NL2001313C2 - Use of a Li-faujasite for the separation of olefin / paraffin mixtures, a Li-faujasite and a process for the separation of olefin / paraffin mixtures. - Google Patents
Use of a Li-faujasite for the separation of olefin / paraffin mixtures, a Li-faujasite and a process for the separation of olefin / paraffin mixtures. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2001313C2 NL2001313C2 NL2001313A NL2001313A NL2001313C2 NL 2001313 C2 NL2001313 C2 NL 2001313C2 NL 2001313 A NL2001313 A NL 2001313A NL 2001313 A NL2001313 A NL 2001313A NL 2001313 C2 NL2001313 C2 NL 2001313C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- faujasite
- olefin
- mixtures
- vessel
- paraffin
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G25/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents
- C10G25/02—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material
- C10G25/03—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents with ion-exchange material with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
- B01J20/16—Alumino-silicates
- B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
- B01J20/186—Chemical treatments in view of modifying the properties of the sieve, e.g. increasing the stability or the activity, also decreasing the activity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
- C07C7/12—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
- C07C7/13—Purification; 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
- B01D2253/10—Inorganic adsorbents
- B01D2253/106—Silica or silicates
- B01D2253/108—Zeolites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2255/00—Catalysts
- B01D2255/20—Metals or compounds thereof
- B01D2255/202—Alkali metals
- B01D2255/2025—Lithium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
- B01D2256/24—Hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/702—Hydrocarbons
- B01D2257/7022—Aliphatic hydrocarbons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40043—Purging
- B01D2259/4005—Nature of purge gas
- B01D2259/40056—Gases other than recycled product or process gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
- B01D2259/40—Further details for adsorption processes and devices
- B01D2259/40011—Methods relating to the process cycle in pressure or temperature swing adsorption
- B01D2259/40058—Number of sequence steps, including sub-steps, per cycle
- B01D2259/40062—Four
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
- B01D53/047—Pressure swing adsorption
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
- B01D53/06—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with moving adsorbents, e.g. rotating beds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
Τ’Τ "
Toepassing van een Li-faujasiet voor de scheiding van olefi-ne/paraffinemengsels, een Li-faujasiet en een werkwijze voor het scheiden van olefine/paraffinemengselsUse of a Li-faujasite for the separation of olefin / paraffin mixtures, a Li-faujasite and a process for the separation of olefin / paraffin mixtures
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het gebruik van Li-faujasiet voor het scheiden van mengsels die olefines en paraffines omvatten. De uitvinding heeft ook betrekking op een Li-faujasiet voor een dergelijke toepassing. Voorts heeft 5 de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het scheiden van mengsels van olefine en paraffine, in het bijzonder met hetzelfde koolstofaantal, in het algemeen aangeduid als CxH2x/CxH2x+2 ·The present invention relates to the use of Li-faujasite for separating mixtures comprising olefins and paraffins. The invention also relates to a Li-faujasite for such an application. Furthermore, the present invention relates to a process for separating mixtures of olefin and paraffin, in particular with the same carbon number, generally referred to as CxH2x / CxH2x + 2.
Het is in de techniek bekend om mengsels te scheiden 10 die olefinen en paraffinen omvatten, in het bijzonder die met hetzelfde koolstofaantal. Mengsels die van bijzonder belang zijn, zijn C2H4/C2H6, C3H6/C3H8, C4H8/C4H10. Ook andere mengsels, waarbij x = 5,6 of zelfs meer, zijn echter ook van belang in deze techniek.It is known in the art to separate mixtures comprising olefins and paraffins, in particular those with the same carbon number. Mixtures of particular interest are C 2 H 4 / C 2 H 6, C 3 H 6 / C 3 H 8, C 4 H 8 / C 4 H 10. However, other mixtures, where x = 5.6 or even more, are also important in this technique.
15 Een algemeen toegepaste werkwijze voor het scheiden van dergelijke mengsels is destillatie. Een destillatiekolom die kan worden toegepast door een dergelijke scheidingswerkwijze vereist een groot aantal destillatieschotels, voor x = 2 of 3 ten minste ongeveer 100.A commonly used method for separating such mixtures is distillation. A distillation column that can be used by such a separation method requires a large number of distillation trays, for x = 2 or 3 at least about 100.
20 Andere werkwijzen voor het scheiden van mengsels zoals hiervoor genoemd, maken gebruik van drukzwaaiadsorptie, tempera-tuurzwaaiadsorptie of gesimuleerde bewegende bedden. Dit zijn technologieën die worden gebruikt voor het scheiden van sommige gasspecies uit een mengsel van gassen onder druk, in overeen-25 stemming met moleculaire kenmerken van de species en de specifieke affiniteit voor een adsorberend materiaal. Zij werken gewoonlijk bij milde temperatuuromstandigheden (in het algemeen vanaf kamertemperatuur tot 150 °C) en verschillen derhalve van cryogene destillatietechnieken voor gasscheiding. Speciale ad-30 sorberende materialen (bijvoorbeeld zeolieten en dergelijke) worden gebruikt en een van de doelgasspecies wordt ofwel bij voorkeur geadsorbeerd (adsorptieve of evenwichtsscheiding), of wordt sterk gehinderd om in het materiaal te diffunderen (kinetische scheiding). Dergelijke werkwijzen worden momenteel ge-35 bruikt voor luchtscheiding (het scheiden van zuurstof en stikstof) .Other methods for separating mixtures as mentioned above make use of pressure swing adsorption, temperature swing adsorption or simulated moving beds. These are technologies used to separate some gas species from a mixture of pressurized gases, in accordance with the molecular characteristics of the species and the specific affinity for an adsorbent material. They usually operate under mild temperature conditions (generally from room temperature to 150 ° C) and therefore differ from cryogenic gas separation distillation techniques. Special adsorbent materials (e.g., zeolites and the like) are used and one of the target gas species is either preferably adsorbed (adsorptive or equilibrium separation), or is strongly impeded to diffuse into the material (kinetic separation). Such methods are currently used for air separation (separation of oxygen and nitrogen).
20 o 1313 220 o 1313 2
Er zijn honderden verschillende adsorberende materialen die kunnen worden gebruikt bij adsorptieve werkwijzen. Bijvoorbeeld worden de kalium of bariumvormen van X en Y-type faujasiet gebruikt bij de scheiding van xyleenisomeren. Li-faujasiet is 5 ook reeds gebruikt voor luchtscheiding.There are hundreds of different adsorbent materials that can be used in adsorptive processes. For example, the potassium or barium forms of X and Y-type faujasite are used in the separation of xylene isomers. Li-faujasite has also been used for air separation.
De onderhavige uitvinding heeft tot doel een verbeterde werkwijze te verschaffen voor het scheiden van olefine/paraffi-nemengsels.It is an object of the present invention to provide an improved process for separating olefin / paraffin mixtures.
De onderhavige uitvinding heeft voorts tot doel een ad-10 sorptiemiddel te verschaffen voor toepassing bij een werkwijze voor het scheiden van mengsels van olefinen/paraffinen.It is a further object of the present invention to provide an adsorbent for use in a process for separating olefins / paraffins blends.
De uitvinding heeft verder tot doel een werkwijze te verschaffen voor het scheiden van mengsels van olefinen en pa-raffinen.A further object of the invention is to provide a process for separating mixtures of olefins and paraffins.
15 In overeenstemming met de onderhavige uitvinding wordt een Li-faujasiet gebruikt voor het scheiden van mengsels van olefinen/paraffinen. Meer in het bijzonder heeft de onderhavige uitvinding betrekking op het gebruik van Li-faujasiet voor de scheiding van CxH2x/CxH2X+2. Li-faujasiet is een materiaal dat 20 sterk de voorkeur heeft, omdat dit adsorberende materiaal een veel betere selectiviteit voor olefinen heeft ten opzichte van paraffinen. Dit zal duidelijk worden uit de hierna te beschrijven experimenten.In accordance with the present invention, a Li-faujasite is used to separate mixtures of olefins / paraffins. More specifically, the present invention relates to the use of Li-faujasite for the separation of CxH2x / CxH2X + 2. Li-faujasite is a highly preferred material because this adsorbent material has a much better selectivity to olefins relative to paraffins. This will become clear from the experiments to be described below.
Het is een speciaal voordeel dat het onderhavige adsor-25 berende materiaal, Li-faujasiet, een grotere affiniteit vertoont ten opzichte van olefinen en gelijktijdig dat de desorptie van een significante hoeveelheid van de geadsorbeerde species kan worden uitgevoerd bij relatief mild vacuüm (bijvoorbeeld 10 kPa) .It is a special advantage that the present adsorbent material, Li-faujasite, has a greater affinity to olefins and at the same time that the desorption of a significant amount of the adsorbed species can be performed at a relatively mild vacuum (e.g. 10 kPa ).
30 De onderhavige uitvinding heeft bij voorkeur betrekking op het gebruik zoals hiervoor is genoemd, waarbij de mengsels zijn omvat door elk van de groep van ethyleen/ethaan, propy-leen/propaan, butyleen/butaan, dat wil zeggen waarbij x = 2, 3 of 4 .The present invention preferably relates to the use as mentioned above, wherein the mixtures are comprised of any of the group of ethylene / ethane, propylene / propane, butylene / butane, i.e. where x = 2, 3 or 4.
35 Voorts is het aangetoond dat ook isomeren, bijvoorbeeld isobutaan/isobutyleen goed kan worden gescheiden, in overeenstemming met de onderhavige uitvinding.Furthermore, it has been shown that isomers, for example isobutane / isobutylene, can also be well separated, in accordance with the present invention.
In overeenstemming met een verdere uitvoeringsvorm, heeft de onderhavige uitvinding betrekking op Li-faujasiet, zo-40 wel van het X-type als van het Y-type, voor toepassing in overeenstemming met de onderhavige uitvinding, zoals hiervoor is ge-In accordance with a further embodiment, the present invention relates to Li-faujasite, both of the X type and of the Y type, for use in accordance with the present invention, as described above.
VV
3 noemd, waarbij het Li-faujasiet wordt verkregen door ionuitwis-seling van faujasiet met elk ander cation of door een directe synthese. Na-faujasiet, oftewel natrium-faujasiet, is in de handel verkrijgbaar en algemeen bekend en verkocht onder de aandui-5 ding 13X. Li-faujasiet kan direct worden gesynthetiseerd of worden verkregen door ionuitwisseling van het commerciële natrium-faujasiet of elke andere cationische faujasiet met een oplossing van een lithiumzout (bijvoorbeeld LiCl). Het heeft in het bijzonder de voorkeur dat ten minste 50%, bij voorkeur ten minste 10 70%, met meer voorkeur ten minste 80%, met de meeste voorkeur ten minste 90% van het natrium wordt uitgewisseld door lithium.3, wherein the Li-faujasite is obtained by ion exchange of faujasite with any other cation or by direct synthesis. Na-faujasite, or sodium faujasite, is commercially available and generally known and sold under the designation 13X. Li-faujasite can be directly synthesized or obtained by ion exchange of the commercial sodium faujasite or any other cationic faujasite with a solution of a lithium salt (e.g., LiCl). It is particularly preferred that at least 50%, preferably at least 70%, more preferably at least 80%, most preferably at least 90% of the sodium is exchanged with lithium.
Het is voordelig dat de productie van het Li-faujasiet door middel van ionuitwisseling van natrium-faujasiet relatief gemakkelijk is. Ook is de werkwijze voor het produceren van de 15 lithiumvorm relatief goedkoop.It is advantageous that the production of the Li-faujasite by ion exchange of sodium-faujasite is relatively easy. The method for producing the lithium form is also relatively inexpensive.
De werkwijze in overeenstemming met de uitvinding kan bij voorkeur bestaan uit: 1) een drukzwaaiadsorptiemethode ('PSA'), 2) een temperatuurzwaaiadsorptiemethode ('TSA'), 3) een vacuümzwaaiadsorptiemethode ('VSA') of 4) een verdringingswerk-20 wijze, ofwel uitgevoerd in een gasfase dan wel in een vloeistof-fase. Een dergelijke verdringingswerkwijze kan op voordelige wijze de volgende stappen omvatten: a) een stap van het in contact brengen van een mengsel dat moet worden gescheiden met een bed van het adsorberende materiaal in overeenstemming met de on-25 derhavige uitvinding om zodoende de olefine te adsorberen (dat wil zeggen de verbinding die met de meeste voorkeur wordt geadsorbeerd) uit het mengsel, b) het met voorkeur uitvoeren van een stap van het in contact brengen van het bed van het adsorberende materiaal met een stroom van een desorberend materiaal, c) 30 een stap van het spoelen van het bed van het adsorberende materiaal met een stroom van een mengsel dat het desorberende materiaal bevat en producten van het mengsel die minder selectief worden geadsorbeerd, d) een stap van het spoelen van het bed van adsorberend materiaal door middel van een stroom die desorberend 35 materiaal en de olefine bevat. Een dergelijke werkwijze is onder andere bekend uit de Franse octrooiaanvrage FR 2903981.The method according to the invention may preferably consist of: 1) a pressure swing adsorption method ("PSA"), 2) a temperature swing adsorption method ("TSA"), 3) a vacuum swing adsorption method ("VSA") or 4) a displacement method , either carried out in a gas phase or in a liquid phase. Such a displacement method may advantageously comprise the following steps: a) a step of contacting a mixture to be separated with a bed of the adsorbent material in accordance with the present invention to thereby adsorb the olefin (i.e., the most preferred compound adsorbed) from the mixture, b) preferably performing a step of contacting the bed of the adsorbent material with a stream of a desorbent material, c) a step of rinsing the bed of the adsorbent material with a stream of a mixture containing the desorbent material and products of the mixture that are less selectively adsorbed, d) a step of rinsing the bed of adsorbent material by means of a stream containing desorbent material and the olefin. Such a method is known, inter alia, from French patent application FR 2903981.
Nog weer een andere uitvoeringsvorm heeft betrekking op een werkwijze voor het scheiden van mengsels van olefine en paraffine, in het bijzonder mengsels van CxH2x/CxH2x+2, waarbij x 40 staat voor 2, 3, 4, 5, 6 of zelfs meer, en die gasvormig of vloeibaar kan zijn, waarbij de stappen, zoals aangeduid in con- 4 clusie 7, worden uitgevoerd. De verbindingen die het adsorptie-vat in de stappen 2 en 3 verlaten, kunnen worden verzameld voor verder hergebruik nadat zij eventueel zijn gescheiden. De verbinding die het adsorptievat bij stap 4 verlaat, omvat de olefi-5 ne die met de meeste selectiviteit was geadsorbeerd aan het ads-orptiemiddel en dat de doelverbinding is. In overeenstemming met een algemene werkwijze, sterk afhankelijk van het adsorberende materiaal dat wordt gebruikt en de verbinding die moet worden geadsorbeerd, kan de druk worden gevarieerd tussen ongeveer 10 10 atm. in de eerste stap, ongeveer 5 atm. in de tweede en derde stap, tot ongeveer 0,1-2 atm. in de vierde stap. In de praktijk kunnen deze waarden echter breed worden gevarieerd en meer stappen kunnen worden gebruikt. Sommige uitvoeringsvormen kunnen zelfs enkele van de hiervoor genoemde stappen combineren.Yet another embodiment relates to a process for separating mixtures of olefin and paraffin, in particular mixtures of CxH2x / CxH2x + 2, where x 40 stands for 2, 3, 4, 5, 6 or even more, and which can be gaseous or liquid, wherein the steps as indicated in claim 7 are carried out. The compounds leaving the adsorption vessel in steps 2 and 3 can be collected for further reuse after they have optionally been separated. The compound leaving the adsorption vessel in step 4 comprises the olefin that was adsorbed to the adsorbent with the most selectivity and which is the target compound. In accordance with a general method, highly dependent on the adsorbent material used and the compound to be adsorbed, the pressure can be varied between about 10 atm. in the first step, about 5 atm. in the second and third step, up to about 0.1-2 atm. in the fourth step. In practice, however, these values can be varied widely and more steps can be used. Some embodiments may even combine some of the aforementioned steps.
15 Meer bijzonderheden met betrekking tot de scheiding worden hierna in de voorbeelden genoemd.More details regarding the separation are mentioned below in the examples.
De onderhavige uitvinding heeft voorts bij voorkeur betrekking op een dergelijke werkwijze waarbij de werkwijze wordt uitgevoerd in de gasfase.The present invention furthermore preferably relates to such a method wherein the method is carried out in the gas phase.
20 Het heeft echter ook de voorkeur om de werkwijze uit te voeren in de vloeistoffase. Het mengsel van paraffine/olefine kan zich bevinden in de vloeibare fase als zodanig, maar ook zijn opgelost in een oplosmiddel. Desorptie van het adsorberende bestanddeel kan worden verkregen door een drukvermindering, een 25 temperatuurverhoging of door het gebruik van een ander verdringend bestanddeel. Verdere bijzonderheden en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen duidelijk worden uit de conclusies en de hiervoor beschreven en hierna gegeven beschrijving.However, it is also preferred to carry out the process in the liquid phase. The paraffin / olefin mixture can be in the liquid phase as such, but can also be dissolved in a solvent. Desorption of the adsorbent component can be achieved by a pressure reduction, a temperature increase or by the use of another displacing component. Further details and advantages of the present invention will become apparent from the claims and the description described above and given below.
De uitvinding zal nu worden beschreven door middel van 30 voorbeelden.The invention will now be described by way of examples.
In overeenstemming met eerste experimenten werd de sorptie van propyleen en propaan bepaald.The sorption of propylene and propane was determined in accordance with first experiments.
Voorbeeld 1: Ionuitwisseling van een commerciële zeoliet 13X 35 100 gram van commerciële 13X pellets (Sigma Aldrich,Example 1: Ion exchange of a commercial 13X 35 zeolite 100 grams of commercial 13X pellets (Sigma Aldrich,
Product numer 334359) worden gedurende 24 uur 3 maal onderworpen aan ionuitwisseling bij een temperatuur van 25 °C met een verse oplossing van 1M aan LiCl (elke maal 1 liter verse oplossing).Product number 334359) are subjected to ion exchange 3 times at a temperature of 25 ° C for 24 hours with a fresh solution of 1M LiCl (1 liter of fresh solution each time).
De analyse (ICP-OES) van het verkregen monster na ionuitwisse-40 ling liet een percentage van ionuitwisseling zien van 80%.The analysis (ICP-OES) of the obtained sample after ion exchange showed a percentage of ion exchange of 80%.
55
Voorbeeld 2: Adsorptie-isothermenExample 2: Adsorption isotherms
Een micromeritics ASAP 2010 gasadsorptieanalysator (de roestvrijstalen versie) werd gebruikt voor het meten van de adsorptie-isothermen van propaan, en propyleen op LiX en NaX, in 5 het druktraject van 0,002 tot 120 kPa. Het instrument is voorzien van een turbomoluculaire vacuümpomp en drie verschillende druktransducers (0,13, 1,33 en 133 kPa) om de gevoeligheid in de verschillende druktrajecten te verbeteren. De statisch-volumetrische techniek werd gebruikt voor het bepalen van het 10 volume van het gas dat was geadsorbeerd bij verschillende parti-aaldrukken: bij adsorptie werd een drukafname gezien in de gasfase wat een directe maat is voor de geadsorbeerde hoeveelheid.A micromeritics ASAP 2010 gas adsorption analyzer (the stainless steel version) was used to measure the adsorption isotherms of propane, and propylene on LiX and NaX, in the pressure range of 0.002 to 120 kPa. The instrument is equipped with a turbo-molecular vacuum pump and three different pressure transducers (0.13, 1.33 and 133 kPa) to improve sensitivity in the different pressure ranges. The static-volumetric technique was used to determine the volume of gas that was adsorbed at different partial pressures: in adsorption a pressure decrease was seen in the gas phase which is a direct measure of the adsorbed amount.
De resultaten van dit experiment zijn getoond in figuur 1, waar een vergelijking tussen de adsorptie-isothermen voor 15 propaan en propyleen van NaX en LiX bij 45 °C is getoond (op een monster dat is verkregen door een procedure die overeenkomstig is aan die welke is beschreven in voorbeeld 1). Uit deze figuur is het duidelijk dat de hoeveelheid propyleen die is geadsorbeerd veel hoger is dan de hoeveelheid propaan wanneer gebruik 20 wordt gemaakt van Li-faujasiet, in vergelijking met een uitvoering waarbij gebruik wordt gemaakt van natrium-faujasiet.The results of this experiment are shown in Figure 1, where a comparison between the adsorption isotherms for propane and propylene of NaX and LiX at 45 ° C is shown (on a sample obtained by a procedure similar to that which is described in example 1). It is clear from this figure that the amount of propylene adsorbed is much higher than the amount of propane when using Li-faujasite, compared to an embodiment using sodium faujasite.
Voorts, wanneer gebruik wordt gemaakt van lithium-faujasiet, neemt de adsorptie-isotherm voor propaan veel meer af met afnemende druk dan voor propyleen in vergelijking met natri-25 um-faujasiet.Furthermore, when lithium faujasite is used, the adsorption isotherm for propane decreases much more with decreasing pressure than for propylene compared to sodium faujasite.
Dit betekent dat lithium-faujasiet een grotere gevoeligheid vertoont voor propyleen ten opzichte van propaan bij hogere partiaaldruk terwijl, bij een lagere partiaaldruk, dat wil zeggen voor het desorberen van propaan, de gevoeligheid lager 30 is. Het verschil tussen de gevoeligheid ten opzichte van propaan en propyleen is groter voor lithium-faujasiet dan voor natrium-faujasiet.This means that lithium faujasite exhibits greater sensitivity to propylene relative to propane at higher partial pressure while, at a lower partial pressure, that is, to desorb propane, the sensitivity is lower. The difference between sensitivity to propane and propylene is greater for lithium faujasite than for sodium faujasite.
Voorbeeld 3: Doorbraakopstellinq en experiment 35 Hierna wordt de efficiëntie van lithium-faujasiet geme ten door gebruik te maken van een mengsel van propyleen en propaan.Example 3: Breakthrough Setup and Experiment Hereafter the efficiency of lithium faujasite is measured by using a mixture of propylene and propane.
De adsorptie van binaire (50:50) mengsels van propy-leen/propaan in helium (gebruikt als balans, waarbij het totale 40 mengsel bestaat uit helium:propyleen:propaan in een verhouding 6 van 50:25:25 vol%) werd beoordeeld op een monster dat is verkregen door een procedure die overeenkomstig is aan die welke staat beschreven in voorbeeld 1 door middel van een doorbraak- en desorptie-experiment in een doorbraakopstelling. Elk experiment 5 werd ten minste twee maal uitgevoerd om de reproduceerbaarheid na te gaan. Voor deze experimenten was de uitgangsdruk van de kolom gepakt met het Li-faujasiet ingesteld op 108 kPa. Na elk desorptievoorbeeld werd de gepakte kolom gedurende 6 uur gespoeld met helium in een hoeveelheid van 125 ml min"1 (SATP) bij 10 de meettemperatuur. Een temperatuurverhoging na deze 6 uur leidde niet tot een desorptie van extra geadsorbeerde koolwaterstoffen, wat bevestigt dat alle gassen uit de kolom zijn gedesor-beerd op dat moment.The adsorption of binary (50:50) mixtures of propylene / propane in helium (used as a balance, the total 40 consisting of helium: propylene: propane in a ratio 6 of 50:25:25 vol%) was assessed to a sample obtained by a procedure similar to that described in Example 1 by means of a breakthrough and desorption experiment in a breakthrough arrangement. Each experiment was performed at least twice to check the reproducibility. For these experiments, the starting pressure of the column was packed with the Li-faujasite set at 108 kPa. After each desorption example, the packed column was rinsed with helium in an amount of 125 ml min -1 (SATP) for 6 hours at the measurement temperature. An increase in temperature after these 6 hours did not lead to a desorption of additional adsorbed hydrocarbons, confirming that all gases from the column are desorbed at that time.
De totale analysetijd van elk doorbraakexperiment be-15 droeg ongeveer 1 uur. Omdat de doorbraak van de beide bestanddelen veel eerder plaatsvond, impliceert dit een evenwichtstijd van ten minste een 1/2 uur. De desorptie van de gepakte kolom werd isotherm uitgevoerd met een heliumspoeling van 20 ml min”1 (SATP) en werd gedurende 4 uur geanalyseerd.The total analysis time of each breakthrough experiment was approximately 1 hour. Because the breakthrough of both components occurred much earlier, this implies a balance time of at least 1/2 hour. The desorption of the packed column was carried out isothermally with a helium rinse of 20 ml min -1 (SATP) and analyzed for 4 hours.
20 In de doorbraakopstelling wordt de CompactGC (Intersci- ence) gebruikt voor het bepalen van een molfractie van de beide componenten aan de uitlaat van de kolom. De GC is voorzien van drie parallelle 8 meter lange Rt-QPlot capillaire kolommen (diameter 0,32 mm) en elke kolom is voorzien van zijn eigen vlamio-25 nisatie detector (Flame Ionization Detector, FID). Telkens wanneer de GC wordt gestart, kunnen 45 monsters consecutief worden geanalyseerd waarna 1-1½ min nodig is om de detectie van het laatste monster te bepalen, om de resultaten op te slaan en om de aanslag (trigger) van de EXChrom Elite software voor het vol-30 gende chromatogram op nul te zetten. Met deze configuratie en een continue injectie van gasmonsters in de GC-kolommen is het mogelijk om de samenstelling van het mengsel elke 8 seconden te analyseren.In the breakthrough arrangement, the CompactGC (Interscence) is used to determine a mole fraction of the two components at the outlet of the column. The GC is equipped with three parallel 8 meter long Rt-QPlot capillary columns (diameter 0.32 mm) and each column has its own flame ionization detector (Flame Ionization Detector, FID). Each time the GC is started, 45 samples can be analyzed consecutively, after which it takes 1-1½ minutes to determine the detection of the last sample, to store the results and to trigger the EXCHrom Elite software attack (trigger). zero chromatogram. With this configuration and a continuous injection of gas samples into the GC columns, it is possible to analyze the composition of the mixture every 8 seconds.
Uit de resultaten zoals die zijn getoond in figuur 2 is 35 het duidelijk dat wanneer de reactor wordt gespoeld, propaan eerst wordt afgegeven, en dat propyleen een belangrijke hoeveelheid van het eerder geadsorbeerde propaan naar buiten drukt. Een zeer steile toename van propyleen naar t/tO = 1,5 en de zeer steile afname van propaan op hetzelfde moment is een aanduiding 40 van de uitstekende bruikbaarheid van lithium-faujasiet voor de onderhavige scheiding. Kenmerkend voor het experiment zoals ge 7 toond in figuur 2, is dat het doorbraakexperiment van propy-leen/propaan werd uitgevoerd over een monster van lithiumfauja-siet bij een temperatuur van 50 °C. FC3h8 = FC3h6 = 2 mln/min; FHe = 4 mln/min; MLix FA0 (dry) = 0,50 g.From the results as shown in Figure 2, it is clear that when the reactor is flushed, propane is first released, and that propylene presses out a significant amount of the previously adsorbed propane. A very steep increase in propylene to t / tO = 1.5 and the very steep decrease in propane at the same time is an indication of the excellent utility of lithium faujasite for the present separation. Characteristic of the experiment as shown in Figure 2 is that the breakthrough experiment of propylene / propane was carried out over a sample of lithium faujaite at a temperature of 50 ° C. FC3h8 = FC3h6 = 2 mln / min; FHe = 4 mln / min; MLix FA0 (dry) = 0.50 g.
20013132001313
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2001313A NL2001313C2 (en) | 2008-02-22 | 2008-02-22 | Use of a Li-faujasite for the separation of olefin / paraffin mixtures, a Li-faujasite and a process for the separation of olefin / paraffin mixtures. |
PCT/NL2009/050071 WO2009104960A1 (en) | 2008-02-22 | 2009-02-18 | Use of a li-faujasite for separation of olefin/paraffin mixtures |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2001313 | 2008-02-22 | ||
NL2001313A NL2001313C2 (en) | 2008-02-22 | 2008-02-22 | Use of a Li-faujasite for the separation of olefin / paraffin mixtures, a Li-faujasite and a process for the separation of olefin / paraffin mixtures. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2001313C2 true NL2001313C2 (en) | 2009-08-25 |
Family
ID=39811547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2001313A NL2001313C2 (en) | 2008-02-22 | 2008-02-22 | Use of a Li-faujasite for the separation of olefin / paraffin mixtures, a Li-faujasite and a process for the separation of olefin / paraffin mixtures. |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL2001313C2 (en) |
WO (1) | WO2009104960A1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2971993A (en) * | 1958-06-04 | 1961-02-14 | Exxon Research Engineering Co | Separation of olefinic hydrocarbons with co, ba, k. or ag substituted 10 to 13 angstrom molecular sieves |
US3106593A (en) * | 1959-10-26 | 1963-10-08 | Shell Oil Co | Separation of polymerizable hydrocarbons using nitrogen base-added molecular sieves |
US3265750A (en) * | 1964-03-31 | 1966-08-09 | Union Carbide Corp | Separation of olefins from paraffins |
GB1236691A (en) * | 1968-04-05 | 1971-06-23 | Universal Oil Prod Co | Olefin separation process |
EP0572239A1 (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-01 | The Boc Group, Inc. | Separation of hydrocarbon mixtures |
US5316821A (en) * | 1991-03-08 | 1994-05-31 | Nkk Corporation | Partition plate for multiple-stage adsorption separator |
US6106702A (en) * | 1998-12-29 | 2000-08-22 | Uop Llc | Olefinic hydrocarbon separation process |
US6225518B1 (en) * | 1998-09-28 | 2001-05-01 | Uop Llc | Olefinic hydrocarbon separation process |
-
2008
- 2008-02-22 NL NL2001313A patent/NL2001313C2/en not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-02-18 WO PCT/NL2009/050071 patent/WO2009104960A1/en active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2971993A (en) * | 1958-06-04 | 1961-02-14 | Exxon Research Engineering Co | Separation of olefinic hydrocarbons with co, ba, k. or ag substituted 10 to 13 angstrom molecular sieves |
US3106593A (en) * | 1959-10-26 | 1963-10-08 | Shell Oil Co | Separation of polymerizable hydrocarbons using nitrogen base-added molecular sieves |
US3265750A (en) * | 1964-03-31 | 1966-08-09 | Union Carbide Corp | Separation of olefins from paraffins |
GB1236691A (en) * | 1968-04-05 | 1971-06-23 | Universal Oil Prod Co | Olefin separation process |
US5316821A (en) * | 1991-03-08 | 1994-05-31 | Nkk Corporation | Partition plate for multiple-stage adsorption separator |
EP0572239A1 (en) * | 1992-05-29 | 1993-12-01 | The Boc Group, Inc. | Separation of hydrocarbon mixtures |
US6225518B1 (en) * | 1998-09-28 | 2001-05-01 | Uop Llc | Olefinic hydrocarbon separation process |
US6106702A (en) * | 1998-12-29 | 2000-08-22 | Uop Llc | Olefinic hydrocarbon separation process |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009104960A1 (en) | 2009-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Krishna | Methodologies for screening and selection of crystalline microporous materials in mixture separations | |
He et al. | Metal–organic frameworks with potential for energy-efficient adsorptive separation of light hydrocarbons | |
Krishna | Methodologies for evaluation of metal–organic frameworks in separation applications | |
US6024781A (en) | Separation of carbon dioxide and hydrocarbons | |
US6303841B1 (en) | Process for producing ethylene | |
US5675052A (en) | Hydrocarbon alkylation process | |
Triebe et al. | Adsorption of methane, ethane and ethylene on molecular sieve zeolites | |
Plaza et al. | Propane/propylene separation by adsorption using shaped copper trimesate MOF | |
Rege et al. | Propane/propylene separation by pressure swing adsorption: sorbent comparison and multiplicity of cyclic steady states | |
Shi et al. | High pressure adsorptive separation of ethylene and ethane on Na-ETS-10 | |
Assen et al. | Kinetic separation of C4 olefins using Y-fum-fcu-MOF with ultra-fine-tuned aperture size | |
Martins et al. | Development of gas‐phase SMB technology for light olefin/paraffin separations | |
US20100228071A1 (en) | Adsorbents for Purification of C2-C3 Olefins | |
KR20180042143A (en) | Organic-inorganic porous hybrid material containing intramolecular anhydride groups, adsorbent composition comprising the same and usage thereof for the separation of gaseous hydrocarbon mixtures | |
Yang et al. | Adsorption separation of liquid-phase C5-C6 alkynes and olefins using FAU zeolite adsorbents | |
NL2001313C2 (en) | Use of a Li-faujasite for the separation of olefin / paraffin mixtures, a Li-faujasite and a process for the separation of olefin / paraffin mixtures. | |
EP0246572A2 (en) | Selective zeolitic adsorbent and a method for activation thereof | |
US10000430B2 (en) | Process for separating propylene mixed with propane by adsorption in a simulated moving bed | |
US6730142B2 (en) | Separation of propylene from hydrocarbon mixtures | |
US20220143544A1 (en) | Copper (ii)-exchanged small-pore zeolites for improved ethylene separation over ethane | |
Park et al. | Crucial role of alkali metal ions and Si/Al ratio in selective adsorption of 1-octene using faujasite zeolites | |
RU2748661C2 (en) | Adsorbent and method for separating methanol and oxygenates | |
Bellat et al. | Adsorption equilibria of binary ethylmercaptan/hydrocarbon mixtures on a NaX zeolite | |
KR102489094B1 (en) | Adsorbent for separation of olefins and paraffins | |
US20110275877A1 (en) | Separation of Normal Paraffins from Isoparaffins Using Rapid Cycle Pressure Swing Adsorption |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD2B | A search report has been drawn up | ||
V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20110901 |