JPH028765B2 - - Google Patents
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- JPH028765B2 JPH028765B2 JP56206024A JP20602481A JPH028765B2 JP H028765 B2 JPH028765 B2 JP H028765B2 JP 56206024 A JP56206024 A JP 56206024A JP 20602481 A JP20602481 A JP 20602481A JP H028765 B2 JPH028765 B2 JP H028765B2
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- 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
- C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
- C10G45/44—Hydrogenation of the aromatic hydrocarbons
-
- 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
-
- 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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2259/00—Type of treatment
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- B01D2259/403—Further details for adsorption processes and devices using three beds
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Description
本発明は、1975年2月13日付のフランス特許出
願第7504525号(フランス特許出願公開第2300607
号)に記載の方法のエネルギ消費量を低減し効率
を向上させるための改良方法に係る。
前記の特許出願に記載の方法とは、選択的吸着
剤を充填しキヤリヤーガス流で掃気されるカラム
に気体混合物を通し、該気体混合物の成分の少く
とも1種を精製状態で分離するための処理方法で
ある。該方法の特徴は、選択的固体吸着剤の飽和
まで処理すべき気体混合物を注入する第1段階
と、気体混合物の連続注入の終了後キヤリヤーガ
スと40%未満の第1段階で注入した気体とのミク
スチユアを周期的に注入し、未吸着部分に富む画
分と精製吸着成分を含有する画分とをカラムの出
口で順次回収する第2段階とを含むことである。
この現象は、カラム出口のモル分率の経時的変
化を示す第1図のグラフによつて示される。カラ
ムの飽和と吸着化合物の溶出開始1と未吸着化合
物のピーク2とがグラフより明らかである。連続
する2個のピーク2の初端間の間隔t′が1サイク
ルの持続時間を示す。
第2段階では、処理すべき気体混合物の周期的
注入を、1乃至120秒間継続する。各サイクルの
持続時間は10乃至800秒の間であり、注入持続時
間/サイクル持続時間の比は0.4より小である。
この方法を実施する温度は20乃至500℃、圧力は
1乃至100バールである。
キヤリヤーガスとして水を用いる。
本発明の改良方法によれば、モレキユラーシー
ブ又は選択的吸着剤に保持された成分の純度を向
上させ、これに伴なつて未保持成分を高濃度で含
有する混合物を得ることが可能である。所望によ
り、即ち純粋生成物又は濃縮混合物のいずれを所
望するかに基いて処理条件を決定する。
方法は、任意の気体混合物特に2種以上の化合
物を含有する気体混合物に使用され得る。この場
合、種々の成分を異なる2グループに分離し得
る。しかし乍ら、処理すべき気体混合物の成分に
基いて、最適の選択的吸着剤を慎重に選択する必
要がある。
選択的吸着剤は、活性炭、アルミナ、シリカゲ
ル、天然又は合成のフツ石群、特に、ゼオライト
A,Y,X,L,オメガZSM5、モルデナイト、
チヤバザイト、エリオナイト、オフレタイトから
成るグループから選択される。フツ石群は種々の
カチオンで交換されていてもよい。主として分離
すべき混合物に基いて吸着剤を選択する。本発明
の改良方法の特徴は、独特の装置を使用し性能向
上とエネルギ節約とが得られるように作動条件を
調整することである。
第一に装置は、並列配置された複数個の吸着剤
充填カラムを備えており、カラム内への注入が不
断に維持されて処理材料の蒸発が定速度で連続的
に生起するように作動する。純粋生成物を所望す
るときは気化した処理材料を排出するための分路
を配設する。
キヤリヤーガスの加熱と処理材料の蒸発とが同
一炉内で行なわれてもよく又は別個の2個の炉に
よつて行なわれてもよい。
カラムの流出物は交換器内でキヤリヤーガス及
び処理材料との間で熱交換を行なう。
カラムの流出物を冷却し、留分を凝縮により回
収する。キヤリヤーガスは通常、再循環される。
純粋生成物の入手を所望するときは、再循環以
前のキヤリヤーガスから不凝縮生成物を除去す
る。従来の吸着剤(活性炭、モレキユラーシー
ブ、アルミナ、シリカゲル)を用いてこの処理を
行なう。
各カラムの流出物上に、第1図の信号と同様の
信号を送出する比較カサロメータたる分析計を配
置する。プログラマブルオートマントに結合した
独特のマイクロプロセツサデバイスが、流出物の
方向を制御し、2つの生成物グループのいずれか
に送出する。更には前記オートマトンは種々のカ
ラム間の注入を制御する。
好ましくは加圧下で方法を実施する。
本発明方法は、最初に説明した原方法に比較し
て、下記の如く改良されている。
− 原方法ではキヤリヤーガスと共に不凝縮材料
の一部も失なわれたが、本発明方法ではキヤリ
ヤーガスを再循環させるので経済性が良い。
− 原方法では蒸発が不連続的に生起したが、本
発明方法では複数カラムの並列配置により蒸発
が連続的に生起し得る。不連続処理を経済的に
行なうことができるのは小規模生産に限定され
るが、工業用炉を用いた連続処理はあらゆる規
模の生産を経済化し得る。更に、材料の処理量
が等しい場合、不連続システムは連続システム
より多量のエネルギを消費する。
− 処理材料と流出物との間で熱交換を行なうの
で熱を節約し得る。
− 各カラムの流出物が連続的に測定されるので
所望留分の生成に最適な条件の調整が可能であ
る。即ち、所定組成の留分の生成、又は所定収
率での生成が確保される。
− 通常は加圧下で処理するので生成物の回収効
率が高い。
本発明においては、芳香族類の選択的水素添加
段階を付加するものである。
第2図は、改良方法に基く製造装置の特定具体
例の概略図である。処理材料はポンプ1から導入
され、2に於いて予熱され一部蒸発し、パイプ5
を介して炉4に到達し、炉4に於いて処理温度ま
で加熱され、分離カラム22,23,24に入
る。3個の分離カラム22,23,24に選択し
た吸着剤が充填されており、水素化触媒を同時に
使用する。再循環キヤリヤーガスは、交換器3で
予熱され、パイプ6を介して炉4に入り、処理温
度まで加熱される。
再循環ガスはパイプ8を介して3個のカラムに
到達し、弁12,13,14によつて等しい3流
量に分配される。気化した処理材料は、弁9,1
0,11によつてカラム22,23又は24に注
入されるか、又は、弁16によつてバイパス34
に注入される。キヤリヤーガスと混合してカラム
から出た生成物は、組成に基いて、弁17,1
8,19,20,21,35からライン25又は
26に送られる。ライン25,26を通る気体流
出物は夫々、交換器2及び3に於いて冷却され、
29,30に於いて回収された凝縮物は、貯蔵タ
ンクに送られるか又は溶解した微量キヤリヤーガ
スを除去すべく安定化装置に送られる。
29,30に於いて収集されたキヤリヤーガス
は再循環され、コンプレツサ31によつて加圧さ
れる。
特定物質の濃度が高い2種類の留分(第2図)
に分離したいか又は3種類の留分(第3図)に分
離したいかに従つて、カラムの流出物を2方向又
は3方向に誘導し得る。第3図は、3種の濃縮留
分を生成し得る装置の概略図である。流出物を第
3方向に誘導し得る弁39,40,41をカラム
の出口に配設し、これらの弁を介して流出物を凝
縮器42に誘導し、凝縮留分をライン45で回収
し、43で収集したガスをコンプレツサ31に再
循環させる。
弁9,10,11,15,16,12,13,
14,17,35,18,19,20,21は、
カラムの出口に配置された3個の分析計36,3
7,38によつて制御されるオートマトンによつ
て制御される。
システムのオートメーシヨン化が第7図に示さ
れている。第7図では遠隔制御される弁9を介し
て処理材料7及びキヤリヤーガス8がカラム22
に到達する。ライン48を介してカサロメータ型
の分析計36がカラムの出口17に接続されてい
る。このカサロメータはカラムから出る炭化水素
のモル流量を連続的に測定する。この流量が第1
図に示されている。この連続情報がマイクロプロ
セツサ103により分析される。マイクロプロセ
ツサ103は、この信号に基いて弁9の開口とラ
イン48上の炭化水素の出現との間に経過した時
間を測定する。この時間がプログラマブルオート
マント109に伝達され、オートマトン109
は、この時間の値に基いて弁46,47を制御す
る。更にオートマント109は周期的に弁9を所
与の時間開口維持し、これをマイクロプロセツサ
に伝える。
次に、非限定実施例に基いて本発明を説明す
る。
実施例 1
第6図の実験装置を使用し、下記の処理を実施
する。
キヤリヤーガス(窒素)はライン82から定流
量で連続的に導入される。
ライン80から到着した試料は、弁81とライ
ン91とを介してキヤリヤーガスに注入される。
この注入を所定時間持続し、これを“注入時間”
と指称する。所謂サイクル時間と指称される所定
の周期に基いて注入時間の長さを決定し、注入を
不連続的に反復する。
混合物は気化器83に於いて気化し次に、5Å
のモレキユラーシーブを充填したフラスコ84に
気体状態で侵入する。
混合物はライン94から導出され、その組成に
応じて夫々弁92,93を介して凝縮器89,8
8のいずれかに誘導される。
凝縮器で得られた2相混合物をフラスコ10
0,87に於いて成分に分離する。夫々、n―パ
ラフイン類及びイソパラフイン類の濃度が高い2
種の液相が回収される。
キヤリヤーガスを回収し装置86で精製する。
実施例 2
この実施例では、1個のカラムを含む装置を使
用した比較試験を行なつて、再循環と圧力とによ
り得られる改良を示す(加圧は原特許でもすでに
使用していた)。処理試料は下記の組成のテクニ
カルn―ペンタンである。
n―ブタン 140ppm
イソペンタン 5%
n―ペンタン 92.4%
2,2―ジメチルブタン 0.21%
シクロペンタン 2.15%
処理条件
The invention is based on French patent application no. 7504525 of February 13, 1975 (French patent application no. 2300607).
This invention relates to an improved method for reducing the energy consumption and improving the efficiency of the method described in No. The process described in the above-mentioned patent application involves passing a gas mixture through a column packed with a selective adsorbent and purged with a carrier gas stream to separate at least one of the components of the gas mixture in a purified state. It's a method. The process is characterized by a first stage of injecting the gas mixture to be treated up to saturation of the selective solid adsorbent and, after the end of the continuous injection of the gas mixture, of the carrier gas and less than 40% of the gas injected in the first stage. The second step is to periodically inject the mixture and sequentially collect a fraction rich in unadsorbed portions and a fraction containing purified adsorbed components at the outlet of the column. This phenomenon is illustrated by the graph in FIG. 1, which shows the change in column outlet mole fraction over time. The saturation of the column, the start of elution 1 of adsorbed compounds, and peak 2 of unadsorbed compounds are clear from the graph. The interval t' between the beginnings of two consecutive peaks 2 indicates the duration of one cycle. In the second stage, the periodic injection of the gas mixture to be treated is continued for 1 to 120 seconds. The duration of each cycle is between 10 and 800 seconds, and the ratio of injection duration/cycle duration is less than 0.4.
The temperature at which this process is carried out is from 20 to 500°C and the pressure from 1 to 100 bar. Water is used as the carrier gas. According to the improved method of the present invention, it is possible to improve the purity of the components retained on the molecular sieve or selective adsorbent, and to obtain a mixture containing a high concentration of unretained components. be. Processing conditions are determined by preference, ie, whether a pure product or a concentrated mixture is desired. The method can be used with any gas mixture, especially gas mixtures containing two or more compounds. In this case, the various components can be separated into two different groups. However, it is necessary to carefully select the most suitable selective adsorbent based on the components of the gas mixture to be treated. Selective adsorbents include activated carbon, alumina, silica gel, natural or synthetic fluorites, especially zeolites A, Y, X, L, Omega ZSM5, mordenite,
It is selected from the group consisting of chabazite, erionite, and offretite. The fluorites may be exchanged with various cations. The choice of adsorbent is primarily based on the mixture to be separated. A feature of the improved method of the present invention is the use of unique equipment to adjust operating conditions to provide improved performance and energy savings. First, the device includes a plurality of adsorbent-filled columns arranged in parallel and operates in such a way that the injection into the columns is maintained constantly so that evaporation of the treated material occurs continuously at a constant rate. . If a pure product is desired, a shunt is provided for discharging the vaporized process material. The heating of the carrier gas and the evaporation of the processing material may take place in the same furnace or by two separate furnaces. The column effluent exchanges heat with the carrier gas and the process material in an exchanger. The column effluent is cooled and the fractions are collected by condensation. The carrier gas is normally recycled. When it is desired to obtain pure product, uncondensable products are removed from the carrier gas prior to recycling. This process is carried out using conventional adsorbents (activated carbon, molecular sieves, alumina, silica gel). Above the effluent of each column is placed an analyzer, a comparison catalometer, which emits a signal similar to that of FIG. A unique microprocessor device coupled to the programmable automatic controls the direction of the effluent and delivers it to either of the two product groups. Furthermore, the automaton controls the injections between the various columns. Preferably the process is carried out under pressure. The method of the present invention has the following improvements compared to the original method described at the outset. - While in the original process some of the non-condensable material was lost along with the carrier gas, the process according to the invention recirculates the carrier gas and is thus more economical. - In the original method, evaporation occurred discontinuously, but in the method of the present invention, evaporation can occur continuously due to the parallel arrangement of multiple columns. While discontinuous processing is economical only for small-scale production, continuous processing using industrial furnaces can be economical for production on any scale. Furthermore, for equal material throughput, discontinuous systems consume more energy than continuous systems. - heat can be saved due to the heat exchange between the treated material and the effluent; - Since the effluent of each column is measured continuously, it is possible to adjust the optimal conditions for the production of the desired fraction. That is, production of a fraction with a predetermined composition or a predetermined yield is ensured. - Product recovery efficiency is high as the process is usually carried out under pressure. In the present invention, a selective hydrogenation step of aromatics is added. FIG. 2 is a schematic diagram of a specific embodiment of manufacturing equipment based on the improved method. The material to be treated is introduced through pump 1, preheated and partially evaporated in 2, and then passed through pipe 5.
It reaches the furnace 4 through the furnace 4, where it is heated to the processing temperature, and enters the separation columns 22, 23, 24. Three separation columns 22, 23, 24 are packed with selected adsorbents and simultaneously use a hydrogenation catalyst. The recirculated carrier gas is preheated in exchanger 3 and enters furnace 4 via pipe 6 where it is heated to processing temperature. The recirculated gas reaches the three columns via pipe 8 and is distributed by valves 12, 13, 14 into three equal flow rates. The vaporized processing material is transferred to valves 9 and 1.
0, 11 into columns 22, 23 or 24 or bypass 34 by valve 16.
injected into. The product leaving the column mixed with the carrier gas is, depending on its composition, passed through valves 17,1.
8, 19, 20, 21, 35 to line 25 or 26. The gaseous effluents passing through lines 25 and 26 are cooled in exchangers 2 and 3, respectively;
The condensate collected at 29, 30 is sent to a storage tank or to a stabilization system to remove dissolved trace carrier gas. The carrier gas collected at 29 and 30 is recycled and pressurized by compressor 31. Two types of fractions with high concentrations of specific substances (Figure 2)
The effluent of the column can be directed in two or three directions, depending on whether it is desired to separate into three fractions or into three fractions (FIG. 3). FIG. 3 is a schematic diagram of an apparatus capable of producing three concentrated fractions. Valves 39, 40, 41 capable of directing the effluent in a third direction are arranged at the outlet of the column, through which the effluent is directed to a condenser 42, and the condensed fraction is recovered in line 45. , 43 is recycled to the compressor 31. Valve 9, 10, 11, 15, 16, 12, 13,
14, 17, 35, 18, 19, 20, 21 are
Three analyzers 36,3 placed at the outlet of the column
7, 38. The automation of the system is shown in FIG. In FIG. 7, process material 7 and carrier gas 8 are supplied to column 22 via a remotely controlled valve 9.
reach. A casalometer-type analyzer 36 is connected to the outlet 17 of the column via a line 48 . This cassalometer continuously measures the molar flow rate of hydrocarbons exiting the column. This flow rate is the first
As shown in the figure. This continuous information is analyzed by microprocessor 103. Based on this signal, microprocessor 103 measures the time elapsed between the opening of valve 9 and the appearance of hydrocarbons on line 48. This time is transmitted to the programmable automaton 109, and the automaton 109
controls valves 46 and 47 based on this time value. Furthermore, the automant 109 periodically keeps the valve 9 open for a given period of time and communicates this to the microprocessor. The invention will now be described on the basis of non-limiting examples. Example 1 Using the experimental apparatus shown in FIG. 6, the following processing was carried out. Carrier gas (nitrogen) is continuously introduced through line 82 at a constant flow rate. The sample arriving from line 80 is injected into the carrier gas via valve 81 and line 91.
This injection is continued for a specified period of time, which is called the “infusion time”.
It is designated as. The length of the injection time is determined based on a predetermined period designated as a so-called cycle time, and the injection is repeated discontinuously. The mixture is vaporized in vaporizer 83 and then
enters the flask 84 filled with molecular sieve in gaseous state. The mixture is drawn off from line 94 and, depending on its composition, is sent to condensers 89, 8 via valves 92, 93, respectively.
8. The two-phase mixture obtained in the condenser is transferred to flask 10.
Separate into components at 0.87. 2 with high concentrations of n-paraffins and isoparaffins, respectively.
The liquid phase of the seeds is collected. The carrier gas is recovered and purified in unit 86. Example 2 In this example, a comparative test using a device containing one column is performed to demonstrate the improvements obtained with recirculation and pressure (pressurization was already used in the original patent). The treated sample is technical n-pentane with the following composition. n-butane 140ppm isopentane 5% n-pentane 92.4% 2,2-dimethylbutane 0.21% cyclopentane 2.15% Treatment conditions
【表】【table】
【表】
同じカラムの処理能力が2.2倍になつている。
液体窒素を消費しない。
キヤリヤーガス窒素を消費しない。
n―ペンタンの収率が増加する。
上記の結果は、再循環及び圧力の使用に帰因す
る。
実施例 3
原特許の実施例12と同じ試料を処理する。
試 料
%
イソパラフイン類 61.07
ノルマルパラフイン類 31.25
ナフテン類 7.68
RON 77.30
RON:混合物のリサーチ法オクタン価
処理条件[Table] The processing capacity of the same column has increased by 2.2 times. Does not consume liquid nitrogen. Does not consume carrier gas nitrogen. The yield of n-pentane increases. The above results are attributed to the use of recirculation and pressure. Example 3 The same sample as in Example 12 of the original patent is processed. Sample % Isoparaffins 61.07 Normal paraffins 31.25 Naphthenes 7.68 RON 77.30 RON: Mixture research method Octane number treatment conditions
【表】【table】
【表】
蒸発温度250℃で処理すると、改良方法ではノ
ルマルパラフイン類を10%しか含まないRON89
のイソ留分60%が得られる。
実施例 4
安全性又は純度の見地から、生成した化合物の
非芳香族化、該化合物が含有する芳香族への水素
添加がしばしば必要である。このために第5図の
如くモレキユラーシーブに水素化触媒層を付加す
る。第5図に於いてカラム140内の水素化触媒
層142の上方にモレキユラーシーブ141が充
填されており、試料143とキヤリヤーガス14
4とは、145で蒸発してカラムに導入され、流
出液は146から導出される。アルミナに対して
白金0.6%の水素化触媒(吸着剤層2.30mに対する
触媒の厚み17cm)を使用してn―ヘプタン留分を
処理すると下記の結果が得られた。[Table] When treated at an evaporation temperature of 250°C, the improved method produces RON89 containing only 10% normal paraffins.
An iso fraction of 60% is obtained. Example 4 From a safety or purity standpoint, it is often necessary to de-aromatize the resulting compound and hydrogenate the aromatics it contains. For this purpose, a hydrogenation catalyst layer is added to the molecular sieve as shown in FIG. In FIG. 5, a molecular sieve 141 is packed above a hydrogenation catalyst layer 142 in a column 140, and a sample 143 and a carrier gas 14
4 is evaporated at 145 and introduced into the column, and the effluent is taken out at 146. When an n-heptane fraction was treated using a hydrogenation catalyst containing 0.6% platinum to alumina (catalyst thickness 17 cm for 2.30 m adsorbent layer), the following results were obtained.
【表】
実施例 5
n―留分だけを水素添加したい場合には、第4
図に記載の装置を採用すれば十分である。第5図
同様の反応器59に触媒を収容し、交換器3の手
前のノルマルパラフイン類抽出ライン26上に配
置する。
実施例 6
下記の組成の脱硫軽質ガソリンを分離処理す
る。
重量%
イソパラフイン類 54.78
n―パラフイン類 42
ベンゼン 2.52
トルエン 0.7
分離カラムを下記の条件で作動させる。
− VVH(シーブ容量当りの液体試料の流量)
0.8
− 時間当りのキヤリヤーガスの流量/液体試料
の流量のモル比=4
− 特殊5Åシーブ
− 注入時間1分間
− サイクル時間4分間
− 第1留分採取時間1分
− 第2留分採取時間1分20秒
− 第3留分採取時間1分40秒
− 温度280℃
− 圧力12バール。
3種の分留生成物が得られる。
− 第1留分では、イソパラフイン類及び芳香族
類の濃度が高い。
− 第2留分では芳香族類の濃度が高い。
− 第3留分はノルマル−パラフイン類の濃度が
高い。
試料の流量 1Kg/時。[Table] Example 5 If you want to hydrogenate only the n-fraction, use the fourth
It is sufficient to employ the apparatus shown in the figure. A catalyst is housed in a reactor 59 similar to that shown in FIG. 5, and placed on the normal paraffin extraction line 26 before the exchanger 3. Example 6 Desulfurized light gasoline having the following composition is separated and treated. Weight % Isoparaffins 54.78 N-paraffins 42 Benzene 2.52 Toluene 0.7 The separation column is operated under the following conditions. - VVH (flow rate of liquid sample per sieve volume)
0.8 - molar ratio of carrier gas flow rate/liquid sample flow rate per hour = 4 - special 5Å sieve - injection time 1 minute - cycle time 4 minutes - 1st fraction collection time 1 minute - 2nd fraction collection time 1 minute 20 seconds - 3rd fraction collection time 1 minute 40 seconds - Temperature 280°C - Pressure 12 bar. Three fractionated products are obtained. - In the first fraction there is a high concentration of isoparaffins and aromatics. - High concentration of aromatics in the second fraction. - The third fraction has a high concentration of normal-paraffins. Sample flow rate: 1Kg/hour.
【表】
実施例 7
処理試料は、イソパラフイン類61.07%とn―
パラフイン類31.25%とナフテン類7.68%とから
成る。単位は重量%である。この試料のRONは
77.30である。
1個の再循環システムと3個の並列作動カラム
とを備えたパイロツト装置内で下記の条件で処理
する。
圧 力 20バール
温 度 160℃
キヤリヤーガス 再循環水素の流量
1200/時
各カラムへの注入時間 1分15秒
サイクル時間 4分
試料流量 100g/
出口で得られるイソ留分 540g/時
イソ留分のRON 88
n―留分の流量 560g/時。
原特許の方法に比較して改良方法では、リサー
チ法オクタン価が増加する(84−→88)。この改
良は、並列作動する3個のカラムの使用と水素の
再循環の使用とに帰因する。
実施例 8
この実施例では、水素処理した軽質ガソリンを
試料として使用する。実験装置に第4図の装置の
作動をシミユレートさせる。下記の処理条件を使
用する。
− 圧力 16バール
− 温度 250℃
− サイクル時間 3分
− 各カラムへの注入時間 1分
− イソ留分採取時間 1分
− 試料の流量 1000g/時
− カラムの数 3
− 流量 1000/時
− 液体試料の容量/シーブの容量=1
試料の分析
試料は、重質アラビア原油から得た下記の特性
値を持つ水素処理済の直留軽質ガソリンである。
15℃の密度 0.645
蒸気圧TVR 0.720b
70℃の蒸留 100%
100℃の蒸留 100%
無鉛のMON 69
Pb0.4g/添加のRON 84.2
無鉛のMON 68
Pb0.4g/添加のMON 83.3
n―パラフイン類 51%
ナフテン類+芳香族類 4%
イソパラフイン類 45%
S含量< 1ppm
重質アラビア原油から抽出した試料の分析(モ
ル%)
1 水素
2 メタン
3 エタン
4 プロパン
5 イソブタン
6 n―ブタン 0.44
7 イソ―ペンタン 14.73
8 n―ペンタン 33.16
9 シクロC5 1.71
10 3メチルC5 29.89
11 n―ヘキサン 17.38
12 シクロC6 2.09
13 ベンゼン 0.29
14 イソ―ヘプタン 0.29
15 n―ヘプタン 0.02
16 メチル―シクロC6 0.0
次表に於いて、
− 数字はいずれもモル%を示す。
− 第2列は試料の化学成分のモル%を示す。
− 第3列及び第4列は夫々、分離後のイソ留分
及びn―留分の成分をモル%で示す。
− 第6列は、化学的グループの組成をモル%で
示す。
− 第7列及び第8列は夫々、イソ留分及びn―
留分の化学的グループの組成をモル%で示す。[Table] Example 7 The treated sample contains 61.07% isoparaffins and n-
It consists of 31.25% paraffins and 7.68% naphthenes. The unit is weight %. The RON of this sample is
It is 77.30. The process is carried out in a pilot unit with one recirculation system and three parallel working columns under the following conditions: Pressure 20 bar Temperature 160°C Carrier gas Recirculated hydrogen flow rate
1200/hour Injection time for each column 1 minute 15 seconds Cycle time 4 minutes Sample flow rate 100 g/iso fraction obtained at the outlet 540 g/hour RON of iso fraction 88 Flow rate of n- fraction 560 g/hour. The research method octane number increases in the improved method compared to the original patent method (84−→88). This improvement is attributed to the use of three columns operating in parallel and the use of hydrogen recirculation. Example 8 In this example, hydrogen-treated light gasoline is used as a sample. The experimental apparatus is used to simulate the operation of the apparatus shown in FIG. The following processing conditions are used. - Pressure 16 bar - Temperature 250°C - Cycle time 3 minutes - Injection time for each column 1 minute - Iso fraction collection time 1 minute - Sample flow rate 1000 g/hour - Number of columns 3 - Flow rate 1000/hour - Liquid sample Capacity/Sieve Capacity=1 Sample Analysis The sample is a hydrotreated straight-run light gasoline obtained from heavy Arabian crude oil and having the following characteristic values. Density at 15°C 0.645 Vapor pressure TVR 0.720b Distillation at 70°C 100% Distillation at 100°C 100% Lead-free MON 69 Pb0.4g/added RON 84.2 Lead-free MON 68 Pb0.4g/added MON 83.3 n-paraffins 51% Naphthenes + aromatics 4% Isoparaffins 45% S content < 1 ppm Analysis of sample extracted from heavy Arabian crude oil (mol%) 1 Hydrogen 2 Methane 3 Ethane 4 Propane 5 Isobutane 6 n-Butane 0.44 7 Iso -Pentane 14.73 8 n-pentane 33.16 9 cycloC 5 1.71 10 3-methyl C 5 29.89 11 n-hexane 17.38 12 cycloC 6 2.09 13 Benzene 0.29 14 Iso-heptane 0.29 15 n-heptane 0.02 16 Methyl-hexane Kuro C 6 0.0 next In the table, - all numbers indicate mol%. - The second column shows the mol% of the chemical components of the sample. - the third and fourth columns show the components of the iso- and n-cuts, respectively, after separation in mol %; - Column 6 shows the composition of the chemical groups in mol %. - Columns 7 and 8 are iso fraction and n-
The composition of the chemical groups of the fractions is given in mole %.
【表】【table】
第1図は、カラム出口のモル分率の経時的変化
を示すグラフ、第2図は本発明の改良方法実施装
置の特定具体例の概略図、第3図は3種の濃縮留
分を生成し得る装置の概略図、第4図はn―留分
の水素添加に使用される装置の説明図、第5図は
モレキユラーシーブに付加された水素化触媒層の
説明図、第6図は実施例1で使用した実験装置の
説明図、第7図はシステムのオートメーシヨン化
を示す説明図である。
2,3……交換器、4……炉、22,23,2
4……分離カラム、36,37,38……分析
計、42……凝縮器、103……マイクロプロセ
ツサ、109……オートマトン。
FIG. 1 is a graph showing the change in mole fraction at the column outlet over time; FIG. 2 is a schematic diagram of a specific embodiment of the apparatus for carrying out the improved method of the present invention; and FIG. 3 shows the production of three concentrated fractions. Fig. 4 is an explanatory diagram of the equipment used for hydrogenation of n-fraction, Fig. 5 is an explanatory diagram of the hydrogenation catalyst layer added to the molecular sieve, Fig. 6 is an explanatory diagram of the experimental apparatus used in Example 1, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing automation of the system. 2, 3... Exchanger, 4... Furnace, 22, 23, 2
4... Separation column, 36, 37, 38... Analyzer, 42... Condenser, 103... Microprocessor, 109... Automaton.
Claims (1)
べき気体混合物をキヤリヤーガスと共に前記選択
的吸着剤が飽和するまで注入する第1段階と、第
1段階で注入した精製すべき気体生成物40%未満
とキヤリヤーガスとの混合物をカラム内に周期的
に注入し、次に、未吸着成分に富む画分と吸着成
分含有の精製画分とを順次回収する第2段階とを
含む気体混合物の成分の分離方法において、水素
化触媒層を付加した選択的吸着剤を充填した複数
の並列配置カラムを備えた装置を使用し、精製す
べき生成物毎に決まつた温度及び圧力下で処理材
料の蒸発を定速度で連続的に生起し、キヤリヤー
ガスを再循環して流出液との熱交換により予熱す
ることを特徴とする気体混合物の成分の改良分離
方法であつて、キヤリヤーガスとして水素を使用
し、処理すべき気体混合物が少なくとも1つの芳
香族炭化水素類と共にn―パラフイン及びイソパ
ラフインを含むものであることを特徴とする分離
方法。 2 気体混合物の蒸発が、流出物による処理材料
とキヤリヤーガスとの予熱を伴つて少なくとも1
個の炉に於いて生起され、前記キヤリヤーガス
は、再循環されたガスであつてもそうでなくても
よいことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記
載の方法。 3 カラム内での処理材料の連続的蒸発が、第1
段階での10乃至40分間の注入時間と、第2段階で
の10秒乃至1分間の注入時間及びサイクル時間と
により確保されることを特徴とする特許請求の範
囲第1項に記載の方法。 4 蒸発温度が20℃乃至500℃の範囲であり圧力
が1乃至100バールの範囲であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項に記載の方法。[Claims] 1. A first stage in which a gas mixture to be treated is injected into a column packed with a selective adsorbent together with a carrier gas until the selective adsorbent is saturated, and a purification solution injected in the first stage. a second stage in which a mixture of less than 40% of the desired gaseous product and a carrier gas is periodically injected into the column, and then a fraction rich in unadsorbed components and a purified fraction containing adsorbed components are sequentially collected. A process for separating the components of a gaseous mixture containing a mixture of gases, using an apparatus equipped with a plurality of parallel columns packed with selective adsorbents supplemented with hydrogenation catalyst beds, at a temperature and pressure determined for each product to be purified. An improved method for the separation of components of a gaseous mixture, characterized in that the evaporation of the material to be treated occurs continuously at a constant rate under the conditions of A separation method using hydrogen, characterized in that the gas mixture to be treated contains n-paraffins and isoparaffins together with at least one aromatic hydrocarbon. 2. The evaporation of the gas mixture takes place at least once, with preheating of the material to be treated and the carrier gas by the effluent.
2. The method of claim 1, wherein the carrier gas is produced in a separate furnace and the carrier gas may or may not be recycled gas. 3 Continuous evaporation of the treated material in the column
Method according to claim 1, characterized in that an injection time of 10 to 40 minutes in one stage and an injection time and cycle time of 10 seconds to 1 minute in a second stage are ensured. 4. Process according to claim 1, characterized in that the evaporation temperature is in the range from 20°C to 500°C and the pressure is in the range from 1 to 100 bar.
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