KR910003108B1 - Separation of indene from feedstreams containing indene in admixture with other substances - Google Patents

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    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
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Abstract

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Description

다른 물질과의 혼합물에서 인덴 함유 공급류 로부터 인덴을 분리하는 방법Separation of indene from indene containing feed stream in mixture with other materials

제1a도, 제1b도 및 제2도-제8도는 본 발명의 방법으로 인덴분리의 실험결과를 나타낸 그래프이다.1A, 1B and 2-8 are graphs showing the experimental results of indene separation by the method of the present invention.

본 발명은 고정층 흡착분리의 기술분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다른 물질과의 혼합물에서 인덴을 함유하는 석유화학 공급물질 또는 합성물로 부터 인덴을 분리하는 개량방법에 관한 것이다.The present invention relates to the technical field of fixed bed adsorptive separation, and more particularly to an improved process for separating indene from petrochemical feedstocks or composites containing indene in a mixture with other materials.

인덴은 쿠마론-인덴 수지같은 합성수지의 제조에 사용되어 왔으나 최근에는 다른 수지의 공단량체 및 고증기압에 의해서 기화에 대한 최소손실로 중합체의 표면 특성을 개선하기 위한 고순도의 단량체로서 사용되고 있다.Indene has been used in the production of synthetic resins such as coumarone-indene resins, but has recently been used as a high purity monomer to improve the surface properties of polymers with minimal loss to vaporization due to comonomers and high vapor pressures of other resins.

고순도 인덴을 수득하기 위한 종래 방법은 인덴 함유 나프타크랙커 열분해 오일의 원심분리, 증류 및 결정화를 포함한다. 나프타, 나프탈렌등의 여러 석유 분획으로부터 불순물을 제거하는데 관계된 많은 공고가 있다. 이들 참조문헌은 불순물함유 인덴에 대한 군선택을 지적하고 있지만 인덴 자체에 대한 높은 선택성을 의미하는 것은 아니다. 더구나 흡착제로부터 인덴을 회수하는 어떤 방법도 제시되어 있지 않다. 본 발명에서, 인덴만을 회수하기 위한 탁착제의 선택은 인덴을 탈착시키기전에 덜 흡착된 다른 공급성분을 제거하기 위해서 중요한 단계이다. 예를들어 하기 사람들에 의한 참조문헌이 있다 : Jean et al. Preprint Papers A. Chem. Soc., Div Fuel Chem. 32(3) 262-5(CA 105(12) : 10017y) : Kondratov et al. Zh. Fiz. Khim., 50(3) 801(CA 84(24) : 170137b) : Kondratov et al., Kaks Khim. (9) 37-43(CA 90(5)38709j).Conventional methods for obtaining high purity indenes include centrifugation, distillation and crystallization of indene containing naphthacracker pyrolysis oils. There are many announcements related to the removal of impurities from various petroleum fractions, such as naphtha and naphthalene. These references point to group selection for impurity-containing indenes but do not imply high selectivity for indenes themselves. Moreover, no method for recovering indene from the adsorbent is presented. In the present invention, the selection of the suspending agent to recover only indene is an important step in order to remove other less adsorbed feed components before desorbing indene. For example, there are references by the following people: Jean et al. Preprint Papers A. Chem. Soc., Div Fuel Chem. 32 (3) 262-5 (CA 105 (12): 10017y): Kondratov et al. Zh. Fiz. Khim., 50 (3) 801 (CA 84 (24): 170137b): Kondratov et al., Kaks Khim. (9) 37-43 (CA 90 (5) 38709j).

Vykhristyuk et al., koks khim. (2) 38-41(CA 94 : 208588W)에 의한 논문에서는 NaX 제올라이트 흡착제로 처리함으로서 나프탈렌으로부터 많은 불순물을 제거하는 것을 기술하고 있다. 또, 상기 저자들은 연료로 부터 모든 형태의 소량 불순물들의 제거에 관심이 있고, 잔존 오염물질로 부터 불순물 회수 또는 인덴 회수는 다루지 않는다.Vykhristyuk et al., Koks khim. (2) The paper by 38-41 (CA 94: 208588 W) describes the removal of many impurities from naphthalene by treatment with a NaX zeolite adsorbent. In addition, the authors are interested in the removal of all forms of small amounts of impurities from the fuel, and do not deal with impurity recovery or indene recovery from residual contaminants.

그러나, 본 발명의 목적은 다른 물질과의 혼합물에서 인덴함유 혼합물로부터 고선택성 크로마토그래피 흡착분리에 의해 고순도 형태의 인덴을 수득하는 것이다. 상기 다른 물질이란 원유분획같은 예컨대, 나프타, 나프탈렌의 석유화학 공급원료, 예컨대 나프타크랙커 열분해오일과 같은 제조혼합물, 인덴과의 혼합물에서 방향족을 포함하는 탈수소 또는 고리화 반응 생성물 등을 포함하며, 그것은 통상적인 방법에 의해 쉽게 그리고 경제적으로 분리되지 않는다. 실제 감소된 불순물 및 다른 공급물질을 포함하는 인덴생성물을 수득하기 위해 충분한 분해기능을 가진 본 발명의 흡착단계에 기인한 인덴이 풍부한 흡착제로 부터 인덴을 선택적으로 내보내기 위한 탈착제를 제공하는 것 또한 본 발명의 목적이다. 바람직한 탈착제는 톨루엔이지만 벤젠과 플루오로 벤젠 및 다른 알킬-또는 할로겐-치환된 단일고리 방향족 액체도 본 발명에 사용이 가능하다.However, it is an object of the present invention to obtain high purity forms of indene by high selective chromatography adsorptive separation from indene containing mixtures in mixtures with other materials. Such other materials include crude oil fractions such as naphtha, petrochemical feedstocks of naphthalene, for example preparation mixtures such as naphtha cracker pyrolysis oils, dehydrogenation or cyclization products containing aromatics in mixtures with indene, and the like. It is not separated easily and economically by means of being. Providing a desorbent for selectively exporting indene from an indene-rich adsorbent due to the adsorption step of the present invention having sufficient decomposition to obtain an indene product comprising actually reduced impurities and other feedstocks It is an object of the invention. Preferred desorbents are toluene but benzene and fluoro benzene and other alkyl- or halogen-substituted monocyclic aromatic liquids can also be used in the present invention.

본 발명의 인덴이 풍부한 산물을 공급물질로 사용한다면 앞서 언급한 인덴 결정화방법은 매우 효과적이고 경제적인 것이므로 고순도 인덴을 얻는 총비용을 감소시킬 것이라고 생각된다.If the indene-rich product of the present invention is used as a feed material, the aforementioned indene crystallization method is very effective and economical, so it is thought that it will reduce the total cost of obtaining high purity indene.

요약하여, 본 발명은 구체적으로 석유 분획을 포함하는 공급 혼합물로 또는 인덴을 함유하는 제조 생성혼합물로부터 인덴을 분리하는 방법이며, X형 또는 Y형 제올라이트를 포함하고 인덴에 대한 선택도를 나타내는 흡착제를 포함한 인덴 흡착부분의 흡착 상태에서 혼합물과 접촉하고 나트륨 또는 칼륨이온과 교환되는 교환 가능한 양이온자리를 갖는 것이므로 인덴을 선택적으로 흡착하여 본 발명의 바람직한 흡착제중 하나를 이용하는 탈착 단계에서 인덴이 풍부한 추출물을 회수한다. 상기 X-형 제올라이트의 수분함량은 상기 방법에 의한 경제 및 인덴회수의 순도에 있어서 중요한 작용을 한다. 제올라이트중의 수분농도는 1-8중량%가 바람직하지만, 작용의 경제적인 면에서, 수분량은 인덴의 선택도 사이에서 균형있게 조절되어야하며, 농도가 감소함에 따라 선택도는 증가하고, 인덴을 회수하는데 필요한 탈착제 흐름은 수분농도가 증가함에 따라 감소한다. 인덴만을 회수하기 위한 탈착제 최소량으로 최고의 선택성을 얻기위해 그리고 상기 언급한 공급원료내에 포함된 유사구조의 비슷한 비등점을 가진 수많은 물질을 공급원료로부터 제거하기 위해 수분의 최적 농도는 제올라이트 4-7중량% 범위이다.In summary, the present invention specifically relates to a process for separating indene from a feed mixture comprising a petroleum fraction or from a production product mixture containing indene, comprising an adsorbent comprising an X or Y zeolite and exhibiting selectivity to indene Since it has an exchangeable cation site that is in contact with the mixture in the adsorption state of the indene adsorption portion including the exchanged with sodium or potassium ions, selectively recover the indene-rich extract in the desorption step using one of the preferred adsorbents of the present invention do. The water content of the X-type zeolite plays an important role in the economy and purity of indene recovery by the method. The water concentration in the zeolite is preferably 1-8% by weight, but in terms of economics, the amount of water should be balanced between the selectivity of indene, the selectivity increases as the concentration decreases, and the indene is recovered. Desorbent flow needed to decrease with increasing water concentration. In order to obtain the best selectivity with a minimum amount of desorbent to recover only indene and to remove from the feedstock many substances with similar boiling points of similar structures contained in the above mentioned feedstocks, the optimum concentration of moisture is 4-7 wt. % Range.

본 발명은 구체적으로 공급혼합물, 흡착제, 탈착물질 및 작용 조건에 대한 상세한 기술을 포함하고, 이 모든 것을 하기에 각각 본 발명의 일면으로 기술하고자 한다.The present invention specifically includes detailed descriptions of feed mixtures, adsorbents, desorbents and operating conditions, all of which are described below as aspects of the invention, respectively.

본 발명은 적합한 탈착제와 함께 Na- 또는 K-교환 X 또는 Y 제올라이트를 사용하여 흡착 크로마토그래피로 인덴을 함유한 원료 물질에서 인덴을 분리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for separating indene from raw material containing indene by adsorption chromatography using Na- or K-exchanged X or Y zeolites with suitable desorbents.

본 발명의 목적을 위하여, 이하 사용되는 각종 용어는 하기의 방식에 따라 규정된다.For the purposes of the present invention, various terms used below are defined in the following manner.

"공급혼합물"은 본 발명으로 분리될 수 있는 하나 이상의 추출성분과 하나 이상의 추잔성분을 함유한 혼합물이다. "공급류"란 본 발명에 사용된 흡착제에 통과하는 공급류를 가리킨다.A "feed mixture" is a mixture containing one or more extracts and one or more extracts which can be separated by the present invention. "Feedstream" refers to a feedstream that passes through an adsorbent used in the present invention.

"추출성분"은 흡착제에 의해 더 선택적으로 흡착되는 유형의 화합물이며, "추잔성분"은 덜 선택적으로 흡착되는 유형의 성분이다. "탈착물질"은 통상적으로 추출성분을 탈착시킬 수 있는 물질을 의미한다. "탈착류" 또는 "탈착흡입류"는 흡착제를 거쳐 통과시키는 탈착물질의 류를 가르킨다. "추잔류" 또는 "추잔배출류"는 흡착제로부터 제거되는 추잔성분의 류를 의미한다. 추잔류의 조성물은 거의 100% 탈착물질에서 부터 거의 100%의 추잔성분까지 변화할 수 있다. "추출류"나 "추출배출류"는 탈착물질에 의해 탈착된 추출물질이 흡착제로 부터 제거된 류를 의미한다. 마찬가지로, 추출류의 조성물은 거의 100%의 탈착물질에서 거의 100%의 추출성분까지 변화가 가능하다. 추출류의 적어도 일부 및 바람직하게는 본 분리 방법에서 제거되는 추잔류의 적어도 일부는 분리수단(대표적으로 분별기)을 통과시키며, 여기서 탈착 물질의 적어도 일부가 분리되어 추출 생성물 및 추잔생성물을 생성한다. "추출생성물" 및 "추잔생성물"은 각각 추출류및 추잔류에서 나타나는 농도보다 고농도의 추출 성분 및 추잔성분을 함유하도록 본 발명에 의해 생성된 생성물을 의미한다.An "extract component" is a type of compound that is more selectively adsorbed by an adsorbent, and an "extract component" is a type of less adsorbed type. "Desorbable material" means a material that can typically desorb the extract component. "Desorbent" or "desorption suction" refers to a class of desorbents that pass through an adsorbent. "Residual residue" or "duty discharge" means a class of residual components removed from the adsorbent. The composition of the residues can vary from almost 100% desorbent to almost 100% of the residue. "Extract" or "extract" means a stream from which the adsorbate desorbed by the desorbent is removed from the adsorbent. Likewise, the composition of extracts can vary from nearly 100% desorbent to nearly 100% extract. At least a portion of the extract and preferably at least a portion of the weight residues removed in the present separation process pass through separation means (typically a separator) where at least a portion of the desorbent material is separated to produce the extraction product and the weight product. . "Extract product" and "church product" mean a product produced by the present invention so as to contain a higher concentration of the extract component and the extract component than the concentrations present in the extracts and the root residues, respectively.

석유화학 혼합물로 터 선택적으로 인덴을 흡착하기 위해 본 발명에 사용하는 흡착제는 X형 및 Y형의 결정성 알루미노 실리케이트 또는 제올라이트를 포함하는데 이것은 공통의 산소 원자를 상호 공유함으로써 서로 연결된 실리콘 중심의 SiO4및 알루미늄 중심의 AlO4사면체로 구성되는 기본 구조단위의 3차원적 그물망으로 기재되어 있다. 사면체 사이의 공간은 물분자로 채워지며 이이서 탈수 및 부분적 탈수 작용 결과 입체분자의 채널이 얽혀 짜여진 결정 구조를 형성한다.Adsorbents used in the present invention for selectively adsorbing indene from petrochemical mixtures include X- and Y-type crystalline aluminosilicates or zeolites, which are silicon-oriented SiO interconnected by sharing common oxygen atoms. It is described as a three-dimensional network of basic structural units consisting of 4 and AlO 4 tetrahedra of aluminum centers. The space between the tetrahedrons is filled with water molecules, which then form a crystalline structure in which channels of stereomolecules are intertwined as a result of dehydration and partial dehydration.

따라서, 결정체 알루미노 실리케이트는 가끔 분자체로 언급되기도하며 분자체에 의한 분리는 일반적으로 공급혼합물중의 큰 분자로부터 작은 분자를 물리적으로 "걸러내는"것으로 고려되고 있다. 그러나, 복합적인 석유화학 혼합물로부터 인덴을 분리함에 있어서, 분자의 단순한 물리적 크기의 차이보다는 각각의 성분과 흡착제간의 물리 화학적 인력의 처리로 인해 분리가 일어난다.Thus, crystalline aluminosilicates are sometimes referred to as molecular sieves, and separation by molecular sieve is generally considered to physically "filter" small molecules from large molecules in the feed mixture. However, in separating indenes from complex petrochemical mixtures, separation occurs due to the treatment of the physicochemical attraction between each component and the adsorbent rather than a simple difference in the physical size of the molecules.

수화형태로 바람직한 결정성 알루미노 실리케이트는 통상적으로 하기식(I)으로 제시되는 제올라이트를 함유한다.Preferred crystalline aluminosilicates in hydrated form usually contain a zeolite represented by the following formula (I).

M2/nO : Al2O3: WSiO2: yH2O 상기 식에서, "M"은 사면체의 전기원자가를 균형맞추기 위한 양이온이며 통상적으로 교환가능한 양이온 부위로서 언급되며, "n"은 양이온의 원자가를 의미하며, "W"는 SiO2의 몰을, "Y"는 물의 몰을 나타낸다. 양이온은 하기에 자세히 기술되어 있는 수많은 양이온 중 어느 하나가 될 것이다.M 2 / n O: Al 2 O 3 : WSiO 2 : yH 2 O In the above formula, “M” is a cation for balancing the electric valence of the tetrahedron and is commonly referred to as an exchangeable cation moiety, and “n” is a cation of Valence means, "W" represents moles of SiO 2 and "Y" represents moles of water. The cation will be any of a number of cations described in detail below.

X형 구조 및 Y형 구조의 제올라이트를 포함한 흡착제는 특히 인덴의 흡착 분리용이 바람직하다. 상기 제올라이트는 미합중국 특허 제2,882,244호 및 3,130,007호에 각각 기술 및 정의되어 있다. 본 명세서에서 사용된 "X형 구조" 및 "Y형 구조"의 제올라이트는 상기 언급한 두가지 특허에 나타낸 일반 구조식을 갖는 모든 제올라이트를 포함한다.Adsorbents including zeolites of X-type and Y-type structures are particularly preferred for adsorptive separation of indene. Zeolites are described and defined in US Pat. Nos. 2,882,244 and 3,130,007, respectively. As used herein, the zeolites of "X-type structure" and "Y-type structure" include all zeolites having the general structural formula shown in the two patents mentioned above.

수화 및 부분적 수화형태의 X형 및 Y형 구조 제올라이트는 하기의 식(2) 및 (3)에 제시된 몰 옥사이드를 나타낼 수 있다.X- and Y-type structure zeolites in hydrated and partially hydrated form may represent the mole oxides shown in the following formulas (2) and (3).

[식 2][Equation 2]

(0.9±0.2)M2/n0 : Al2O3: (2.5±0.5)SiO2: yH2O(0.9 ± 0.2) M 2 / n 0: Al 2 O 3 : (2.5 ± 0.5) SiO 2 : yH 2 O

[식 3][Equation 3]

(0.9±0.2)M2/n0 : Al2O3: WSiO2: yH2O(0.9 ± 0.2) M 2 / n 0: Al 2 O 3 : WSiO 2 : yH 2 O

상기식에서 "M"은 3이하의 원자가를 갖는 적어도 하나의 양이온을 나타내며, "n"은 "M"의 원자가를 나타내며, "W"는 3.0 이상 내지 최고 6이며 "y"는 "M"의 존재에 따라 최고 약 9의 값을 가지며 결정체의 수화 정도를 나타낸다.Wherein "M" represents at least one cation having a valence of 3 or less, "n" represents a valence of "M", "W" is at least 3.0 and up to 6 and "y" is the presence of "M" The maximum value is about 9, which indicates the degree of hydration of crystals.

본 명세서에서 사용한 상기 용어 "형태 X 제올라이트" 및 "형태 Y 제올라이트"는 상기 일반식에서 지시된 양이온 "M"과 같은 나트륨 및 칼륨 양이온을 포함하는 형태 X-구조 및 Y-구조 제올라이트뿐 아니라, 예를 들어, 각각 알칼리 금속 및 알카리토금속 같이, 원소주기표 IA 및 IIA족에 포함한 양이온과 같은 또 다른 양이온을 포함하는 것도 지칭한다. 전형적으로는 처음 제조된 것으로서 형태 X 및 형태 Y 구조 제올라이트 둘다는 나트륨 형태로 주로 존재한다. 상기 용어 "교환된 양이온 부지"는 상기 양이온 "M"에 의해 점유된 상기 제올라이트 내의 장소를 지칭한다. 보통 나트륨인 이런 양이온은 상기 제올라이트의 특성을 변형한 제올라이트의 형태에 따라서, 상술한 것같은 다른 특정 양이온과 대치되거나 또는 교환될 수 있다. 본 발명의 용도로 제조된 제올라이트는 나트륨 양이온을 사용하여 교환된 형태 Y 이온이다.As used herein, the terms "form X zeolite" and "form Y zeolite" refer to forms X- and Y-structured zeolites, including sodium and potassium cations such as the cation "M" as indicated above in general, For example, it also refers to the inclusion of another cation such as an alkali metal and an alkaline earth metal, such as a cation included in the Periodic Tables IA and IIA. Typically, as initially prepared, both Form X and Form Y structure zeolites exist primarily in the sodium form. The term "exchanged cation site" refers to a place in the zeolite occupied by the cation "M". Such cations, which are usually sodium, may be substituted or exchanged for other specific cations such as those described above, depending on the type of zeolite that modified the zeolite's properties. Zeolites prepared for use in the present invention are form Y ions exchanged using sodium cations.

상기 제올라이트에서 교환할 수 있는 양이온 부지를 점유하고 있는 양이온은 결정성 알루미노실리케이트의 분야에 보통의 기술을 가진 사람에게 공지된 이온 교환 방법에 의해서 다른 양이온과 교환될 수 있다.Cations occupying exchangeable cation sites in the zeolite can be exchanged with other cations by ion exchange methods known to those of ordinary skill in the art of crystalline aluminosilicates.

그러한 방법은 일반적으로 상기 제올라이트 또는 상기 제올라이트를 포함하고 있는 흡착물을 상기 양이온 또는 상기 제올라이트 상에 바람직하게 배치되는 양이온의 가용성 염의 수성 용액과 접촉시킴으로써 수행된다. 바람직한 정도의 교환이 일어난 후, 체(Sieve)를 상기 수성 용액에서 제거하고, 세척한 다음 건조하여 바람직한 수분함량을 가진 것으로 만든다. 그러한 방법에 의해 상기 나트륨 양이온 및 교환할 수 있는 부지를 점유할 수도 있는 나트륨-X 및 나트륨-Y 제올라이트 내에서 불순물인 비나트륨 양이온을 부분적으로 또는 근본적으로 완전히 다른 양이온과 대치시킬 수 있다. 본 발명의 방법에서 사용된 제올라이트는 교환될 수 있는 양이온 장소에 알칼리금속 및 특별히 나트륨 및 칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 양이온을 포함하는 것이 바람직하다.Such a method is generally carried out by contacting said zeolite or adsorbate comprising said zeolite with an aqueous solution of said cation or a soluble salt of a cation preferably disposed on said zeolite. After the desired degree of exchange has taken place, the Sieve is removed from the aqueous solution, washed and dried to give the desired moisture content. Such a method allows the replacement of the sodium cation and non-sodium cations as impurities in the sodium-X and sodium-Y zeolites, which may occupy exchangeable sites, partially or essentially completely with other cations. The zeolites used in the process of the invention preferably comprise cations selected from the group consisting of alkali metals and in particular sodium and potassium at the cation sites which can be exchanged.

전형적으로는, 독립적인 방법에서 사용된 흡착제는 제올라이트 결정 및 무 정형물질을 포함한다. 상기 제올라이트는 전형적으로 상기 흡착제에 비휘발성 조성물을 주성분으로 한 약 25wt% 내지 98wt% 범위의 양으로 존재할 것이다. 비휘발성 조성물은 일반적으로 모든 휘발성 물질을 건조시키기 위하여 상기 흡착제를 900℃에서 소결한 후 결정된다. 상기 흡착제의 나머지는 실리카 또는 진흙과 같은 실리카-알루미나 혼합물 또는 화합물과 같이 무정형물질이고 상기 물질은 상기 제올라이트 물질의 소입자와 잘 혼합되어 있다. 이러한 무정형 물질은 제올라이트를 제조하는 방법을 위한 부속물이고(예를들어, 제올라이트 제조중에 제올라이트를 의도적으로 완전히 정제하지 않는 것) 또는 그것은 상대적으로 순수한 제올라이트에 첨가될 수도 있으나 어느 경우에서든지 그것의 사용목적은 결합제로서 상기 제올라이트의 견고한 결정성 입자를 형성 또는 응집시키는데 조력하는 것이다. 정상적으로는, 상기 흡착제가 바람직한 입자 크기범위를 가진 추출물, 집괴, 정제, 원형물 또는 과립과 같은 입자의 형태로 존재할 것이다. 이러한 방법에 사용된 제올라이트성 흡착제는 0.42 내지 1.19㎜의 구경과 상응하는 약 16-40메쉬(표준 U.S. 메쉬)의 입자크기 범위를 가지는 것이 바람직하다. 상기 흡착제는 상기 원료 혼합물이 통과하는, 바람직하게는 밑으로 통과하는 수직컬럼에 싸여 있는 것이 바람직하다.Typically, the adsorbents used in the independent process include zeolite crystals and amorphous materials. The zeolite will typically be present in the adsorbent in an amount ranging from about 25 wt% to 98 wt% based on the nonvolatile composition. Non-volatile compositions are generally determined after sintering the adsorbent at 900 ° C. to dry all volatiles. The remainder of the adsorbent is an amorphous material such as a silica-alumina mixture or compound such as silica or mud and the material is well mixed with the small particles of the zeolitic material. Such amorphous materials are appendages for the method of making zeolites (for example, intentionally not fully purifying the zeolite during zeolite preparation) or it may be added to a relatively pure zeolite, but in any case its purpose is to As a binder, it helps to form or aggregate the hard crystalline particles of the zeolite. Normally, the adsorbent will be in the form of particles such as extracts, agglomerates, tablets, prototypes or granules having the desired particle size range. The zeolitic adsorbents used in this process preferably have a particle size range of about 16-40 mesh (standard U.S. mesh) corresponding to apertures of 0.42-1.19 mm. The adsorbent is preferably wrapped in a vertical column through which the raw material mixture passes, preferably underneath.

본 발명의 흡착제는 석유화학 원료 혼합물의 다른 구성성분과 비교하여 인덴에 대한 매우 높은 흡착 선택도를 가지는 것으로 발견되었다.The adsorbents of the present invention have been found to have very high adsorption selectivity for indene compared to other components of the petrochemical raw material mixture.

일반적으로, 상대적인 선택도는 다른 것과 비교할때 하나의 원료 화합물에 대한 것으로 표시될 뿐만 아니라 특정 원료 혼합물 구성성분과 탈착물질간에도 표시할 수 있다. 본 명세서 상에서 사용된 선택도(β)는 평형 조건에서 비 흡착상에서의 두 구성 성분에 대한 흡착상에서의 상기 동일 두 구성성분의 비로서 규정한다. 상대적인 선택도는 하기 방정식(1)으로 표시된다.In general, relative selectivity may be indicated for one raw material compound as compared to the other, as well as between specific raw material mixture components and desorbents. As used herein, the selectivity β is defined as the ratio of the same two components in the adsorption phase to the two components in the non-adsorption phase at equilibrium conditions. Relative selectivity is represented by the following equation (1).

[방정식(1)]Equation (1)

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기식에서, C 및 D는 중량퍼센트로 표시된 원료의 두 구성성분이고 A 및 U는 각각 흡착 및 비흡착상을 표시한다. 흡수층을 통과하는 원료가 흡수층을 접촉한 후에 조성물을 변화시키지 않으면 상기 평형조건이 결정된다. 환언하여, 비흡착 및 흡착상 사이에서 일어나는 물질의 순수 전이가 없다. 두 구성성분의 선택도가 1.0에 접근할 경우 상기 흡착제에 의한 한 구성성분의 다른 구성성분에 대한 바람직한 흡착은 없다. 구성성분 D에 대하여 구성성분 C의 흡착제에 의한 선택도를 비교할때 1.0 보다 큰 (β)는 상기 흡착제 내에서 구성성분 C의 바람직한 흡착을 가르킨다. 1.0 보다 작은 (β)는 구성성분 D가 구성성분 C가 풍부한 비흡착상 및 구성성분 D가 풍부한 흡착상을 떠나면서 흡수되는 것이 바람직하다는 것을 가르킨다. 이상적으로는, 탈착물질이 모든 추출구성 성분에 약 1 또는 1 보다 약간 작은 선택도를 가져서 모든 구성성분이 탈착물질의 합당한 유속을 가진 계층으로서 탈착될 수 있고 및 추출 구성성분이 연속적인 흡착 단계에서 흡착물질을 대치할 수 있게 되는 것이다. 추출 구성성분의 추잔물로 부터의 분리가 상기 추잔물에 대하여 추출 구성성분용 흡착제의 선택도가 1 보다 클때 이론적으로는 가능하지만 그러한 선택도가 수치 2에 접근할 때가 바람직하다. 상대적인 휘발성과 같이, 상기 선택도가 높으면 높을수록 분리를 수행하는 것이 더욱 용이하다. 선택도가 높으면 높을수록 사용될 흡착제의 양은 더욱 작아질 수 있다.Where C and D are the two components of the raw material expressed in weight percent and A and U represent the adsorptive and nonadsorbed phases, respectively. The equilibrium condition is determined if the raw material passing through the absorbent layer does not change the composition after contacting the absorbent layer. In other words, there is no pure transition of material between the adsorptive and adsorptive phases. If the selectivity of both components approaches 1.0, there is no desirable adsorption of one component to the other by the adsorbent. When comparing the selectivity by component C with adsorbent of component D with respect to component D, (β) greater than 1.0 indicates the desired adsorption of component C in said adsorbent. (Β) less than 1.0 indicates that component D is preferably absorbed leaving the adsorption phase rich in component C and the adsorption phase rich in component D. Ideally, the desorbent has a selectivity of about 1 or slightly less than 1 for all extract components so that all components can be desorbed as a layer with a reasonable flow rate of desorbent and the extract components are subjected to subsequent adsorption steps. The adsorbent can be replaced. Separation of the extract component from the weight residue is theoretically possible when the selectivity of the adsorbent for the extraction component is greater than 1 for the weight residue, but it is preferred when such selectivity approaches a value of 2. As with relative volatility, the higher the selectivity, the easier it is to perform the separation. The higher the selectivity, the smaller the amount of adsorbent to be used.

흡착제의 다른 중요한 특징들은 원료 혼합물중의 추출물 성분과 탈착제 물질의 교환속도 및 추출물 성분에 대한 흡착능력이다. 교환 속도, 즉 추출물 성분에 상대적인 탈착속도는 흡착제로부터 추출물 성분을 회수하기 위한 목적으로 공정에서 사용하여야 하는 탈착물질의 양과 직접적인 관계가 있으며; 교환속도가 빠를수록 추출물 성분을 제거하는데 필요한 탈착제 물질의 양이 감소되므로 공정에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 교환속도가 빠를수록 보다 적은 양의 탈착제 물질을 공정에 펌프(pump)시키고 재생목적으로 추출물 스트림으로부터 분리한다. 추출물 성분의 특정한 부피를 흡착하는 능력도 또한 필수적이며, 상기 능력이 클수록 주어진 분리공정에서 보다 적은 양의 흡착제가 요구된다.Other important features of the adsorbent are the exchange rate of the extract component and the desorbent material in the raw material mixture and the adsorption capacity for the extract component. The rate of exchange, ie, the rate of desorption relative to the extract component, is directly related to the amount of desorbent that must be used in the process for the purpose of recovering the extract component from the adsorbent; The faster the exchange rate, the lower the amount of desorbent material required to remove the extract components, thus reducing the cost of the process. The faster the exchange rate, the less desorbent material is pumped into the process and separated from the extract stream for regeneration purposes. The ability to adsorb a particular volume of extract component is also essential and the greater the capacity, the smaller the amount of adsorbent required for a given separation process.

흡착제는 원료 혼합물 및 탈착제 물질과 선택적으로 접촉하는 치밀한 콤팩트 고정상 형태의 것을 사용할 수 있다. 본 발명의 가장 간단한 구체예에서는 흡착제를 단일 정지상 형태로 사용하며, 이 경우에 있어서는 공정이 발연속식으로만 수행된다. 또다른 구체예에서는 2개 이상의 정지상을 세트로하여 적당한 밸브와 접촉시켜 사용함으로써 원료 혼합물이 1개이상의 흡착제층을 통과할때 탈착제 물질은 상기 세트내의 1개이상의 다른상들을 통과할 수 있도록 한다. 원료 혼합물 및 탈착제 물질의 흐름은 탈착제의 상부 또는 하부 방향으로 진행될 수 있다. 그러나, 정지층 역류 흐름계에서 이용되는 종래의 장치들중 임의의 것이 고정상 흡착제 계보다도 훨씬 더 큰 분리효율을 가지므로, 그들을 사용하는 것이 바람직하다. 이동상 또는 모의 이동상 공정에 있어서, 흡착 및 탈착공정들은 추출물 및 추잔물 스트림 모두가 계속적으로 생산되고 아울러 원료 및 탈착제 스트림이 연속적으로 사용될 수 있도록 지속적으로 수행된다. 본 발명공정의 한가지 바람직한 구체예는 당해기술 분야에서 모의 이동상 역류 흐름계로 공지되어 있는 것을 이용하는 것이다. 상기 흐름계의 공정원리 및 순서는 미합중국 특허 제2,985,589호에 발표되어 있으며, 참고로 본 명세서내에서도 인용하기로 한다. 상술한 계에서는 흡착실내에 함유된 흡착제의 상향 이동을 모의하는 흡착실 하부의 다중 액체 접근점들이 점진적으로 이동한다. 임의로 한 시점에서 접근선들중 4개만이 활동을 하며; 이들 원료 도입 스트림, 탈착제 유입 스트림, 추진물 배출 스트림, 및 추출물 유출 스트림 접근선들이다. 이와같은 고체 흡착제의 모의 상향 운동과 일치하는 것이 흡착제 패킹층의 공극부피를 차지하는 액체의 운동이다. 따라서, 역류 접촉이 유지되면서 펌프에 의해 흡착실 상부로부터 저부로 싸이클을 형성하며 이동함에 따라 서로 다른 흐름 속도를 요구하는 다른 대역들을 거쳐 실순환펌프가 이동한다. 상기 유속을 고정시키고 조절하기 위한 목적으로 프로그램된 유속 제어기를 설치할 수도 있다.The adsorbents may be used in the form of a dense compact stationary phase that selectively contacts the raw material mixture and the desorbent material. In the simplest embodiment of the present invention the adsorbent is used in the form of a single stationary phase, in which case the process is carried out only continuously. In another embodiment, two or more stationary phases are used in contact with a suitable valve to allow the desorbent material to pass through one or more other phases in the set as the feed mixture passes through one or more adsorbent beds. . The flow of the raw material mixture and the desorbent material may proceed in the up or down direction of the desorbent. However, it is preferable to use any of the conventional apparatuses used in the stationary backflow flow system because they have a much greater separation efficiency than fixed bed adsorbent systems. In mobile or simulated mobile phase processes, the adsorption and desorption processes are carried out continuously so that both the extract and the residue streams are continuously produced and the feed and desorbent streams can be used continuously. One preferred embodiment of the process of the present invention utilizes what is known in the art as simulated mobile phase countercurrent flow systems. The process principle and sequence of the flow system are disclosed in US Pat. No. 2,985,589, which is incorporated herein by reference. In the system described above, multiple liquid access points in the lower part of the adsorption chamber, which simulate the upward movement of the adsorbent contained in the adsorption chamber, gradually move. At any point in time only four of the access lines are active; These feedstock inlet streams, desorbent inlet streams, propellant outlet streams, and extract outlet stream access lines. Consistent with this simulated upward motion of the solid adsorbent is the motion of the liquid occupying the void volume of the adsorbent packing layer. Accordingly, the real circulation pump moves through different zones requiring different flow rates as the cycle moves from the top of the adsorption chamber to the bottom by the pump while maintaining the countercurrent contact. It is also possible to install a programmed flow rate controller for the purpose of fixing and adjusting the flow rate.

활성 액체 접근점들은 흡착실을 각각 다른 기능을 갖는 분리대역들로 효과적으로 나눈다. 이와같은 본 발명의 구체예에서는 일반적으로 공정을 진행시키기 위한 목적으로 3개의 분리된 작동 대역들이 존재하며, 임의로 제4의 대역을 이용할 수도 있다.The active liquid access points effectively divide the adsorption chamber into separate zones, each having a different function. In this embodiment of the invention, there are generally three separate operating zones for the purpose of advancing the process, and optionally a fourth zone may be used.

흡착대역인 대역 I은 원료수입 스트림과 추진물 유출 스트림 사이에 위치한 탈착제 대역으로서 정의된다. 이 대역에서는 원료가 흡착제와 접촉하여 추출물 성분이 흡착되고 추진물 스트림은 회수된다. 대역을 거치는 총체적인 흐름은 대역내로 들어가는 원료 스트림으로부터 대역을 빠져나오는 추진물 스트림까지이며, 이 대역에서의 흐름은 원료유입구로부터 추진물 유출 스트림으로 진행되는 하향 스트림으로 간주된다.Zone I, the adsorption band, is defined as the desorbent zone located between the feed import stream and the propellant effluent stream. In this zone, the raw materials come into contact with the adsorbent to adsorb the extract components and the propellant stream is recovered. The overall flow through the band is from the feed stream entering the band to the propellant stream exiting the band, where the flow in the band is considered to be a downstream stream from the feed inlet to the propellant outflow stream.

대역 I에서의 유체흐름에 대한 직속 상부스트림이 정제대역, 즉 대역 II다. 상기 정제대역은 추출물 유출 스트림과 원료 유입 스트림 사이에 위치한 흡착제로서 정의된다. 대역 II에서 진행되는 기본적인 공정들은 이 대역내로의 흡착제 이동에 의해 대역 II로 운반된 모든 추진물질과 흡착제의 비-선택적 공극부피의 액체 및 증기상 작업 양자를 다수의 흡착분리공정에 이용할 수도 있으나, 이 공정에서는 액체상작업이 바람직한 바, 이것은 액체상작업의 경우에 기체상 작업의 경우보다 온도조건이 낮고 고수율이 추출생성물을 얻을 수 있기 때문이다. 흡착조건중, 온도범위는 약20℃내지 약 200℃이며, 약 20℃ 내지 약 100℃가 일층 바람직하고, 압력범위는 약 대기압 내지 액체상을 제공하기에 충분한 압력이면 된다. 탈착조건의 온도 및 압력범위는 흡착조건에서 사용된 것과 동일하다.The immediate upstream to the fluid flow in zone I is the refinement zone, ie zone II. The refining zone is defined as an adsorbent located between the extract effluent stream and the feed inlet stream. The basic processes in zone II may utilize multiple adsorptive separation processes, both liquid and vapor phase operations of all propellants and non-selective void volumes of the adsorbent transported to zone II by adsorbent transfer into the zone. Liquid phase operation is preferred in this process because the liquid phase operation has lower temperature conditions than the gas phase operation and the high yield yields the extraction product. Among the adsorption conditions, the temperature range is about 20 ° C. to about 200 ° C., and about 20 ° C. to about 100 ° C. is more preferable, and the pressure range may be about atmospheric pressure or sufficient pressure to provide a liquid phase. The temperature and pressure range of the desorption conditions are the same as those used for the adsorption conditions.

본 발명의 공정에 이용할 수 있는 유닛의 크기는 중간시험 공장규모(예를들면, 미합중국 특허 제3,706,812호)내지 통상 규모로 할 수 있으며, 유속은 시간당 수 cc로 작게하거나 시간당 수천갈론으로 변화시킬 수 있다.The size of the unit that can be used in the process of the present invention can be in the range of intermediate test plant (e.g., U.S. Patent No. 3,706,812) to normal scale, and the flow rate can be reduced to several cc per hour or to thousands of gallons per hour. have.

특정 공급혼합물 및 탈착제물질에 의해 각종 흡착제를 시험하는데 동적시험장치를 사용하여 흡착용량, 선택성 및 교환률등의 흡착제특성을 측정한다. 이 장치는 챔버의 대향단부에 유입부 및 유출부를 구비한 대략 70cc 용량의 흡착챔버로 구성된다. 이 챔버는 온도제어수단내에 포함되며, 부가로 챔버를 조정의 일정압력으로 동작시키기 위해 압력제어장치가 사용된다. 굴절계, 편광계 및 크로마토그래피와 같은 정량 및 정성분석장치를 챔버의 유출라인에 접속시켜서 흡착챔버로부터의 유출류중의 하나이상의 성분을 정량 또는 정성분석하는데 이용할 수 있다.The adsorption characteristics such as adsorption capacity, selectivity and exchange rate are measured by using dynamic test equipment to test various adsorbents with specific feed mixture and desorbent materials. The apparatus consists of an adsorption chamber of approximately 70 cc capacity having an inlet and an outlet at opposite ends of the chamber. This chamber is contained within the temperature control means, and in addition a pressure control device is used to operate the chamber at a constant pressure of regulation. Quantitative and qualitative analyzers such as refractometers, polarimeters and chromatography can be connected to the outlet line of the chamber and used to quantify or qualitatively analyze one or more components of the effluent from the adsorption chamber.

상기 장치 및 다음의 일반적인 방법에 따라서 수행되는 펄스 시험은 선택도 및 각종 흡착제 계통의 이외의 데이타를 특정하는데 사용된다. 흡착제는 충전되어 흡착물질을 흡착실에 통과시킴으로서 특정 탈착물질과 평형된다. 임의의 시간에서 인덴을 함유한 석유 화학 착혼합물은 몇분동안 주입된다. 탈착제는 다시 흐르게되고, 인덴 및 다른 성분은 액-고 크로마토그래피 조작에서와 같이 용리된다. 방출물은 류에 대하여 분석되거나, 또는 방출샘플은 주기적으로 수집된 다음, 발달된 동일한 성분 피이크의 포락선 추적 및 분석장치에 의해 분석된다.Pulse tests performed in accordance with the apparatus and the following general methods are used to specify the selectivity and data other than the various sorbent systems. The adsorbent is charged and passed through the adsorption chamber to equilibrate with the particular desorbent. At any time, the petrochemical complex containing indene is injected for several minutes. The desorbent is reflowed and the indene and other components are eluted as in a liquid-high chromatography operation. Emissions are analyzed for the stream, or release samples are collected periodically and then analyzed by envelope tracking and analysis of developed peaks of the same component.

본 시험에서 유도된 정보로부터, 탈착제의 성능은 공극부피, 추출 또는 추잔성분에 대한 체류부피, 많은 성분중의 한 성분에 대한 선택도 및 탈착제에 의한 추출성분의 탈착속도에 따라서 평가된다. 추출 또는 추잔성분의 체류부피는 추출 또는 추잔성분의 피이크 포락선 중심과 트레이서 성분 또는 이외의 공지된 것들의 비교지점의 피이크 포락선 중심사이의 거리로 특정지울 수 있으며, 또한, 피이크 포락선 사이의 거리에 의해 나타나는 이러한 시간 간격중에 펌핑된 흡착제의 부피(㎤)로 말할 수 있다. 추잔성분에 대한 추출성분의 선택도는 추출성분 피이크 포락선과 트레이서 피이크 포락선(또는 이외의 비교점) 사이의 거리 : 추잔성분 피이크 포락선과 트레이서 피이크 포락선 사이의 동일한 거리비로서 특정지울 수 있다. 흡착제와 추출성분의 교환비는 헬프 인텐시티에서 피이크 포락선의 중심사이의 거리로서 특정지울 수 있다. 피이크폭이 좁으면 좁을수록 탈착속도는 더욱 빨라진다. 흡착속도는 트레이서 피이크중심 사이의 거리와 바로 탈착된 추출성분의 사라짐으로서 특정지울 수 있다. 이러한 거리는 다시 이러한 시간간격중에 펌핑되는 탈착제의 부피이다.From the information derived from this test, the performance of the desorbent is evaluated according to the void volume, the retention volume for the extract or the residual component, the selectivity for one of the many components and the desorption rate of the extract component by the desorbent. The retention volume of the extraction or weight component can be specified as the distance between the center of the peak envelope of the extraction or weight component and the center of the peak envelope at the point of comparison of the tracer component or other known ones, and also by the distance between the peak envelopes. It can be referred to as the volume (cm 3) of the adsorbent pumped during this time interval appearing. The selectivity of the extract component relative to the weight component can be specified as the ratio of the distance between the extract component peak envelope and the tracer peak envelope (or other comparison point): the same distance between the weight component peak envelope and the tracer peak envelope. The exchange rate of adsorbent and extract component can be specified as the distance between the centers of the peak envelopes in help intensity. The narrower the peak width, the faster the desorption rate. The adsorption rate can be specified by the distance between the tracer peak centers and the disappearance of the extracted components immediately desorbed. This distance is again the volume of desorbent pumped during this time interval.

하기의 실시예는 본 발명의 방법을 수행하는 선택도 관계를 입증하고자 기술한다. 본 실시예는 이에 한정되어 있지 않다.The following examples are described to demonstrate the selectivity relationship for carrying out the method of the present invention. This embodiment is not limited to this.

[실시예 I]Example I

본 실시예의 목적은 120℃에서 나트륨-교환 제올라이트, 그리고 인덴 함유 석유화학 착혼합물로부터 인덴을 분리 및 회수하기 위하여 탈착제로서 톨루엔을 가진 액상을 유지하는데 충분한 압력을 사용하였을때, 상기 언급된 펄스시험장치로부터 얻어진 펄스시험의 결과를 나타내기 위한 것이다.The purpose of this example is to provide the above-mentioned pulse test when using sufficient pressure to maintain a liquid phase with toluene as desorbent to separate and recover indene from sodium-exchanged zeolite and indene containing petrochemical complex at 120 ° C. To show the results of the pulse test obtained from the device.

나프타 크랙커 분해오일은 다음의 적당한 조성물로 얻을 수 있다:Naphtha cracker cracked oil can be obtained with the following suitable compositions:

Figure kpo00003
Figure kpo00003

C8-C10알킬 방향물질로는 슈도쿠멘 및 헤미멜라이틴 등의 트리메틸벤젠, 인단, 디에틸벤젠, 프로필톨루엔 및 에틸디메틸벤진을 들 수 있다. 불포화 알킬 방향물질로는 스티렌, 비닐톨루엔이성체, 알파 및 베타메틸스티렌 및 프로페닐톨루엔 이성체를 들 수 있다. 이러한 물질중에 90%는 132-208℃의 범위에서 비등된다.Examples of the C 8 -C 10 alkyl aromatics include trimethylbenzenes such as pseudocumene and hemimelytin, indane, diethylbenzene, propyltoluene and ethyldimethylbenzine. Unsaturated alkyl aromatics include styrene, vinyltoluene isomers, alpha and betamethylstyrene and propenyl toluene isomers. 90% of these materials boil in the range of 132-208 ° C.

이러한 물질은 Hypercal 증류관에서 진공분획되어, 인덴이 풍부한 중간분획을 산출한다. 중간분획의 가스크로마토그래피/질량 분광기(GC/MS)분석은 적당한 조성물을 제공한다:This material is vacuum fractioned in a Hypercal distillation tube to yield an intermediate fraction rich in indene. Intermediate fraction gas chromatography / mass spectroscopy (GC / MS) analysis provides a suitable composition:

Figure kpo00004
Figure kpo00004

인덴이 풍부한 중간 분획물에 함유된 알킬 방향족 물질로는 트리메틸벤젠, 디에틸벤젠, 에틸디메틸벤젠 및 프로필톨루엔을 들 수 있다. 불포화 알킬 방향물질로는 프로페닐 톨루엔과 메틸스티렌을 들 수 있으며, 이들 중간 분획물중에 95%는 165-196℃의 범위에서 비등된다.Alkyl aromatics contained in the indene rich intermediate fractions include trimethylbenzene, diethylbenzene, ethyldimethylbenzene and propyltoluene. Unsaturated alkyl aromatics include propenyl toluene and methylstyrene, of which 95% is boiled in the range of 165-196 ° C.

1cc의 인덴이 풍부한 나프타 크랙커 분해 오일 중간 분획물, 1cc의 톨루엔 및 0.25cc의 n-헵탄트레이서는 120℃에서 펄스 시험관에 도입되어, 제올라이트를 주성분으로 한 4.84 중량%의 수함량을 가진 NaX 흡착제로 충전된다. 톨루엔은 1.2cc/분의 유속으로 탈착물질로서 사용된다.1 cc of indene-rich naphtha cracker cracked oil intermediate fraction, 1 cc of toluene and 0.25 cc of n-heptane tracer were introduced into a pulse test tube at 120 ° C. and filled with a NaX adsorbent having a water content of 4.84 wt% based on zeolite. do. Toluene is used as the desorbent at a flow rate of 1.2 cc / min.

제1도는 그룹의 분리결과를 관측한 실험적 결과이다. 분석은 공급물질의 최소한의 흡착 그룹이 디에틸벤젠 및 프로필 톨루엔 등과 같은 에틸 및 프로필기를 함유한 알킬벤젠 및 톨루엔으로 구성된다는 것을 나타낸다. 두번째 그룹은 흡착제위에 긴 체류를 가지고 있으며, 슈도큐멘등의 트리메틸벤젠, 베타 메틸스티렌등과 같은 메틸스티렌 및 유사한 구조와 관능성의 다른 성분으로 구성되어 있다. 화합물의 3번째 그룹은 긴체류부피를 가지고 있으며, 주로 프로페닐 톨루엔 이성체등의 C10불포화 알킬 방향족 물질로 구성되어 있다. 결국, 인덴은 공급펄스 혼합물에서 가장 강하게 흡착되는 물질이다.1 is an experimental result of observing the separation of the groups. The analysis indicates that the minimal adsorption group of the feed consists of alkylbenzene and toluene containing ethyl and propyl groups such as diethylbenzene and propyl toluene and the like. The second group has a long retention on the adsorbent and consists of methylstyrene such as trimethylbenzene such as pseudocumen, beta methylstyrene, and other components of similar structure and functionality. The third group of compounds has a long retention volume and consists mainly of C 10 unsaturated alkyl aromatics such as propenyl toluene isomers. After all, indene is the most strongly adsorbed material in the feed pulse mixture.

제1a도에서 상대농도(가스 크로마토그래피의 면적계산에 의해)대 체류부피(RV)(㎖)의 곡선으로부터, 인덴의 선택도는 각종 추잔그룹의 화합물에 대하여 계산될 수 있다:From the curve of relative concentration (by area chromatography of gas chromatography) versus retention volume (RV) in ml in FIG. 1a, the selectivity of indene can be calculated for compounds of various weight groups:

Figure kpo00005
Figure kpo00005

흡착물함량의 효과는 제올라이트 함량을 기초로한 물의 중량 %를 변화시키면서 흡착제를 사용하여 실시예 1의 실험을 반복함으로서 관측할 수 있다. 제1b도는 성분 총 체류 부피(NRV)대 제올라이트 중량 %물의 곡선을 나타내고 있다. 인덴의 분리 및 회수는 제올라이트 물 함량의 전체 범위에 걸쳐 만족할만한 결과를 나타내면서, 몰 농도로서의 선택도 증가는 감소되고 인덴 및 성분그룹 2와 3 전체는 증가한다는 것이 관측된다. 전체의 증가는 보다 긴 탈착시간을 의미하므로, 두개의 인자는 최적경제적 조작에 따라 균형을 맞추어야 한다.The effect of the adsorbate content can be observed by repeating the experiment of Example 1 using an adsorbent while varying the weight percent of water based on the zeolite content. FIG. 1b shows the curve of component total retention volume (NRV) versus zeolite weight%. It has been observed that the separation and recovery of indenes gives satisfactory results over the entire range of zeolite water content, while increasing the selectivity as molar concentration is reduced and the indenes and component groups 2 and 3 as a whole are increased. The increase in total implies a longer desorption time, so the two factors must be balanced by optimal economic manipulation.

[실시예 Ⅱ]Example II

제올라이트 함량을 기준으로 했을때 6.14중량%의 물이 흡착제에 함유되어 있고, 탈착제 물질이 벤젠인 것을 제외하고는 실시예 I의 펄스실험을 반복한다. 제2도는 그 결과를 보여주는 것이며, 선택도는 하기표에 기록되어 있다.The pulse test of Example I is repeated except that 6.14% by weight of water, based on the zeolite content, is present in the adsorbent and the desorbent material is benzene. 2 shows the results, the selectivity is recorded in the table below.

Figure kpo00006
Figure kpo00006

[실시예 Ⅲ]Example III

NaX 흡착제가 약 1.5중량%의 물을 함유하고 탈착제가 플루오로벤젠인 것을 제외하고 실시예 I의 펄스실험을 반복한다. 결과가 제3도 및 하기표에 기록되어 있다.The pulse experiment of Example I is repeated except that the NaX adsorbent contains about 1.5% by weight of water and the desorbent is fluorobenzene. The results are reported in FIG. 3 and the table below.

Figure kpo00007
Figure kpo00007

[실시예 Ⅳ]Example IV

흡착제가 약 0.06중량%의 물을 함유한 NaY 제올라이트이며, 온도가 60℃인 것을 제외하고는 실시예 I의 펄스실험을 반복한다. 결과가 제4도 및 하기표에 기록되어 있으며, 이러한 결괴로부터 그룹 2 및 3의 화합물이 NaX 흡착제를 사용했을 때보다 분리행동면에서 훨씬 유사하다는 것을 알 수 있다.The pulse experiment of Example I is repeated except that the adsorbent is NaY zeolite containing about 0.06% by weight of water and the temperature is 60 ° C. The results are reported in FIG. 4 and in the table below, indicating that the compounds of groups 2 and 3 are much more similar in terms of separation behavior than with NaX adsorbents.

Figure kpo00008
Figure kpo00008

[실시예 V]Example V

흡착제가 약 1.5중량%의 물을 함유한 K-X 제올라이트이며 온도가 60℃인 것을 제외하고는 실시예 I의 펄스실험을 반복한다. 실험의 결과가 제5도 및 하기표에 기록되어 있으며, 이러한 결과로부터 인덴은 그룹 1 및 2의 불포화 알킬 방향족류와 알킬 방향족류로부터, 그리고 그룹 3의 강하게 유지된 불포화 알킬 방향족류로부터 분리된다는 것을 명백히 알 수 있다.The pulse experiment of Example I is repeated except that the adsorbent is K-X zeolite containing about 1.5% by weight of water and the temperature is 60 ° C. The results of the experiments are reported in FIG. 5 and in the table below, indicating that indenes are separated from the unsaturated and aromatic alkyl groups of groups 1 and 2 and from the strongly maintained unsaturated alkyl aromatics of group 3. It is obvious.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

[실시예 Ⅵ]Example VI

흡착제가 약 1중량%의 물을 함유한 칼륨-교환 Y 제올라이트이고, 온도가 60℃인 것을 제외하고는 실시예 I의 펄스실험을 반복한다. 이 실험의 결과가 제6도 및 하기표에 기록되어 있으며, 이러한 결과로부터, 전술된 실시예보다는 분명하지 않지만 인덴이 알킬 방향족류 및 불포화 알킬 방향족류로부터 분리됨을 명백히 알 수 있다:The pulse experiment of Example I is repeated except that the adsorbent is potassium-exchanged Y zeolite containing about 1% by weight of water and the temperature is 60 ° C. The results of this experiment are reported in FIG. 6 and the following table, and from these results it is clear that indene separates from alkyl aromatics and unsaturated alkyl aromatics, although it is not clearer than the above-mentioned examples:

Figure kpo00010
Figure kpo00010

[실시예 Ⅶ]EXAMPLE VII

NaX 제올라이트가 약 7.5중량%의 물을 함유하고 공급원이 각각 20부피%의 인단, 인덴 및 1,2,4-트리메틸벤젠과 10부피% n-C7트레이서 및 30부피%의 톨루엔으로 구성되며, 온도가 60℃인 것을 제외하고는 실시예 I의 펄스실험을 반복한다. 이 실험의 결과가 하기표 및 제7도에 도시되어 있으며, 이러한 결과로부터 탄화수소 전구체로부터 탈수소화 반응 및/또는 탄화수소 전구체로부터 탈수소화 반응 및/또는 고리화 반응을 통해 인덴을 합성하는 인덴의 합성 제조 공정에 발생하는 알킬 방향족 혼합물로부터 인덴을 간단히 분리할 수 있음을 알 수 있다:NaX zeolite contains about 7.5% water by weight and consists of 20% by volume indane, indene and 1,2,4-trimethylbenzene, 10% by volume nC 7 tracer and 30% by volume toluene The pulse experiment of Example I is repeated except that it is 60 ° C. The results of this experiment are shown in the following table and in FIG. 7, from which the synthetic preparation of indene synthesizes indene via dehydrogenation from hydrocarbon precursors and / or dehydrogenation from hydrocarbon precursors and / or cyclization reactions. It can be seen that indene can simply be separated from the alkyl aromatic mixture occurring in the process:

Figure kpo00011
Figure kpo00011

[실시예 Ⅷ]EXAMPLE VII

이 실시예는 바람직한 유형으로서, 연속 가장된 이동상 역류 형태의 조작을 사용하며, 미합중국특허 제3,706,812호(de Rosset et al)에서 상세히 설명된 바 있는 캐루셀 단위로서 공지된 시험공장(파일럿 플랜트)규모의 시험 장치를 포함하는 공정성을 예시한다. 간단하게, 그 장치는 각각 약 44cc 부피의 24개의 일련의 연결된 흡착 쳄버로 주로 구성되어 있다. 그 장치의 총 쳄버 부피는 약 1.056cc이다. 각 흡착 쳄버는 비교적 작은 지름의 연결관으로 일련적으로 서로 연결되어 있는데, 회전식 밸브에 의해 연결된다. 그 밸브는 원료와 탈착제를 쳄버로 유입시키며 그 쳄버로부터 추출찌끼 스트림을 추출하는 유입구와 배출구를 갖는다. 회전식 밸브를 조작하고 일련의 쳄버를 통과해 나가는 여러가지 라인을 통해 소정 압력 차등과 유동률을 유지시킴으로써, 가장된 역류등이 이루어진다. 흡착 쳄버내의 어떤 위치에서라도 볼 때 일련의 연결 쳄버들을 통해 유체 유동이 안정된 역류 유동일 때 그 흡착제는 정주된 채로 있다. 회전식 밸브의 움직임은 그 회전식 밸브의 활성입구 및 배출구 사이에 위치된 흡착상에서 새로운 조작이 일어날 수 있도록 주기적인 전위방식으로 이루어진다. 회전식 밸브에 유입 라인과 배출 라인이 연결된다. 회전식 밸브는 원료 혼합물이 통과되는 원료 유입 라인과 탈착제, 즉, 톨루엔이 인덴과 혼합되어 통과되는 추출 스트림 배출 라인과 탈착제와 혼합되어 통과되는 추출찌끼 스트림 배출 라인을 포함한다. 또한, 분출물 유입라인이 이미 원료 물질이 함유되며 연이어서 추출찌끼 또는 추출 스트림을 함유하게될 라인으로부터 원료 성분을 분출시킬 목적으로 사용된다. 사용된 분출물은 톨루엔으로, 이것은 추출물 스트림과 추출찌끼 스트림의 일부분으로 그 장치에 남아 있다.This embodiment, as a preferred type, employs the operation of a continuous simulated mobile phase backflow form, and is known as a pilot plant scale known as carousel units as detailed in US Pat. No. 3,706,812 (de Rosset et al). Illustrate the fairness, including the test apparatus of. For simplicity, the device consists mainly of 24 series of connected adsorption chambers, each about 44 cc in volume. The total chamber volume of the device is about 1.056 cc. Each suction chamber is connected to each other in series by a relatively small diameter connection tube, which is connected by a rotary valve. The valve has an inlet and an outlet for introducing the raw material and the desorbent into the chamber and extracting the extract tailings stream from the chamber. Simulated backflow is achieved by operating a rotary valve and maintaining a predetermined pressure differential and flow rate through various lines passing through a series of chambers. The adsorbent remains stationary when the fluid flow is a stable countercurrent flow through a series of connecting chambers when viewed at any location within the adsorption chamber. The movement of the rotary valve is done in a periodic potential manner so that new manipulation can take place on the adsorption bed located between the active inlet and outlet of the rotary valve. Inlet and outlet lines are connected to the rotary valve. The rotary valve includes a feed inlet line through which the feed mixture passes and a desorbent, that is, an extract stream discharge line through which toluene is mixed with indene and an extract tailings stream discharge line through which it is mixed with the desorbent. In addition, the jet inlet line is used for the purpose of ejecting the raw material component from the line which will already contain the raw material and subsequently will contain the extraction tailings or extract stream. The eruption used is toluene, which remains in the device as part of the extract stream and the tailings stream.

부가적인 장치에 대한 구체적인 것들이 미합중국특허 제3,706,812호에서 참조될 수 있다. 보다 이해를 높이기 위하여, 장치내에서 발생되는 조작들은 D.B.Broughton의 미합중국특허 제2,985,589호와 D.B.Broughton 등의 "The Separation of P-xylene from C8Hydrocabon Mixtures by the Parex Process"(1970년 5월 17일부터 20일까지 푸에르토리코 생 주안(San Juan)에서 개최된 American Institute of Chemical Engineers의 3차 연합 연회에서 제시됨)에서 참조될 수 있다.Details of additional devices can be found in US Pat. No. 3,706,812. For greater understanding, the manipulations that occur within the device are described in US Pat. No. 2,985,589 to DBBroughton and "The Separation of P-xylene from C 8 Hydrocabon Mixtures by the Parex Process" (May 17, 1970, 20). By the American Institute of Chemical Engineers' Third Federation Banquet held in San Juan, Puerto Rico).

이 문헌은 이 유형에서 사용된 시험 장치에서 일어난 기본 조작을 상세히 설명하고 있는데, 그 문헌이 탄화수소 분리에 관한 것이기는 하지만, 시험 장치 자체는 이 유형에서 완벽하게 적합하다.This document describes in detail the basic operation that has taken place in the test apparatus used in this type, although the document relates to hydrocarbon separation, the test apparatus itself is perfectly suitable for this type.

그 장치의 원료 혼합물은 70.5%의 인덴이 함유된 분류된 중 나프타 크래커 열분해 오일이다.The raw material mixture of the device is a fractionated heavy naphtha cracker pyrolysis oil containing 70.5% indene.

사용된 흡착제는 실시예 IV의 나트륨-교환된 Y 파우자사이트(faujasite)이다.The adsorbent used is the sodium-exchanged Y faujasite of Example IV.

탈착제는 톨루엔이다.Desorbent is toluene.

캐루셀 단위의 조작 매개 변수는 다음과 같다:The operating parameters in carousel units are as follows:

1. A/F=3, A는 cc로 나타내는 흡착제의 선택적 공급부피이며, F는 cc/hr로 나타내는 분리 단계에 대한 원료 비율이다.1. A / F = 3, where A is the selective feed volume of adsorbent in cc and F is the raw material ratio for the separation step in cc / hr.

2. 공정 온도=60℃2. Process temperature = 60 ℃

3. 밸브 사이클 타임=60분3. Valve cycle time = 60 minutes

각각, 6시간 동안의, 여러번의 실험이 캐루셀 단위에 대하여 실시되었다. 이 실험들에서, 인덴이 흡착되어 분리되어 추출물이 형성되며, 알킬과 불포화 알킬 방향족 물질이 비교적 비흡착되며 분리되어 추출찌끼가 된다는 것이 관찰되었다.Several experiments, each for 6 hours, were performed on carousel units. In these experiments, it was observed that indene was adsorbed and separated to form an extract, and alkyl and unsaturated alkyl aromatics were relatively non-adsorbed and separated to become extraction tailings.

이 실험들에서, 그 추출물과 추출찌끼 스트림이 그들의 성분 농도에 대하여 분석되었다. 이 실험들의 결과가 인덴 회수율에 대한 인덴 추출 순도의 커브로서 도식화될 수 있는데 제8도로 제시되어 있다. 얻어진 가장 우수한 분리 효과는 99% 회수율에서 95.4%의 인덴 순도로 나타났다. 따라서, NaY 흡착제의 사용으로써, 알킬 방향족 물질, 불포화 알킬 방향족 물질과 인덴이 함유된 복합 석유화학 혼합물로부터 인덴이 분리될 수 있다는 것이 명확해진다.In these experiments, the extract and extract tailings streams were analyzed for their component concentrations. The results of these experiments can be plotted as a curve of indene extraction purity versus indene recovery and are presented in FIG. The best separation effect obtained was 95.4% indene purity at 99% recovery. Thus, it becomes clear that with the use of NaY adsorbents, indenes can be separated from complex petrochemical mixtures containing alkyl aromatics, unsaturated alkyl aromatics and indenes.

여기에서 사용된 제오라이(zrolie)의 물 함량(중량 %)은 LOI 방법(300℃에서 점화 손실)으로 측정된다.The water content (% by weight) of zrolie used here is measured by the LOI method (ignition loss at 300 ° C.).

Claims (8)

알킬 방향족 물질, 불포화 알킬-치환 방향족 물질과 인덴을 함유하는 공급 혼합물로부터 인덴을 분리하기 위하여, 그 공급 혼합물을 흡착 조건에서, 나트륨이나 또는 칼륨으로 치환된 X-또는 Y-형태의 제올라이트와 접촉시켜 인덴을 선택적으로 흡착시킨 후, 벤젠, 할로겐-및/또는 알킬 치환 모노사이클릭 방향족 물질 및 그것의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 탈착제로 탈착 조건하에 탈착시킴으로서 상기 결과의 인덴-함유 제올라이트로부터 인덴을 회수하는 인덴의 분리 방법.In order to separate indene from a feed mixture containing an alkyl aromatic material, an unsaturated alkyl-substituted aromatic material and indene, the feed mixture is contacted with an X- or Y-type zeolite substituted with sodium or potassium under adsorption conditions. Recovering indene from the resulting indene-containing zeolite by selectively adsorbing indene and then desorbing under desorption conditions with a desorbent selected from the group consisting of benzene, halogen- and / or alkyl substituted monocyclic aromatics and mixtures thereof. Separation method of indene. 제1항에 있어서, 상기 제올라이트의 물 함량이 8중량%(LOI) 이하인 방법.The method of claim 1 wherein the zeolite has a water content of 8% by weight (LOI) or less. 제2항에 있어서, 상기 물 함량이 4-7%인 방법.The method of claim 2 wherein said water content is 4-7%. 제1항에 있어서, 상기 공급 혼합물이 30-80중량%의 인덴 농도를 갖는 중간 분류물을 얻기 위해 증류된 석유 화학 물질인 방법.The process of claim 1 wherein said feed mixture is distilled petroleum chemical to obtain an intermediate fraction having an indene concentration of 30-80% by weight. 제1항에 있어서, 상기 공급 혼합물에서 인덴의 농도가 35중량% 이하인 방법.The method of claim 1 wherein the concentration of indene in the feed mixture is 35% by weight or less. 제1항에 있어서, 상기 공급물이 부수적으로 인단을 함유하는 방법.The method of claim 1, wherein said feed incidentally contains indan. 제1항에 있어서, 상기 탈착제가 톨루엔인 방법.The method of claim 1 wherein said desorbent is toluene. 제1항에 있어서, 상기 탈착제가 플루오로벤젠인 방법.The method of claim 1 wherein said desorbent is fluorobenzene.
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