167483. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy tisztaságú C7-C16 szénatomszámú normál-alkánok előállítására
5 167483 6 Az előbbiek szerint előállított, közel egységes szénatomszámú 98,0%-os normálheptán-koncentrátumot a példában megadott körülmények között adalékolás nélkül rektifikáltuk, 15% előpárlat levétele után a párlatok forráspontja az irodalmi értéknél valamivel alacsonyabb szinten, a törésmutató valamivel magasabb szinten stabilizálódott. Gázkromatográfiás elemzés szerint a minta tisztasága 25% párlatlevételtől kezdve állandó, 99,86% volt. A termék a kereskedelmi háromkilences tisztasági határt nem érte el, csak tisztított finomvegyszernek tekinthető. 2. példa Közel „egységes" szénatomszámú szükpárlatból élőállított normáltetradekán*koncentrátummal kétféle módon előkészített rektifikálást végeztünk. A tetradekánkoncentrátum 88,1% normál-tetradekánt, 10,8% normál-tridekánt és 1,1% 237-255 C° között forró nemnormál szénhidrogént (ismeretlen izoalkánokat, cikloalkánokat és 0,1%-nyi alkilaromást) tartalmazott. A rektifikálásokat 24 x 650 mm méretű, Heli-Pak-töltésű oszlopban 50:1 refluxarány és 300 ml/h terhelés beállításával végeztük és mértük a frakciók forráspontját, törésmutatóját és tisztaságát (gázkromatográfiásán). Az egyik műveletben a kiindulási elegy 500 ml-ét mértük be. A párlatok 10 ml-es részleteit vizsgálva azt találtuk, hogy a törésmutató 34% párlat levétele után a tiszta normál tetradekánét megközelítő 1,4292 értéken stabilizálódott. Ezzel a céltermék hozama — a veszteséget és a maradékot figyelembe véve - 61%, tisztasága 99,78% lett. A másik rektifikálás során a tisztítandó koncentrátum 500 ml-éhez 10 ml olyan aromás koncentrátumot adtunk, amelyet előzőleg az „egységes" szénatomszámú szűk párlatból szilikagéles folyadékkromatográfiával, izopropilalkoholos kiszorítással állítottunk elő. A szűk forrásponttartományban forró aromás koncentrátum aromástartalmát 88%-nak találtuk, közepes forráspontja 5 247 C° volt. összesen 160 ml párlat levétele után (azaz a hozzáadott 10 ml „adalék" és a kiindulási elegy 30%-ának lepárlása után) a törésmutató az 1,4290 értéket érte el. A kapott céltermék hozama veszteség és maradék nélkül 65%, tisztasága pedig ló 99,91% volt. Az utóbbi módszerrel valamivel nagyobb hozamot és tisztaságot lehetett elérni. 3. példa I5 Könnyű gázolajpárlatból ismételt folyamatos rektifikálással 197-217 C° közötti valódi forrponthatárú szűk párlatot, majd molekulaszűréssel olyan normál dodekán-koncentrátumot készítettünk, amely 2,5% normál-undekánt, 0,8% fenti forrás-20 ponttartományba eső ismeretlen nennormál szénhidrogént tartalmazott. A koncentrátum 400 ml-ét 24 x 1300 mm méretű, Heli-Pak-töltésű oszlopon 10 torron, 300 ml/h terheléssel 50 :1 refluxarány mellett rektifikáltuk. A kis részletekben levett 25 párlatok vizsgálata alapján azt találtuk, hogy a viszonylag hatékony elválasztás mellett 16% párlat összegyűjtése után a törésmutató 1,4218 körül, 20% párlat levétele után a tisztaság 99,94% körül megállapodott. Ismételt rektifikáláshoz a továbbiak-30 ban a koncentrátum 400 ml-éhez 0,9%-nyi (3,6 ml) tetralint adtunk, majd a mintát az előbbiekkel pontosan azonos körülmények között lepároltuk. Ennek során — a többletszennyezés ellenére — az ugyancsak 1,4218 körüli törésmutatót 13%-nyi 35 párlat levétele után elértük, a normáldodekán-frakciók tisztasága pedig a 99,94% körüli értékre 17% párlat levétele után beállt. Nagy elválasztóképesség esetén tehát az aromástartalom beállítása némileg a hozamot javította. 1. táblázat Célszerű aromástartalmakés elválasztási körülményekkülönböző szénatomszámú normálalkán-céltermékek esetében Az előállítandó A normálalkán-Az előnyösen nagy tisztaságú normálalkán -koncentrátum felső forrpontjelenlevő aromások Az előnyösen jelenlevő A rektifikálás határa valódi forraromások célszerű módja (C°/760torr) ponttartománya (C°/760 torr) n-Heptán 100 kb. 75- 95 Benzol Atm n-Oktán 127 kb.102-122 Toluol Atm n-Nonán 152 kb.127-147 Etilbenzol és xilolok Atm n-Dekán 176 kb.151-171 Alkilbenzolok (C9 ) Atm n-Undekán 197 kb.172-192 Alkilbenzolok (C10) Atm. v. vákuum n-Dodekán 218 kb.193-213 Alkilbenzolok (Q iés Cí2 ), alkilindánok (C10 ),tetralin Atm. v. vákuum n-Tridekán 237 kb.212-232 Alkilbenzolok (Cj 2 és Q 3 ), alkilindánok és aÜkiltetralinok (Ci 1), naftalin Vákuum (100-10 torr) n-Tetradekán 255 kb.230-250 Alkilbenzolok (C13 -C 14 ) stb. Vákuum (100-10 torr) n-Pentadekán 272 kb.247-267 Alkilbenzolok (Q4-C1 s ) stb. Vákuum (100-10 ton) n-Hexadekán 288 kb.263-283 Alkilbenzolok (C14-C, 6 ) stb. Vákuum (100-10 torr) 3
