JPS5834010A - メタ−キシレンの分離方法 - Google Patents

メタ−キシレンの分離方法

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JPS5834010A
JPS5834010A JP13082481A JP13082481A JPS5834010A JP S5834010 A JPS5834010 A JP S5834010A JP 13082481 A JP13082481 A JP 13082481A JP 13082481 A JP13082481 A JP 13082481A JP S5834010 A JPS5834010 A JP S5834010A
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リチヤ−ド・ウイリアム・ニユ−ジル
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に関する技術分野は固床吸着分離であり、更に詳
しくは、本発明はメタ−キシレンおよびその他C8芳香
族化合物からなる原料混合物からメタ−キシレンな分離
する方法に関し、その方法は原料混合物からメタ−キシ
レンを選択的に除去する固体吸着剤を使用し、それによ
り残存するC8芳香族化合物から成る流体のラフィネー
ト流れを生じる。
メタ−キシレンはC8芳香族化合物(エチルはンゼン、
およびオルソ−、メタ−1および)ξラーキシレン)製
造用従来プロセスにおける全生成物流れの約%を構成す
るが、その高純度回収用の実際的なプロセスは今まで開
発されなかった。困難でかつ入り組んだ従来のメタ−キ
シレン回収用分離技術はメタ−キシレンの共融濃度より
高い濃度を得るための蒸留、それに続く結晶化、選択ス
ルホン化、および選択塩素化を含む。メタ−キシレン回
収用の1つの商業化されたプロセスにおいてはメタ−キ
シレン、弗化水素酸および三弗化硼素から成る錯体の形
成を含み、その錯体は液−液抽出法により抽出されそし
て最終的にメタ−キシレン生成物を回収するために分解
される。
メタ−キシレンはある種の殺虫剤およびイソフタル酸の
製造で必要とするので多くの商業的利用を有する。こう
して、一方においてこの利用の観点で、そして他方で上
記困難でかつ包含される分離技術において、高純度のメ
タ−キシレンの回収を可能にするより効率的な分離プロ
セス用に対する多くの要求しかし実現されていない要求
が長くあった。
ある結晶性アルミノ珪酸塩が混合物から炭化水素程を分
離するために使用さ、れることは従来の分離技術で公知
である。例えば分枝鎖のパラフィンからノルマルパラフ
ィンの分離は約3ないし約5久の開孔を有するA型ゼオ
ライトを使用することにより成し遂げられる。このよう
な分離プロセスは米国特許第2.985.589号およ
び同第3,201,491号にて開示されている。これ
らの吸着剤は、より小さい或いはノルマル炭化水素がゼ
オライト吸着剤内の穴を通過するのを許し、一方より大
きい或いは分枝鎖の分子を排除することにより、分子の
物理的な大きさの違いに基づいて分離させる。
米国特許第5.265.750号および第3,510,
423号は例えばX型あるいはY型構造のゼオライトな
ど大きな孔径のゼオライトをオレフィン系炭化水素の分
離に使用できるプロセスを開示している。
炭化水素類の分離に加えて、X型あるいはY型ゼオライ
トは個々の炭化水素異性体を分離するプロセスにおいて
も使用されてきた。米国特許第3.114,782号に
記載されたプロセスにおいて。
例えば、ある特別のゼオライトはアルキル−3置換ベン
ゼンを分離する吸着剤として使用される;そして米国特
許第3.668.267号ではある特別のゼオライトは
特定のアルキル置換ナフタリンを分離するために使用さ
れる。
ノラーキシレンの商業的重要性により、より公知でかつ
大規模に使用される炭化水素異性体の分離フロセスはパ
ラ−キシレンの分離プロセスである。パラ−キシレンは
テレフタル酸の製造に使用されテレフタル酸は結局デュ
ポン株式会社の製品の商標であるダクロン(Dacro
n )などの種々の合成繊維の製造で実質的に使われる
。米国特許第3、558.732号および第3.686
.342号で記載されたプロセスにおいて例えば特殊の
ゼオライトから成る吸着剤は他のキシレン異性体からパ
ラ−キシレンを選択的に吸着することによりパラ−キシ
レンと少−なくとも1つの他のキシレン異性体からなる
供給混合物からパラ−キシレンを分離するために使われ
る。このようなプ10セスにおいて使用される吸着剤は
パラ−キシレン選択性であり;パラ−キシレンは選択的
に吸着されそして抽出成分として回収され一方残りのキ
シレンおよびエチルベンゼンはパラ−キシレンに関して
比較的全部吸着されずラフィネート成分としズ回収され
る。
米国特許第3,917,734号で記載されたプロセス
ではエチルベンゼンとキシレン異性体から成る供給混合
物からエチルベンゼンは高純度で回収される。そのプロ
セスは基本的にカルシウム交換されたX型あるいはY型
ゼオライトから成る吸着剤に供給混合物を接触させるこ
とから成り、キシレン異性体を選択的に仮着し、そして
その後エチルベンゼンをラフィネート成分として回収す
る。使用される吸着剤はこうして・ξラーキシレン分離
プロセスで使用される吸着剤のようなパラ−キシレン選
択性よりむしろ全一キシレン選択性である。
吸着されたキシレンは回収されてもよく、1つの具体例
では、脱着剤、好ましくはトルエンからなる脱着剤を吸
着剤と接触させ、それによりキシレンを脱着しそして脱
着されたキシレンを吸着剤から取出すことたよる。他の
具体例では吸着と脱着は近似される移動床向流系におい
て行われその操作原理および順序は米国特許第2.98
5.589号に記載されている。
米国特許第3.133.126号に記載されたプロセス
ではメタ−キシレンを他のキシレン異性体からの吸着分
離が示されているが、それはメタ−キシレンとただ1つ
の他の異性体を含む混合物からの分離の各々の例である
。そのプロセスは全てのキシレン異性体とエチルベンゼ
ンとの混合物からメタ−キシレンを回収することはでき
なかった。
こうして、多くの要求にも拘わらず、他のキシレン異性
体およびエチルベンゼンよりメタ−キシレンに対して選
択的である吸着剤を使用する吸着分離プロセスは今まで
発見されなかった。発明者はこのような発見をした。す
なわち、本発明のプロセスは効率的に全てのC8芳香族
化合物の混合物からメタ−キシレンの分離を達成するの
である。
従って1本発明の幅広い目的はメタ−キシレン、エチル
ベンゼンおよび他のキシレン異性体からなる供給混合物
から高回収率にて高純度のメタ−キシレン分離用プロセ
スを提供することである。本発明の更なる目的はそのプ
ロセスにおいて近似した移動吸着床を使用することであ
る。
簡単に要約すると1本発明は、1つの具体例において、
メタ−キシレンをキシレン異性体とエチルベンゼンから
成る供給混合物から分離するプロセスであり、そのプロ
セスは吸着条件でカチオン交換部位にナトリウムを含む
Y型ゼオライトから成りそしてシリカとアルミナのモル
比が約4.5ないし約5.0である吸着剤を前記混合物
と接触させることからなり、メタ−キシレンを選択的に
吸着して混合物の残存成分を実質的に排除しそしてその
後高純度めメタ−キシレンを回収する。
本発明は、他の具体例において、キシレン異性体とエチ
ルベンゼンから成る供給混合物からメタ−キシレンを分
離する方法であり、そのプロセスは交換カチオン部位に
ナトリウムを含むY型ゼオライトから成る吸着剤であり
シリカとアルミナのモル比が約4.5ないし約5.0で
ある吸着剤を使用しそしてそのプロセスは次のステップ
から成る;(a)前記吸着剤のカラムを通して単一方向
に正味の流体の流れを保持し、ここにおいてそのカラム
はそこにおいて生じる分離操作機能を有する少な(とも
3つの帯域を含みそして前記帯域を連続的に接続するた
めに結ばれたカラムの最終帯域と一連して相互に連絡さ
れている:(b)カラムの吸着帯域を保持し、その帯域
は帯域の上流側の境界における供−入力流れと帯域の下
流側の境界におけるラフィネート出力流れとの間に位置
する吸着剤により定義される;(C)吸着帯域に接した
上流側に浄化帯域を保持し、その浄化帯域は浄化帯域の
上流側の境界における抽出物出力流れと浄化帯域の下流
側の境界における供給動入力流れとの間に位置する吸着
剤により定義される:(d)前記浄化帯域からすぐ上流
側に脱着脱酸を保持し、その脱着帯域はその帯域の上流
側の境界における脱着剤入力流れとその帯域の下流側の
境界における抽出物出力流れとの間に位置する吸着剤に
より定義される;(Q)メタ−キシレンの選択的な吸着
を生じる吸着条件で供給混合物を前記吸着帯域へ通し吸
着帯域の吸着剤により前記混合物の残存成分を実質的に
除きそして吸着帯域からの残存成分から成るラフィネー
ト出力流れを取除<;(fl脱着帯域で吸着剤からメタ
−キシレンの置換が生じる脱着条件で供給混合物の沸点
と実質的に異なる平均沸点を有する脱着物質を前記脱着
帯域に通し;(g)残存成分から成る抽出物出力流れを
脱着帯域から取除き;(h)定期的に吸着剤のカラムを
通して吸着帯域の流体の流れに関して下流方向に供給動
入力流れ、ラフィネート出力流れ、脱着剤入力流れおよ
び抽出物出力流れを進行させ吸着剤を通して°の帯域の
移動と抽出物出力流れとラフィネート出力流れの発生を
生じせしめる。
本発明の他の具体例および目的は供給混合物。
吸着剤、脱着剤および操作条件を詳細に包含しこれら全
ては以下において本発明のこれら各々の面を次に議論し
て開示される。
最初に本明細書を通して使われる種々の用語を定義する
ことは本プロセスの操作、目的、利点を明確にするうえ
で役立つであろう。
”供給混合物”は本プロセスで分離される1或いはそれ
以上の抽出物成分と1或いはそれ以上のラフィネート成
分を含む混合物である。6供給流れ”という用語は本プ
ロセスで使用される吸着剤に通す供給混合物の流れを示
す。
6抽出物酸分7は吸着剤によってより選択的に吸着され
る化合物あるいは化合物の種類であり、6ラフイネ一ト
成分”は選択的に吸着されない化合物あるいは化合物の
種類である。このプロセスで供給混合物に含まれるメタ
−キシレン異性体は抽出物成分とエチルベンゼンであり
、オルソおよびパラ−キシレンはラフィネート成分であ
る。
6脱着剤物質”の用語は抽出物成分を脱着することの可
能な物質・を一般に意味してよい。6脱着剤流れ”ある
いは6脱着剤入力流に″の用語は脱着剤物質が吸着剤を
通る流れを元す。”ラフィネート流れ”あるいは6ラフ
イネート・出力流れ”の用語はラフィネート成分が吸着
剤から除去される流ができる。6抽出物流れ”あるいは
1抽出物出力流れ”の用語は脱着剤物質により脱着され
た抽出物が吸着剤から除かれる流れを意味すべきである
抽出物流れの組成物は、同様に、実質的に1o。
係の脱着剤物質から実質的に100%の抽出物成分まで
変化することができる。本プロセスの1具体例において
ラフィネート流れと抽出物流れは脱着剤物質と少なくと
もラフィネート流れの一部とを各々含みそして好ましく
は分離プロセスからの抽出物流れの少なくとも一部は分
離手段5代表的には分留器に送られ、ここにおいて脱着
剤物質の少なくとも一部は各派れから分離されて抽出生
成物とラフィネート生成物がそれぞれ生じる。、′抽出
生成物”および6ラフイネート生成物”の用語は抽出物
流れとラフィネート流れの濃度よりも高い濃度の抽出物
成分とラフィネート成分をそれぞれ含むプロセスにより
生じた生成物を意味する。
高純度(C8芳香族化合物の・ξ−セントとして表現す
ると、98%あるいはそれ以上)のメタ−キシレン生成
物を高回収率(95%あるいはそれ以上)で生産するこ
とは本発明のプロセスにより可能ではあるが、抽出成分
が吸着剤により完全に吸着されることはなく1、また、
ラフィネート成分が吸着剤により完全に吸着されないと
いうわけでもないことに気づくであろう。それ故、ラフ
ィネート成分の量の変化が抽出物流れで現われ、同様に
、抽出物成分の量の変化がラフィネート流れで現われる
。特定の流れで現われる抽出物成分とラフィネート成分
との濃度比により抽出物流れとラフィネート流れは更に
互いにかつ供給混合物と区別される。さらに詳細には、
メタ−キシレンと選択的に吸着されない供給流れとの濃
度比はラフィネート流れで低く、次に供給混合物で高く
、そして抽出物流れで最も高い。同様に、選択的に吸着
されない成分とより選択的に吸着されるメタ−キシレン
との濃度比はラフィネート流れで高く、次に供給混合物
で高く、そして抽出物流れで最も低い。
吸着剤の6選択性細孔体積”の用語は供給混合物から抽
出成分を選択的に吸着する吸着剤の体積として定義され
る。吸着剤の6非選択性空隙体積”の用語は供給混合物
から選択的に抽出物成分を保持しない吸着剤の体積であ
る。この体積は吸着しない部位と吸着剤粒子間の隙間の
空隙を含む吸着剤の空所を含む。選択性細孔体積と非選
択性空隙体積は一般に体積量で表わされそして与えられ
た吸着剤量に対して生じる効率的な操作に対して操作域
に送られるに必要な流体の適切な流量を決定するうえで
重要である。吸着剤が本プロセスの1具体例で使われる
操作帯域(以下で定義され記載される)に6入る”と吸
着剤の選択性細孔体積と共にその非選択性空隙体積は流
体をその帯域に運ぶ。非選択性空隙体積内の流体を置換
するために向流方向で同じ帯域の吸着剤へと送るべき流
体の量を決定するうえで非選択性空隙体積は利用される
。もし帯域に送る流量がその帯域に送る吸着物質の非選
択性空隙体積の割合より小さいと、吸着剤により帯域に
液体が正に同併する。この正味の同併は吸着剤の非選択
性空隙体積に存在する流体であるので、多(の場合その
流体は選択的には保持しない供給を分を含む。ある場合
には選択性細孔体積内で吸着部位に対して抽出物質とラ
フィネート物質との間に競争があるので吸着剤の選択性
細孔体積はある場合には吸着剤を取囲む流体から一部の
ラフィネート成分を吸着することができる。
抽出物質に関して多量のラフィネート物質が吸着剤を取
囲むと、ラフィネート物質は吸着剤により吸着されるだ
け十分に競争しうる。
本発明のプロセスで利用することのできる供給混合物は
エチルベンゼンとキシレン異性体を含む。
実質的な量のエチルベンゼンとキシレン異性体を含む混
合物は一般に改質および異性化プロセスにより製造され
、そのプロセスは精製技術および石油化学技術において
公知である。改質プロセスにおいて、供給されるナフサ
はC8芳香族異性体を含む流出液を製造するために選ば
れた白金−ハロゲン−含有触媒と厳密接触する。一般に
改質物はC8留分中のC8芳香族異性体を濃縮するため
に分留され更に溶媒抽出プロセスにより濃縮されてもよ
い。C8芳香族異性体の平衡量をおおよそ含有する流出
液を製造するために1あるいはそれ以上の異性体のなか
で不十分なキシレン混合物をキシレン異性化プロセスは
異性化条件で異性化する。
種々の温度におけるキシレン異性体とエチルベンゼンの
平衡組成を以下の表1に示す。
表  1 温度’C327427527 異性体のモル係 エチルベンゼン    6   8   11パラ−キ
シレン   22   22   21メタ−キシレン
   50   48   45オルソ−キシレン  
22   22   23※ API資料に基づく 本発明のプロセスへの供給流れはエチルベンゼンに加え
て全ての3種類のキシレン異性体を含むであろう。キシ
レン異性化プロセスからの全てのキシレン異性体を含む
C8改質物と異性化物は供給流れとしてこのプロセスに
直接導入すれる。
このプロセスへの供給流れは種々の童の1または1以上
のキシレン異性体を除去したプロセスからの流出流れを
も含むことができる。1つの例として、少なくとも一部
のオルソ−キシレンはキシレン異性体を含む供給混合物
から分留により前もって除去されていてもよい。オルソ
−キシレンの沸点はその最も近い他の08芳香族(メタ
−キシレン)ヨりも約6F(3,3℃)高くそしてこれ
故にオルソ−キシレンはオルソ−キシレン分留塔がら塔
底生成物として除去される。このような塔は典型的には
約100ないし105の実際のトレーを含み還流量と供
給量の比が約5〜8ないし1で操作するであろう。本プ
ロセスへの供給流れとして使用されるこの分留プロセス
から流出液あるいは塔頂におけるオルソ−キシレンの濃
度はパラ−キシレンあるいは・メタ−キシレンのどちら
かの濃度よりも低いであろう。他の方法として少なくと
も一部のパラ−キシレンはキシレン異性体を含む供給混
合物から分別結晶プロセスにより或いは固体床の選択吸
着プロセスにより或いは両者の結合プロセスにより前も
って除去されていてもよい。この場合に、本プロセスへ
の供給流れとして導入される流出液のパラ−キシレン濃
度はオルソ−キシレンあるいはメタ−キシレンの濃度よ
りも低い。
他の選択として、オルソ−およびパラ−キシレン両者の
少なくとも一部は上記プロセスによりキシレン異性体を
含む供給混合物から多分前もって除去されたであろう。
本プロセスへの供給流れのオルソ−キシレンとパラ−キ
シレン両者の濃度はこうしてメタ−キシレンの濃度より
も各々低くなる。
供給混合物はまた直鎖あるいは分枝鎖のパラフィン、シ
クロパラフィン、またはオレフィン系物質など非芳香族
を少量含んでもよい。しかし、ゼオライト吸着剤のメタ
−キシレン選択吸着による供給混合物からメタ−キシレ
ンの分離はメタ−キシレンと吸着剤との間の酸度/塩基
度の差と比較して他のキシレン異性体、エチルベンゼン
および吸着剤の間のむしろ鋭敏な酸度/塩基度の差によ
り明確に生じるので、これらの汚染物質、特にオレフィ
ン類はプロセスに送られる供給混合物の約20VO1,
%以下が好ましくそして更に好ましくは約1Q vow
、 %以下であり、そのためこの差は逆転しない。供給
混合物の非芳香族化合物の濃度な最小にする他の理由は
全ての未吸着成分がラフィネート流れで現われるであろ
うということである。
もしこれらの成分が後にラフィネート流れから除去され
ないならば、その流れの純度は減少するであろう。
キシレン異性体とエチルベンゼンを含む供給混合物から
メタ−キシレンを分離するために、その混合物は特定の
吸着剤と接触しそしてメタ−キシレンはより選択的に吸
着されて吸着剤に保持し一方選択的には吸着されにくい
混合物の成分は吸着剤の粒子と吸着剤の表面の間の空隙
から除去される。より選択的に吸着されたメタ−キシレ
ンを含む吸着剤はより選択的に吸着されるメタ−キシレ
ンに富む6富”吸着剤と言われる。吸着剤ば1あるいは
1以上の部屋に含まれてもよくここにおいて部屋に入り
そして外へと計画された流れを通して異性体の分離は行
われる。吸着剤から吸着されたキシレン異性体を置換す
ることのできる脱着剤物質(以下で詳細に記載される)
と吸着剤は好ましくは接触する。あるいは、吸着された
キシレン異性体はパージすることによりまたは吸着剤の
温度を上昇することにより或いは吸着剤を含む部屋ある
いは容器の圧力を下げることにより或いはこれらの手段
の結合たより吸着剤から除去することができた。
吸着剤は供給混合物と脱着剤物質に交互に接触する密に
結合した固定床の形態で使用されてもよくこの場合プロ
セスは半連続のみであろう。他の具体例では1組の2あ
るいは2以上の静的吸着床(static bed)は
適当なノ之ルブ操作により使用されてもよくその結果供
給混合物は一組の1あるいは1以上の吸着床に送られ下
方脱着剤物質を一組の吸着床内でその他の1あるいは1
以上の吸着床に送ることができる。供給混合物と脱着剤
物質との流れはこの吸着床内で吸着剤を通して上向きで
あってもよく下向きであってもよい。流体一固体接触用
静的吸着床で使用される一般的なあらゆる装置は使われ
てもよい。
向流移動床あるいは近似される移動床の向流方式を使用
する分離プロセスは、しかしながら、固定吸着床方式を
使用する分離プロセスよりも非常に大きな分離効率を有
する。移動床あるいは近似される移動床の流れ方式では
供給混合物と脱着剤物質はプロセスに連続的に供給され
そして吸着と脱着は連続的に起り抽出物出力流れとラフ
ィネート出力流れを連続的に生じせしめる。それ故この
ような流れ方式を使用することがこのプロセスでは好ま
しい。更に好ましい具体例においてこのプロセスは各々
の吸着剤に対して分離した近似される移動床流流れ方式
を使用するであろう。このような近似される移動床の向
流流れ方式の操作原理と操作手順はここにおいて含まれ
る米国特許第2、985.589号に記載されている。
このような方式においてはその向流流れは部屋に含まれ
る吸着剤の上方への移動を装うようにして吸着剤室の下
方へと多数の液体出入点を連続的に移動することである
。単に4つの出入系統があらゆる時に進行する;すなわ
ち、供給入力流れ、脱着剤入口流れ。
ラフィネート出口流れおよび抽出物出口流れの出入系統
である。吸着剤の充填層の空隙体積を占める液体の移動
はこの近似された固体吸着剤の上方への移動に一致して
いる。だからその向流接触は維持され、吸着剤室へと液
体の流れはポンプにより与えられてもよい。進行中の液
体出入点は循環を通して、すなわち、部室の頂上から底
部へと移動するので、部屋の循環ポンプは異なる流量を
必要とする異なる帯域を通して移動する。計画される流
量制御器はこれらの流量を調節しそして設定するために
与えられてもよい。
進行中の液体出入点は効果的に吸着剤室を分離帯域へと
分割し、各々の帯域は異なる機能を有する。このプロセ
スのこの具体例では3つの分離操作帯域は所望の操作に
対して起るために各々の近似される移動床向流流れ系に
存在するが、ある場合には選択できる第4の帯域が使用
されてもよい。
このプロセスの好ましい具体例で使用される帯域の操作
の理解を助けるために、帯域は上部の境界と下部の境界
を各々有する吸着剤容器と考えてよく、それらの容器は
他の容器の上部に第一容器で積み重ねられており、帯域
1は上部にあり;第二容器、帯域2は帯域1の下にあり
;第三容器。
帯域3は帯域2の下にあり;そして選択できる第四の容
器、帯域4は帯域6の下にある。帯域を通る流体の流れ
は帯域4の底部境界から上方へ積み重なった帯域を通り
帯域1の上部境界の外へそして逆に帯域4の底部境界へ
流れると考えてよく、一方眼着剤の流れは流体の流れに
対し向流と考えてよく、その流れは帯域1の上部境界を
通って下方へと向い積み重なった帯域を通り、帯域4の
底部境界の外へそして逆に帯域1の上部境界へ向う。
帯域1は吸着帯域でありそしてその帯域の上部境界とし
てのラフィネート出力流れとその帯域の底部境界として
の供給入口流れとの間として定義される。この帯域にお
いて供給混合物は供給入力流れを通って帯域に入り、抽
出物成分は吸着されそしてラフィネート出力流れは引抜
かれる。吸着剤はラフィネート出力流れの境界で帯域に
入り、帯域を通って帯域の供給入力流れの境界で帯域の
外へ出ると考えてもよい。ラフィネート出力流れでこの
帯域に入る吸着剤はラフィネート成分と脱着剤のみを含
む。吸着剤が帯域を通って下方に移動し抽出物成分に富
む上昇する液体に接すると。
抽出物成分に対する吸着剤の選択性により抽出物成分は
吸着される。ラフィネート成分と典型的なある脱着剤物
質はラフィネート出力流れとして引抜かれる。供給入口
流れにおいて帯域1を去り帯域2に入る吸着剤は全ての
吸着される種類を含む。
積み重なった帯域を通り液体の流れに関して帯域1のす
ぐ上流は浄化帯域である帯域2である。
この帯域は帯域の底部境界における供給入口流れの間の
吸着剤として定義される。帯域2で生じる基本操作はこ
の帯域を通る吸着剤により帯域2に運ばれるあらゆるラ
フィネート物質を吸着剤の非選択性空隙体積から置換し
そして選択性細孔体積内で吸着されあるいは吸着剤粒子
の表面で吸着されたあらゆるラフィネート物質を脱着す
ることである。浄化は、ラフィネート物質の置換を成し
遂げるために、帯域2の上流側境界、つまり抽出物出口
流れにおいて帯域3を去る一部の抽出物流れを帯域2に
送ることにより成し遂げられる。
液体の流れに関して帯域2のすぐ上流は脱着帯域である
帯域6である。この帯域は帯域の上部境界での抽出物出
口流れと帯域の、底部境界における脱着剤入口流れとの
間の吸着剤として定義される。
吸着された抽出物成分を含む吸着剤は下降して帯域の上
部で帯域に入り脱着剤入力流れを通して帯域の底部でそ
の帯域に入る脱着剤物質と接触する。
抽出物成分は脱着されそして少なくとも一部の脱着され
た抽出物成分は抽出物出力流れで外に送られる。
ある場合には選択される帯域4は、緩衝帯域と言われる
が、利用されてもよい。この帯域はその帯域の上部境界
としての脱着剤入力流れと帯域の底部境界としてのラフ
ィネート出力流れとの間に位置する吸着剤として定義さ
れそしてその帯域を使用するときは帯域乙のすぐ上流側
に位置する。
帯域4は抽出物成分を脱着するために脱着帯域に送られ
る外部の脱着剤物質量を減少させるために利用される。
これは帯域1から帯域4へとラフィネート出力流れの一
部を送り帯域ろの外へ運ばれる脱着剤物質を帯域3を去
り逆に帯域3に入る吸着剤と置換することにより行われ
る。帯域4&キ十分な吸着剤を含むであろう、だから帯
域1の外へおよび帯域4の内に送るラフィネート出力流
れに存在するラフィネート成分が帯域乙に入るのを防ぎ
それにより帯域6から除去された抽出物出力流れの汚染
を防ぎそしてまたラフィネート生成物の生産を減少させ
ない。第4の選択しうる帯域が利用されない場合忙おい
である程度の量のラフィネート成分が存在するとこの流
れが止まるように帯域1から帯域6へと通るラフィネー
ト出力流れの部分は注意深く監視されその結果抽出物出
力流れは汚染されない。
吸着剤の固定床を通って入力流れと出力流れが循環して
進むことは分岐系を利用しここにおいて弁は入力流れと
出力流れを移動させるために連続的方法で操作されその
ため向流方法で固体吸着剤に関して流体の流れを生じせ
しめることにより成し遂げられる。流体に関して固体吸
着剤の向流流れを生じせしめる他の操作方法は回転円板
弁の利用を含みここにおいて入口流れと出口流れはその
弁と連結されておりそして供給入力流れ、抽出物出力流
れ、脱着剤入力流れそしてラフィネート出力流れが通過
する系統は吸着剤床を通って同一の方向に進む。前記分
岐配列と円板弁の両者は従来技術で知られている。この
操作で使用できる回転円板弁は米国特許第3.040.
777号および同第3、422.848号で詳細に見つ
けられる。両者0前記特許は回転型の接続バルブを開示
しておりそこで固定源からの種々の入力と出力流れの適
した進行は困難なく連数できる。
多くの場合には、1つの操作帯域はいくつかの他の操作
帯域よりも多量の吸着剤を含むであろう。
例えば、緩衝帯域は吸着帯域と浄化帯域で必要とする吸
着剤と比較して少量の吸着剤を含むことができる。吸着
剤から抽出物成分を容易に脱着することのできる非常に
効率的な脱着剤物質が使われると、緩衝帯域あるいは吸
着帯域ある(・は浄化帯域で必要とされる吸着剤と比較
して比較的少量の吸着剤は必要とされることが可能であ
ることもわかる。吸着剤が帯域にわかれた単一のカラム
に位置することは必要とされず、そして多数の部屋ある
いは一連のカラムを使用することもこの具体例の範囲内
である。
全ての入力流れあるいは出力流れが同時に使用されるこ
とは必要でなく、そして事実、多くの埴合いくつかの流
れが閉ざされている一方では他の流れは物質の放出を生
じる。好ましい具体例においてこの発明の方法を行うた
めに利用できる1つの装置は種々の入力および出力流れ
が取付けられる入力あるいは出力タップが配置されそし
て連続操作を行うために交互にかつ定期的に移動される
導管を接続することにより結ばれた一連の個々の床を含
む、、ある場合には、連続導管は正常操作の間物質がプ
ロセスの内へあるいは外へと通る導管として間歇的に機
能するタップを移動するために接続されることができる
ラフィネート出力流れの少なくとも一部が分離手段に送
られることは予期されここにおいて脱着剤物質の少な(
とも一部は分離条件で分離されゾロセスで再利用される
ことの可能な脱着剤流れと脱着剤物質の減少した濃度を
含むラフィネート生成物を生産する。好ましくは、プロ
セスの操作に必要ではないが、抽出物出力流れの少なく
とも一部は分離手段にも送られここで脱着剤物質力少な
くとも一部は分離条件で分離されてプロセスで再、利用
される他の賜着剤流れと脱着剤物質の減少した濃度を含
む抽出生成物が生じる。分離手段は典型的には分留カラ
ムであり、その設計および操作は分離技術において公知
である。
デー・ビー・ブラウグトy (D、 B、 Broug
hton )の米国特許第2.985.589号および
1969年4月2日に東京で開催された化学工学協会第
34年余で発表されたデービーブラウグトン(D、B、
Brou−ghton )による題目1連続吸着プロセ
スー新分離技術”の論文は参考文献とすることができ、
近似される移動床向流プロセスの流れの概略を更に説明
するためにこれらの文献はここで含まれる。
液相と蒸気相の両者の操作は多くの吸着分離プロセスで
使用されるけ、れども、低温であることの必要性および
蒸気相操作で得られるよりも多い抽出生成物の産出が液
相操作で樽られる故このプロセスにおいては液相操作が
好ましい。好ましい吸着および脱着条件は約20℃ない
し約2゛50℃の範囲の温度および約大気圧ないし約5
1j C1psig(約35 Kg/cIn2ゲニジ圧
)の範囲の圧力を含む。
この吸着剤を使用した種々の方法の構成で使用できる脱
着剤物質は使用される操作型式に依存して変化する゛で
あろう。ここで使われる用1脱着剤物質”は吸着剤から
選択的に吸着された供給成分を除去することのできるあ
らゆる流体を意味してよい。
スウィング−ベッド(swing−bed)方式におい
て選択的に吸着された供給成分は浄化流れにより吸着剤
から除去され、メタン、エタン等の気体炭化水素、ある
いは窒素あるいは水素などの他のタイプの気体を含む脱
着剤物質は効果的に吸着剤から吸着された供給成分を浄
化するために高温あるいは減圧または両条件で使用され
てもよい。
しかし、ゼオライト吸着剤を使用しそして液相を保持す
るための実質的に一定の圧力歯よび温度で一般に操作さ
れる吸着分離操作では、依存する脱着剤物質はいくつか
の基準を満足させるために考慮して選ばれなければなら
ない。第一に、次の吸着サイクルで抽出物成分が脱着剤
物質を置換するのを過度に妨げるほどには脱着剤物質が
強力には吸着されることなくかなり多量の流量で脱着剤
物質は吸着剤から抽出物成分を置換しなければならない
。選択性(以下でより詳細に議論される)の言葉で表現
すると吸着剤はラフィネート成分に関しての脱着剤物質
に対してよりもラフィネート成分に関しての全ての抽出
物成分に対してより選択的であることが好ましい。第二
に、脱着剤物質は特別の吸着剤および特別の供給混合物
と適合しなげればならない。更に詳細には、脱着剤物質
はラフィネート成分に関して抽出物成分に対する吸着剤
の限界選択性を減少させ或いは破壊してはいけない。
この発明のプロセスで使用される脱着剤物質はつけ加え
るとプロセスへ送られる供給混合物から容易に分離でき
る物質であるべきだ。供給混合物の抽出物成分を脱着し
た後、脱着剤物質と抽出物成分の両者は吸着剤から混合
物で除去される。同様にラフィネート成分は脱着剤物質
により吸着剤から混合物状態で引抜かれる。蒸留などの
脱着剤物質を分離する方法がなければ、抽出物成分ある
いはラフィネート成分の純度はそれ程高くないであろう
。それ做このプロセスで使用されるあらゆる脱着剤物質
は供給混合物よりも実質的に異なる平均沸点を有するこ
とが予期される。供給混合物よりも実質的に異なる平均
沸点を有する脱着剤物質を使用することにより簡単な分
留により抽出物およびラフィネート流れの脱着剤物質は
供給成分から分離されそれによりプロセスにおいて脱着
剤物質の再利用を可能にする。ここで使われている用語
“実質的に異なる”は脱着剤物質と供給混合物の平均沸
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供給混合物よりも高くてもよく或い
は低くてもよい。
この発明のプロセスの好廖しい等温1等圧の液相操作に
おいて、単一芳香族炭化水素からなる脱着剤物質が特に
効果的であることがわかった。詳細には、トルエンから
なる脱着剤物質はこの操作型式において特に好ましい。
今このプロセスの操作を念頭に置くと、吸着剤 −のあ
る特性は1例えそれが必ずしも絶対的に必要ではなくて
も1選択的吸着プロセスの連続操作に非常に望ましいこ
とを読者は認識できる。このような特性は;吸着剤の体
積当り抽出物成分のある体積の吸着容量:ラフィネート
成分と脱着剤物質に関して抽出物成分の選択的吸着;そ
して十分に早い吸着剤へおよび吸着剤から抽出物成分の
吸着および脱着速度である。
1あるいは1以上の抽出物成分の特定の体積を吸着する
ための吸着剤の能力は勿論必要であり、このような能力
がなげれば吸着剤は吸着分離用として役に立たない。更
に、抽出物成分に対して吸着剤の能力が高いほど吸着剤
はより良い。特定の吸着剤の増加した能力は特定の仕込
み速度の供給混合物に含まれる抽出物成分を分離するた
めに必要とされる吸着剤の量を減少させることが可能で
ある。特定の吸着分離に対して要求される吸着剤の量の
減少は分離プロセスの価格を下げる。吸着剤の良好な初
期能力が分離プロセスで実際に使用する間ある経済的に
望ましい寿命を起えて維持されることが重要である。
第二に必要な吸着剤の特性は供給混合物を分離するため
の吸着剤の能力である;あるいは、他の言葉で表わすと
、吸着剤が他の成分と比較して1式分に対し吸着選択度
、 (B)、を有することである。
も表わされる。本明細普を通して使用される選択度(B
)は平衡状態で未吸着相の2成分の比に対する吸着相の
同一2成分の比として定義される。
比選択度は以下の1式として示される。
1式 ここでCとDは体積係で表わされた供給物の2成分であ
りそして添字AとUはそれぞれ吸着相と未吸着相を表わ
す。吸着剤床を通過する供給物の組成が吸着剤床と接触
した後も変化しない時に吸着状態は決定された。他の言
葉では、未吸着相と吸着相の間で生じる物質の正味の移
動はなかった。
2成分の選択度が1に近づくと他の成分に関して吸着剤
による1式分の優先吸着はない;それらの成分は共にお
互いに関して約同−の度合に吸着される(あるいは吸着
されない)。(13)が1より大きくなるにつれ或いは
小さくなるにつれて他の成分に関して1式分に対する吸
着剤による優先吸着がある。1式分Cの成分りに対する
吸着剤による選択度を比べると、1より大きい値の(B
)は吸着剤の中で成分Cの優先吸着を示す。1より小さ
い値の(B)は成分Cに富む未吸着相と成分りに富む吸
着相を残して成分pは優先的に吸着される。
最適性能において脱着剤物質は全ての抽出物成分に関し
て約2に等しくあるいは1よりも小さい選択度をもつべ
きでありそのため全ての抽出物成分は一群として抽出さ
れそして全てのラフイネート成分は明らかにラフィネー
ト流れへとはねのけられる。
第三の重要な特性は供給混合物質の抽出物成分の交換速
度でありまたは、他の言葉では、抽出成分の比脱着速度
である。この特性はプロセスで吸着剤から抽出物成分を
回収するために使用されなければならない脱着剤物質の
量に直接的に関し;交換速度が早いと抽出物成分を除去
するために必要とされる脱着剤物質の量が減少しそして
それ故プロセスの操作費用を減少させる。より早い交換
速度ではより少ない脱着剤物質がプロセスを通して送ら
れそしてプロセスでの再利用のため抽出物流れから分離
されなければならない。種々の吸着剤と脱着剤物質を特
定の供給混合物で試験して吸着容量と選択度と交換速度
の吸着特性を測定するために動的試験製蓋は使用される
。その装置は入口部と出口部を部屋の向いあった端に有
する体積的70CCの吸着室から成る。その部屋は温度
制御手段の内に入れそして、付は加えると、一定のあら
かじめ定められた圧力で部屋を操作するため圧力制御装
置を使用する。クロマトグラフ解析装置を部屋の出口系
統に取付けそして吸着剤室を去る流出流れを6流れのな
かで”解析するために使用する。
この装置と次の一般的手法を使用して実行されるパルス
試験は種々の吸着系に対して選択度およびその他のデー
タを決定するために使用される。
脱着剤物質が吸着剤室を通過することによ−り吸着剤は
特定の脱着剤で平衡に満たされる。都合のよい時に脱着
剤で全て希釈された非吸着性パラフィン系トレーサ(例
えばn−ノナン)と特定の08芳香族異性体の既知濃度
を含む供給物の・ξルスは数分の継続時間で注入される
。脱着剤を再び流し続け、そしてトレーサと芳香族異性
体は液−固クロマトグラフ操作で溶離される。流出液は
流れなかでのクロマトグラフ装置と展開された対応する
成分ピークの包絡線の痕跡により解析される。交互に、
流出液の試料は定期的に集められそして後にガスクロマ
トグラフにより個々に解析される。
クロマトグラフの痕跡から導かれる情報から、吸着剤の
性能は抽出物成分に対する容量指標、他の異性体に関し
て1異性体に対する選択度、および脱着剤による抽出物
成分の脱着速度の言葉で評価される。容量指標は選択的
に吸着された異性体機づけられてもよい。容量指標はこ
の時間間隔の間供給された脱着剤の立方センチメートル
で表わされる体積の用語で表現される。ラフィネート成
分に関して抽出物成分に対する選択度(B)は抽出物成
分の尖端包絡線の中心とトレーサーの尖端包絡線との間
め距離とラフィネート成分の尖端包絡線とトレーサーの
尖端包結線との間の対応する距離との比により特徴づけ
られてもよい。脱着剤による抽出物成分の交換速度は一
般に中間強度での尖端包絡線の幅により特徴づけられる
。脱着速度もまたトレーサーの尖端包絡線の中心とまさ
に脱着された抽出物成分の消失との間の距離により特徴
づけられる。この距離は再びこの時間間隔の間供給され
た脱着剤の体積である。
有望な吸着システムを更に評価しそしてこの型式のデー
タを実際の分離プロセスへ移すために連続向流液−固接
触装置で最良の方式の実際の試験が必要である。このよ
うな装置の一般的な操作原理は以前に記載されておりそ
してブラウグトン(Broughton )の米国特許
第2.985.589号で見つけられる。これらの原理
を利用した7回転木馬単位(Carouselunit
 )”とシテ知うレタ特定ノハイロットプラント規模の
装置はゾロセット(dθRosset )等の米国特許
第3.706,812号に記載されており、これはここ
において含まれる。その装置は吸着床内の分配器に取付
けられた多くの出入系統をもつ多数の吸着床からなりそ
して回転分配弁で終る。与えられた弁の位置で、供給物
と脱着剤は2系統を通して導入されそしてラフィネート
と抽出流れは2以上の系統を通して引抜かれる。残りの
全ての出入系統は活動していすそして分配弁の位置が1
つの指標により進むと全ての活動位置が1つの床により
進められるであろう。これは液体流れへの向流方向で吸
着剤が物理的に動く条件に近似する。上記吸着剤試験装
置と吸着剤評価技術に関する付、!7I]的な詳細は1
971年3月28日から4月2日にカリフォルニア州ロ
スアンゼルス市のアメリカ化学会でニー・ジェー・デロ
セッ) (A。
J、deRosset ) 、アール・ダブリュ・ニュ
ージル(R,W、 Neuzil)、 7’ −−シx
 −−:r ラx (D、 J。
Koroue ) 、およびデー・エイチ・ロスパック
(D。
H,Rosback )による論文6吸着にょるc8芳
香族の分離”で見つけられる。
ココで開示された特定の吸着剤へのメタ−キシレンの選
択吸着によりエチルベンゼンとキシレン異性体からなる
供給混合物からメタ−キシレンを分離する可能性は、こ
れはノルス試験結果により示されたが、上記実験室規模
の装置で連続試験することにより確認された。
この発明のプロセスで使用される吸着剤は特定の結晶性
アルミノ珪酸塩”あるいはモレキュラーシーズからなる
。特定の結晶性アルミノ珪酸塩はアルミナとシリカの四
面体が連続三次元網状構造で親密に結合された結晶性ア
ルミノ珪酸塩のがご型構造を含む。前記四面体は酸素原
子の剪断によりこのゼオライトの部分的あるいは全体的
の脱水に先立ち水分子により占有されている四面体間の
空間で架橋される。ゼオライトの脱水は分子次元を有す
る細孔で交錯した結晶になる。こうして、結晶性アルミ
ノ珪酸塩が行う分離が供給物の分子の大きさの差に本質
的に依存するとき、例えばより小さいノルマルパラフィ
ン分子が特定のモレキュラーシーブを使用してより大き
いイソパラフィン分子から分離される時、その結晶性ア
ルミノ珪酸塩はしばしば゛モレキュラーシーズ”と言わ
れる。
この発明のプロセスで、しかしながら用語6モレキユラ
ーシープ”は幅広く使用されるが、特定の08芳香族異
性体の分離は異性体分子の純粋な物理的な大きさの差よ
りもむしろ異なる異性体と吸着剤との電気化学的吸引力
の差に依存しているのでこの用語は厳密には適していな
い。
水利の形では、結晶性アルミノ珪酸塩は一般に以下の1
式で表わされるこれらのゼオライトを包含する; 1式 %式%:20 ここで′M”は四面体の原子価と釣合いそして一般に交
換可能なカチオン部位として言われるカチオンであり、
’n”はカチオンの原子価を表わし′W″はSiO3の
モル数を表わしそしてy”は水のモル数を表わす。カチ
オン”M”は多くの可能なカチオンの1つ或いはそれ以
上であってよい。
X型構造とY型構造のゼオライトからなる吸着剤がある
吸着分離プロセスで使用できることは一般に従来技術に
より認められてきた。これらのゼオライトは米国特許第
2.882.244号および同第3.120.007号
でそれぞれ記載されかつ定義されており、これらの特許
はここにおいて含まれる。ここで使用される用語″′X
型構造”および”Y型構造”のゼオライトは上記引用さ
れた特許で表わされている一般的な構造を有する全ての
ゼオライトを含んでもよい。
水和した或いは部分的に水和した形のX型構造のゼオラ
イトは以下の2式で示されるように酸化物のモルで表わ
される; 2式 %式%: ここ−で1M”は3以下の原子価を有する少なくとも1
つのカチオンを表わし、n”は′M”の原子価を表わし
、そしてy″は“M″自身結晶の水利の度合に依存した
約9以下の価である。式2かも気ツ(ヨウニ51o2/
At203ノモル比ハ2.5±0.5である。カチオン
″M”は水素カチオン、アルカリ金属カチオン、あるい
はアルカリ土類カチオン。
あるいは他の選択されたカチーオンなどの多くのカチオ
ンの1あるいは1以上であってよく、そしてそのMは交
換可能なカチオン部位として一般に示される。X型ゼオ
ライトが最初に調製されるときカチオン″′M”は一般
に優先的にナトリウムでありそしてそのゼオライトはそ
れ故す) IJウム型型上ゼオライト言われる。前記ゼ
オライトを作るために使用される反応剤の純度に依存す
るならば、他の上記カチオンは不純物として表わされて
もよ(ゝO 水和したあるいは部分的に水和した形でのY型3式 %式%:20 ここで′M″は6以下の原子価を有する少なくとも1つ
のカチオンであり、′n″はM”の原子価を表わし、′
W”は6より太き(8以下の価であり、モして′y”は
M”自身と結晶の水利の度合いに依存した約9以下の価
である。こうしてY型構造ゼオライトの51o2/At
203のモル比は約6から約8である。、X型構造のゼ
オライトと同様に、カチオン″’M”は種々のカチオン
の1あるいは1以上であってよく、しかし、Y型ゼオラ
イトが最初に調製されると、カチオン″M”もまた一般
に優先的にナトリウムである。交換可能なカチオン部位
に優先的にす) IJウムカチオンを含むY型ゼオライ
トはそれ故ナトリウム型Yゼオライトと言われる。
ゼオライトの交換可能なカチオン部位を占有するカチオ
ンは結晶性アルミノ珪酸塩工業の分野における当業者に
一般的に知られたイオン交換法により他のカチオンと置
換されてもよい。このような方法は一般にゼオライト上
で置かれることを所望されるカチオンの可溶塩の水溶液
とゼオライトを接触させることにより成し遂げられる。
所望の度合いまで交換が起った後、ゼオライトは水溶液
から取除かれ、洗浄され、そして所望の水分量まで乾燥
される。このような方法によりナト1rウムカチオンと
ナトリウム型Xあるいはナトリウム型Yゼオライトに不
純物として交換可能な部位を占有したかもしれない非ナ
トリウムカチオンとは部分的にあるいは本質的かつ完全
に他のカチオンと交換される。
メタ−キシレンが抽出成分として高純度で回収されるべ
きこの発明の特定の分離プロセスでは、ゼオライ)吸、
111がエチルベンゼンと他のキシレン異性体に関しメ
タ−キシレンに対する選択度を有することが必要であり
その結果メタ−キシレン以外の他の全ての物質は吸着剤
により吸着されるというよりむしろ拒絶されるであろう
。エチルベンゼンと他めキシレン異性体に関しメタ−キ
シレンの選択度が1より大きい時分離は理論的に可能で
あり、この選択度は2に近いことが好ましい。
比揮発度と同様に、選択度がより高いほど、分離はより
容易に成し遂げられる。選択度が高いと吸着剤の使用量
はより少なくてよい。メタ−キシレンを高純度および高
回収率で分離するために、吸着剤は所望の脱着剤物質に
関しメタ−キシレンに対する高い選択度を有することも
必要である。この発明においてトルエンが理想的に脱着
剤物質であることがわかった。
本発明のプロセスにおいて、交換可能なカチオン部位に
ナトリウムを含みモしてシリカとアルミナのモル比が約
4.5ないし約5.0であるYゼオライトからなる吸着
剤は以前に議論されたこれら選択度の要求と他の吸着剤
の要求を満足させることがわかった。本プロセス用の吸
着剤は揮発分のない組成に基づき一般に吸着剤の約75
wt0%/ないし約98 Wt、 %の濃度範囲の上記
Yゼオライトを典型的に含むであろう。吸着剤の残存物
質はぜオライドを所望の粒径に形成することを助けるた
めにゼオライト物質と親密に混合した状態の非晶質シリ
カあるいはアルミナあるいはそれら両者から一般に成る
であろう。この非晶質物質はY型ゼオライト製造プロセ
スの付随品であってよく(例えばその製造中に意識的に
不完全なぜオライドの浄化である)゛あるいは非晶質物
質が比較的細枠なゼオライトに添加されてゼオライトを
抽出物、結合体。
タブレット、ピルあるいは巨大球状体などの粒子にする
ことを助けてもよい。本発明の吸着剤は好ましくは上記
のより大きな粒子を粉砕しそして篩分けすることにより
製造される約20ないし40米国メツシュの粒径範囲の
より小さな粒子であってよい。
実施例 1゜ 本実施例は種々の吸着剤とエチルベンゼンおよびキシレ
ン異性体の混合物から成る供給物パルスを使用して前記
・ξルス試験装置から得られたデータを説明する。吸着
剤は異なる交換可能なカチオンのゼオライトから成るが
、全てのゼオライトはシリカとアルミナのモル比(S1
0□/At203)カ約4.5ないし約5.0の範囲内
である。プロセスの温度は150℃で、圧力は液相操作
を維持するために100 p8’g (7,03Kg/
In2.ゲージ圧)であった。
使用すれたトレーサーはn−ノナンであった。使用され
た脱着剤はトルエンであった。以下のデータは得られた
; 比選択塵 メタ−キシレン/     3.90 3.18 1.
20 3.94 2.99 1.05エチルベンゼン メタ−キシレン/     1.77 1.35 1.
00 1.90 1.73 1.11パラ−キシレン メタ−キシレン/     1.201.35 1.0
8 1.88 1.38 0.74オルソ−キシレン Na−YゼオライトのみがそのC8芳香族の全ての混合
物からメタ−キシレンを有効に分離することができるた
めのエチルベンゼンと各々の他のキシレン異性体と比べ
てメタ−キシレンに対する十分に高い比選択塵を示すこ
とを上記データは明らかにしている。
実施例 2゜ 上記比選択塵のNa−Yゼオライトでシリカとアルミナ
のモル比の効果を決めるために、シリカとアルミナのモ
ル比が6.7のNa−Yゼオライトを使用してパルス試
験を繰返した。以下はその結果でア’l、5i02/A
t203 カ4.9 ノ実M 例1 ノNa −Y ゼ
オライトとの比較を含む。
比選択塵 ゼオ、ライトの型        Na−YSto2/
At2034.9   3.7メターキシレン/エチル
ベンゼン    3.94  2.08メタ−キシレン
/ノξラーキシレン    1.90  1.39メタ
−キシレン/オルソ−キシレン   1.88  1.
07こうして上記データはメタ−キシレンの分離に効果
的なゼオライトに対してシリカとアルミナの比の臨界を
明らかにしている。5tO3/At203が6,7のN
a−Yゼオライトに対して上記メタ−キシレンの比選択
塵は効率的な分離に対しては、特にパラ−キシレンとオ
ルンーキシレンに関しては全く不適であった。
実施例 6゜ 本実施例は以前に記載きれた回転木馬式試験装・置を使
用した本発明の実施により得られたデータを表わしてい
る。吸着剤はシリカとアルミナのモル比4.9のNa−
Yゼオライトであった。脱着剤はトルエンでありそして
供給物は以下の組成物を有する: パラフィン類     6.0% エチルベンゼン   27.0% p−’キシレン    17.8% m−キシレン    45.1% 0−キシレン     4.1% プロセスの条件は温度150℃、圧力100 Fig(
7,03hzに蒲2.ゲージ圧)2回転弁の循環時間1
時間そしてA/F比(吸着質と供給物の比)1.5であ
った。
98%以上の収率でメタ−キシレンの純度995係を得
て、こうして本発明の効果と効率を明らかにした。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、キシレン異性体とエチルベンゼンから成る供給混合
    物からメタ−キシレンを分離する方法であって、該方法
    は交換可能なカチオン部位にナトリウムを含みそしてシ
    リカとアルミナのモル比が約4.5ないし約5.0のY
    型ゼオライトから成る吸着剤と該混合物とを吸着条件で
    接触させて1選択的に該メタ−キシレンを吸着して実質
    的に該混合物の残存成分を排除し、その後高純度のメタ
    −キシレンを回収することから成るメタ−キシレンの分
    離方法。 2、該メタ−キシレンを含む吸着剤をトルエンから成る
    吸着剤で処理してそこから流体抽出物流れとして該メタ
    −キシレンを除去する工程を含む特許請求の範囲第1項
    記載の方法◎ 3、該吸着条件は約20℃ないし約250℃の範囲内の
    温度および約大気圧ないし約500 psig(35,
    15K/cm2.ゲージ圧)の範囲内の圧力であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、液相で行われることを特徴とする特許請求の範囲第
    6項記載の方法。 5、 キシレン異性体とエチルベンゼンから成る供給混
    合物からメタ−キシレンな分離する方法において、該方
    法は交換可能なカチオン部位にナトリウムを含みそして
    シリカとアルミナのモル比が約4,5ないし約5.0で
    あるY型ゼオライトから成る吸着剤を使用し、該方法は
    : a)単一方向で該吸着剤のカラムを通して正味流体流れ
    を維持し、該カラムはそこで生じる分離操作機能を有す
    る少なくとも三つの帯域を含みそして前記帯域は該帯域
    を連続的に結合させるために結合された該カラムの終末
    帯域に連続して相互に結合され;− b)該カラムの吸着帯域を維持し、該帯域は該帯域の上
    流境界での供給入力流れと該帯域の下流境界でのラフィ
    ネート出力流れとの間に位置する吸着剤により定められ
    ; C)該吸着帯域のすぐ上流の浄化帯域を維持し、該浄化
    帯域は該浄化帯域の上流境界での抽出物出力流れと該浄
    化帯域の下流境界での該供給入力流れとの間に位置する
    吸着剤により定められ; d)該浄化帯域のすぐ上流の脱着帯域を維持し、該脱着
    帯域は該帯域の上流境界での脱着剤入力流れと該帯域の
    下流境界での該抽出物出力流れとの間に位置する吸着剤
    により定められ;e)該供給混合物を吸着条件で該吸着
    帯域に送り該吸着帯域の該吸着剤により該メタ−キシレ
    ンを選択的に吸着させて該混合物の残存成分を実質的に
    排除しそして該残存成分から成るラフィネート出力流れ
    を該吸着帯域から引抜き;f)供給混合物の平均沸点と
    実質的に異なる平均沸点を有する脱瘤剤物質を脱着条件
    で該脱着帯域に送り該脱着帯域で吸着剤から該メタ−キ
    シレンを置換し: g)該脱着帯域から該残存成分から成る抽出物出力流れ
    を引抜き:そして h)定期的に吸着剤の該カラムを通して該吸着帯域での
    流体流れに関し下流方向に該供給入力流れ、ラフィネー
    ト出力流れ、脱着剤入力流れおよび抽出物出力流れを進
    めて該吸着剤中で帯域を移動させそして該抽出物出力流
    れおよびラフィネート出力流れを作る; 各工程から成ることを特徴とするメタ−キシレンの分離
    方法。 6、該脱着剤がトルエンから成ることを特徴とする特許
    請求の範囲第5項記載の方法。 7、該吸着条件と該脱着条件は約20℃ないし約250
    ℃の範囲内の温度および約大気圧ないし約500pθi
    g(35,15曝4−、ゲージ主)の範囲の圧力をであ
    る特許請求の範囲第5項記載の方法。 8、液相で行われることを特徴とする特許請求の範囲第
    7項記載の方法。 9、該ラフィネート出力流れが脱着剤物質を含むことを
    特徴とする特許請求の範囲第5項記載の方法。 10、該抽出物出力流れが脱着剤物質を含むことを特徴
    とする特許請求の範囲第5項記載の方法。 11、該脱着帯域のすぐ上流の緩衝帯域を維持する段階
    を含み、該緩衝帯域は該緩衝帯域の下流境界での該脱着
    剤入力流れと該緩衝帯域の上流境界での該ラフィネート
    出力流れとの間に位置する吸着剤として定められている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の方法。
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