ケールまで任意に変わることができ、時間当たり
数c.c.から数千ガロンの流速の範囲にわたることが
できる。 (実施例) 次に、本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。但し、本発明は、この実施例において使用さ
れる特定の脱着剤物質、原料油混合物及び操作条
件に限定されるものではない。 実施例 1 この実験においては、三つの異なつた炭素吸着
剤を用いて他のC4炭化水素から1,3−ブタジ
エンを分離するための本発明の能力を評価するた
め、三つのパルステストを行つた。 テスト装置は前記のパルステスト装置であつ
た。各パルステストに対して、塔は65℃の温度及
び液相操作を維持するに充分な圧に保持した。一
定時間間隔における流出液物質の組成を測定する
ために塔の流出液の流れにガスクロマトグラフ分
析装置を取り付けた。各テストに対して使用され
た原料油混合物は、イソブタン、正ブタン、イソ
ブチレン、トランス−ブテン−2、シス−ブテン
−2及び1,3−ブタジエンを各5Vol.%及び脱
着剤物質70Vol.%を含有した。脱着剤物質はヘキ
セン−1であつた。各テストに対して行われた操
作は次のごとくであつた。脱着剤物質は、1.0の
見掛けの液体時間空間速度(LHSV)で連続的に
通した。これは供給速度毎分約1.17c.c.に当たる。
ある適当な時間間隔で、脱着剤を止め、10分間の
間毎分1.0c.c.の速度で原料油混合物を通した。次
に、脱着剤の流れを1LHSVで再開し、吸着塔を
出る流出液物質によつて生ずるクロマトグラフを
観察することによつて測定されるように、全ての
原料油成分が塔から溶出してしまうまで、脱着剤
の流れを吸着塔に続けて通した。操作は通常約1
時間を要する。供給及び脱着の10分間パルスは順
番に繰り返された。得られたクロマトグラフのト
レースは第1,2及び3図に示されるごとくであ
つた。これらのトレースから導かれた選択率は第
2表に示した。基準曲線は、完全に非吸着と考え
られるイソブタンである。
[Table] In order to separate 1,3-butadiene from a feedstock oil mixture according to the present invention, the mixture is contacted with an adsorbent, and more 1,3-butadiene is selectively adsorbed and retained by the adsorbent. The other components of the feedstock mixture are relatively unadsorbed and are removed from the pore space between the adsorbent particles and the adsorbent surface. Adsorbents containing more selectively adsorbed 1,3-butadiene are referred to as "rich" adsorbents. next,
1,3-butadiene is recovered from the rich adsorbent by contacting the rich adsorbent with a desorbent material. As used herein, the term “desorbent material” refers to
Refers to a particulate material that can selectively remove adsorbed feedstock components from an adsorbent. in general,
In rocking bed systems where selectively adsorbed feedstock components are removed from the adsorbent by a purge stream, the choice of desorbent material is not critical;
Desorbent materials consisting of gaseous hydrocarbons such as methane, ethane, etc., or other types of gases such as nitrogen, hydrogen, etc., are used at high or low temperatures to effectively purge the adsorbed feedstock components from the adsorbent. used in both. However, in adsorption separation processes that are generally operated continuously at substantially constant pressure and temperature to maintain a liquid phase, the desorbent material must be judiciously selected to satisfy several criteria. No. First, the desorbent material can be extracted at a moderate flow rate without itself being adsorbed too strongly so that the extract components do not unduly displace the desorbent material in the next adsorption cycle. Components must be displaced from the adsorbent. In terms of selectivity, it is preferred that the adsorbent be more selective for the extract components with respect to the raffinate components than for the desorbent material with respect to the raffinate components. Second, the desorbent material must be compatible with the particular adsorbent and the particular feedstock mixture. More particularly, the desorbent material reduces the selectivity of the adsorbent for extract components with respect to raffinate components;
It must not be destructive or destructive. The desorbent material used in the process of the present invention should also be a material that can be easily separated from the feedstock mixture entering the process. After desorbing the extractive components of the feedstock, both the desorbent material and the extractive components are typically mixed and removed from the adsorbent. Similarly, the ruffinate component(s) are typically removed from the adsorbent in admixture with the desorbent material and cannot be extracted without a method of separating at least a portion of the desorbent material, such as distillation. The purity of the product and the purity of the ruffinate product are not very high. Therefore, the desorbent material used in this process has an average boiling point that is substantially different from the feedstock mixture and is separated from the feedstock components in the extract and raffinate streams by simple rectification. , thereby allowing reuse of the desorbent material in the process. As used herein, the term "substantially different" means that the difference in average boiling point between the desorbent material and the feedstock mixture is at least about 5°C. The boiling range of the desorbent material may be higher or lower than that of the feedstock mixture. In the preferred isothermal, isobaric, liquid phase operation of the process of the invention, the effective desorbent materials are hydrocarbons,
In particular, it has been found to consist of C3 or C5 to C10 n-olefins. The ability to operate in the liquid phase, in contrast to the aforementioned US Pat. No. 3,596,436, is a significant advantage from the standpoint of energy savings and ease of operation. It has been recognized in the prior art that certain properties of adsorbents are highly desirable, although not absolutely necessary, for the successful operation of selective adsorption processes. Such properties include the adsorption capacity for a given volume of extract components per volume of adsorbent; the selective adsorption of extract components with respect to raffinate components and desorbent materials; and the adsorption and adsorption of extract components onto the adsorbent. There is a sufficiently fast rate of desorption from the adsorbent. The capacity of the adsorbent to adsorb a specific volume of one or more extract components is, of course, essential.
Without such capacity, the adsorbent is useless for adsorptive separations. Furthermore, the higher the capacity of the adsorbent for extract components, the better the adsorbent. Increasing the capacity of a particular adsorbent makes it possible to reduce the amount of adsorbent required to separate extractive components contained in a feedstock mixture for a particular charging rate. Reducing the amount of adsorbent required for a particular adsorptive separation reduces the cost of the separation process. It is important that a good initial capacity of the adsorbent be maintained during its practical use in separation processes over an economically desirable lifetime. A second necessary property of the adsorbent is its ability to separate the components of the feedstock. In other words, it has adsorption selectivity (B) for one component compared to other components. The expression relative selectivity is used not only for one feedstock component relative to other components, but also between feedstock mixture components and desorbent materials. Selectivity (B), as used herein, is defined as the ratio of the same two components in the adsorbed phase to the ratio of the two components in the unadsorbed phase at equilibrium. The relative selectivity is shown as Equation 1. Formula 1 Selection rate (B) = [Vol.%C/Vol.%D] A / [Vol.%
C/Vol.%D] Uwhere , C and D are 2 of the raw oil expressed in volume%.
subscripts A and U represent the adsorbed phase and unadsorbed phase, respectively. Equilibrium conditions are determined when the feedstock passing through a bed of adsorbent does not change in composition after contacting the bed of adsorbent. In other words, there is no movement of substances between the adsorbed phase and the unadsorbed phase. If the selectivity of the two components approaches 1.0,
There is no preferential adsorption of one component by the adsorbent with respect to other components. Both are adsorbed to the same extent with respect to each other. As (B) becomes smaller or larger than 1.0, there is preferential adsorption by the adsorbent for one component with respect to other components. When comparing the selectivity of one component C by the adsorbent with respect to component D, (B) greater than 1.0 indicates preferential adsorption of component C in the adsorbent. (B) smaller than 1.0 indicates that component D is preferentially adsorbed, leaving an unadsorbed phase containing a large amount of component C and an adsorbed phase containing a large amount of component D. Separation of the extract component from the roughinate component is theoretically possible if the selectivity of the adsorbent for the extract component with respect to the roughinate component just exceeds a value of 1.0, but such selectivity is only 2. Preferably, the values are close to each other or greater than 2. As with relative volatility, the higher the selectivity, the easier the separation will be. The higher the selectivity, the lower the amount of adsorbent used in the process. Ideally, the desorbent material should be approximately equal to 1 for all extractant components, or It should have a selectivity less than 1. A third important characteristic is the relative rate of exchange, or in other words, desorption, of extractive components of the feed oil mixture material. This property is directly related to the amount of desorbent material that must be used in the process to recover extract components from the adsorbent. The faster the exchange rate, the lower the amount of desorbent material required to remove the extract components, thus reducing the operating costs of the process. The faster the exchange rate, the less desorbent material must be pumped into the process and separated from the extract stream for reuse in the process. A fourth important property of the adsorbent is the extent to which it chemically reacts with, or causes chemical changes in, the feed oil and desorbent components. For example, the aforementioned US Pat. Nos. 3,311,671 and 3,992,471 show the use of zeolitic materials as adsorbents. Such materials, however, are known to react with hydrocarbons, especially olefins. In contrast to such chemically active adsorbents, the carbon adsorbents of the present invention are chemically inert to the components of the process stream. A dynamic test device is used to test various adsorbent and desorbent materials with specific feed oil mixtures to determine the adsorbent properties of adsorption capacity and selectivity and exchange rate. The apparatus consists of an adsorbent chamber of approximately 70 c.c. volume with an inlet and an outlet section at each end. This chamber is contained within a temperature control means and a pressure control device is used to operate at a predetermined constant pressure. A chromatographic analyzer can be attached to the outlet of the chamber and used to analyze the effluent stream leaving the adsorbent chamber "on-stream." Pulse tests performed using this equipment and the following general method are used to measure selectivity and other data for various adsorbent systems. The adsorbent is loaded into equilibrium with the desorbent by passing the desorbent material into the adsorbent chamber. At appropriate times, pulses of feedstock containing a specific feedstock mixture of C4 hydrocarbons diluted in a known concentration of unadsorbed paraffinic tracer (e.g. n-nonane) and desorbent are entered for a duration of several minutes. do. The desorbent flow is resumed and the tracer and components of the feedstock mixture are eluted as in a liquid-solid chromatographic operation. The effluent can be analyzed by an on-stream chromatographic device to develop envelope traces of the corresponding component peaks. Alternatively, samples of the effluent can be collected periodically and later analyzed separately by gas chromatography. From the information obtained from the chromatographic traces, the performance of the adsorbent depends on its capacity index for the extract components, its selectivity for one C4 hydrocarbon with respect to other hydrocarbons, and the rate of desorption of the extract components by the desorbent. It can be evaluated accordingly. Capacity index is characterized by the distance between the center of the peak envelope of the selectively adsorbed component and the peak envelope of the tracer component or some other known reference point. It is expressed as the volume in cubic centimeters of desorbent pumped during this time interval. The selectivity (B) for the extract component with respect to the roughinate component is determined by the distance between the center of the peak envelope of the extract component and the peak envelope of the tracer (or other reference point) and the distance between the center of the peak envelope of the roughinate component and the tracer. is characterized by the ratio of the corresponding distance between the peak envelope of The rate of exchange of extract components with the desorbent is generally characterized by the width of the peak envelope at half strength. The narrower the width of this peak, the faster the desorption rate. The desorption rate is also characterized by the distance between the center of the peak envelope of the tracer and the vanishing point of the extract component just desorbed. This distance is the volume of desorbent pumped during this time interval. The adsorbent used in the process of the invention consists of activated carbon, otherwise known as molecular sieve carbon. Activated carbon is
Commonly commercially available materials such as Calgon Corporation's "Type PCB" granular carbon or Union Carbde Corporation's products bearing the trademark "PURASIV" It is. calgon 1987
The PCB type described in Cat. No. 23-108a dated August 2013 is a type of PCB with a diameter of 15-20 Å penetrated by a system of macropores larger than 1000 Å in diameter.
It is an activated carbon with most of the micropore volume in pores in Å. The plasieve described in Union Carbide Catalog F-4866815M is a bead-shaped activated carbon made from molten petroleum pitch formed into spherical particles and subsequently carbonized and activated. “Molecular sieve carbon” used here
The term “activated carbon” is not necessarily intended to distinguish it from the substance referred to as “activated carbon.”
This indicates that materials useful for use in the present invention are not excluded. There is considerable overlap between these two terms, and for the purposes of this invention, they are interchangeable. Particular molecular sieve carbons known to be effective for use in the present invention are those having average pore sizes of about 5 Å or greater. The adsorbent has a desired particle range, preferably from 1.19 to
The particles are in the form of extrudates, aggregates, tablets, macrospheres, or granules having approximately 16 to 60 meshes (US standard mesh) corresponding to an apparent gap of 0.25 mm. From the standpoint of water contamination of the product, it is advantageous for the adsorbent to be low in moisture. The adsorbent is used in the form of a dense fixed bed in alternating contact with the feed oil mixture and the desorbent, the process being semi-continuous. In other embodiments, the feedstock mixture may pass through one or more beds of adsorbent in one set while the desorbent material passes through one or more beds in other beds of one set. As can be seen, a set of two or more fixed bed adsorbents may be used with suitable valve means. A stream of feed oil mixture and desorbent material flows upwardly or downwardly through the adsorbent in such a bed. Any conventional equipment used for fixed bed liquid-solid contacting may be used. However, moving beds, or simulated moving bed flow systems, have significantly greater separation efficiency than fixed bed systems and are therefore preferred. In a moving bed, or simulated moving bed process, the retention and displacement operations occur continuously, allowing continuous production of both extract and raffinate streams and frequent use of feedstock and displacement fluid streams. One preferred embodiment of this process utilizes what is known as a simulated moving bed countercurrent flow system. In such systems, it is the gradual movement of a number of liquid access points down the molecular sieve chamber that simulates the upward movement of the molecular sieve contained in the chamber. This is discussed in U.S. Pat. No. 2,985,589 and U.S. Pat.
Society of Tokyo, April 2, 1969
DBBroughton Presented to the 34th Annual Meeting of the Society of Chemical Engineers
Mr. “Continuous Adsorptive Processing…A
Reference is made to the paper titled "New Separation Technique", both of which provide a further overview of simulated moving bed countercurrent process flows suitable for use in the process of the present invention. Another example of a simulated moving bed flow system is the co-current high efficiency simulated moving bed process disclosed in U.S. Pat. No. 4,402,832. At least a portion of the extract output stream enters the separation means and is At least a portion of the desorbent material is intended to be separated in separation conditions to produce an extracted product containing a reduced concentration of desorbent material. Although not necessary for operation of this process, it is preferred that the rough At least a portion of the inate output stream also enters a separation means where at least a portion of the desorbent material is separated under separation conditions to produce a desorbent stream that can be reused in the process and a roughinate containing a reduced concentration of desorbent material. Typically, the concentration of the desorbent material in the extraction product and the roughinate product is less than about 5 Vol.%;
Preferably less than about 1 Vol.%. The separation means is typically a rectification column, the design and operation of which is well known in the separation art. Although both liquid-phase and vapor-phase operations can be used in many adsorption separation processes, due to the lower temperatures and lower energy requirements, and the higher extractive production that can be obtained with liquid-phase operation than that obtained with vapor-phase operation. Due to product yield, liquid phase operation is required for this process. The adsorption conditions are
It encompasses a temperature range of about 20-250°C, preferably about 100-200°C and sufficient pressure to maintain a liquid phase. Desorption conditions encompass the same range of temperatures and pressures used for adsorption conditions. The size of units available for the process of this invention can vary arbitrarily from pilot plant scale (see, e.g., US Pat. Can span a range. (Example) Next, the present invention will be specifically explained using examples. However, the invention is not limited to the particular desorbent materials, feedstock mixtures, and operating conditions used in this example. Example 1 In this experiment, three pulse tests were performed to evaluate the ability of the present invention to separate 1,3-butadiene from other C4 hydrocarbons using three different carbon adsorbents. Ivy. The test equipment was the pulse test equipment described above. For each pulse test, the column was maintained at a temperature of 65°C and sufficient pressure to maintain liquid phase operation. A gas chromatographic analyzer was attached to the tower effluent stream to measure the composition of the effluent material at regular time intervals. The feedstock mixture used for each test consisted of 5 Vol.% each of isobutane, normal butane, isobutylene, trans-butene-2, cis-butene-2, and 1,3-butadiene and 70 Vol.% of the desorbent material. Contained. The desorbent material was hexene-1. The operations performed for each test were as follows. The desorbent material was passed continuously at an apparent liquid hourly space velocity (LHSV) of 1.0. This corresponds to a feed rate of approximately 1.17 cc per minute.
At some appropriate time interval, the desorbent was turned off and the feedstock mixture was passed through at a rate of 1.0 cc per minute for 10 minutes. The desorbent flow is then resumed at 1 LHSV and all feedstock components are eluted from the column, as determined by observing the chromatograph produced by the effluent material exiting the adsorption column. The desorbent stream was continuously passed through the adsorption column until it was exhausted. The operation usually takes about 1
It takes time. The 10 minute pulses of delivery and desorption were repeated sequentially. The chromatographic traces obtained were as shown in Figures 1, 2 and 3. The selectivities derived from these traces are shown in Table 2. The reference curve is isobutane, which is considered completely non-adsorbed.

【表】 ブタン
1,3〓ブタジエン/イ 2.59 2.54 3.74
ソブチレン
[Table] Butane
1,3〓Butadiene/A 2.59 2.54 3.74
Sobutylene

【表】 ランス〓ブテン
1,3〓ブタジエン/シ 2.06 2.18 2/17
ス〓ブテン
三つのテストに対する図のトレースは、他の原
料油成分からの1,3−ブタジエンの明らかな分
離を示している。1,3−ブタジエンは、各パル
ステストから溶出する最後の成分で、三つの全て
の吸着剤で最も選択的に保持された成分であるこ
とがしめされている。曲線から導かれた1,3−
ブタジエンに対する第2表に与えられた高い選択
率は1,3−ブタジエンの高度の相対保持性の定
量的目安を与えている。
[Table] Lance Butene
1,3〓Butadiene/C 2.06 2.18 2/17
Subbutene
The graphical traces for the three tests show clear separation of 1,3-butadiene from other feedstock components. 1,3-Butadiene was the last component to elute from each pulse test and was shown to be the most selectively retained component on all three adsorbents. 1,3- derived from the curve
The high selectivity given in Table 2 for butadiene provides a quantitative measure of the high degree of relative retention of 1,3-butadiene.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図及び第3図は、実施例1におい
て、それぞれ吸着剤としてカルゴンPCB、
PURASIV及びモレキユラーシーブ炭素の場合に
おける各成分のクロマトグラフのトレースを示す
グラフである。
Figures 1, 2, and 3 show Calgon PCB and Calgon PCB as adsorbents in Example 1, respectively.
2 is a graph showing chromatographic traces of each component in the case of PURASIV and molecular sieve carbon.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 1,3−ブタジエンおよび少なくとも一つの
他のC4炭化水素から成る原料油混合物を、該1,
3−ブタジエンを選択的に吸着する活性化炭素ま
たはモレキユラーシーブ炭素から成る吸着剤と、
吸着条件において、液相において接触し、該原料
油混合物の未吸着部分を該吸着剤から除去し、そ
して脱着条件において、C3またはC5−C10正オレ
フインから成る液状脱着剤物質での脱着によつて
該1,3−ブタジエンを回収することから成る、
該原料油混合物から1,3−ブタジエンを分離す
る方法。 2 該吸着および脱着条件は、約20〜250℃の範
囲の温度および液相を維持するに充分な圧を含む
特許請求の範囲第1項の方法。 3 該脱着剤物質は、ヘキセン−1から成る特許
請求の範囲第1項の方法。 4 該方法は、シミユレートした移動床流れシス
テムで行われる特許請求の範囲第1項の方法。 5 該シミユレートした移動床流れシステムは、
向流型である特許請求の範囲第4項の方法。 6 該シミユレートした移動床流れシステムは、
同方向流高効率型である特許請求の範囲第4項の
方法。
[Claims] 1. A feedstock mixture consisting of 1,3-butadiene and at least one other C 4 hydrocarbon is
an adsorbent made of activated carbon or molecular sieve carbon that selectively adsorbs 3-butadiene;
in adsorption conditions, contacting in the liquid phase to remove the unadsorbed portion of the feedstock mixture from the adsorbent, and in desorption conditions, desorption with a liquid desorbent material consisting of a C3 or C5 - C10 positive olefin. recovering said 1,3-butadiene by
A method for separating 1,3-butadiene from the raw oil mixture. 2. The method of claim 1, wherein the adsorption and desorption conditions include a temperature in the range of about 20-250°C and a pressure sufficient to maintain a liquid phase. 3. The method of claim 1, wherein the desorbent material comprises hexene-1. 4. The method of claim 1, wherein the method is carried out in a simulated moving bed flow system. 5. The simulated moving bed flow system:
5. The method of claim 4, which is of the countercurrent type. 6. The simulated moving bed flow system:
The method according to claim 4, which is of the codirectional flow high efficiency type.
JP1028786A 1984-05-29 1986-01-22 Separation of 1,3-butadiene Granted JPS62169734A (en)

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US06/614,935 US4567309A (en) 1984-05-29 1984-05-29 Separation of 1,3-butadiene

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JPS62169734A JPS62169734A (en) 1987-07-25
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