KR100551539B1 - C5-c8공급물또는중간공급물을각각직쇄파라핀,단일분지쇄파라핀및다중분지쇄파라핀이농축된3개의유출물로분리하기위한방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 분리 방법은 파라핀 탄화수소를 포함하고 나프텐계 탄화수소, 방향족계 탄화수소, 올레핀계 탄화수소 또는 이의 조합물을 포함할 수 있는 C5-C8 유분 또는 중간 유분(C5-C7, C6-C8, C7-C8, C6-C7, C7 또는 C8)으로부터 3개의 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 유출물과, 이중 분지쇄 파라핀, 삼중 분지쇄 파라핀이 농축되고 나프텐 화합물, 방향족 화합물 또는 둘 다가 농축될 수 있는 유출물을 생성하는 방법을 개시하고 있다. 분리 방법에서는 흡착 또는 투과에 의해 작동되는 2개 이상의 분리 유닛이 이용된다. 본 발명의 방법은 수소화·이성화 방법과 커플링시킨 경우에 적용되며, 이 방법은 7개 이상의 탄소 원자를 함유하는 파라핀에 필수적인 직쇄 및 분지쇄 파라핀을 선택적으로 재순환시킨다.

Description

Ｃ５－Ｃ８ 공급물 또는 중간 공급물을 각각 직쇄 파라핀, 단일 분지쇄 파라핀 및 다중 분지쇄 파라핀이 농축된 3개의 유출물로 분리하기 위한 방법
본 발명은 파라핀 탄화수소를 포함하고 나프텐계 탄화수소, 방향족계 탄화수소, 올레핀계 탄화수소 또는 이의 조합물을 포함할 수 있는 C5-C8 유분 또는 중간 유분(C5-C7, C6-C8, C7-C8, C6-C7, C7 또는 C8)로부터 3가지 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 유출물과, 이중 분지쇄 및 삼중 분지쇄 파라핀이 농축되고 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 둘 다가 농축될 수 있는 유출물을 형성하는 분리 공정에 관한 것이다. 본 발명의 분리 방법에서는 흡착 또는 투과에 의해 작동되는 2개 이상의 분리 유닛을 사용한다. 이 방법은 2 가지 분리 기술의 조합으로부터 기인한 것일 수도 있다. 이 방법은 액상 또는 기상 조작에 적절하다. 분리 공정에서 하나 이상의 흡착 유닛을 사용하는 경우, 직쇄 파라핀을 우선적으로 흡착할 수 있는 흡착제를 사용하거나, 또는 단일 분지쇄 파라핀을 우선적으로 흡착할 수 있는 흡착제를 사용하여 분리시킬 수 있다. 투과에 의한 분리 공정의 경우, 기체 투과 또는 투과 증발(pervaporation) 기술을 사용하여 이성체를 분리할 수 있다. 본 발명에 의한 분리 방법은 특히 동일자에 본 출원인이 출원한 특허 문헌[발명의 명칭: High octane number gasolines asnd their production using a process associating hydro-isomerisation and separation]에 개시된 수소화·이성화 방법과 함께 사용할 경우 유용한 데, 그 이유는 상기 방법이 7개 이상의 탄소 원자를 함유하는 파라핀에 필수적인 직쇄 및 단일 분지쇄 파라핀을 선택적으로 재순환시킬 수 있기 때문이다.
이 공정에 사용되는 공급물이 C5 유분을 포함하는 경우, 그 유분으로부터 생기는 이소펜탄은 본 발명의 방법을 사용하여 단일 분지쇄 파라핀과 함께 분리되거나, 또는 다른 분리 유닛의 상류, 하류 및 둘 다에 위치하는 하나 이상의 탈이소펜탄화기를 사용하여 이 공정을 지나는 스트림으로부터 추출할 수 있다. 후자의 경우, 이소펜탄은 각각 흡착 또는 투과 분리 유닛에 대한 유출물 또는 플러싱 가스(flushing gas)로서 작용할 수 있다.
종래 기술
환경과 관련된 규제 증가로, 가솔린으로부터 납 화합물의 제거가 미국 및 일본에서 발효되었으며 유럽에서는 일반화되고 있다. 초기에는 개질된 가솔린의 주 성분인 방향족 화합물과 경질 가솔린의 지방족 알킬화 또는 이성체화에 의해 생성되는 이소파라핀으로, 가솔린으로부터 납을 제거하여 초래되는 옥탄가 손실을 보충하였다. 그 후에는, 메틸 t-부틸 에테르(MTBE) 또는 에틸 t-부틸 에테르(ETBE) 등의 산소 함유 화합물을 연료에 도입하였다. 더욱 최근에는, 방향족 화합물, 특히 벤젠, 올레핀 및 황 함유 화합물과 같은 화합물의 독성이 알려지고, 가솔린의 증기압을 감소시키기고자 하는 요구로 인하여 미국에서는 재배합한 가솔린을 생산하게 되었다. 예로서, 1996년 캘리포니아에서 공급한 가솔린 중 올레핀, 방향족 화합물 및 벤젠의 최대량은 각각 6 부피%, 25 부피% 및 1 부피%였다. 유럽에서의 규제는 덜 심하지만, 제조 및 판매되는 가솔린중 벤젠, 방향족 화합물과 올레핀의 최대 함유량을 감소시키려는 경향은 명백하다.
가솔린 푸울은 다수의 성분을 포함한다. 주 성분은 일반적으로 60 부피%∼80 부피%의 방향족 화합물을 함유하는 개질된 가솔린과, 전형적으로 35 부피%의 방향족 화합물을 함유하지만 가솔린 푸울에 존재하는 대부분의 올레핀과 황 함유 화합물을 제공하는 접촉 분해 증류(FCC) 가솔린이다. 기타 성분은 방향족 화합물도 올레핀 화합물도 아닌 알킬레이트, 불포화 화합물을 함유하지 않는 이성화될 수도 이성화되지 않을 수도 있는 경질 가솔린, MTBE와 같은 산소 함유 화합물 및 부탄 일 수 있다. 방향족 화합물 함량이 30 부피% 또는 40 부피% 이내로 감소되지 않는 범위에서는 가솔린 푸울에 대한 개질물의 기여도는 통상 40 부피%로 높다. 방향족 화합물의 최대 용인가능한 양이 20 부피%∼ 25 부피%로 엄격하여 개질물의 사용량을 감소시켜야 하며, 결과적으로 개질 이외의 경로에 의해서 C7-C10 직쇄 유분을 개량할 필요가 있다. 수소화·이성화에 의한 개량은, 동일자에 본 출원인이 출원한 특허 출원[발명의 명칭: High octane number gasolines and their production using a process associating hydro-isomerisation and separation]에 개시된 바와 같이 가능한 한 경로이다. 이 수소화·이성화 방법은 옥탄가가 낮은 화합물로부터 다중 분지쇄 화합물을 형성시킨다. 수소화·이성화 반응이 평형을 이루고, 옥탄가가 낮은 파라핀은 가솔린 푸울로 이송할 수 없기 때문에, 이 방법은 직쇄 및 단일 분지쇄 C7-C10 파라핀을 재순환시키는 데에만 사용할 수 있다. 또한, 가장 고도로 분지된 파라핀이 분해 증류되는 것을 피하기 위해서 이성체 파라핀에 대해 여러 가지 수소화·이성화 조건을 사용해야 한다. 이들 2가지 점으로 인하여, 3개의 별도의 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 유출물과, 다중 분지쇄 파라핀이 농축되고 나프텐 화합물, 방향족 화합물 또는 둘 다가 농축될 수 있는 유출물을 생성할 수 있는 분리 공정을 위한 연구를 하게 되었다.
흡착 또는 투과 분리 방법을 사용하여 직쇄, 단일 분지쇄 및 다중 분지쇄 파라핀으로 분리하는 것을, 여러 특허(예, US-A-4 717 784, US-A-4 956 521 및 US-A-4 233 120, BE-A-891 522, FR-A-2 688 213, US-A-5 055 633, US-A-4 367 364및 US-A-4 517 402)에서 확인할 수 있다. 그러나, 이들 특허는 단지 경질 C5-C6분획물에만 관심이 있었으며, 나아가서는 2개의 유출물, 즉 옥탄가가 낮은 유출물과 옥탄가가 높은 유출물로 증류 유분을 분리하는 것에만 관련되어 있다.
유사하게, US-A-4 210 771 및 US-A-4 709 116에는 칼슘 5Å 제올라이트로 알려진 흡착제를 사용하여 C5-C6 나프타로부터 직쇄 파라핀을 분리하는 방법이 개시되어 있다. 또한, US-A-4 367 364는 실리칼라이트를 사용하여 실시한 동일한 분리 방법을 개시하고 있다(US-A-4 061 724). 이들 특허에 개시된 분리 방법은, 직쇄 파라핀의 옥탄가가 낮기 때문에 직쇄 파라핀의 이성화 공정과 함께 커플링되는 일이 흔히 있다.
또한 유사하게, 일부 특허(예, US-A-4 717 784 및 US-A-5 055 633)는 직쇄 파라핀과 단일 분지쇄 파라핀을 C5-C6 유분으로부터 분리하는 방법을 개시하고 있다. 이 직쇄와 단일 분지쇄 파라핀은 저 옥탄가 푸울을 구성하는 반면, 다중 분지쇄 파라핀은 고 옥탄가 푸울을 구성한다. 이들 특허는 패리어라이트(US-A-4 804 802 및 US-A-4 717 784), ZSM-5 제올라이트(US-A-3 702 886), ZSM-11(US-A-4 108 881), ZSM-23(US-A-4 076 842) 및 ZSM-35(US-A-4 016 245)와 실리칼라이트(US-A-5 055 633)와 같은 흡착제 사용의 중요성을 강조하였는데, 이는 상기 흡착제가 C5-C6 유분으로부터의 직쇄 및 분지쇄 화합물을 모두 흡착하고 고도로 분지된 파라핀은 배제하기 때문이다. 이 흡착제를 사용한 경우, 이소펜탄이 공급물로부터 분리되고, 이 화합물은 옥탄가가 높기 때문에 직쇄 및 단일 분지쇄 파라핀과 함께 옥탄가가 낮은 푸울로 이송된다. 따라서, US-A-5 055 633은 다중 분지쇄 화합물, 방향족 화합물, C5-C6 공급물 또는 이의 조합물에서 유래한 방향족 화합물이 농축된 스트림과 함께 이소펜탄 생성의 중요성을 강조하고 있다. 공급물은 10 몰% 이상의 이소펜탄과 10 몰% 미만의 양으로 존재하는 C7+ 화합물을 함유한다. 상기 방법은 이성화 반응기로 이송할 수 있는 직쇄 파라핀과 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 2차 스트림을 생성한다.
이들 특허는 다음과 같은 2가지 이유에서 이성화 과정에서 C5-C6 유분을 3개의 유출물로 분류하는 것을 고려하지 않았다. 첫째, 일반적으로 단일 분지쇄 C5-C6파라핀의 옥탄가는 이들 화합물을 가솔린 푸울로 보내는 데 충분하다고 판단하였으며, 이 경우 파라핀은 다중 분지쇄 파라핀과 함께 분리된다. 둘째, 직쇄 파라핀과 단일 분지쇄 파라핀이 이성화 단계로 재순환되는 경우, 이들 화합물은, 본 발명에 사용한 것과 같은 더 중질인 유분과는 대조적으로 동일한 조작 조건하에서 이성화될 수 있기 때문에 분리시킬 필요가 없다. US-A-5 055 634는 경질 C5-C6 유분으로부터 각각 직쇄 파라핀, 단일 분지쇄 파라핀 및 다중 분지쇄 파라핀이 농축된 3개의 스트림을 생성할 수 있는 공정을 개시한 유일한 특허이지만, US-A-5 055 633의 방법에 개시한 바와 같이 상기 특허의 증점은 다중 분지쇄 파라핀이 농축된 스트림과 함께 이소펜탄을 분리 및 제조할 수 있다는 것이다. 이 방법을 위한 공급물은 10% 이상의 이소펜탄을 포함한다. 주로 C5-C6을 포함하지만, 때때로 7개 이상의 탄소 원자를 포함하는 파라핀을 소량 함유할 수 있다. 결과적으로, 이 특허에 개시된 방법은 C7+ 화합물의 함량이 10 몰% 미만인 경우 적절하다. 이 방법은 일렬로 배치된 2개의 유닛에서 수행한다. 공급물은 선택적으로 직쇄 파라핀을 보유할 수 있는 흡착제를 포함하는 제1 유닛에 공급된다. 그 후 이 유닛으로부터 나온 유출물은 단일 분지쇄 파라핀과 다중 분지쇄 파라핀으로 구성된다. 이어서, 탈직쇄상 파라핀화 유출물은, 이소펜탄을 제외하고 단일 분지쇄 파라핀을 선택적으로 보유할 수 있는 흡착제로 충전된 제2 유닛으로 도입되고, 이소펜탄은 다중 분지쇄 파라핀과 함께 형성된다. 이 특허는 2개의 유닛이 수소와 같은 비흡착성 기체를 사용하여 재생된다고 제시하고 있다. 이 기체는 먼저 제2 유닛을 통과하여 단일 분지쇄 파라핀을 탈착시킨다. 이어서, 최소한 일부분의 스트림을 제1 유닛으로 보내어 내부에 포함되어 있는 직쇄 파라핀을 탈착시킨다. 이러한 재생은, 이소펜탄이 제외된 이전에 분리한 직쇄 파라핀과 일부분의 단일 분지쇄 파라핀을 혼합하는 것이다. 이소펜탄은생성 스트림중 옥탄가가 높은 화합물과 함께 회수된다. 본 발명의 바람직한 양태에서, 제2 유닛에서 배출되는 모든 탈착 스트림은 제1 유닛을 통과하므로써 2개의 유닛을 재생시키는 데 필요한 비흡착성 기체의 양을 최소화한다. 후자의 경우, 이 방법은 2개의 스트림, 즉, 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐 화합물, 방향족 화합물 및 이소펜탄이 농축된 제1 스트림과, 직쇄 파라핀과 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 제2 스트림만을 생성한다. 따라서, 이 특허의 한 실시예에 개시된 2가지 유형의 흡착제를 함유하는 단일 흡착기를 사용하여 분리를 수행할 수 있다.
C5-C6 유분을 개량하기 위해서 여러 특허에서 사용한 흡착 및 투과 분리 기술은 당업계에 공지되어 있다. 따라서 흡착에 의한 분리 방법은 PSA(압력 스윙 흡착), TSA(온도 스윙 흡착), 크로마토그래피(예, 유출 크로마토그래피 또는 모의 역류 크로마토그래피)를 기초로 하거나, 또한 상기 방법을 조합할 수 있다. 이 방법은 액체 또는 기체 혼합물을 흡착제의 고정상과 접촉시켜 흡착될 수 있는 혼합물의 특정 성분을 제거하는 것을 포함한다. 각종 수단으로 탈착시킬 수 있다. 따라서, PSA의 일반적인 특성은 감압, 특정 경우에 저압 플러싱에 의해 상을 재생시키는 것이다. PSA 유형의 방법은 미국 특허 US-A-3 430 418과 양에 의한 더 일반적인 문헌[미국, 버터워스, "Gas Separation by Adsorption Processes" , 1987]에 개시되어 있다. 상의 상이한 배열 사용을 기초로 한 사이클이 특히 상세히 설명되어 있다. 일반적으로, PSA 유형의 방법은 모든 흡착 상을 교대로 사용하여 연속적으로 조작한다. 이 PSA 기술은 천연 기체 산업, 공기로부터 화합물 분리, 용매 제조 및 각종 정제 분야에 매우 성공적이다.
TSA 방법은 탈착을 위한 추진력으로서 온도를 이용하고, 흡착을 위해 먼저 개발되었다. 재생할 상은, 예열된 기체를 폐쇄 또는 개방 루프에서 흡착과 반대 방향으로 순환시키므로써 가열한다. 사용한 기체의 특성과 지역적 규제를 고려하여 여러 변수(참고 미국, 버터워스, "Gas Separation by Adsorption Processes", 1987)를 사용한다. 이 기술은 일반적으로 정제 방법에 사용한다(건조, 기체와 액체의 탈황화, 천연 기체의 정제; US-A-4 770 676).
액상 또는 기상 크로마토그래피는, 매우 많은 수의 이론 플레이트가 사용되기 때문에 매우 효과적인 분리 기술이다. 따라서, 상대적으로 낮은 흡착 선택성을 이용하여 어려운 분리를 행할 수 있다. n-파라핀/이소파라핀을 분리하기 위한 엘프 어퀴테인(BE-A-891,522)의 N-ISELF(등록상표) 방법과, 방향족 C8 유분으로부터 파라크실렌 및 에틸벤젠을 분리하기 위한 ASAHI 방법(세코 엠., 미야케 제이. 이나다 케이.: Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Develop., 1979, 18, 263)에서는 이러한 유형의 조작을 이용한다. 이 방법들은, 모의 이동 상 또는 모의 역류 연속 과정에 의해 크게 경쟁한다. 후자의 방법은 대개 석유 산업에서 발달되어 왔다(US-A-3 636 121 및 US-A-3 997 620). 흡착제의 재생은 추출물과 라피네이트를 증류하여 분리할 수 있는 탈착제에 의한 이동 기술을 이용한다.
흡착 기술에 대한 투과 분리 기술의 장점은, 투과 분리 기술이 연속적이며 따라서 수행하기가 상대적으로 간단하다는 것이다. 또한, 투과 분리 기술은 모듈성과 압축성에 대해 인식된다. 지난 10년 동안 이 기술은, 예컨대 정제 기체로부터의 수소 회수, 천연 기체의 탈탄소화 및 불활성 질소의 생성을 위해 흡착 및 기체 분리 기술 외에 널리 사용되어 왔다.(영국, 엘저비어 사이언스 퍼블리셔, "Handbook of Industrial Membranes", 1995). 이성체 탄화수소를 분리하는 데 이 방법이 사용가능한 것은, 지지된 또는 자체 지진된 연속 박층의 형태로 제올라이트 결정을 성장 시킬 수 있는 물질을 합성하는 기술, 더욱 구체적으로 무기 물질 합성 분야의 최신 진보 때문이다.
국제 특허 출원 WO -A-96/01687은, 지지 제올라이트 막의 합성 방법과 이의 적용, 특히 n-펜탄과 이소펜탄의 혼합물을 분리하는 방법을 개시하고 있다. 특히 고도로 분지된 탄화수소의 혼합물로부터 직쇄 알칸을 분리하는 데 적용되는 지지 제올라이트 막을 합성하는 또 다른 방법은 국제 특허 WO 93/19840에 개시되어 있다.
상이한 특성의 지지체에 침착시킨 제올라이트 또는 자가 지지된 제올라이트의 필름에 대한 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소의 투과성은 여러 문헌에 보고된 바 있다. 예로서, 치코이야니스 제이.지. 및 하그 더블유.오.[Zeolite 1992, 12, 126-130]는 자체 지지된 ZSM-5 필름상에서 iC6에 대한 nC6의 투과율이 17.2라는 것을 관찰하였다.
다공성 스틸 지지체 상에서 실리칼라이트 결정으로 구성된 막에 대한 순수한 기체의 투과율을 측정한 결과, nC4 스트림이 iC4 스트림보다 투과율이 더 크다는 것이 확인되었다(제우스 이.알.; 반 벡쿰 에이치.; 베이커 더블유.제이.더블유.; 모울린 제이.에이. Micorporous Mater. 1993, 1, 131-147). 동일한 기체에 대해서, 다공성 알루미나 지지체 상에서 ZSM-5 제올라이트로 구성된 막을 이용한 투과율(nC4/iC4)은 30℃에서 18이고 185℃에서 31이다. nC6/2,2-디메틸부탄의 분리의 경우, 다공성 유리 지지체상에 실리칼라이트 막을 이용하여 측정한 선택도는 122였다[메리아우도 피.; 탄가라 에이.; 낵카치 씨.; Micorporous Mater. 1995, 4, 213-219).
발명의 개요
본 발명은 파라핀 탄화수소와 임의적으로 나프텐계 탄화수소, 방향족계 탄화수소, 올레핀계 탄화수소 또는 이의 조합물을 포함하는 경질 C5-C8 유분 또는 중간 유분(예, C5-C7, C6-C8, C7-C8, C6-C7, C7 또는 C8)로부터 3가지 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 유출물과, 이중 분지쇄 및 삼중 분지쇄 파라핀이 농축되고 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 둘 다가 농축될 수 있는 유출물을 생성하기 위한 분리 방법을 제공한다. 본 발명의 분리 방법은 흡착 또는 투과(하나 이상의 막 이용)에 의해 작동하는 일렬로 배치된 2개 이상의 분리 유닛을 이용한다. 이 방법은 또한 이들 분리 기술을 조합한 것일 수 있다. 본 발명의 방법은 액상 또는 기상 조작에 적절하다. 특히 동일자에 본 출원인이 출원한 특허 문헌[발명의 명칭: High octane number gasolines and their production using a process asssociating hydro-isomerisation and separation]에 개시된 바와 같이 수소화·이성화 방법과 함께 사용할 경우 특히 유용하다. 이 방법은 직쇄 파라핀과 단일 분지쇄 C7-C8 파라핀의 옥탄가가 낮기 때문에 직쇄 파라핀(nCx, X=5 내지 8) 및 단일 분지쇄 파라핀 (모노C(x-1))을 동시에 재순환시킬 필요가 있다(하기 표 1 참조). 또한, 여러 수소화·이성화 조건을 2가지 유형의 이성체에 대해 사용하여 가장 고도로 분지된 파라핀의 분해 증류를 피해야 한다. 이들 2가지 점으로 인하여, 3개의 별도 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀 nCx가 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀(모노C(x-1))이 농축된 유출물 및 다중 분지쇄 파라핀(디C(x-2) 또는 트리C(x-3)), 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 둘 다가 농축된 유출물을 생성할 수 있는 분리 공정을 연구하게 되었다.
[표 1]
본 방법의 제1 양태에서, 제1 분리 유닛은 분지쇄 파라핀으로부터 직쇄 파라핀을 분리시킨다. 이 유닛은 제2 분리 유닛으로 이송할 탈직쇄상 파라핀과 공급물을 생성하며, 제2 분리 유닛은 다중 분지쇄 파라핀과 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 둘 다로부터 단일 분지쇄 파라핀을 분리시킨다.
본 방법의 제2 양태에서, 제1 유닛은 직쇄 및 단일 분지쇄 파라핀으로부터 다중 분지쇄 파라핀과 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 둘 다를 분리시킨다. 직쇄와 단일 분지쇄 화합물을 제2 분리 유닛으로 이송하여 2개의 유출물, 즉 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 유출물과 직쇄 파라핀이 농축된 유출물로 분리한다. 1종 이상의 흡착제를 사용한 경우 유닛의 재생은, 이들 흡착제가 분리할 여러 이성체의 혼합에 기여하지 않는다는 점에서 흡착제와는 항상 무관하다. 본 발명의 방법에 사용되는 공급물이 C5 유분을 포함하는 경우, 이 유분으로부터의 이소펜탄은 단일 분지쇄 파라핀과 함께 이 방법에 의해 분리되거나, 또는 여러 분리 유닛의 상류 또는 하류에 배치된 탈이소펜탄화기를 사용하여 공정을 지나는 스트림으로부터 추출될 수 있다.
후자의 경우, 이소펜탄은 각각 흡착 또는 투과 분리 유닛에 대한 유출물 또는 플러싱 가스로서 작용할 수 있다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 공정에서 처리된 공급물은 대기 증류, 개질 유닛(경질 개질물) 또는 전환 유닛(예, 나프타 수소첨가 분해)에서 유래하는 C5-C8 유분 또는 임의의 중간 유분(예, C5-C7, C6-C8, C6-C7, C7-C8, C7 또는 C8)에서 비롯된다. 본원의 하기 부분에서, 상기 가능한 공급물 세트를 "C5-C8 유분 및 중간 유분" 으로 명명한다.
공급물은 주로 직쇄, 단일 부지쇄 및 다중 분지쇄 파라핀, 디메틸시클로펜탄과 같은 나프텐 화합물, 벤젠 또는 톨루엔과 같은 방향족 화합물 및 필요에 따라 올레핀 화합물로 구성되어 있다. "다중 분지쇄 파라핀" 은 분지도가 2 이상인 모든 파라핀을 포함한다.
공급물은 n-펜탄, 2-메틸부탄, 네오펜탄, n-헥산, 2-메틸펜탄, 3-메틸펜탄, 2,2-디메틸부탄, 2,3-디메틸부탄, n-헵탄, 2-메틸헥산, 3-메틸헥산, 2,2-디메틸펜탄, 3,3-디메틸펜탄, 2,3-디메틸펜탄, 2,4-디메틸펜탄, 2,2,3-트리메틸부탄, n-옥탄, 2-메틸헵탄, 3-메틸헵탄, 4-메틸헵탄, 2,2-디메틸헥산, 3,3-디메틸헥산, 2,3-디메틸헥산, 3,4-디메틸헥산, 2,4-디메틸헥산, 2,5-디메틸헥산, 2,2,3-트리메틸펜탄, 2,3,3-트리메틸펜탄 및 2,3,4-트리메틸펜탄을 포함할 수 있다. 공급물이 대기 증류후에 얻어진 C5-C8 유분 또는 중간 유분(예, C5-C7, C6-C8, C6-C7, C7-C8, C7 또는 C8)에서 유래한 경우, 디메틸시클로펜탄과 같은 고리형 알칸, 방향족 탄화수소(예, 벤젠, 톨루엔, 크실렌) 및 기타 C9+ 탄화수소(즉, 9개 이상의 탄소 원자를 포함하는 탄화수소)를 소량 포함할 수 있다. 개질물로부터의 C5-C8 유분 또는 중간 유분은, 특히 개질 유닛이 저압에서 조작되는 경우 올레핀계 탄화수소를 포함할 수도 있다.
파라핀의 양(P)은 공급물의 출처, 즉 때때로 변수 N+A(나프텐의 양(N)과 방향족 화합물의 양(A)의 합)를 사용하여 측정되는 파라핀 또는 나프텐 및 방향족 특성과 초기점, 즉 공급물 중 C5 및 C6의 양에 따라 실질적으로 달라진다. 나프텐 화합물이 농축된 수소첨가 분해 나프타 또는 방향족 화합물이 농축된 경질 개질물에서, 공급물 중 파라핀의 양은 30 중량% 정도로 일반적으로 낮다. C5-C8 직류 유분 또는 중간 유분(예, C5-C7, C6-C8, C6-C7, C7-C8, C7 또는 C8)에서, 파라핀의 양은 30 중량% 내지 80 중량%로 다양하며, 평균 값은 55 중량% 내지 60 중량%이다.
5개 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는 파라핀이 농축된 공급물은 일반적으로 옥탄가가 낮으며, 본 발명의 방법은, 모터 옥탄가와 리서치 옥탄가가 증가된 3개의 별도 유출물, 즉 직쇄 파라핀이 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 유출물과, 이중 분지쇄, 삼중 분지쇄 파라핀이 농축되고 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물, 또는 둘 다가 농축될 수 있는 유출물로 분류한다.
이를 위해서, 최소한 2개의 분리 유닛이 사용된다. 본 방법은 상이한 유닛의 배열에 따라 여러 형태가 가능하다.
본 발명의 각 양태에서, 흡착제 또는 막을 이용한 방법을 사용하여 액상 또는 기상에서 분리한다. 사용한 흡착 분리 방법은 PSA(압력 스윙 흡착), TSA(온도 스윙 흡착), 크로마토그래피(예, 유출 크로마토그래피 또는 모의 역류 크로마토그래피)이거나, 또한 상기 방법을 조합할 수 있다. 분리 유닛은 하나 이상의 분자체를 사용할 수 있다. 또한, 일반적으로 다수의 분리 유닛(2 내지 10)을 병행하거나 교대로 사용하여, 흡착 방법이 본래 회분식 공정이라고 하더라도 연속 공정으로 수행할 수 있다. 투과에 의한 분리의 경우, 이성화물은 기체 투과 또는 투과증발 기술을 사용하여 분리할 수 있다.
본 발명 방법의 변형에 1은 도 1에 예시되어 있다. 직쇄, 단일 분지쇄 및 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이의 조합물을 함유하는 미사용 공급물(스트림 1)이 분리 유닛(2)에 도착한다. C5-C8 유분 또는 중간 유분(예, C5-C7, C6-C8, C6-C7, C7-C8, C7 또는 C8)으로부터의 n-파라핀(스트림 4)을 유닛(2)에서 공급물로부터 분리한다. 분리를 수행할 수 있는 흡착제와 막의 특성은 후술되어 있다. 유닛(2)은 유닛(3)에 탈직쇄상 파라핀화 공급물(5)을 공급한다. 유닛(3)에서 공급물중 단일 분지쇄 파라핀(스트림 6)이 탈직쇄상 파라핀화 공급물(5)로부터 분리된다. 이러한 분리를 수행할 수 있는 흡착제 및 막의 특성은 하기에 제시되어 있다. 유닛(3)은 2개의 유출물을 생성하는 데, 이중 하나는 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이의 조합물(스트림 7)이 농축되어 있고, 다른 하나에는 단일 분지쇄 파라핀(스트림 6)이 농축되어 있다. 따라서, 이 방법은 C5-C8 또는 임의의 중간 공급물을 리서치 옥탄가 및 모터 옥탄가가 증가된 3개의 유출물(4, 6 및 7)로 분류한다.
본 발명 방법의 변형예 2는 도 2에 예시되어 있다. 직쇄, 단일 분지쇄 및 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이의 조합물을 함유하는 미사용 공급물(스트림 1)이 분리 유닛(3)에 도착한다. C5-C8 유분 또는 중간 유분(예, C5-C7, C6-C8, C6-C7, C7-C8, C7 또는 C8)으로부터의 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물, 또는 이의 조합물(스트림 17)을 유닛(3)에서 공급물로부터 분리한다. 이러한 분리를 수행할 수 있는 흡착제와 막의 특성은 후술되어 있다. 유닛(3)은 직쇄 및 단일 분지쇄 파라핀을 실질적으로 함유하는 옥탄가가 낮은 공급물(15)을 유닛(2)에 공급한다. 유닛(2)에서 공급물중 단일 분지쇄 파라핀(스트림 16)을 공급물(15)로부터 분리한다. 이러한 분리를 수행할 수 있는 흡착제 및 막의 특성은 하기에 제시되어 있다. 유닛(2)에서는 2개의 유출물이 생성되는 데, 이 중 하나는 직쇄 파라핀(스트림 14)이 농축되어 있고, 다른 하나에는 단일 분지쇄 파라핀(스트림 16)이 농축되어 있다. 따라서, 이 방법은 C5-C8 또는 임의의 중간 공급물을 리서치 옥탄가 및 모터 옥탄가가 높은 3개의 유출물(14, 16 및 17)로 분류한다.
이들 2 가지 변형예 각각에서, 공급물(1)이 C5 유분을 함유하는 경우, 그 유분으로부터의 이소펜탄은 본 발명의 방법을 사용하여 단일 분지쇄 파라핀과 함께 분리되거나, 또는 상이한 분리 유닛의 상류, 하류 또는 둘 다에 배치된 하나 이상의 탈이소펜탄화기를 사용하여 공정을 거치는 스트림으로부터 추출될 수 있다. 후자의 경우, 이소펜탄은 각각 흡착 또는 투과 분리 유닛에 대한 유출물 또는 플러싱 가스로서 작용할 수 있다.
본 공정은 흡착제 또는 막을 사용하여 조작할 수 있는 2개 이상의 유닛을 포한다. 본 방법은 하나의 분리를 수행하기 위한 목적으로 흡착에 의해서 조작되는 하나 이상의 유닛과 본 발명의 다른 분리를 수행하기 위한 하나 이상의 막 유닛의 결합 결과일 수 있다.
하나 이상의 유닛이 흡착에 의해 조작되는 경우, 단일 분지쇄, 다중 분지쇄, 나프텐계 화합물, 방향족 화합물 또는 이의 조합물로부터 직쇄 파라핀을 분리하거나(변형예 1, 유닛 2), 또는 단일 분지쇄 파라핀으로부터 동일한 직쇄 파라핀을 분리하거나(변형예 2, 유닛 2), 또는 단일 분지쇄 파라핀으로부터 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이의 조합물을 분리하거나(변형예 1, 유닛 3), 또는 단일 분지쇄 및 직쇄 파라핀으로부터 동일한 화합물을 분리할 수 있는(변형예 2, 유닛 3) 천연 흡착제 또는 합성 흡착제를 충전한다. 흡착제를 사용한 분리는, 고려중인 흡착제에 대한 흡수물의 기하학, 확산 또는 열역학적 특성의 차이를 기초로하여 이루어진다. 다수의 흡착제 물질은 이러한 유형의 분리를 수행할 수 있다. 흡착제 물질 중에는, 탄소, 활성 점토, 실리카겔과 활성 알루미나 분자체 및 결정 분자체가 있다. 결정 분자체는 공극 크기가 균일하며, 이러한 이유에서 분리에 특히 적절하다. 이러한 분자체는 US-A-4 444 871, US-A-4 310 440 및 US-A-4 567 027에 개시된 실리코알루 미노포스페이트 및 알루미노포스페이트의 여러 형태와, 제올라이트 분자체를 포함한다. 이들은 하소 형태로서 하기 화학식 1로 표시할 수 있다.
[화학식 1]
M2/nO:Al2O3:xSiO2:yH2O
상기 식에서, M은 양이온이고, x는 2 내지 무한대이며, y는 2 내지 10이고, n은 양이온의 원자가이다.
직쇄 파라핀(스트림 4)을 공급물 1로부터 분리하는 경우(유닛 2, 변형예 1) 또는 동일한 직쇄 파라핀(스트림 14)을 단일 분지쇄 파라핀(스트림 16)으로부터 분리하는 경우(유닛 2, 변형예 2), 직쇄 파라핀을 흡착시키고, 단일 분지쇄 파라핀, 다중 분지쇄 파라핀 및 나프텐 화합물, 방향족 화합물 또는 둘 다와 같은 더 큰 크기의 분자를 배제하기에 충분한 공극 크기를 갖는 흡착제를 사용한다. 특히 적절한 제올라이트는 US-A-2 882 243에 개시된 유형 A의 제올라이트이며, 이는 대부분 양이온 교환된 형태, 특히 칼슘 형태에서 공극 직경이 5Å 정도이고 직쇄 파라핀을 흡착하기 위해 강한 용량을 갖는다. "유효 공극 직경" 이라는 용어는 당업계에서 통상적인 용어이다. 이는 공극으로 유입될 수 있는 분자의 크기 관점에서 공극 크기를 정의하는 데 사용되는 기능적 척도이다. 공극의 실제 치수는, 공극의 형상이 일반적으로 불규칙하기 때문에(즉, 비환형) 측정하기 어려워 정의할 수 없다, 디.더블유 브렉은 그의 문헌[제목 "Zeolite Molecular Sieves" , John Wiely and Sons, New York, 1974, p 633∼641]에서 유효 공극 직경을 논의하였다. 예컨대 R 제올라이트(US-A-3 030 181), T 제올라이트(US-A-2 950 952), 실리코알루미노포스페이트 및 알루미노포스페이트(US-A-4 440 871, US-A-4 310 440 및 US-A-4 567 027)와, 천연 제올라이트, 예컨대 클리노프틸로라이트, 캐버자이트 및 에리오나이트를 비롯한 기타 분자체도 변형예 1과 변형예 2의 유닛(2)에서 이루어지는 분리를 수행하는 데 적절하다. 마지막으로, 페리어라이트(US-A-4 804 802 및 US-A-4 717 784), ZSM-5 제올라이트(US-A-3 702 886), ZSM-11(US-A-4 108 881), ZSM-23(US-A-4 076 842) 및 ZSM-35(US-A-4 016 245)와 실리칼라이트(US-A-5 055 633) 등의 체는, 이성체와 상이한 확산 특성을 활용할 수 있기 때문에, 변형예 1과 변형예 2의 유닛(2)에서 수행되는 분리에 이상적으로 적합하다. 이들 각 체에서 직쇄 파라핀의 흡착에 대한 상세한 설명은 당업자들에게 공지되어 있으며, 본원에서는 상세히 다루지 않는다.
단일 분지쇄 파라핀, 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐 화합물, 방향족 화합물 또는 이의 조합물이 농축된 스트림(5)으로부터 단일 분지쇄 파라핀을 흡착시키거나(유닛 3, 변형예 1), 또는 공급물(1)로부터 단일 분지쇄 및 직쇄 파라핀을 흡착시키는 경우(유닛 3, 변형예 2), 유효 공극 직경이 5Å 이상인 미세공 분자체가 바람직하다. 이 중에서도 단축을 따라 직경이 5.0Å 내지 5.5Å이고 장축을 따라 직경이 약 5.5Å 내지 6.0Å인 타원 공극 단면을 갖는 미세공 분자체가 있다. 이들 특성을 가지며, 따라서 본 발명에 특히 바람직한 흡착제는 실리칼라이트이다. "실리칼라이트 (silicalite)"는 US-A-4 061 724에 개시되어 있는 실리코폴리모르프와 US-A-4 073 865에 개시되어 있는 F 실리칼라이트를 포함한다. 동일한 특성을 가지며 따라서 본 발명에 특히 적합한 기타 흡착제로는 ZSM-5, ZSM-11, ZSM-35(US-A-4 016 245), ZSM-48 및 기타 다수의 유사한 결정 알루미노실리케이트가 있다. ZSM-5 및 ZSM-11은 US-A-3 702 886, RE 29 948 및 US-A-3 709 979에 개시되어 있다. 이들 흡착제중 실리카의 양은 다양할 수 있다. 이러한 유형의 분리를 위해 가장 적절한 흡착제는 실리카 함량이 높은 흡착제이다. Si/Al 몰 비율은 바람직하게는 10 이상, 더욱 바람직하게는 100 이상이여야 한다. 본 출원에 특히 적합한 흡착제의 또 다른 유형은 타원형 단면 공극의 치수가 4.5Å 내지 5.5Å인 흡착제이다. 이러한 유형의 흡착제는, 예컨대 칼슘 5Å체의 공극과 ZSM-5 공극의 중간 공극 크기를 가지는 텍토실리케이트로서, US-A-4 717 748에 개시되어 있다. 이 종류의 바람직한 흡착제는 US-A-4 076 872에 개시된 ZSM-23과 US-A-4 016 425 및 US-A-4 251 499에 개시된 패리어라이트를 포함한다.
이들 여러 흡착제는 C5-C8 또는 중간 유분의 각 이성체가 흡착될 수 있는 공극 크기를 가진다. 그러나, 이들 이성체를 위한 확산 동력학은 충분히 달라서 유용하게 이용될 수 있다. 특정 조작 조건하에서, 이들 분자체는 본 발명의 변형예 1과 2의 유닛(2 또는 3)에 해당하는 각각의 분리를 수행할 수 있다.
분리 기술이 투과인 경우, 사용한 막은 중공 섬유, 관다발 또는 플레이트 적층체의 형태일 수 있다. 이러한 구조는 당업계에 공지되어 있으며, 막 표면 전반에 걸쳐 분리하고자 하는 유체를 균일하게 분포시키며, 막 한 쪽과 다른 한쪽의 압력 차이를 유지하고, 투과되지 않은 유체(보유물)와 투과된 유체를 별도로 회수할 수 있다. 선택층은 전술한 흡착 물질중 하나로 형성할 수 있으나, 단 선택층은 최소한 일부분의 공급물이 순환하는 부분과 투과된 최소한 일부분의 유체가 순환하는 부분을 한정하는 균일한 표면을 형성할 수 있어야 한다.
선택층은 WO 96/01687 또는 WO 93/19840에 개시된 바와 같이 구성되어 막의 기계적 강도를 제공할 수 있는 투과성 지지체 상에 침착시킬 수 있다.
선택층은, 유럽 특허 EP-A-0 778 075 및 EP-A-0 778 076호에 개시된 바와 같이 미세공 지지체로부터 제올라이트 결정을 성장시켜 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 유형에서 막은, 공극 크기가 200 nm인 알파 알루미나 지지체상에 결합된 약 40 미크론 두께의 실리칼라이트 결정의 연속층으로 구성된다.
조작 조건은, 막을 관통한 이행을 촉진하기 위해서 전체 막표면에서 분리하고자 하는 구성성분(들)의 화학 전위차를 유지하도록 선택한다. 막의 어느 한쪽의 압력은 분리할 구성성분의 경막 분압에 대한 평균 차이가 0.05 ㎫ 내지 1 ㎫이 되도록 해야 한다.
구성 성분의 분압을 감소시키기 위해서, 플러싱 가스를 사용하거나, 또는 진공 펌프를 사용하여 구성 성분에 따라서 100 Pa 내지 104 Pa의 압력으로 진공을 유지하고 매우 낮은 온도, 통상 약 -40℃에서 증기를 응축시킬 수 있다. 사용한 탄화수소에 따라, 막과 접촉시 올레핀계 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 둘 다와 수소 첨가 분해, 코오킹 또는 둘 다를 제한하기 위해서 온도는 200℃ 내지 400℃를 초과해서는 안된다. 공급물 순환 속도는 난류 상태의 흐름을 일으키게 하는 것이 바람직하다.
2개의 분리 유닛을 위한 조작 조건은 수행 능력과 고려 중인 흡착제 또는 막에 따라 다르며, 또한 수행할 분리 방법에 따라서도 달라진다. 온도 범위는 50℃ 내지 450℃이며 압력 범위는 0.01 ㎫ 내지 7 ㎫이다. 액상에서 분리를 실시하는 경우 분리 조건은 온도가 50℃ 내지 200℃이고 압력이 0.1 ㎫ 내지 5 ㎫인 것이 더욱 바람직하다. 기상에서 분리를 수행하는 경우 분리 조건은 일반적으로 온도가 150℃ 내지 450℃이고 압력이 0.01 ㎫ 내지 7 ㎫이다.
변형예 2의 방법과 비교하여, 변형예 1의 방법에서는 유닛(3)에서 분리를 위해 필요한 흡착제 또는 막 표면의 양이 줄어든다. 변형예 2에서, 사용한 분리 기술에 따라 유닛(3)을 사용하면 직쇄 및 단일 분지쇄 파라핀 세트 흡착, 또는 막을 통한 이들 파라핀의 통과를 포함한다. 변형예 1에서, 유닛(3)의 조작은 단일 분지쇄 화합물의 단일 흡착 또는 이들 각 이성체의 막을 통한 각각의 통과를 포함한다(투과물은 단일 분지쇄 화합물만으로 구성된다).
본 방법을 위한 공급물이 C5 유분을 포함하는 경우, 이 유분으로부터의 이소펜탄은 본 방법으로 단일 분지쇄 파라핀과 함께 분리되거나, 또는 탈이소펜탄화기를 사용하여 본 공정을 통과하는 스트림으로부터 추출될 수 있다. 탈이소펜탄화기는 공급물(1), 또는 변형예 1의 스트림(5 또는 6)이나 변형예 2의 스트림(1, 15, 16)에 배치되어 있을 수 있다. 이 조작은 분리된 이소펜탄이 각각 흡착 또는 투과 분리 유닛에 대해 플러싱 가스 또는 유출물로서 작용할 수 있기 때문에 본 방법을 위한 스트림 운영에 적합하다. 각각 스트림(6)(변형예 1)과 스트림(15 또는 16)(변형예 2)에 탈이소펜탄화기를 배치하면, 분리부의 조작 조건하에서 이소펜탄이 단일 분지쇄 화합물과는 분리되고 다중 분지쇄 화합물과는 분리되지 않아 바람직하다. 따라서, 탈이소펜탄화를 포함하는 본 발명은 US-A-5 055 633 및 US-A-5 055 634의 방법과는 명확하게 구별된다.
또한, 탈이소펜탄화기를 변형예 1의 스트림(1, 4 또는 둘 다)과 변형예 2의 스트림(1, 15, 14 또는 이의 조합)에 배치하는 것이 유리할 수 있다. 탈이소펜탄화기가 변형예 1의 스트림(1) 또는 변형예 2의 스트림(1 및 15)에 위치하는 경우, 본 공정에 독립적으로 이소펜탄/펜탄 혼합물 또는 각 순수물을 사용하기 위해서 탈이소펜탄화기를 배치할 수 있다. 이들 순수물 또는 이의 혼합물은 각각 흡착 또는 투과 분리 유닛의 플러싱 가스 또는 유출물로서 작용할 수 있다.
마지막으로, 유사하게 C5를 함유하지 않으나 C6을 함유하는 유분의 경우, 본 공정은 변형예 1의 스트림(1, 5 또는 6) 또는 변형예 2의 스트림(1, 15 또는 16)에 위치시킨 탈이소헥산화기를 포함할 수 있다. 이 배열은, 분리된 단일 분지쇄 C6 화합물이 각각 흡착 또는 투과 분리 유닛의 플러싱 가스 또는 유출물로서 작용할 수 있기 때문에 본 방법의 스트림 운영을 최적화한다.
실시예
실시예 1
가상 흡착에 의해 작동하는 2 개의 유닛을 사용하여 3가지 유출물로 분리하는 방법
본 발명의 변형예 1을 예시하기 위해, 본 실시예에서는 파라핀, 나프텐, 방향족 및 올레핀 탄화수소를 포함하는 C5-C8 직류 유분을 사용하여 PSA 기술에 의한 기상 흡착을 이용하여 2가지 분리를 실시한다.
이러한 방법을 실시하기 위한 미사용 공급물의 조성은 하기 표 2에 제시되어 있으며, 그 결과 리서치 옥탄가는 73.1이고, 모터 옥탄가는 70.33이었다.
[표 2]
미사용 공급물은 26.29 ㎏/시간의 유속으로 라인(1)을 경유하여 공급된다. 이 공급물은 제1 탈이소펜탄화기에서 탈이소펜탄화되었다. 제1 탈이소펜탄화기(번호 1)의 상부로부터 회수된 경질 분획물의 조성은 표 4에 제시되어 있으며, 리서치 옥탄가는 92.4이고, 유속은 1.73 ㎏/시간이었다. 이러한 분획물을 분리 유닛(2)의 PSA 공정에 대한 플러싱 가스로서 사용하였다.
[표 3]
250℃로 예열되고 압력이 1.4 ㎫인 탈이소펜탄화된 공급물을 분리 유닛(2)에 공급하였다. 이러한 유닛은 내경이 0.053 m이고, 길이가 4.77 m인 실린더로 구성된 4개의 흡착기를 포함하며, 각 흡착기는 직경이 1.2 ㎜인 비이드 형태로 존재하는 5A 분자체(또는 5A 제올라이트)를 8.05 kg 포함한다. 이들 공급물 및 탈착제를 조절된 유속으로 분리 유닛에 공급하고, 조절된 압력하에서 유출물을 회수하였다. 4개의 흡착기 PSA에서, 각각의 흡착상에 대해 주기적으로 하기 단계들을 실시하였다.
1. 가압 단계 : 탈이소펜탄화 공급물(24.66 ㎏/시간)은 저압에서 탈착 기체를 포함하는 상으로 침투한다. 흡착 압력이 1.4 ㎫에 도달할 때까지, 공급물이 도입됨에 따라서 흡착기내의 압력이 상승하였다.
2. 흡착 단계 : 공급물을 가압 단계와 병류로 상에 이송하고, 직쇄 파라핀을 선택적으로 5A 제올라이트상에서 흡착시키며, 이때 단일 분지쇄 파라핀 및 다중 분지쇄 파라핀과 방향족 화합물 및 나프텐 화합물*을 고압 흡착기에서 유출물로서 생성하였다.
3. 감압 단계 : 흡착제에 직쇄 파라핀이 충분히 적재되는 경우, 0.3 ㎫의 감압 단계를 가압 단계 및 흡착 단계와 병류로 수행하였다. 이 단계동안 흡착기의 사부피 내에 포함된 대부분의 단일 분지쇄 파라핀 및 다중 분지쇄 파라핀이 생성되었다.
4. 플러싱 가스에 의한 스트립핑 단계 : 탈이소펜탄화기(번호 1 및 2)에 의해 생성된 경질 분획물을 플러싱 가스로서 사용하여 5Å 분자체로부터 대부분의 직쇄 파라핀을 탈착시켰다.
전술한 조작은 흡착기 중 하나에 대한 것이다. 분리 유닛(2)을 형성하는 4 개의 흡착기는 동일한 방식으로 작동되나, 오프셋 방식으로 작동되어 2가지 유출물을 연속적으로 생성하였다. 직쇄 파라핀 및 이소펜탄을 포함하는 스트립핑 스트림을 18.95 ㎏/시간의 유속, 리서치 옥탄가 69.47로 생성하였다. 그후, 이 스트림을 탈이소펜탄화기(번호 2)로 이송하여 플러싱 가스로서 12.3 ㎏/시간의 유속으로 분리 유닛(2)으로 재순환되는 이소펜탄과, 6.65 ㎏/시간의 유속으로 리서치 옥탄가가 27인 소정의 직쇄 파라핀(스트림 4)을 얻었다(표 4에 조성이 제시됨). 이 스트림(4)은 5% 함량으로 단일 분지쇄 파라핀을 소량 포함하였다. 단일 분지쇄 파라핀, 다중 분지쇄 파라핀과, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 둘 다가 농축되어 있는 생성 스트림(5)을 16.64 ㎏/시간의 유속으로 옥탄가 89.9로 생성하였다. 이 스트림은 9%의 이소펜탄 및 0.25%의 직쇄 파라핀을 포함하였다. 이 후 스트림(5)을 분리 유닛(3)으로 이송하였다. 이 유닛은 PSA 분리 기술을 사용하여 작동되었다. 이는 내경이 0.04 m이고, 길이가 5.7 m인 실린더로 구성된 4 개의 흡착기를 포함하며, 각각의 흡착기는 직경이 1.2 ㎜인 비이드 형태로 실리칼라이트를 5.47 ㎏ 포함하였다. 유닛(3)의 각각의 흡착상에 대해서, 유닛(2)에 기재된 바와 동일한 주기적인 단계들을 실시하였다. 가압 및 흡착 단계동안, 단일 분지쇄 파라핀, 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이의 조합물이 농축된 스트림(스트림 5)을 흡착기에 공급하였다. 사용된 분리 조건하에서, 단일 분지쇄 파라핀은, 스트립핑 단계 이후 흡착기내에 존재하는 흡착된 이소펜탄을 이동시키면서, 실리칼라이트상에서 우선적으로 흡착되었다. 흡착기의 조작 조건하에서, 다중 분지쇄 파라핀, 방향족 화합물 및 나프텐 화합물은 흡착되지 않고, 고압 흡착기(1.4 ㎫)로부터 유출물로서 생성되었다. 0.3 ㎫로의 병류 감압 단계에 의해 흡착기의 사부피에 포함된 비흡착 화합물의 대부분이 생성되었다. 마지막으로, 탈이소펜탄화기(번호 3)로부터의 이소펜탄 분획을 플러싱 가스로 사용하여 실리칼라이트로부터 대부분의 단일 분지쇄 파라핀을 탈착시킨다. 이소펜탄은 흡착된 단일 분지쇄 화합물의 분압을 감소시키며, 또한, 실리칼라이트에 의한 자체 흡착으로 인해 이러한 화합물을 이동 시킬 수 있다. 분리 유닛(3)을 형성하는 4개의 흡착기는 동일한 방식으로 작동되나, 오프셋 방식으로 작동되어 2가지 유출물을 연속 생성하였다. 단일 분지쇄 파라핀 및 이소펜탄을 포함하는 플러싱 가스를 10.58 ㎏/시간의 유속으로 생성하였다. 이 플러싱 가스는 5.48%의 이중 분지쇄 파라핀을 포함하며, 옥탄가는 82.9이었다. 이어서, 스트림을 탈이소펜탄화기(번호 3)로 이송하여 탈착 기체로서 분리 유닛(3)으로 재순환되는 이소펜탄과, 소정의 단일 분지쇄 파라핀(스트림 6 : 유속 3.6 ㎏/시간, 옥탄가 65.3, 조성은 하기 표 4에 제시됨)을 생성하였다. 다중 분지쇄 파라핀과, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이의 조합물이 농축된 생성 스트림(7)이 15.17 ㎏/시간의 유속으로 생성되었다. 이 스트림은 또한 5.9%의 이소펜탄 및 0.4%의 단일 분지쇄 파라핀을 포함하였다. 이의 조성은 하기 표 4에 제시되어 있으며, 이의 옥탄가는 92.8이었다.
이 공정은, 탈이소펜탄화기(번호 2 및 3)와 분리 유닛(2 및 3) 사이에서 특정 함량의 이소펜탄의 폐쇄 루프 형태의 재순환을 필요로 하였다. 탈착 기체의 유속은 분리 유닛의 규격에 따라 달리 조절될 수 있다. 폐쇄 루프 형태로 순환되는 탈착 기체의 일부분은
·스트림(4,6,7), 바람직하게는 이중 분지쇄 파라핀 및 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 둘 다를 포함하는 스트림(7) 중에서
·탈이소펜탄화기(번호 2 및 3)로부터의 경질 분획물 중에서
회수될 수 있다.
이와 같이 회수된 탈착 기체의 함량은 탈이소펜탄화기(번호 1)에 의해 미사용 공급물로부터 추출된 경질 분획의 함량에 해당하며, 이의 조성은 표 3에 제시되어 있다. 실시예 1에서, 공급물에 유입된 이소펜탄의 52%는 스트림(7)내에 존재하며, 잔류량의 대부분은 탈이소펜탄화기(번호 3)의 상부로부터 분리하였다.
[표 4]
전체적으로, 본 발명의 방법은 파라핀 화합물, 나프텐 화합물 및/또는 방향족 화합물을 포함하는 C5-C8 직류 유분으로부터 3개의 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 유출물, 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐 화합물 및/또는 방향족 화합물이 농축된 유출물을 생성할 수 있다.
실시예 2
액상 흡착에 의해 작동되는 반응기 및 기체 투과에 의해 작동되는 반응기의 2개의 반응기를 사용하여 3가지 유출물로 분리하는 방법
본 발명의 변형예 2를 예시하기 위해, 파라핀 탄화수소, 나프텐 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 올레핀 탄화수소를 포함하는 C5-C8 직류 유분을 사용하고, 모의 역류 기법을 사용하는 액상 흡착을 이용하여 제1 분리 단계를 실시하는 예를 제시한다.
이러한 공정에 대한 미사용 공급물의 조성은 하기 표 5에 제시되어 있으며, 그 결과로서 리서치 옥탄가는 65.06이며, 모터 옥탄가는 63.53이었다.
[표 5]
미사용 공급물은 25.75 ㎏/시간의 유속으로 라인(1)을 경유하여 공급하였다. 이 공급물은 제1 탈이소펜탄기에서 탈이소펜탄화되었다. 제1 탈이소펜탄화기(번호 1)의 상부로부터 회수된 경질 분획물의 조성은 표 6에 제시되어 있으며, 리서치 옥탄가는 92.4이고, 유속은 2.68 ㎏/시간이었다. 이 분획물을 기체 투과 유닛[분리 유닛(2)]용 플러싱 가스로서 사용하였다.
[표 6]
100℃로 예열되고 압력이 1.8 ㎫인 탈이소펜탄화된 공급물을 분리 유닛(3)에 공급하였으며, 이는 모의 역류 방식(SCC)으로 작동되는 흡착 유닛으로 구성된다. 이러한 유닛은 내경이 0.1 m 인 실린더가 일렬로 구성된 다수의 칼럼을 포함하였다. 완전 유닛은 길이가 15 m이며, 95 ㎏의 실리칼라이트를 포함하고, 0.7 ㎜ 직경의 비이드로 구성된다. 공급물 및 탈착제[후술되는 탈이소펜탄화기(번호 2 및 3)로부터 유래]는 조절된 유속(각각 23.07 ㎏/시간 및 57.65 ㎏/시간)하에 작동되는 분리 유닛(3)에 공급되며, 유출물은 조절된 압력하에서 회수하였다. SCC 유닛에서, 탈이소펜탄화된 공급물(23.07 ㎏/시간)이 상에 침투되었다. 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀을 실리칼라이트에 흡착시켜, 흡착된 이소펜탄을 이동시켰다. 이러한 조작 조건하에서, 다중 분지쇄 파라핀, 방향족 화합물 및 나프텐 화합물은 흡착되지 않았다. 공급물, 라피네이트 및 추출물의 주입점을 연속적으로 이동시켰다. 이러한 공정은 이중 분지쇄 파라핀, 나프텐 화합물 및/또는 방향족 화합물 및 이소펜탄이 농축된 스트림을 유속 29.26 ㎏/시간, 옥탄가 94.16으로 생성하였다. 이 스트림을 탈이소펜탄화기(번호 2)에서 탈이소펜탄화시켜 이소펜탄을 분리 유닛(3)으로 재순환시켰다. 탈이소펜탄화기(번호 2)의 상부 응축기로부터 회수한 액체 이소펜탄의 일부를 칼럼에 환류로서 이송하였으며, 나머지는 분리 유닛(3)에 대한 재순환 유출물로서 이동시켰다. 재순환은 20.9 ㎏/시간의 유속으로 실시하였다. 이중 분지쇄 파라핀과 나프텐 및/또는 방향족 화합물이 농축된 스트림(17)을 제2 탈이소펜탄화기의 하부로부터 회수하였으며, 이의 간략화된 조성은 하기 표 7에 제시되어 있다.
직쇄 파라핀, 단일 분지쇄 파라핀 및 탈착제 일부를 포함하는 분리 유닛(3)으로부터의 스트림을 유속 51.45 ㎏/시간, 리서치 옥탄가 78.47로 생성하였따. 이 스트림은 71 중량%의 이소펜탄을 포함하였다.
이 스트림은 제3 탈이소펜탄화기로 이송되어,
*컬럼 상부로부터 이소펜탄[이의 일부는 유출물로서 36.75 kg/시간의 유속으로 분리 유닛(3)으로 재순환됨]; 및
* 컬럼 하부로부터 유속 14.7 kg/시간, 리서치 옥탄가 42.9의 소정의 직쇄 및 단일 분지쇄 파라핀(스트림 15)을 얻었다. 이러한 스트림은 5 중량%의 함량으로 다중 분지쇄 파라핀을 소량 포함한다.
이 스트림은 100℃에서 0.2 ㎫의 압력으로 감압되어 기체 투과 유닛으로 구성도니 분리 유닛(2)으로 공급된다. 이 유닛은 20 미크론 두께의 실리칼라이트 충으로 피복된 내부 표면을 갖는 알루미나 관 다발로 구성되었다. 막의 총 유효 표면적은 5 ㎡였다. 기상 공급물은 관의 내부에 분포되며, 제1 탈이소펜탄화기 및 제4 탈이소펜탄화기(후술함)로부터의 플러싱 가스를 대기압으로 감압하고, 100℃로 재가열시킨 후에 투과기 쉘에 투입하고, 다른 말단에서 직쇄 파라핀과 함께 회수하였다. 플러싱 가스를 투입하고, 투과기 쉘로부터 추출하여 공급물 및 투과액을 역류로 순환시켰다.
스트림이 난류를 형성하도록 유체의 순환 속도를 선택하였다.
직쇄 파라핀을 제올라이트(실리칼라이트) 공동에 우선적으로 흡착시키고, 전술한 조작 조건에 의해 유지되는 막의 어느 한 편에서 화학 전위 구배로 인해 확산시켰다. 투과기 배출구로부터 회수한 직쇄 파라핀이 풍부하지 않은 공급물(스트림 16: 유속 4.39 ㎏/시간)은 7.8 중량%의 직쇄 파라핀 및 6.8 중량%의 이소펜탄을 포함하였다. 스트림(16)의 조성은 하기 표 7에 제시되어 있다. 투과기 내에서 순환하는동안 플러싱 가스에는 직쇄 파라핀과, 막을 통해 투과된 소량의 단일 분지쇄 파라핀이 포화되었다. 이 기체는 15.54 ㎏/시간의 유속에서 이소펜탄 비율 31.2 중량%로 투과기로부터 배출된다. 이러한 스트림은 탈이소펜탄화기(번호 4)로 이송되며, 이의 정상부에서 이소펜탄이 추출되었다. 이러한 이소펜탄의 일부는 탈이소펜탄화기(번호 4)로 환류로서 이송되며, 증기 형태의 다른 부분(2.3 ㎏/시간)은 재가열되어 탈이소펜탄화기(번호 1)로부터의 상부 스트림과 혼합되어 플러싱 가스로서 5 ㎏/시간의 유속으로 투과기로 투입되었다. 추가로, 탈이소펜탄화기로부터의 상부 세정물에 의해 2.4 ㎏/시간의 유속으로 스트림을 추출되었다. 탈이소펜탄화기(번호 4)의 하부로부터 10.61 ㎏/시간의 유속으로 직쇄 파라핀이 농축된 스트림(14)이 생성되며, 이의 조성은 하기 표 7에 제시한다.
[표 7]
투과기 및 탈이소펜탄화기 사이에서 폐쇄 루프형으로 순환되는 이소펜탄 재순환물의 함량이 변수였다. 장착된 막의 동일 표면적에 대해서 플러싱 가스 대 공급물의 유속비가 0∼3인 범위내에서 조작 가능하였다. 이러한 비가 증가할 경우, 막을 통해 투과되는 직쇄 파라핀의 함량이 증가되어, 추출된 직쇄 파라핀의 순도에 유해한 영향을 미치게 된다.
전체적으로, 본 발명의 방법은 파라핀, 나프텐 및/또는 방향족 화합물을 포함하는 C5-C8 직류 유분으로부터 3개의 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농축도니 유출물 및 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐 화합물 및/또는 방향족 화합물이 농축된 유출물을 생성할 수 있다.
실시예 3
기상 흡착에 의해 작동되는 2개 유닛을 사용하여 3가지의 유출물로 분리하는 방법
본 발명의 변형예 2를 예시하기 위해, 파라핀 탄화수소, 나프텐 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 올레핀 탄화수소를 포함하는 C5-C8 직류 유분을 사용하고, PSA 기법에 의한 기상 흡착으로 2 가지 분리 단계를 실시한 예를 제시한다.
이러한 공정에 대한 미사용 공급물의 조성은 하기 표 8a 내지 표 8b에 제시되어 있으며, 그 결과로서 리서치 옥탄가는 73.1이며, 모터 옥탄가는 70.33이었다.
[표 8a]
[표 8b]
미사용 공급물은 26.29 ㎏/시간의 유속으로 라인(1)을 경유하여 공급하였다. 이 공급물은 제1 탈이소펜탄화기에서 탈이소펜탄화된다. 제1 탈이소펜탄화기(번호 1)의 상부로부터 회수된 경질 분획물의 조성은 하기 표 9에 제시되어 있으며, 리서치 옥탄가는 92.4이고, 유속은 2.44 ㎏/시간이었다. 이러한 분획물을 분리 유닛(2)에서의 PSA법에 대한 플러싱 가스로서 사용하였다.
[표 9]
250℃로 예열되고 압력이 1.4 ㎫인 탈이소펜탄화 공급물을 분리 유닛(2)에 공급하였다. 이러한 유닛은 내경이 0.3 m이고 길이가 2.2 m인 실린더를 포함하는 4개의 흡착기로 구성되며, 각 흡착기는 직경이 1.2 ㎜인 비이드 형태로 실리칼라이트를 108 kg 포함하였다. 공급물 및 탈착제를 조절된 유속하에 분리 유닛에 공급하고, 유출물을 조절된 압력하에 회수하였다. 4개의 흡착기 PSA에 있어서, 각각의 흡착상에 대해 주기적으로 다음 단계들을 실시하였다.
1. 가압 단계 : 탈이소펜탄화 공급물(23.86 ㎏/시간)은 저압에서 탈착 기체를 포함하는 상으로 침투한다. 흡착 압력이 1.4 ㎫에 도달할 때까지, 공급물이 투입됨에 따라 흡착기의 압력이 상승하였다.
2. 흡착 단계 : 공급물을 가압 단계와 병류로 상에 이송하고, 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀을 선택적으로 실리칼라이트상에 흡착시키며, 이때 다중 분지쇄 파라핀과 방향족 화합물 및 나프텐 화합물을 고압 흡착기에서 유출물로서 생성하였다.
3. 감압 단계 : 흡착제에 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀이 충분히 적재되는 경우, 0.3 ㎫의 감압 단계를 가압 단계 및 흡착 단계와 병류로 수행하였다. 이러한 단계동안 흡착기의 사부피 내에 포함된 대부분의 다중 분지쇄 파라핀이 생성되었다.
4. 플러싱 가스에 의한 스트립핑 단계 : 탈이소펜탄화기(번호 1 및 2)에 의해 생성된 경질 분획물을 플러싱 가스로서 사용하여 대부분의 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀을 탈착시켰다.
전술한 조작은 흡착기 중 하나에 대한 것이다. 분리 유닛(2)을 형성하는 4 개의 흡착기는 동일한 방식으로 작동되나, 오프셋 방식으로 작동되어 2가지 유출물을 연속적으로 생성하였다. 다중 분지쇄 파라핀과, 나프텐 및/또는 방향족 화합물이 농축된 생성 스트림(5)을 14.2 ㎏/시간의 유속, 옥탄가는 86.1로 생성하였다. 이 스트림은 4.4%의 이소펜탄 및 6.3%의 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀을 포함하였다. 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀과 이소펜탄을 포함하는 스트립핑 스트림을 11.8 ㎏/시간의 유속으로 생성하였다. 스트림을 탈이소펜탄화기(번호 2)로 이송하여, 플러싱 가스로서 유속 1.5 kg/시간으로 분리 유닛(2)에 재순환되는 이소펜탄과, 유속이 10.3 ㎏/시간이고 리서치 옥탄가가 42.75인 소정의 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀(스트림 4)을 얻었다(조성은 하기 표 10에 제시되어 있음). 이러한 스트림(4)은 14% 함량의 다중 분지쇄 파라핀, 방향족 화합물 및 나프텐 화합물을 소량 포함하였다.
스트림(4)을 분리 유닛(3)으로 이송하였다. 이 유닛은 PSA 분리 기법을 사용하여 작동시켰다. 이 유닛은 내경이 0.25 m이고, 길이가 2 m인 실린더로 구성된 4 개의 흡착기를 포함하며, 각각의 흡착기는 직경이 1.2 ㎜인 비이드 형태로 5A 분자체(4A 제올라이트)를 70 kg 포함하였다. 유닛(3)의 각각의 흡착상에 대해서, 유닛(2)에서의 분리에 대해 기재된 바와 동일한 주기적인 단계들을 실시하였다. 가압 및 흡착 단계동안, 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 스트림(스트림 4)을 흡착기에 공급하였다. 직쇄 파라핀은, 스트립핑 단계후 흡착기내에 존재하는 흡착된 이소펜탄을 이동시키면서 5A 제올라이트 상에서 우선적으로 흡착되었다. 흡착기 조작 조건하에서, 단일 분지쇄 파라핀은 흡착되지 않았으며, 이는 고압 흡착기(1.4 ㎫)로부터의 유출물로서 생성되었다. 0.3 ㎫에서의 병류 감압 단계에 의해 흡착기의 사부피에 포함된 흡착되지 않은 화합루 대부분이 생성되었다. 마지막으로, 탈이소펜탄화기(번호 1, 2 또는 3)로부터의 이소펜탄 분획을 플러싱 가스로서 사용하여 대부분의 단일 분지쇄 파라핀을 5A의 제올라이트로부터 탈착시켰다. 분리 유닛(3)을 형성하는 4개의 흡착기는 동일한 방식으로 작동되나, 오프셋 방식으로 작동되어 2가지 유출물을 연속 생성하였다. 직쇄 파라핀 및 이소펜탄을 포함하는플러싱 가스를 5.75 ㎏/시간의 유속으로 생성하였다. 이 플러싱 가스는 13.66%의 다중 분지쇄 파라핀, 방향족 화합물 및 나프텐 화합물을 포함하였다. 이 스트림을 탈이소펜탄화기(번호 3)로 이송하여 탈착 기체로서 분리 유닛(2 및 3)으로 재순환되는 이소펜탄과, 소정의 직쇄 파라핀(스트림 6 : 유속 5.2 ㎏/시간, 옥탄가 22.4, 조성은 하기 표 10에 제시됨)을 생성하였다. 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 생성 스트림(7)을 7 ㎏/시간의 유속으로 생성하였다. 이 스트림은 또한 26.85%의 이소펜탄을 포함하였다. 이의 조성은 하기 표 10에 제시되어 있으며, 이의 옥탄가는 72.6이었다.
이 공정은, 탈이소펜탄화기(번호 1, 2, 3)와 분리 유닛(2 및 3) 사이에서 특정 함량의 이소펜탄의 폐쇄 루프 형태의 재순환을 필요로 하였다. 탈착 기체의 유속은 분리 유닛의 규격에 따라 달리 조정하였다. 폐쇄 루프로 순환되는 탈착 기체의 일부분은
*스트림(5,6,7) 중에서;
*탈이소펜탄화기(번호 2 및 3)로부터의 경질 분획물 중에서 회수될 수 있다.
이와 같이 회수된 탈착 기체의 함량은 탈이소펜탄화기(번호 1)에 의해 미사용 공급물로부터 추출된 경질 분획의 함량에 해당하며, 이의 조성은 표 9에 제시되어 있다.
[표 10]
전체적으로, 본 발명의 방법은 파라핀, 나프텐 및/또는 방향족 화합물을 포함하는 C5-C8 직류 유분으로부터 3개의 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 풍부한 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 풍부한 유출물과, 다중 분지쇄 파라핀, 나프텐 화합물 및/또는 방향족 화합물이 풍부한 유출물을 생성할 수 있다.
본 발명의 분리 방법을 이용하여 파라핀 탄화수소와 나프텐 탄화수소, 방향족 탄화수소 및 올레핀계탄화수소를 포함하는 C5-C8 유분 또는 중간 유분(C5-C7, C6-C8, C7-C8, C6-C7, C7 또는 C8)으로부터 3개의 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 농축된 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농축된 유출물과, 이중 분지쇄 및 삼중 분지쇄 파라핀, 나프텐 및/또는 방향족 화합물이 농축된 유출물을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명 방법의 변형예 1을 도시한다.
도 2는 본 발명 방법의 변형예 2를 도시한다.

Claims (14)

  1. 파라핀 탄화수소를 포함하고, 나프텐계 탄화수소, 방향족계 탄화수소, 올레핀계 탄화수소 또는 이의 조합물을 포함할 수 있는 경질 C5-C8, C5-C7, C6-C8, 또는 C6-C7 유분을 분리하는 방법으로서,
    각각의 분리 유닛이 흡착 또는 투과에 의해 작동하는, 일렬로 배치된 2 이상의 분리 유닛을 사용하여 3가지 유출물, 즉 각각 직쇄 파라핀이 농후한 유출물, 단일 분지쇄 파라핀이 농후한 유출물 및 이중 분지쇄 파라핀과 삼중 분지쇄 파라핀이 농후하고, 나프텐계 화합물, 방향족계 화합물 또는 이의 조합물이 농후할 수 있는 유출물을 얻는 과정을 포함하고,
    공급물 내에 함유된 이소펜탄 또는 이소헥산을 공급물로부터 분리하여 흡착 유닛(들)을 재생시키기 위한 유출물, 투과 분리 유닛(들)을 재생시키기 위한 플러싱 가스(flushing gas), 또는 둘 다로 작용하게 하는 것
    을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 공급물을 제1 분리 유닛으로 이송하여 분지쇄 파라핀으로부터 직쇄 파라핀을 분리하고, 제1 유닛에서 탈직쇄상 공급물(denormalized feed)을 생성하고 이를 제2 분리 유닛으로 이송하여 다중 분지쇄 파라핀을 포함하고, 나프텐계 탄화수소, 방향족계 탄화수소, 올레핀계 탄화수소 또는 이의 조합물을 포함할 수 있는 유출물로부터 단일 분지쇄 파라핀을 포함하는 유출물을 분리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 공급물을 제1 분리 유닛으로 이송하여 직쇄 파라핀 및 단일 분지쇄 파라핀을 포함하는 유출물로부터 다중 분지쇄 파라핀을 포함하고, 나프텐계 탄화수소, 방향족계 탄화수소, 올레핀계 탄화수소 또는 이의 조합물을 포함할 수 있는 유출물을 분리하고, 분리한 유출물을 제2 분리 유닛으로 이송하여 2가지 유출물, 즉 단일 분지쇄 파라핀이 농후한 유출물과 직쇄 파라핀이 농후한 유출물로 분리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공급물이 C5 유분을 포함하고, 이 유분으로부터 유래한 이소펜탄은 단일 분지쇄 파라핀과 함께 분리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공급물이 C5 유분을 포함하고, 이 유분으로부터 유래한 이소펜탄은 하나(또는 상기) 분리 유닛(들)의 상류에 배치된 탈이소펜탄화기를 이용하여 공정을 지나는 스트림으로부터 추출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공급물이 C5 유분을 포함하고, 이 유분으로부터 유래한 이소펜탄은 분리 유닛의 하류에 배치된 탈이소펜탄화기를 이용하여 공정을 지나는 스트림으로부터 추출하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착에 의해 작동되는 2 이상의 분리 유닛을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 흡착에 의해 작동되는 하나 이상의 분리 유닛과, 1 이상의 막을 사용한 1 이상의 투과 분리 유닛을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 1 이상의 막을 이용한 2 이상의 투과 분리 유닛을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공급물이 대기 증류로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공급물이 개질 유닛으로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 공급물이 경질 개질물인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 공급물이 전환 유닛으로부터 유래하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 공급물이 수소첨가 분해 나프타인 것을 특징으로 하는 방법.
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