JPS5853923B2 - ニゲンダツチヤクザイソセイオヨビ ニゲンオンドニヨルブンリホウホウ - Google Patents

ニゲンダツチヤクザイソセイオヨビ ニゲンオンドニヨルブンリホウホウ

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JPS5853923B2
JPS5853923B2 JP50039694A JP3969475A JPS5853923B2 JP S5853923 B2 JPS5853923 B2 JP S5853923B2 JP 50039694 A JP50039694 A JP 50039694A JP 3969475 A JP3969475 A JP 3969475A JP S5853923 B2 JPS5853923 B2 JP S5853923B2
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ジエイ ヒーリイ フランク
アール ガイスラー ポール
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Exxon Research and Engineering Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/18Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns
    • B01D15/1814Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to flow patterns recycling of the fraction to be distributed
    • B01D15/1821Simulated moving beds
    • B01D15/1828Simulated moving beds characterized by process features
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/12Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
    • C07C7/13Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers by molecular-sieve technique
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D2215/02Separating processes involving the treatment of liquids with adsorbents with moving adsorbents
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体流が直列的かつ循環的に連結された脱着
、精製および吸着の各ゾーンを流れる擬似向流システム
を利用した分離方法の改良に関する。
より詳しくは、この改良は、二つの異なった脱着剤流の
導入という手段により実施される二元脱着剤組成物技法
の使用に関し、必要な脱着剤の総量を最少にするもので
ある。
付加的に、別の実施態様においては、この改良方法は使
用脱着剤の脱着力を増大させる温度勾配技法を包含し、
それによって脱着剤はまずその脱着ゾーンへの導入に先
立って熱交換器で加熱され、それによりその脱着力が増
大し、全体の脱着剤必要量が減少する。
上述の態様を使用する本発明の方法は、アメリカ特許第
3761532号、同第3201491号および同37
23302号に記載の擬似向流法の改良である。
液体供給混合物の吸着分離方法、移動床が吸着剤粒子か
ら戒り液体供給体流および脱着剤流と向流的に接触する
ような移動床タイプの吸着プロセスの採用が吸着された
生成物の高純度をもたらすということは知られている。
このプロセスおよびいわゆる「擬似向流システム」であ
って固体吸着剤粒子が固定しているものが、上記した各
特許に提案されかつ開示されている。
後者の既知のプロセスにおいては、吸着カラムは三つの
ゾーン、すなわち吸着ゾーン、脱着ゾーンおよび精製ゾ
ーンに分けられる。
これらのゾーンは直列的に順に連結されており、これら
三つのゾーン中を流れる連続的に循環する流体流が最後
のゾーンの出口から最初のゾーンの入口への流出液の循
環によって維持され、入口および出口の流れの導入およ
び抜き出しの点はすべて所定の時間間隔で下流方向に同
時に移動し、それによって移動床タイプの吸着プロセス
のそれと類似のプロセス効果が達成されるような擬似向
流システムを提供する。
すなわち、被吸着生成物の純度の高い度合を、全ゾーン
にわたって高い流速で流れる脱着剤の流れから得ること
ができる。
本発明によれば吸着分離プロセスにおける擬似向流シス
テムのためのこのプロセスはつぎのとおりである。
液体炭化水素供給流の成分の少くとも一つが固体の吸着
剤との接触によって選択的に吸着され、上記液体供給流
は三つの直列的にかつ循環的に連結されたゾーン中、す
なわち脱着ゾーン精製ゾーンおよび吸着ゾーン中を下方
へ流通させられ、各ゾーンは直列的に連結された多数の
セクションに分けられ、各セクションは固体吸着剤の塊
で充填されている。
脱着剤が脱着ゾーンの第1のセクションに導入され、選
択的に吸着された成分を含有する脱着流出液が脱着ゾー
ンの最終セクションから抜き出され、液体供給流が吸着
ゾーンの第1のセクションに導入され、より少く吸着さ
れた成分と脱着剤とから成る吸着残流出液が吸着ゾーン
から抜き出され、脱着剤第2流が前記精製ゾーンの第1
セクシヨンに導入され、前記第2流中の脱着剤の濃度を
薄くしそして(またI/′i)前記第1流を前記第2流
より高い温度で用いることにより前記第1流は前記第2
流より大きい脱着力を有する。
擬似向流システムを用いることにより流体の流れを各セ
クションへ導入しまたそれから抜き出す点は同時に、あ
る時点であるセクションにあり、所定の時間間隔ごとに
下流方向に移動し、他方連続性の同じ順序と各点の間の
空間的な関係とは維持され、三つのゾーン中を流れる液
体の流れは脱着ゾーンと精製ゾーンの間のある点で中断
され、他方脱着ゾーンの最終セクションから流出する脱
着流出液の第1の部分(この部分は少量の脱着剤を含ん
でいることもあり含んでいないこともあるが、選択的に
吸着された成分を含んでいる)は直接に循環され、また
上記からの第2の部分(この部分は高純度の選択的に吸
着された成分を含んでいるが第1の部分と比較して濃度
は低い)は蒸留装置に導入され、そこから被吸着物の留
出物の一部分が還流として精製ゾーンの第1のセクショ
ンに循環させられ、他の一部分は製品として回収される
上述のプロセスを実施するに当って、このプロセスに類
似の他の先行技術と同様に、達成できる必要な脱着剤の
全量の低減が実質的にプロセスの効率を高め、高純度の
吸着された成分の回収コストを低下させ、従って望まし
い。
本発明によって、上述した擬似向流式吸着−分離プロセ
スが本発明の二元脱着剤組成物技法によって操作される
脱着剤は異なった脱着力を有する二つの別の成分または
二つの成分群から成り、何らかの手段、たとえば蒸留に
より分離できるものである。
第1の脱着剤D1は最も強く吸着される生成物よりも強
く吸着剤上に吸着されるが、第2の脱着剤D2はDlよ
り弱く吸着され、脱着力において最も強く吸着される生
成物と弱く吸着される生成物との間の優先的に中程度の
強さのものである。
D2はDlと同じ主成分の物質から成ってもよいが、弱
く吸着されるかまたは吸着されない物質たとえばパラフ
ィンで希釈してより弱く吸着性にする。
本発明のいま一つの別の実施態様においては、擬似向流
分離プロセスが、温度勾配技法を使用することによりさ
らに改良される。
この手法は使用脱着剤の効率を増大させる温度を利用す
ることをその内容とする。
脱着剤をその脱着ゾーンへの導入に先立って、たとえば
熱交換器または他の手段によってより高い160〜20
0℃の温度に予熱することによって、脱着剤の脱着力が
著しく増大することが見出された。
この実施態様をとることにより、従って、脱着ゾーンに
おけるより高い温度のため、より低い温度において必要
になるであろう量よりも少量の脱着剤の使用が可能にな
る。
同時に、この実施態様に従って、精製および吸着ゾーン
においてはより低い温度を使用して供給体の一層容易な
吸着が可能になる。
後者はそれによって前者においてより強く吸着された製
品の精製を最適のものにする。
この改良は、熱交換器を用いて精製ゾーンへ流れる前に
脱着剤から残りの熱をすべてとり去ることによって実施
できる。
さらに別の実施態様では、擬似向流分離プロセスは二元
脱着剤組成物および二元温度技法の両方を組み合わせる
ことによって操作することができる。
この態様は、弱い脱着剤D2を吸着および精製ゾーンで
使用し、強い脱着剤D1を脱着ゾーンで使用し、Dlを
D2より高い温度にする。
この組み合わせの結果は必要な脱着剤を大いに節約し、
多くの場合上記を個々に実施する態様のどれよりもコス
トの大幅な低下となる。
好ましい態様においては、改良された方法はバラキシレ
ンまたはバラキシレンおよびエチルベンゼンの08芳香
族異性体供給流からの分離に適用できる。
これらの異性体のC8芳香族異性体供給流からの分離は
、特定の結晶性金属アルミノシリケート吸着剤物質を利
用することによって実施できる。
本プロセスの手段によるキシレンの分離に有用な結晶性
金属アルミノシリケート吸着剤の例は、カリウム置換ゼ
オライトXまたは¥1 バリウム置換ゼオライトXまた
は¥1バリウムおよびカリウム置換ゼオライトXまたは
Yを包含する。
本発明に使用できる他の有用な結晶性金属アルミノシリ
ケートは、アメリカ特許第3843518号、同第37
32325号および同第3734974号に記載されて
いる。
本明細書において、担体流体とは、供給混合物成分の存
在下ではあまり基質に吸着されない液体物質をいう。
溶離剤の語は、基質に吸着され吸着場所に関して供給体
成分と競合する液体物質を記述するために用いられる。
上述した脱着剤は一般に、操作の以前のサイクルにおい
ては吸着ゾーンであった床が今や脱着ゾーンとなる場合
に、供給原料中のすでに固体吸着剤上に吸着された被吸
着成分を置き換える能力をもった物質である。
脱着ゾーンの継続的な床を通して流れる流れは、このよ
うにして吸着剤の上流の床から放出された脱着剤および
脱着被吸着物の混合物から戒る。
C8芳香族異性体分離プロセスとして操作される本プロ
セスに有用な適当な脱着剤は、アメリカ特許第3201
491号(1965年8月17日特許)、同第3761
533号(1973年9月25日特許)、同第3843
518号(1974年10月22日特許)および同第3
835043号(1974年9月10日特許)に十分に
記載されている。
本発明およびその実施態様は、添付の第1図および第2
図を参照することによって一層容易に理解されるであろ
う。
第1図は二元脱着剤組成物の態様が用いられるブロック
ダイアグラムである。
第1図に示すように、前述の吸着−分離システムは基本
的に固体吸着剤粒子を装入したカラムを有し、これは三
つのゾーン、すなわち脱着シー71、精製ゾーン2およ
び吸着ゾーン3に分けられる。
これらのゾーンは直列的かつ循環的に連結されている。
各ゾーンは液体の流れの方向に直列的に連結された多数
のセクションから構成されている。
脱着ゾーン1において、固体吸着剤粒子上に選択的に吸
着された被吸着成分は脱着剤の流れと接触することによ
って脱着される。
精製ゾーン2において、被吸着生成物の流れと固体吸着
剤粒子の擬似的流れとの間に向流的接触が行われ、それ
によって製品の純度が最高になる。
吸着ゾーン3においては、混合物中の被吸着成分の固体
吸着剤粒子による選択的吸着によって、液体供給流混合
物の分離が起る。
種々の液体の流れは第1図により説明される。
脱着剤12は脱着ゾーン1中へこのゾーンの第1セクシ
ヨン101の入口を通って流れ込み、他方脱着剤と被吸
着物との液体混合物13(この混合物を以下「脱着流出
液」とよぶ)は、脱着ゾーン1の最終セクション104
の出口から抜き出され、蒸留カラム5へ流入し、そこで
脱着流出液は脱着剤14および被吸着成分の両方に分離
される。
脱着剤14は、以下により詳細に説明するように、再使
用のため循環される。
被吸着成分の一部分15は系から製品として取り出され
、他の一部分16は精製ゾーン2のトップセクション2
01へ還流として流入する。
少くとも1種の被吸着成分を有する液体供給混合物11
は、精製ゾーンおよび吸着ゾーンの間に位置する入口を
通って、吸着シー73中へ流入する。
脱着剤および吸着残成分すなわち、より少く吸着される
成分の混合物17(この混合物を以下「吸着残流出液」
とよぶ)は、吸着ゾーン3のセクション304から抜き
出され、蒸留カラム7へ流入し、そこでこの吸着残流出
液は脱着剤18および吸着残分19とに分離される。
すでに教示された方法で操作した場合は、脱着剤18は
再使用のため流れ12の一部として直接に循環しく第1
図に概略を示したものとは逆に)、吸着残分19は系か
ら抜き出される。
三つのゾーン中を流れる液体の流れは、脱着ゾーンおよ
び精製ゾーンの両方の間、および吸着ゾーンおよび脱着
ゾーンの両方の間の2点において、バルブ8および9の
ような適当な中断手段によって、それぞれ中断される。
典型的な以前の操作においては、吸着ゾーン3中を流れ
る全液体流は二つの部分に分けられ、一つの部分17は
ゾーン3から吸着残流出液として抜き托され、いま一つ
の部分は残りのセクション305.306.307.3
08中を直接流れ下る。
吸着ゾーン3における吸着残流出液17の抜き出し点か
ら下流に存在するセクションの数は、次のようにして決
定される。
それは、抜き出し点から吸着ゾーン3の最後のセクショ
ン308の底までのセクションの全体の長さ力\これら
のセクションを通って流れ下る流れの中に含まれている
吸着残分の濃度が最後のセクション308の底でほぼゼ
ロに達するような長さとするのである。
このようにして、吸着残成分を実質的に含まない流れは
、バルブ9を通って直接かつ連続的に脱着ゾーンに導入
される。
脱着ゾーン、精製ゾーンおよび吸着ゾーンのトップの各
セクション101,201.301は、所定の時間間隔
で同時に吸着ゾーン、脱着ゾーンおよび精製ゾーンの底
にそれぞれ移行する。
この移行は、すべての液体流12,13.11および1
7の吸着カラム第1段(すなわち1セクシヨン)への導
入およびそれからの抜き出しの各点の下流方向への同時
の移動によって行われる。
このようにして、擬似向流システムが提供され、それに
よって還流が吸着剤粒子の間の空間を占めている流体と
向流的に接触する移動床タイプの吸着プロセスによって
達成されると同じような効果が得られ、脱着ゾーンにお
いて行われる脱着作用と相提携して行われる精製作用は
高純度の被吸着生成物の連続的調製を確実にする。
第1図に示した本発明による改良によれば、蒸留カラム
7からの脱着剤の流れ18は蒸留カラム33中で強い脱
着剤の流れ12と弱い脱着剤の流れ34とに分離される
蒸留カラム5からの強い脱着剤から成る流れ12および
流れ14ば、脱着ゾーン1の第1のセクションに流入し
、そこでその強い脱着力のために、最も強く吸着された
生成物のすべてを脱着させるのに少量で十分である。
弱い脱着剤の流れ34は精製ゾーン2の第1セクシヨン
に、還流16と一諸に流入する。
ゾーン2において、′弱い脱着剤は弱く吸着された生成
物のいずれをもとり除く作用をするが、その強さは最も
強く吸着された生成物をとり除くには十分でない。
異なった脱着力を有する二つの脱着剤の使用は、それゆ
えに、脱着ゾーンにおいて強い脱着剤を使用し精製ゾー
ンにおいて適当な弱い脱着剤を使用して所望の分離を達
成することにより、必要な脱着剤の全量を最少にする。
先行技術のプロセスにおいては、一般の脱着剤の強さは
より強く吸着される生成物が精製ゾーン中で脱着されな
いという要件によって制約されるので、脱着ゾーンにお
ける脱着を達成するためにはかなり多量を必要とし、分
離プロセスのコストを著しく高めるであろう。
本発明の操作によって、低い脱着量が実現し、それがプ
ロセスを操作するコストを明白に低減させる。
この態様を実施するための他の変形には、さらに操作コ
ストを低減させる目的で二つの脱着剤の流れを分離する
方法も包含される。
例えば、製品からの脱着剤の分離のために行われる蒸留
において、脱着剤の流れの一つを蒸留カラム7からの側
流としてとり出し、他の脱着剤の流れを塔頂物または塔
底物としてとり出すことができる。
付加的に、強い脱着剤D1か弱い脱着剤D2のある成分
を含有し、D2がD1プラスD3から或っている場合、
Dlの若干は第1図のバルブ8を通り、ゾーン2の第1
セクシヨンでD3をそれに加えて所望のDlとD3の混
合物をつくり、D2をつくり出すことができる。
このことは、Dlのバルブ8を通る部分を蒸留する必要
をなくす。
第1図から考えられるであろう本発明の二元脱着剤組成
物の態様を採用する他のプロセス順序は、流れ14が若
干のD2ならびにDlを含有すれば流れ14をカラム3
3中で蒸留することや、セクション308から101へ
の流れが望ましくない場合に流れ34の一部をバルブ9
を通してセクション308へ向けることを包含する。
後者の適用は、吸着されない成分が供給流11中にある
とき、または吸着シー73の抜き出し流17より下の長
さを最小にすることを望むときに採用されるであろう。
二元温度の態様は第2図を参照すれはより容易に理解さ
れるであろう。
第2図は、脱着剤が脱着ゾーン1への導入に先立って熱
交換器30またはその他の手段によって予熱され、また
脱着剤が精製ゾーンに流通する前に熱交換器31の使用
によって残った熱が除去されることを示す。
第2図に示した工程の順序に加えて、本発明は、脱着を
より高い温度で行う他の手段を用いることによっても適
用できる。
第2図の工程の順序は、蒸留カラム33および流れ34
が除かれていること以外は、第1図について上述したと
ころと同一である。
この態様の操作の他の系統は、蒸留カラム5および7を
操作して十分に高温の流れ12をつくり出し、熱交換器
30および脱着ゾーンの脱着剤以外の熱媒体たとえば電
熱テープまたはその類似物による加熱の必要をなくすこ
とを包含する。
なお、熱交換器31は、ゾーン1の熱容量がバルブ8を
通る脱着剤を適当に冷却するのに十分であれば、除くこ
とができる。
供給流11中に非吸着成分があり、吸着ゾーン3の抜き
出し流17以下の長さを最小にすることが望ましいよう
なときには、バルブ9を通しセクション101からセク
ション308へ流すのが望ましいこともわかるであろう
この適用においては、流れ12の一部は、熱交換器30
をバイパスさせてふつうの温度の脱着剤をセクション3
08に供給すべきである。
二元温度および二元組成の組み合わせの態様は、第3図
を参照すればより容易に理解されるであろう。
第3図は、強い脱着剤(蒸留カラム33からの流れ10
および蒸留カラム5からの流れ14)がその脱着ゾーン
1への導入に先立って熱交換器30により加熱されるこ
とを示す。
弱い脱着剤の流れ34は精製ゾーン2の第1セクシヨン
に、還流16と一諸に流入する。
流れ34は、そのより低い温度と溶離剤−指体組成物中
のより低い溶離剤濃度の両方の性質のために、流れ12
より弱い脱着剤である。
第3図の工程の順序は、その他の点は第1図について上
記したところと同じである。
本発明のプロセスを、以下の実施例によってさらに説明
する。
実施例1〜20および55〜64は上徽例である。
実施例 1(比較例) カリウムYシーブを粉砕して20〜40メツシユ(タイ
ラー)とし、約30Pを、長さ2.7m(9フイート)
、OD(外径)6.4mm(0,25“)、ID(内径
)4.6關(o、i s″)のステンレス鋼製カラム中
に装入した。
メタジイソプロピルベンゼン(MDIPB)25%およ
びパラフィン75多の担体−溶離剤混合物を、130℃
、1.5cc/分の一定流量でカラム中を通した。
担体−溶離剤混合物の流れを止め、バラキシレン20%
、エチルベンゼン20 %、オルトキシレン20%およ
びメタキシレン40%のサンプル2.0ccを、装置の
充填カラムの上流に、6ポート・サンプル・ループ−・
バルブを通して注入した。
担体−溶離剤の流れを直ちに再開し、カラムの末端から
上流へ溶離するサンプルを定期的に採取した。
各サンプルはガスクロマトグラフィによりC8芳香族の
重量パーセントを分析した。
その結果は、注入されたパラキシンのすべてが全容積1
00 ccでカラムから溶離されたことを示した。
実施例 2〜20(比較例) 実施例1の操作を、第1表に示した種々のシーブ、担体
−溶離剤混合物、および種々の温度でくり返した。
結果を第1表に示す。データは、どのシーブおよび脱着
剤を使用した場合も、脱着剤の温度および溶離剤−担体
混合物中の溶離剤の濃度のどちらを高めても、また両方
を組み合わせて高めても、バラキシレンの完全な溶離に
必要とされる脱着容量が低減するということを示してい
る。
実施例 21 第1図に示した、蒸留カラム33を使用した、MDIP
B90%プラスパラフィン10%から成る強い脱着剤の
流れ12とMDIPB25%プラスパラフィン75%か
ら成る弱い脱着剤の流れ34を供給するプロセスを、B
aKYシーブを用いて、130℃の温度で操作した。
エチルベンゼン20東バラキシレン20%、メタキシレ
ン40φおよびオルトキシレン20多から成る供給混合
物(流れ11)をこのプロセスに使用したところ、脱着
剤(流れ14)の製品バラキシレン(流れ15)に対す
る容量比は6であった。
実施例 22 第2図に示した、加熱器30を使用して MDIPB25%プラスパラフィン75%から成る脱着
剤の流れ12を160℃に予熱するプロセスを、BaK
Yシーブを用いて130℃で、実施例21と同じ供給混
合物を用いて操作した。
脱着剤(流れ14)の製品バラキシレン(流れ15)に
対する容量比は9であった。
実施例 23 第3図に示した、蒸留カラム33と予熱器30を使用し
てMDIPB90%プラスパラフィン10饅から成る1
60℃の高温度の強い脱着剤の流れ12およびMDIP
B25%プラスパラフィン75多から成る130℃の弱
い脱着剤の流れを供給するプロセスを、BaKYシーブ
を用いて実施例22と同じ供給混合物で実施した。
脱着剤(流れ14)の製品バラキシレン(流れ15)に
対する容量比は4であった。
実施例 24 実施例22の操作を、脱着剤の流れ12を加熱せず脱着
剤の流れ34と同じ温度(130℃)にしたほかは同じ
にしてくり返した。
脱着剤(流れ14)の製品バラキシレン(流れ15)に
対する容量比は10であった。
実施例21から24は、脱着ゾーン1において強い脱着
剤を使用し、その脱着力を温度の上昇および(または)
溶離剤濃度の増大のいずれかによって高めると、必要な
全脱着剤の容量が低減し、それゆえにより効率的なバラ
キシレン分離回収方法がもたらされることを示している
別の局面においては、本発明はエチルベンゼンを含有す
るC8芳香族供給流からのエチルベンゼンの効率的な分
離回収に向けられている。
本発明は、液相で上記供給体混合物をエチルベンゼンを
優先的に吸着する特定のシーブから成る固体吸着剤と接
触させ、また液体の流れが直列的かつ循環的に連結され
た脱着、精製および吸着の各ゾーン中を流れる擬似向流
システムを使用することによって、上記の供給混合物中
の諸成分を連続的に分離するプロセスを含む。
このようなプロセスにおいて、液体の流れは脱着および
精製の両ゾーンと脱着ゾーンからの流出物の第一の部分
との間で中断され、被吸着物すなわちエチルベンゼンに
富んだ部分は直接循環させることができ、被吸着物すな
わち高純度のエチルベンゼンと脱着剤から成る第二の部
分は蒸留装置に供給し、そこから被吸着物の留出物の一
部は還流として精製ゾーンに循環させ、被吸着物製品の
純度を低減されたコストで最大にし、いま一つの部分を
製品として回収することができる。
この改良されたプロセスをメタキシレン、オルトキシレ
ンおよびバラキシレンヲ優先的に吸着しエチルベンゼン
を受けつけないある種の特定のシーブを用いて操作する
ことは本発明のもう一つの態様である。
このようなわけで、この改良は、ある種の特定のシーブ
を二つの異なった脱着剤の流れを導入するという手段に
より行われ必要な脱着剤の全量を最小にすることを助け
る二元脱着剤組成物技法において使用することに関する
なお、もう一つの態様においては、この改良されたプロ
セスは、特定のシーブおよび使用脱着剤の強さの増大を
助ける温度勾配技法を使用することをも包含する。
思いがけなく、ルビジウム交換ナトリウムタイプXシー
ブがエチルベンゼンを優先的に吸着し、それによってこ
れがC8芳香族異性体供給流から分離されることが見出
された。
上記の方法におけるエチルベンゼンの分離に有用なこと
がわかったもう一つのシーブば、アメリカ特許第362
6020号に開示されたセシウム交換タイプYである。
本発明のそれほど好ましくない態様においては、C8芳
香族異性体供給流からのエチルベンゼンの分離は、エチ
ルベンゼンをこの供給体流中のオルトキシレン、メタキ
シレンおよびバラキシレンのような他の成分に関して吸
着するよりは優先的に拒否するある種のシーブ吸着剤物
質を使用することによって実施することができる。
そのような場合、強い脱着剤D1はより強く吸着された
キシレン異性体をより効率的に脱着させるために使用さ
れ、与えられたC8芳香族供給体の量に対して必要な全
脱着剤量が低くなるようにする。
本発明のこの態様に役立つシーブば、アメリカ特許第 3686343号に教示されているように、ナトリウム
タイプ¥1 リチウムタイプ¥1カルシウムタイプ¥
1マグネシウムクイプYおよびカリウム交換−水蒸気処
理アンモニウムタイプYシーブである。
C8芳香族異性体供給流からのエチルベンゼン分離プロ
セスとして操作するこのプロセスに有用な適当な脱着剤
は、置換芳香族を単独にあるいは1分子当り10〜16
個の炭素原子をもつナフタレンまたはパラフィンのよう
な不活性担体液体と組み合せて用いたものである。
脱着ゾーン1において、固体吸着剤粒子上に選択的に吸
着されたエチルベンゼンは、脱着剤の流れと接触するこ
とによって脱着される。
精製ゾーン2において、エチルベンゼンの流れと上述の
シーブから成る固体吸着剤粒子の擬似流れとの間の向流
接触とが行われ、それによって製品の純度が最大にされ
る。
吸着ゾーン3においては、液体C8芳香族供給混合物の
分離は、この混合物からのエチルベンゼンのシーブ固体
吸着剤粒子による選択的吸着によって行われる。
そのような分離では、エチルベンゼンは被吸着物であり
、吸着残分は吸着されなかったオルトキシレン メタキ
シレンおよびバラキシレンから戒っている。
しかしながら、上述したようなエチルベンゼンを優先的
に受けつけないシーブを用いてこのプロセスを行う場合
、被吸着物が今度はオルトキシレン、メタキシレンおよ
びバラキシレンであって吸着残分がエチルベンゼンであ
るということを別にすれば、第1図、第2図および第3
図に示したプロセスが同様なやり方で操作できる。
本発明の方法を次の実施例によってさらに説明する。
実施例 25〜34 第1図に示したプロセスを、蒸留カラム33を用いて強
い脱着剤の流れ12および弱い脱着剤の流れ34を供給
して、種々のシーブを用い、種々の温度で各別個に操作
した。
エチルベンゼン20φ、バラキシレン20 %、メクキ
シレン40%およびオルトキシレン20%から成る供給
混合物(流れ11)をこのプロセスに用いた。
脱着剤の製品に対する容積比は第2表に示すとおりであ
った。
実施例 35〜44 第2図に示したプロセスを、加熱器30を使用して脱着
剤の流れ12を予熱して室201の脱着剤温度より30
℃高くして、実施例25〜34と※同じシーブミ温度、
および供給混合物を用いて各別個に操作した。
脱着剤の製品に対する容積比は第3表に示すとおりであ
った。
実施例55〜64(比較例) 脱着剤の流れ12を加熱せず脱着剤の流れ34と同じ温
度にしたこと以外は同様にして、実施例※※35〜44
の操作をくり返した。
脱着剤の製品に対する容積比は第5表に示すとおりであ
った。
実施例25〜64は、脱着ゾーン1において強い脱着剤
を用い、その際その強さを温度の上昇および(または)
溶離剤の濃度の増大のいずれかによって高めれば全体の
必要な脱着剤容量が低減し、それゆえにエチルベンゼン
分離回収のより効率的なプロセスがもたらされることを
示している。
本発明のもう一つの局面は、C8芳香族異性体供給流を
、擬似移動床吸着−脱着分離における二元脱着剤組成物
および二元温度技法によって、三つの流出生成物流に分
離する改良されたプロセスに関する。
一般的なプロセス操作は液相で、C8芳香族異性体供給
流を、結晶性アルミノシリケートシーブ物質から成る固
体吸着剤と接触させ、また供給流が直列的かつ循環的に
直結された脱着、精製および吸着の各ゾーン中を流れる
擬似向流システムを使用することによって、C8芳香族
異性体供給流の諸成分を三つの流出生成物流に連続的に
分離するためのプロセスとして擬似移動床を使用するこ
とを包含する。
この改良されたC8芳香族供給流の三つの製品流出物流
に分離する改良プロセスは、二元脱着剤組成物を使用し
て行われ、これには二および三までの異なる脱着剤流ま
たは異なる強さの脱着剤の使用が含まれる。
なおも別の態様においては、C8芳香族異性体供給流の
三つの製品流への分離のためのこの改良されたプロセス
は、使用脱着剤の脱着力を本質的に増大させる温度勾配
の技法を包含する。
C8芳香族異性体供給流の分離に関する改良は、単−床
から三つの製品流をつくり出し、最も弱く保持された成
分の除去を弱い脱着剤の手段により、ついで第2の製品
の流出流の脱着を中程度の強さの脱着剤を用いて行い、
そして最後に強い脱着剤を用いてバラキシレン流出物製
品流(これが最も強固にシーブ材料に保持される)を脱
着させる点に存する。
より詳しくいえば、本発明は、C8芳香族異性体供給流
をメクキシレンーオルトキシレン富化エチルベンゼン欠
乏流出物製品流、エチルベンゼン富化流出物製品流、お
よびバラキシレン流出物製品流から成る3種の製品流出
物流に分離するための改良された擬似向流システムに関
する。
これらの3種の製品流を得るための吸着−脱着分離プロ
セスは、比較的弱い脱着剤強さから中程度の強さのもの
およびバラキシレンを脱着する強い脱着剤を含む3種の
異なった脱着剤流を導入するという手段により実現する
二元脱着剤組成物技法を利用する。
もう一つの態様においては、プロセスは、特定の脱着剤
の強さを増大する温度勾配技法を用い、脱着剤をその脱
着ゾーンに導入するに先立って熱交換器手段によって加
熱する。
この方法では、単−脱着剤も、連続プロセスにおいて脱
着されるべき特定の流出製品流に対する強さを増大させ
ることができるので、使用できる。
本発明に従い、C8芳香族異性体供給流を、3種までの
異なった強さの脱着剤流を単一床内で使用して操作する
擬似向流吸着分離プロセスの手段によって、バラキシレ
ン流出物製品流、エチルベンゼン富化流出物製品流およ
びメタキシレン−オルトキシレン富化エチルベンゼン欠
乏流出物製品流から威る三つの製品流出物流に分けるこ
とができる。
C8芳香族異性体供給流を処理して3種の上記した製品
流に分離する場合に、使用する脱着剤は、最も弱く優先
的に吸着されシーブ床に保持される成分であるオルトキ
シレン−メタキシレン製品流を脱着する比較的弱い脱着
剤の範囲からはじまる。
この次には床を中程度の強さの脱着剤を用いて脱着して
エチルベンゼン富化流出物製品流をつくり最後には床を
強い脱着剤を用いて脱着してバラキシレン流出物製品流
をつくる。
C8芳香族異性体供給流の上述した三つの流出物製品流
への分離において、脱着剤の強さを増す温度勾配技法を
利用することができる。
それゆえ、1種の脱着剤物質でも種々の段階においてそ
れを予熱しで脱着剤の強さに対する要求が増せばそれに
応じて脱着剤をつくり出すことによって、C8芳香族異
性体供給流を3種の流出物製品流へのいかなる連続的分
離においても使用できることが想像できるであろう。
同時に、この態様に従って、精製および吸着ゾーンにお
いてはより低い温度を採用して供給体の吸着を容易にす
ることができ、それにより最も強く吸着された生成物、
バラキシレンの精製をバラキシレン流出物製品流の生成
に最適にする。
さらに、そのプロセスは擬似向流分離プロセスに3種ま
での異なる脱着剤物質の使用および温度勾配技法を組合
せることにより操作してもよい。
C8芳香族異性体供給流を上述のように3種の流出物製
品流に分離するプロセスを行うに際しては、使用する結
晶性アルミノシリケート物質、すなわちシーブは1より
大きい、好ましくは2より大キいエチルベンゼン/メタ
キシレン(オルトキシレン)オよびバラキシレン/エチ
ルベンゼンの静的α値を有するものであることが重要で
ある。
このプロセスに有用なシーブの例には、Yタイプたとえ
ばカリウム交換タイプY(KY)およびカリウムアンモ
ニウム交換タイプY(アンモニウムKY)のゼオライト
が含まれる。
これらのシーブば、アメリカ特許第3696107号に
記載されている典型的なカチオン交換技法によって調製
される。
添付の図面はこの改良されたプロセスを説明するもので
ある。
第4図では、二つの脱着剤を用いたこの改良プロセスで
固体吸着剤はライン14゜15.16,17,18.1
9および20を通って下向き方向に流れ、セクションI
、]l、HA。
IB、ICおよび■と表示した6個の個々の吸着剤セク
ションに流通する。
プロセス中の全体の液体の流れは、ライン7.8,9,
10,11゜12および13を通る上向き方向である。
連続操作を維持するために、末端セクションICおよび
■に付属する導管7および13であられされる循環路中
にポンプを使用する。
この循環路中のポンプは液体置換手段21を含み、これ
は商業技術に知られているいかなるタイプのポンプであ
ってもよい。
プロセス中の流体の連続的な流れは、この循環路中のポ
ンプによって誘起される。
セクション■をはなれる流体はライン13をへてライン
7中へポンプ21を通って流通し、セクション間Cヘラ
イン7をへて至る。
循環路中のポンプはまた、ライン6をへてプロセス中へ
流入する流体の若干をライン7およびライン13をへて
セクション■中へ転じさせることによりセクション■中
への流れを生じさせるかもしないが、プロセス中の全体
の流体の流れは上向き方向に保たれる。
固体吸着剤に関して連続操作を維持するために、セクシ
ョン■Cを出てライン20を通る吸着剤をセクション■
ヘライン14をへて循環させることができる。
固体吸着剤はついで種々の吸着剤セクションを、ライン
15,16.17,18.19および20をへて流れ下
ることができる。
この多段階操作は、一つの上に他のものを積み重ねた3
種の操作ゾーンの群の一つまたはそれ以上の系列を含む
ことができる。
ラインL2,3,4,5および6は入口または出口流路
であって、流体物質をプロセス中へまたはプロセスから
流通させるために用いる。
入口流路は流体をプロセス中に流通させて、下向き方向
にライン14〜20をへて流通する吸着剤物質と接触さ
せる。
ライン1は吸着残分出口流路をあられし、その中を通っ
てプロセスから流通する吸着残物質を有する。
ライン2は供給体入口流路をあられし、その中を通って
供給体物質がプロセス中に流通し、吸着ゾーンを通って
下降する吸着剤と接触する。
ライン3は抽出エチルベンゼン富化物出口流路をあられ
し、その中を通る脱着ゾーン中で吸着剤から除去された
エチルベンゼン富化物質を有する。
ライン4は第2の脱着剤入口流路であって、その中を脱
着剤物質が流通して吸着剤からエチルベンゼン富化物質
を脱着させるのを助ける。
ライン5は抽出バラキシレン出口流路をあられし、その
中を通ってプロセスから出る、以前に吸着剤により吸着
され第1の脱着剤流によって脱着されたバラキシレンを
有する。
ライン6は第1の脱着剤入口流路をあられし、その中を
通ってプロセス中に流通し吸着剤上に存在するバラキシ
レンを脱着させるのを助ける第1の脱着剤流体を有する
I、n、IA、IB、ICおよび■と表示した6個の個
々のセクションは、個々の操作が行われる吸着剤物質の
種々のセクションをあられす。
吸着剤の固定床を使用してプロセスを行う場合には、入
口流および出口流は所定の方向に種々の時間間隔で移動
し、本質的に向流式移動床システムをシミュレート(擬
制)する。
プロセス中で行われる種々の操作の説明を簡単にするた
めには、プロセスを個々の操作ゾーンに関して定義する
ことが必要である。
3個の基本的な操作ゾーンが使用される。
すなわち、吸着ゾーン、精製ゾーンおよび脱着ゾーンで
ある。
若干の場合においては、緩衝ゾーンと呼ばれる任意の第
4の操作ゾーンが使用される力l このゾーンは分離を
可能にする上では必要はない。
供給体入口流路、ライン2および吸着残分出口流路、ラ
イン1との間に存在し、ライン2から吸着剤セクション
1およびライン1に至る方向に進む吸着剤を、吸着ゾー
ンと定義する。
供給体流はライン2を通ってライン11に流通し、セク
ション■からライン11へ流通するすべての物質と一緒
に、吸着ゾーンであるセクション■に入る。
吸着ゾーンにおいては、選択的に吸着された抽出物質(
エチルベンゼン富化)および最も強く吸着されるバラキ
シレンが吸着され、その一方、より少く選択的に保持さ
れる吸着残物質(メタキシレン−オルトキシレン富化、
エチルベンゼンなし)は一般に吸着剤をとりかこむすき
間の空所に残存するか、または弱く吸着される。
この吸着残物質は吸着ゾーンをはなれてライン12をへ
て、かつライン12の上の部分の物質の流れによって左
右されるが、ライン1から出て流通するかまたは部分的
にライン1をバイパスしてライン12およびセクション
■の中へ流れ込む。
他の場合には、ライン1をセクション■に連結するライ
ン12の部分の流れは下向きの方向になって、ライン1
から流通して出る物質が吸着ゾーンからの吸着残物質お
よびセクション■からライン12をへて出る物質の両方
から成るようにすることもできる。
セクション■を使用しない場合には、ライン12中の流
れは一般に下向きの方向になる。
流れを確認するために、吸着ゾーン中の供給体流から吸
着残分流出流が認められた場合は、これは下流の方向に
向っていると考えられる。
吸着剤はライン15中を通って吸着ゾーンに流通し、供
給原料物質と接触する。
すると上述した吸着ゾーンの操作が行われる。
吸着剤は次々に吸着ゾーンから出て、精製ゾーンに連結
しているライン16をへて流通する。
精製ゾーン、は、抽出エチルベンゼン富化物出口流路、
下流方向に進むライン3から供給体取入れ流路、ライン
2(セクション■)に至る間に位置する吸着剤として定
義される。
この精製ゾーン中で行われる基本の操作は、吸着剤中に
存在する被吸着物質の精製である。
吸着剤は供給体流路2を通って精製ゾーン中に流通し、
流路3、抽出エチルベンゼン富化物出口流路を通って精
製ゾーンから出る。
このゾーンに入った吸着剤は、吸着された抽出エチルベ
ンゼン富化物、バラキシレンおよび若干の吸着残物質を
含有している。
というのは、この固体はこれら3成分を全部含む供給流
と接触したばかりだからである。
吸着剤が精製ゾーン中を上流の方向へ(ライン2からラ
イン3へ)進むにつれて、常に増大するエチルベンゼン
富化物の濃度と上流の境界(ライン3、抽出エチルベン
ゼン富化物出口流路)から精製ゾーンに流通する第2の
脱着剤とを含有する流体物質と接触する。
吸着剤は、精製ゾーンを通過する間にエチルベンゼン富
化物およびバラキシレン物質の両方の濃度が高くなり、
吸着残物質の濃度が低くなる。
その理由は、吸着残分はエチルベンゼン富化バラキシレ
ンおよび脱着剤の高濃度によって吸着剤から置き換えら
れるからである。
精製ゾーンを通って上向きの方向に正味の流体の流れが
あるので、通常はライン3をへて除去される抽出エチル
ベンゼン富化物の一部分は、ライン10をへてライン3
をバイパスし精製ゾーンに流通しなけれはならない。
この流れは十分な量のエチルベンゼン富化物および第2
の脱着剤を提供して精製を助け、脱着剤によって脱着さ
れた吸着剤の囲りのすき間の空所に存在する吸着残物質
の物理的な置き換えを助ける。
置き換えられた吸着残物質は、ライン11を通って精製
ゾーンから流通し、ライン2をへてライン11とつなが
る供給体流と接触し、必然的に吸着ゾーン中へ流通する
ライン11をへて精製ゾーンをはなれる吸着残物質は、
本質的に純粋な吸着残分である。
ライン11中の液体の精製ゾーンからの吸着ゾーンに向
う正味の流れを維持することにより、抽出エチルベンゼ
ン富化流の吸着残物質による汚染を除去することが可能
である。
抽出エチルベンゼン富化物質のライン11を通る吸着ゾ
ーンへの流通を防止することによって、与えられた供給
速度に対し必要な吸着剤の量を最小にすることができる
脱着ゾーンは、第1の脱着剤入口流路、ライン6から下
流方向の抽出エチルベンゼン富化物出口流路、ライン3
に至る間に位置する吸着剤として定義される。
図面に示したように、脱着ゾーンはセクションIA 、
IBおよび■Cを包含する。
脱着ゾーン内に、抽出バラキシレン出口流路、ライン5
および第2の脱着剤入口流路、ライン4が位置している
脱着ゾーン中で行われる操作は、二つの重要な段階に分
けることができる。
吸着剤が脱着ゾーン中をライン17,18.19および
20を通って流通するにつれて行われる第1の操作は、
エチルベンゼン富化均質の吸着剤からの脱着である。
この操作は、第2の脱着剤入口流路、ライン4および抽
出エチルベンゼン富化物出口流路、ライン3の間の脱着
ゾーンの下流部分(セクションIIIA)において行わ
れる。
セクションl[Aは、脱着ゾーンのうちのエチルベンゼ
ン富化物脱着セクションと呼ばれる。
吸着剤が脱着ゾーン中を通るにつれて行われる第2の操
作は、本質的に吸着剤からのバラキシレンの脱着である
この操作は、第1の脱着剤入口流路、ライン6および抽
出バラキシレン出口流路、ライン5の間の脱着ゾーンの
上流部分(セクションIC)において行われる。
脱着ゾーンのこの部分は、バラキシレン脱着ゾーンと呼
はれる。
吸着剤はセクションIBゾーン中に存在して、エチルベ
ンゼン富化物脱着ゾーンおよびバラキシレン脱着ゾーン
が物理的に分けられ、分離の間の安定な操作が行われる
のを助けることができる。
脱着ゾーンに入る吸着剤は、本質的に吸着されたエチル
ベンゼン富化物およびバラキシレン物質を含有している
ライン3をバイパスしてライン10をへて精製ゾーンに
流通する混合物を含有する脱着剤と吸着剤が接触するた
め、脱着剤が吸着剤上に存在することがある。
吸着剤が脱着ゾーンのエチルベンゼン富化物脱着セクシ
ョン中を通るに伴って、第2の脱着剤物質からつくられ
た流れと接触し、それが吸着剤からのエチルベンゼン富
化物の選択的脱着を効果的にひきおこし、他方大部分の
バラキシレン物質は吸着剤上に残しておく。
第2の脱着剤流は、ライン4をへてエチルベンゼン富化
物脱着セクション中へ流通し、ライン9を流通する物質
と接触し、ついでセクションHAへ流通する。
吸着剤から脱着したエチルベンゼン富化物質はセクショ
ン■Aからう・fン10をへて除去され、第2の脱着剤
の若干との混合物として、抽出エチルベンゼン富化物出
口流路、ライン3をへてプロセス外へ出る。
抽出エチルベンゼン富化物出口流は、ライン3をバイパ
スしてライン10をへて精製ゾーンに流通することもで
きる。
エチルベンゼン富化物脱着セクションからライン18を
流通して出、第2の脱着剤入口流路、ライン4を通過し
た吸着剤は、吸着されたバラキシレン物質と吸着剤から
脱着エチルベンゼン富化物を置き換えた第2の脱着剤物
質の一部分とを含んでいる。
脱着ゾーンのうちのエチレンベンゼン富化物脱着セクシ
ョンを離れる吸着剤は、直接バラキシレン脱着セクショ
ンに流通させてもよし、または吸着剤の中間セクション
中を通過させてもよい。
図面において、中間セクションがセクションIIIBと
して示されており、これはその中に流体の上向き方向の
流れでも下向き方向の流れでも有することができる。
セクションIB中で下向き方向の流れが起る場合、ライ
ン4を通る第2の脱着剤の若干はライン9を下向きに通
ってセクションIB中に流通する。
このタイプの流れは抽出エチルベンゼン富化物のバラキ
シレンによる汚染を防止する。
それは、抽出バラキシレンライン5をへて除去されるバ
ラキシレンは、ライン8をへてセクションIBに入る機
会がないからである。
セクションIB中の下向きの流れは、おそらくプロセス
において必要となる第2の脱着剤の量を増大させるであ
ろう。
セクションIBに流通する第2の脱着剤の一部はセクシ
ョンIA中の吸着剤からエチルベンゼンを脱着させる機
能を果さないからである。
セクションIB中で上向きの方向の流れが起る場合、抽
出バラキシレン出口流の若干はライン8をへてライン5
をバイパスし、セクションIB中に流通する。
このタイプの流れは、抽出エチルベンゼン富化物のバラ
キシレンによる汚染の機会を増すであろう。
それは、バラキシレンがセクションIBを通ってセクシ
ョンl[Aへ流通することがあり得るからである。
しかしながら、使用される第2の脱着剤の量は減少する
そのうちのどの部分もセクションIB中へ流れ込むこと
はないからである。
バラキシレンの脱着は、本質的に、第1の脱着剤入口、
ライン6から下流に向う抽出バラキシレン出口流路、ラ
イン5に至る間に位置する吸着剤として定着されたバラ
キシレン脱着セクション中で起る。
脱着ゾーンのセクションICはバラキシレン脱着ゾーン
である。
セクション■Cヘライン19をへて流通する吸着剤は、
吸着されたバラキシレンおよび、セクションNIB中の
流体の流れが上向きであるか下向きであるかによって左
右されるが、種々の量の第1のおよび(または)第2の
脱着剤物質を含有している。
吸着剤は、バラキシレン脱着セクション中を流通するに
つれて、常に増大する濃度のライン6および7をへてプ
ロセス中に流入する第1の脱着剤物質に接触する。
この第1の脱着剤は吸着剤からバラキシレンを脱着させ
る。
第1の脱着剤および第2の脱着剤は、強く吸着された脱
着剤物質によって吸着剤の吸着可能な容量が永久に減少
することのないように、両方とも比較的容易に吸着剤か
ら置き換えることができなければならない。
バラキシレンおよび第1の脱着剤の一部プラス第1の脱
着剤によって脱着された第2の脱着剤は(もしあれば)
、ライン8および抽出バラキシレン出口流ライン5をへ
てプロセスから流出する。
脱着ゾーンのバラキシレン脱着セクションからライン2
0をへて出て行く吸着剤は、本質的に吸着された第1の
脱着剤物質を含んでいる。
場合によっては、この吸着剤はまた、少しのまたはかな
りな割合の第2の脱着剤物質を含んでいる。
吸着剤は吸着ゾーンに流通させる前にライン14をへて
任意に設けた緩衝ゾーン中へ流通させることによって再
使用することができる。
任意の緩衝ゾーンを使用しない場合には、脱着ゾーンか
らライン20をへてとり出された吸着剤は、直接ライン
15をへて脱着ゾーン中へ流通させることができる。
ポンプ21によって誘起されたライン13中の流れは、
任意の緩衝ゾーンを使用したか否か、あるいは、使用し
た場合には必要な第1の脱着剤の量を減少させることが
望ましいか否か、といった因子によって左右されるが、
セクション■からセクションICへ流れる方向であって
も、またその逆の方向であってもよい。
この任意の緩衝ゾーンは、第1の脱着剤入口流路、ライ
ン6と吸着残分出口流路、ライン1の間に位置する吸着
剤として定義される。
プロセスに使用する第1の脱着剤の量を減少させること
が望まれる場合には、緩衝ゾーンは次のように操作され
る。
すなわち通常はライン1中を流通する吸着残分出口流の
一部をライン1をバイパスさせ、ライン12をへて緩衝
ゾーンを代表するセクション■へ流通させる。
吸着残物質は、脱着ゾーンからライン20をへて流通し
て出た吸着剤上に吸着されている脱着剤物質のほとんど
を脱着させる。
セクション■中で吸着剤から置き換えられた脱着剤物質
は、ライン13、ポンプ21およびライン7をへてセク
ション■Cへ流通し、それによって、ライン6および7
をへてバラキシレン脱着ゾーン中へ流通することが必要
とされる脱着剤物質の量を減少させる。
これらの条件下で、緩衝ゾーンは、その名が示すように
、吸着残物質がバラキシレン脱着ゾーンへ流通し必然的
に抽出出口流のいずれか一方または両方を汚染すること
を防ぐ。
緩衝ゾーンは十分な吸着剤をその中に有して、吸着剤か
ら脱着剤物質を置き換えつつある吸着残物質が緩衝ゾー
ン中を流通してライン13に入るのを防止する。
緩衝ゾーンを使用しない場合には、プロセス中へライン
6および7をへて流通して来る第1の脱着剤物質がライ
ン7を通ってセクションICの中へおよびライン13を
通ってポンプ21の方向へ流通させることによって、吸
着残物質が抽出出口流のいずれか一方または両方を汚染
することが防止される。
第4図に示した本発明のプロセスの改良は、3種の望ま
しい製品流、すなわちバラキシレン、エチルベンゼン富
化物質およびメタキシレン−オルトキシレン富化エチル
ベンゼン欠乏物質を、単一の吸着床中で2種の異なる強
さの脱着剤を使用して回収することから成る。
単一床中で3種の製品を分離するプロセスの一層の改良
は、第5図に示されている。
流れおよび操作の方法は第4図に示すとおりであるが、
第3の脱着剤流、ライン22ば、精製ゾーン、セクショ
ン用ヘライン10をへて加えられる。
ライン22を通って入る脱着剤はライン4および6を通
って入る脱着剤よりも弱く、弱く吸着された吸着残物質
、主としてメタキシレンおよびオルトキシレンを脱着さ
せ置き換えるのを助けるのに役立つだけであり、もつと
強く吸着された物質、エチルベンゼンおよびバラキシレ
ン、は脱着されない。
このようなやり方で第3の脱着剤を加えることは、必要
な吸着剤の量を低減するのに役立つことができる。
というのは、第3の脱着剤が存在しなけれは、吸着残物
質はライン4を通って入る脱着剤によって また供給体
からのエチルベンゼンおよびバラキシレンによってセク
ション■および■から置き換えられなけれはならないか
らである。
この脱着機能をはたし、吸着残分とともにライン1を通
って出て行かない抽出バラキシレンおよびエチルベンゼ
ンを回収するためには、セクション■および山中でより
多くの吸着剤が必要となる。
第4図および第5図に示したプロセスのなお一層の改良
は、温度を高めてセクションICに入る脱着剤またはセ
クションIIA、IBおよび■Cに入る脱着剤の強さを
増大させることから成る。
第1の場合においては、セクション■Cへ流通スルライ
ン7中の流体の温度は、ライン7またはライン6中で熱
交換器その他の手段を用いることにより高めることがで
きる。
第2の場合においては、セクション■AおよびIBへ流
通する脱着剤の温度は、ライン9またはライン4中で熱
交換器その他の手段を用いることにより、またはセクシ
ョン■Cからの加熱された流体をセクションl[Bおよ
びIAへ入らせることによって、高めることができる。
本発明のこの応用においては、より高温度を用いて脱着
剤物質の選択に代え、またはこれを補って、セクション
■Cへ流通する脱着剤をセクションIAそしておそらく
はIBへも流通する脱着剤よりも強くし、後者は、もし
そのような第3の脱着剤を第5図に示すように使用した
ならばセクション■への脱着剤よりも強くするという所
望の効果を達成することができる。
脱着剤の強さを増大させる温度の使用という応用面にお
いては、大きな強さの脱着剤がそのような脱着強さの望
まれないゾーンに到達するのを防止するため、熱交換器
により流体を冷却することがやはり必要になる可能性が
ある。
このようなわけで、セクションICへ流通する脱着剤を
加熱するならば、セクションIBおよび■Aに向う流体
に対して冷却器が必要になるであろう。
セクションIBおよびIIAに流通する脱着剤を加熱す
るならば、セクション■に向う流体に対して冷却器が必
要になるであろう。
以上のようにして、本発明により擬似向流式吸着−脱着
分離プロセスを操作することによって、C8芳香族異性
体流から3種の有用な製品流を単一の擬似移動床カラム
から得ることができる。
これらの3種の有用な製品流は、バラキシレンを90.
0〜99.9重量φ好ましくは99.0〜99.6重量
多の純度で含有するバラキシレン流出製品流、メタキシ
レン−オルトキシレンを70〜99重量φ好ましくは8
5〜95重量φで含むがその中に存在するエチルベンゼ
ンのレベルは1〜30重量φ好ましくは5〜15重量多
であるメタキシレン−オルトキシレン富化エチルベンゼ
ン欠上流出物製品流、から或っている。
エチルベンゼン富化流出物製品流を形成するメタキシレ
ン−オルトキシレン成分は、1〜50重量饅好まし←ば
1〜10重量φ重量間であるが、その中に存在するエチ
ルベンゼンの量は50〜99重量饅好ましくは90〜9
9重量袈の範囲であろう。
前述の重量多は芳香族を基準にして計算され、それぞれ
の流出物流中の脱着剤成分を含まない。
本発明のプロセスを実施する際、流出製品流中の脱着剤
対バラキシレンの好適な比は10/1以下、好ましくは
5/1以下である。
脱着剤対メタキシレン−オルトキシレンの好適な比は8
/1以下、好ましくは4/1以下であるが、脱着剤対エ
チルベンゼンの好適な比l/i10/1以下、好ましく
は5/1以下である。
本発明の方法は次の実施例によってさらに説明する。
実施例 65 第4図に記載のプロセスを、カリウムYシーブを吸着剤
として、エチルベンゼン20%、メタキシレン40%、
オルトキシレン20%およびバラキシレン20%から成
るC8芳香族混合物を供給体として、メタジイソプロピ
ルベンゼンおよびドデカンを脱着剤の溶離剤および不活
性成分としてそれぞれ用い、温度130℃で操作した。
得られた製品および各C8芳香族に対する脱着剤対供給
体の比を第6表に示す。
実施例 66〜70 実施例65を、異なるシーブ、脱着剤および操作温度を
用いてくり返した。
この結果は族6表に示す。
実施例 71 実施例65を、脱着剤の流れ6をゾーンICへの導入に
先立って160℃に加熱したこと以外は同様にして、く
り返した。
結果は第6表に示す。実施例 72〜75 第5図に記載したプロセスを、種々のシーブ、脱着剤お
よび操作温度で実施した。
結果を第7表に示す。
実施例 76〜79 実施例72〜75を、同じシーブと脱着剤を用いて、脱
着剤の流れ6をセクションIcへの導入に先立って操作
温度より30℃高い温度に加熱したこと以外は同様にく
り返した。
結果は第7表に示す。
実施例65〜79の製品流出流1,3および5を、蒸留
によりC8芳香族留分および脱着剤留分に分けた。
C8芳香族留分はガスクロマトグラフィによって分析し
た。
その結果として、3種の別個の製品、すなわち純バラキ
シレン(99〜99.6%′lメクキシレンおよびオル
トキシレンの混合物(メタキシレン60φ、オルトキシ
レン30%およびエチルベンゼン10多から成る)、お
よびエチルベンゼンに富んだ混合物(エチルベンゼン7
0%メタキシレン18東オルトキシレン9%およびバラ
キシレン3%から成る)が各場合とも得られたことがわ
かった。
本発明の実施の態様を示すとつぎのとおりである。
(1)供給混合物がエチルベンゼンを含有するC8芳香
族供給流であり、吸着剤がカリウム置換ゼオライトX1
カリウム置換ゼオライト¥1バリウム置換ゼオライトX
1 バリウム置換ゼオライト¥1バリウムおよびカリウ
ム置換ゼオライトXf、i’らびにバリウムおよびカリ
ウム置換ゼオライトYから選ばれた結晶性アルミノシリ
ケートである特許請求の範囲に記載の方法。
(2)回収すべき成分がバラキシレンである前記(1)
に記載の方法。
(3)脱着剤流の一つを、脱着ゾーンに導入する前に予
熱してより大きい脱着力を達成する特許請求の範囲及び
前記(1)、(2)のいずれか一項に記載の方法。
(4)前記脱着剤流を脱着ゾーンに導入する前に160
〜200 ’Cの温度に予熱する前記3)に記載の方法
(5)エチルベンゼンがC8芳香族供給混合物から選択
的に吸着され、固体吸着剤粒子がルビジウム交換タイプ
Xシーブまたはセシウム交換クイプYシーブである特許
請求の範囲に記載の方法。
(6)エチルベンゼンがC8芳香族供給混合物から吸着
残として回収され、固体吸着剤粒子がナトリウムタイプ
Y1 リチウムタイプ¥1カルシウムタイプ¥1マグネ
シウムタイプYおよびカリウム交換−水蒸気処理アンモ
ニウムタイプYシーブから選ばれるシーブである特許請
求の範囲に記載の方法。
(7)脱着剤流がジエチルベンゼン、ジイソプロピルベ
ンゼン、トルエンおよびオルトジクロロベンゼンから選
ばれる溶離剤を含有する前記(5)又は(6)に記載の
方法。
(8)脱着剤流がメタジイソプロピルベンゼン、オルト
ジクロロベンゼンおよびトルエンから選ばれる溶離剤を
含有する特許請求の範囲および前記1)〜(4)のいず
れか一項に記載の方法。
(9)1分子当り10〜16個の炭素原子をもつナフタ
レンまたはパラフィンである担体が用いられる特許請求
の範囲及び前記1)〜(4)のいずれか一項に記載の方
法。
(10)実質的に図面を参照して記載した特許請求の範
囲記載の液体炭化水素供給流の成分を分離する方法。
(II)実質的に実施例を参照して記載した特許請求の
範囲記載の液体炭化水素供給流の成分を分離する方法。
(L2、特許請求の範囲および前記(1)〜(11)の
いずれか一項に記載の方法により分離された液体炭化水
素供給流の成分。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図はいずれも本発明の実施態様を説明
するためのフローダイアグラムである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 液体流が脱着ゾーン、精製ゾーンおよび吸着ゾーン
    を下向に流通することができ、各ゾーンが直列的かつ循
    環的に連結されかつ多数の順次連結されたセクションに
    分割されていて、各セクションに固体吸着剤塊が充填さ
    れている擬似向流システムを用いて、液相において、少
    くとも一成分が前記固体吸着剤との接触により選択的に
    吸着される液体炭化水素供給流の成分を連続的に分離す
    る方法であって、 (a) 脱着剤第1流を前記脱着ゾーンの第1セクシ
    ヨン中へ導入する、 (b) 選択的に吸着された成分を含む脱着流出液を
    前記脱着ゾーンの最終セクションから抜き出す、(C)
    @泥炭化水素供給流を前記吸着ゾーンの第1セクシヨン
    中へ導入する、 (d) より少く吸着された成分を含有する吸着残流
    出液を前記吸着ゾーンから抜き出す、 (c) 脱着剤第2流を前記精製ゾーンの第1セクシ
    ヨン中へ導入する ことを含み、前記第2流中の脱着剤の濃度を担体流体で
    薄めることにより、および(または)@配薬1流を前記
    第2流より高い温度で用いることにより、前記第1流が
    前記第2流より大きい脱着力を有する方法。
JP50039694A 1974-04-01 1975-04-01 ニゲンダツチヤクザイソセイオヨビ ニゲンオンドニヨルブンリホウホウ Expired JPS5853923B2 (ja)

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