BE598183A

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Publication number: BE598183A
Authority: BE
Priority date: 1959-12-15
Also published as: DE1296728B

Description


  "Perfectionnements à la séparation de mélanges, notamment de mélanges hydrocarbures.

  
La présente invention est relative à un procédé amélioré de séparation utilisant des tamis moléculaires et notamment à la séparation d'hydrocarbures à chaîne droite &#65533; partir de mélanges de ceux-ci avec des hydrocarbures cycliques et/ou à chaîne ramifiée.

  
Il est bien connu que certains zéolites naturelles et synthétiques on la propriété d'absorber de façon préférentielle certains types d'hydrocarbures. Ces zéolites, connues sou le nom de tamis moléculaire^ ont des structures cristallines contenant un grand nombre de pores de dimensions uniformes. Dans les différentes zéolites, ces pores peuvent varier de 4

  
 <EMI ID=1.1> 

  
à 15 Angstroems ou plus de diamètre, mais/une zéolite déterminée, les pores seront de dimensions pratiquement uniformes. Dans un procédé de séparation d'hydrocarbures à chaîne droite à partir de mélanges de ceux-ci avec des hydrocarbures cycli ques et/ou à chaîne ramifiée, une zéolite ayant un diamètre

  
de pores de 5 Angstroems convient.

  
Lorsqu'un mélange de composants absorbables et non absorbables est mis en contact avec un tamis moléculaire, les pores du tamis seront remplis du composant absorbable, jusqu'à* ce que ce tamis soit saturé. En outre, la surface du tamis et les interstices compris entre les particules du tamis retiendront une matière contenant au moins une certaine proportion du composant non absorbable. Afin d'empêcher une souillure du com-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
re d'enlever toute matière non absorbée et toute matière adsorbée en surface dans une phase intermédaire.

  
Suivant la présente invention, un procéda de séparation de composants hydrocarbures absorbables à partir de mélange de ceux-ci avec des composants non absorbables comprend la mise en concact du mélange avec un tamis moléculaire dans une première phase qui est une phase d'absorption, l'enlèvement de la matière non absorbée et de la matière adsorbée en surface dans une seconde phase par purge avec un milieu de pur&#65533;e normalement liquide, dont les molécules ont un diamètre critique su-

  
 <EMI ID=3.1> 

  
conditions de traitement employées, et la désorption de la matière absorbée dans une troisième phase qui est donc une phase de désorption. 

  
La matière non absorbée et la matière adsorbée en surface peuvent être enlevées du tamis moléculaire par l'appli

  
 <EMI ID=4.1> 

  
matière non absorbée et ce la matière adsorbée en surface, et le procédé de la présente invention convient spécialement pour la séparation de paraffines à chaîne droite à partir de distillats de pétrole bouillant dans la gamme de gas-oil ou audessus, à savoir au-dessus de 200[deg.]C. Elle constitue cependant ainsi une variante convenable de la technique du vide précitée pour le traitement de charges d'alimentation de point d'ébullition inférieur. Si les charges d'alimentation contiennent des quantités appréciables de soufre, il est désirable de les

  
 <EMI ID=5.1> 

  
Le milieu de purge a, de préférence, une gamme de points d'ébullition, sensiblement différente de celle de la cha ge d'alimentation du procédé à tamis polécula&#65533;re, de manière

  
à faciliter sa séparation d'avec les produits du procédé.

  
Le milieu de purge peut être de caractère polaire

  
 <EMI ID=6.1> 

  
méthyl isobutyl cétone, et des matières non polaires convenables sont les hy rocarbures. Des hydrocarbures convenables sont les isoparaffines, par exemple l'iso-octane, les cycloparaffinec par exemple le cyclohexane, et les aromatiques, par exemple le benzène. Les aromatiques sont préférés aux cycloparaffines qui, à leur tour, sont proférées aux isoparaffin&#65533;s, un milieu spécialement préféré est le benzine. La matière de purge enlève pratiquement toute la matière non absorbée et toute la matière adsorbée en surface, à partir du tamis, et toute matière de purbe qui re&#65533;te sur le tamis est facilement séparée par distilla tion du tamis avant la désorption ou par distillation du produit de désorption. 

  
Le contact entre le tamis moléculaire et le mélan-  ge d'alimentation est de préférence arrêté avant percée, qui est définie comme étant le point auquel une quantité appréciable, par exemple 1% d'hydrocarbures absorbables, apparaît dans l'effluent venant de la phase d'absorption. Dans ce cas, le tamis conserve la capacité d'absorber une quantité supplémentaire du composant absorbable, et la matière adsorbée à la surface et dans les interstices entre les particules du tamis consistera en le composant non absorbable. Le contact est, de préférence, arrêté lorsqu'entre 45 et 85% du poids de saturation des hydrocarbures absorbables à la percée ont été absorbée.

  
Dans un tel procédé, la phase d'absorption peut être mise en oeuvre par l'une quelconque des méthodes bien con nues, en utilisant par exemple un lit fixe ou un lit mobile;

  
il peut s'agir d'un procédé en phase liquide ou en phase vapeur mis en fonctionnement à des températures élevées, cellesci étant cependant inférieures à celles auxquelles des dégâts au tamis pourraient se produire.

  
 <EMI ID=7.1> 

  
Lorsque la pur&#65533;e est réalisée à la pression atmosphérique, il y a une tendance à ce qu'une partie de la matière à chaîne droite absorbée de point d'ébullition inférieur soit désorbée. On a trouvé que cette tendance est réduite lorsque la pur&#65533;e

  
 <EMI ID=8.1> 

  
livres par pouce carré, de préférence de l'ordre de 50 à 250 livres par pouce carré. De cette manière la pureté de l'effluent provenant de la phase de purge est augmentée du fait de sa

  
plus faible teneur en matière à chaîne droite et la production de cette matière à chaîne droite issue de la phase de désorption est plus élevée de façon correspondante.

  
La désorption peut être mise en oeuvre par tout procédé convenaole, par exemple en utilisant une paraffine normale de plus bas poi&#65533;ds moléculaire que le produit d'absorption. 

  
Les trois phases sont, de préférence, mises en oeuvre dans la phase vapeur à la même ou presque la même température. La température peut être supérieure à 200[deg.]C mais inférieure à la température à laquelle le tamis serait endommagé (environ 600[deg.]C). Lorsquejbn utilise les charges d'alimentation préféréeà de point d'ébullition supérieur, la température est de préférence comprise entre 300[deg.] et 450[deg.]C. La vitesse spatiale du liquide dans les trois étages peut être de 0,1 à 3 volumes par volume par heure et les pressions des phases d'absorption et de désorption peuvent être de 0,1 à 200 livres par pouce carré de pression ansolue, la pression atmosphérique était préférée.

  
L'invention est illustrée par les exemples suivants.

EXEMPLE 1

  
 <EMI ID=9.1> 

  
du Moyen-Orient, contenant 0,02.% de soufre, 25% de paraffines normales et bouillant entre 220[deg.] et 300[deg.]C était mise en contact avec un tamis moléculaire de 5 Angstroems dans un procédé à trois phases sous les conditions suivantes :

  
Phase d'absorption : 380[deg.]0, pression atmosphérique et vitesse spatiale de 1 volume/volume/heure, le contact étant arrêté lorsque 70 à 75% du poids de saturation des paraffines normales à la percée étaient absorbés.

  
Phase de purge : 380[deg.]C, pression atmosphérique et vitesse spatiale de 1 volume/volume/heure, purge avec méthyl isobutyl cétone, avec ensuite vide de 10 à 20 mxmcfc mm de Hg pendant 10 minutes pour récupérer la méthyl isobutyl cétone.

  
 <EMI ID=10.1> 

  
spatiale de 0,5 volume/volume/heure, désorption avec de 1' heptane normal puis avec de l'hydrogène pendant une demi-heure pour enlever l'heptane normal du tamis.

  
 <EMI ID=11.1> 

  
ge d'alimentation et on trouvait qu'il contenait 95,6% de paraffines normales. La matière non absorbée contenait 98% d'hydro-

  
 <EMI ID=12.1>  gas-oil était de 100%.

  
A titre de comparaison, la même fraction de gas-oil était traitée sous des conditions similaires, sauf que, dans la

  
 <EMI ID=13.1> 

  
crite ci-avant. Les conditions et les résultats étaient

  
les suivants :

  
Phase d'absorption : 410[deg.]C, pression atmosphérique et vitesse

  
 <EMI ID=14.1> 

  
précitée.

  
Phase de vide : 12 mm de Hg pendant 20 minutes pour enlever

  
 <EMI ID=15.1> 

  
Phase de désorption : 400[deg.]C, pression atmosphérique et vitesse spatiale de 1 volume/volume/heure, désorption avec de l'heptane normal comme ci-avant.

  
 <EMI ID=16.1> 

  
EXEMPLE 2

  
La fraction de gas-oil utilisée à l'exemple 1 était traitée sous les mêmes conditions qu'à l'exemple 1, sauf pour la phase de purge qui était relisée à 390[deg.]C, à la pression atmosphérique et à une vitesse spatiale de 1 volume par volume par heure, la purge se faisant avec de l'iso-oc&#65533;ane puis avec de l'azote pendant 5 minutes pour récupérer l'iso-octane. On

  
 <EMI ID=17.1> 

  
fines normales.

  
EXEMPLE 3

  
La fraction de gas-oil de l'exemple 1 était traitée sous les mêmes conditions qu'à l'exemple 1, sauf pour la phase de purge qui était réalisée à 400[deg.]C, à la pression atmosphéri-que et à une vitesse spatiale de 1 volume/volume/heure, la purge se faisant avec du cyclohexane puis avec de l'hydrogène pendant 5 minutes pour récupérer le cyclohexane. On trouvait qu le produit de désoption contenait 95% de paraffines normales.

EXEMPLE 4

  
La fraction de gas-oil de l'exemple 1 était traitée sous les mêmes conditions qu'à l'exemple 1, sauf pour la purge qui était réalisée à 400[deg.]C, à la pression atmosphérique et

  
à une vitesse spatiale de 1 vol./vol./heure, la purge se faisant avec du benzène puis avec d&#65533;l'azote pendant 5 minutes pour récupérer le benzène. On trouvait que le produit de désorption contenait 98% de paraffines normales.

  
 <EMI ID=18.1> 

  
normales et bouillant entre 220[deg.] et 320[deg.]C était mise en contact à l'allure de 1 volume par volume par heure avec un tamis moléculaire de 5 Angstroems dans un procédé à trois phases. Trois traitements étaient réalisés et, dans chaque traitement, le contact duramt la phase d'absorption était arrêté lorsque 70

  
 <EMI ID=19.1> 

  
avaient été absorbés. Une purge était réalisée durant chaque traitement en utilisant du benzène au taux de 1 volume par volume par he"re pendant 20 minutes, puis de l'azote pendant 5 minutes pour récupérer le benzène. La désorption était réalisée dans chaque traitement en utilisant de l'heptane normal au taux de 0,5 volume par vulume par heure pendant 1 heure, avec ensuite de l'hydrogène pendant une demi-heure pour enlever l'heptane normal du tamis. D'autres conditions sont résumées au tableau suivant.

Claims

Trai- Opération Tempéra- Pres- Effluent p/r Matière non li <EMI ID=20.1>

n[deg.] [deg.]C livres tion, % effluent,

par poids % poids pouca

carré

<EMI ID=21.1>

Les chiffres précédents montrent la production accrue de paraffines normales provenant de la phase de désorption et la diminution correspondante résultante de la teneur e: paraffines normales des effluents combinés provenant des phases d'absorption et de purge, lorsque la purge est réalisée à une pression élevée. Dans le tableau précédent, l'effluent de la phase de purge comprend entre 1/3 et 1/2 de,-/effluents combinés des phases d'absorption et de purge dans chaque cas, de sorte que l'exclusion d'hydrocarbures normaux de l'effluent

<EMI ID=22.1>

appréciable de la pureté des effluents comoinés provenant

des phases d'absorption et de purge.

REVENDICATIONS

1. Un procédé de séparation de composants hydrocarburés absorbables à partir de mélanges de ceux-ci avec des composants non absorbables, qui comprend la mise en contact du mélange avec un tamis moléculaire dans une première phase qui est une phase d'absorption, l'enlèvement de la matière non absorbée et de la matière adsorbée en surface dans une seconde phase par purge avec un milieu de purge normalement liquide, dont les molécules ont un diamètre critique supérieur à celui des pores du tamis et qui est stable sous les conditions de traitement employées, et la désorption de la matière absorbée dans une troisième phase qui est donc une phase de désorption.

2. Un procédé suivant la revendication 1, pour la séparation d'hydrocarbures à chaîne droite à partir de distillat depétrole bouillant au-dessus de 200[deg.]0.

3. Un procédé suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel le milieu de purge a une gamme d'ébullitions différente de celle de la charge d'alimentation.

4. Un procédé suivant l'une quelconqu�es revendications 1 à 3, dans lequel le milieu de purge est de caractère polaire.

5. Un procédé suivant la revendication 4, dans lequel le milieu de purge est de la méthyl iisobutyl cétone.

6. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le milieu de purge est de caractère non polaire.

7. Un procédé suivant la revendication 6, dans leque le milieu depurge est un hydrocarbure.

8. Un procédé suivant la revendication 7, dans lequel le milieu de purge est une isoparaffine.

<EMI ID=23.1>

quel le milieu de purge est un aromatique.

11. Un procédé suivant la revendication 10, dans lequel le milieu de purge est un benzène.

12. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le contact entre la charge d'alimen-

<EMI ID=24.1>

quel le contact entre la charge d'alimentat�on et le tamis moléculaire est arrêté lorsque entre 65 et 85% du poids de saturation des hydrocarbures absorbables à la percée ont été absorbés. 14. Un procédé suivant l'un� quelconque des revendi-

<EMI ID=25.1>

vre à une pression élevée de l'ordre de 1 à 1000 livres par gouce -carré.

15. Un procédé suivant la revendication 14, dans lequel la seconde phase est mise en peuvre à une pression élevée de l'ordre de 50 à 250 livres par pouce carré.

16. Un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, dans lequel les trois phases sont mises en oeuvre en phase vapeur à une température de l'ordre de 200[deg.] à 600[deg.]C.

17. Un procédé suivant la revendication 16, dans lequel les trois phases sont mises en oeuvre en phase vapeur à une température de la ^anime de 300[deg.] à 450[deg.]C.

18. Un procédé suivant l'une quelconjue des re.endications 1 à 17, dans lequel la vitesse spatiale du milieu de pu, ge est de l'ordre de 0,1 à 3 volumes/volume/heure.

19. Un procédé suivant la revendication 1, tel que décrit ci-avant avec référence aux exemples.