165631. lajstromszámú szabadalom • Eljárás para-xilol kiválasztására
5 165631 6 Adszorpciós elválasztási eljárásokban egy adott adszorbens a betáplált elegy komponensei szétválasztására való alkalmasságának meghatározásához fontos jellemző az adszorbens szelektivitása (B) két komponens között. Egyenlet formájában kifejezve a szelektivitás az (1) egyenlettel adható meg: [x .tfWy tf%] a m szelektivitás = Bxv = • • ^' x' y [x tf%/y tf%] f ebben x és y a betáplált anyag két komponense tf%-ban, és a és f az adszorbeált, illetve az adszorbeálatlan folyadékfázist jelenti. A szelektivitást egyensúlyi állapotban mérjük, amikor az adszorbens ágyon átvezetett betáplált anyag összetétele az adszorbens után már nem változik. Ha a szelektivitás kisebb vagy nagyobb mint 1, akkor az adszorbens az egyik komponensre szelektív a másik komponenshez képest. Az egyensúly elérése előtti vagy nem egyensúlyi adszorpciós körülmények olyan műveletre vonatkoznak, amelybén a betáplált anyag adszorpciója során deszorbens marad az adszorbensen. Nem egyensúlyiak a körülmények, ha az adszorbenst deszorbenst tartalmazó betáplált anyaggal érintkeztetjük, vagy ha deszorbenst tartalmazó adszorbenst egy betáplált árammal érintkeztetünk, és csak a deszorbens egy részét szorítjuk ki az adszorbensről. Ha egy szénhidrogén áramot egy molekulaszűrő adszorbenssel az egyensúlyt megközelítő körülmények között hozunk érintkezésbe, akkor p-dietilbenzolt tartalmazó deszorbenst kell használni annak megakadályozására, hogy az adszorbens szelektivitása jelentősen csökkenjen a betáplált komponensek bármelyikénél magasabb forrási hőmérsékletű deszorbens használata esetében. A deszorbens helyes megválasztásának hatása jól megfigyelhető a nem egyensúlyi adszorpciós körülmények között működő folytonos üzemű ellenáramú szimulált mozgóágyas eljárásban. Az extrakt és raffinát áramok szennyeződésének csökkentésére az adszorpciós és deszorpciós zóna között öblítő vagy rektifikáló anyagként deszorbenst használunk. Az ellenáramú eljárásokban az adszorbens először az adszorpciós zónában a betáplált anyaggal érintkezik, azután az adszorbenst elvesszük, és egyáltalában deszorbenst tartalmazó folyadékkal érintkeztetjük a betáplált elegy eltávolítására az adszorbens szemcsék közötti terekből. A rektifikáló vagy öblítő zónát elhagyó adszorbens lényegében nem tartalmaz betáplált elegyet, de természetesen tartalmaz deszorbenst. Ezután az adszorbenst deszorpciós zónába vezetjük, ahol deszorbenssel kerül érintkezésbe, és az kiszorítja az adszorbensről a betáplált anyag szelektíven adszorbeált komponensét, és lehetővé teszik deszórbensből és a betáplált anyag szelektíven adszorbeált komponenséből álló extrakt áram kinyerését. A deszorpciós zónából kilépő adszorbens csak tiszta deszorbenst tartalmaz, és a deszorpciós zóna után egy második rektifikáló vagy öblítő zónán halad keresztül, amelyben az adszorbens a következő adszorpciós zónából származó raffináttal érintkezik az adszorbens szemcsék között levő deszorbens kiszorítására. A kiszorított deszorbens a deszorpciós zónába jut vissza az eljárásban szükséges 5 deszorbens mennyiség csökkentésére. Az adszorbens ezután abszorpciós zónába jut, ahol a betáplált anyaggal érintkezik, és a teljes ciklus megismétlődik. Ilyenfajta ellenáramú műveletekben általában 10 nincs egyensúlyi adszorpció. Ennek az az oka, hogy általában egy bizonyos mennyiségű deszorbens van a molekulaszűrő adszorbensen, amikor a betáplált anyag az adszorbenssel érintkezésbe kerül. A betáplált anyag nem képes a deszorbenst 15 teljesen kiszorítani az adszorbensről. Ennek megfelelően erősen érvényesül a deszorbens hatása az adszorbens szelektivitására, ennélfogva olyan deszorbenst kell választani, amely nem befolyásolja kedvezőtlenül az adszorbensnek a betáplált anyag 20 adott komponensét visszatartó vagy szelektíven adszorbeáló képességét. A szóban forgó adszorpciós elválasztási eljárásban a betáplált áramokban előforduló 8 szénatomos aromás szénhidrogének o-xilol, m-xilol, 25 p-xilol és etilbenzol lehetnek. A betáplált áramban jelenlevő egyéb, nem szükségszerűen káros hatású anyagok viszonylag kis mennyiségű paraffinok, olefinek, naftének és a 8 szénatomos aromás szénhidrogénfrakciókban előforduló egyéb 30 szénhidrogének lehetnek. Az adszorpciót 30 és 350 C°, előnyösen 40 és 250 C° közötti hőmérsékleten és 1 és 42atm, előnyösen 1 és 28 atm közötti nyomáson végezzük. Az adszorpciós lépésben mind folya-35 dékfázisú, mind gőzfázisú művelet végezhető, de a hőmérséklet csökkentése céljából előnyös a folyadékfázisú művelet. A deszorpció körülményei hasonlók, de deszorpció végezhető vagy a nyomás csökkentésével, vagy a hőmérséklet növelésével, 40 vagy mindkettővel. Előnyösen az adszorpciót és a deszorpciót ugyanazon a hőmérsékleten, folyadékfázisban végezzük. A találmány szerinti eljárásban mind a raffinát, mind az extrakt áram egy megfelelő frakcionáló 45 berendezésbe vezethető, amelyben az extrakt viszonylag tiszta deszorbensre és viszonylag tiszta szelektíven adszorbeált betáplált komponens áramra választható szét. A raffinát áram hasonlóképpen egy frakcionáló berendezésbe vezethető, 50 amelyben a raffinát koncentrált deszorbens áramra és kevésbé szelektíven visszatartott betáplált komponenseket tartalmazó áramra választható szét. Mind a raffinát, mind az extrakt áramból kapott viszonylag tisztított deszorbens ismét 5$ felhasználható a találmány szerinti eljárásban. A raffinát áram kívánság szerint egy izomerizáló zónába vezethető további szelektíven adszorbeálódó komponens mennyiség előállítására. A találmány szerinti eljárásban használható 60 adszorbensek általában kristályos aluminoszilikát zeolitok vagy molekulaszűrők néven ismertek, és mind természetes, mind szintetikus aluminoszilikátok lehetnek. A kristályos aluminoszilikátok hidratált formájának összetétele M2 / n O: AI2O3: 65 wSi02 : yH 2 0. Ebben a képletben Ma tetraéder 3
