JPH0289B2 - - Google Patents

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JPH0289B2
JPH0289B2 JP57071596A JP7159682A JPH0289B2 JP H0289 B2 JPH0289 B2 JP H0289B2 JP 57071596 A JP57071596 A JP 57071596A JP 7159682 A JP7159682 A JP 7159682A JP H0289 B2 JPH0289 B2 JP H0289B2
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adsorption
adsorbent
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Hooru Ooshikeiteisu Jozefu
Raji Garugu Deshu
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Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明方法は、一般に、結晶質ゼオライトモレ
キユラーシーブ吸着剤を使用する、混合物中の少
なくとも１種の主成分の選択的吸着による該混合
物の大量分離に関する。特に、本発明方法は、固
定床吸着システムと吸着段階での水吸着熱を脱着
段階に利用する吸着−脱着サイクルとを使用して
適当なモレキユラーシーブゼオライトに水成分を
寸法選択的に吸着させることによる水−エタノー
ル混合物のような水−有機物共沸混合物の気相乾
燥に関する。
一般には、水の選択的吸着による流体（即ち、
気体も液体のいずれも）の乾燥は、流体中の水の
濃度が小さいとき、即ち数ppmから約2.5重量％
までのレベルで存在するときにのみ経済的に実施
できるにすぎない。通常気相の混合物から大きい
濃度の水を除去しなければならないときには、気
−液吸収又は冷凍が通常行われる。また、通常液
体の混合物から比較的大きい濃度の水を除去しよ
うとするときは、蒸留操作が最も普通に用いられ
る。このことは、選択的吸着が十分に水を含まな
い生成物を製造できないことのためではなくて、
むしろ吸着剤の水に対する容量に限りがあり、そ
して吸着剤の容積のうちの一部分にすぎないとい
う事実のためである。したがつて、不当に多量の
吸着剤の使用を回避するためには、少量でしかも
適度な量の吸着剤を使用し且つその水吸着量の少
なくとも幾分かを脱着させることにより吸着剤を
周期的に且つ頻繁に再生させて水含有供給原料の
多くを適当に処理することが必要である。供給原
料の水濃度が大きければ、もちろん、所定量の吸
着剤の再生の必要性はそれだけ頻繁になる。さら
に、乾燥生成物の多少連続的な排出を行うために
は、複数の吸着剤を用いねばならず、しかして一
つの床の吸着剤容量がなくなつたときは、新たな
床が運転状態に置かれ、そして使用済みの床が再
生される。
水の吸熱的脱着のためのエネルギー、吸着剤温
度を上昇させるために必要なエネルギー、空〓中
のキヤリアー流体を加熱するために必要なエネル
ギー並びに吸着剤と接触している容器の部分を加
熱させるために必要なエネルギーを与えるために
再生用流体を加熱しなければならない場合には、
上記のようなプロセスに対する主要なエネルギー
要件は再生工程である。高い水濃度に対しては再
生をより頻繁に行わなければならないために、吸
着プロセスのエネルギー消費の非効率が代替プロ
セスと比較して著しくなる。これらの束縛によ
り、一般に、吸着乾燥プロセスの応用性は小濃度
の水は又はその他の理由から別法を実施できない
独自の用途に限定されている。
代替プロセスが吸着大量乾燥法よりも優秀性を
欠いている上記の用途の一つは、共沸混合物液体
の乾燥である。これらの混合物を処理するにあた
つては、単純蒸留よりもはるかに複雑で且つエネ
ルギーを要する抽出又は真空蒸留技術が要求され
る。それにもかかわらず、このような代替プロセ
スはいくつかの理由から液相吸着乾燥よりも一般
に好ましい。特に、連続プロセス操作が要求され
るときがその場合である。さらに詳しくいえば、
通常の経済的考慮から吸着剤の量並びに使用でき
る吸着剤床の数が制限される場合には、連続吸着
プロセスは必然的に比較的短い吸着及び再生サイ
クル時間を用いて運転される。しかして、各再生
工程中に各床から一床の空〓空間容積の供給原料
を除去しなければならないために生成物の回収率
が重要となる。液体は高いモル密度を有するの
で、吸着システムにおいて課された短いサイクル
時間内で移動させることは極めて困難である。
液相大量乾燥吸着プロセスに固有の困難の大部
分はそのサイクルを気相で運転することによつて
回避することができるけれども、供給原料の水濃
度が高いと、これまで吸着分離プロセスの安定性
が予測性に不利であると考えられていた別の現象
が生じる。この現象は当業者によりあらゆる犠牲
を払つて回避されていた。
この現象は、普通「クロスオーバー（乗り越
え）」と呼ばれており、吸着剤床における質量移
動前面と熱前面との相対的位置に関するものであ
る。本発明におけるような流体流れの吸着乾燥に
おいては、熱前面は水の吸着熱によつて作られ
る。ゼオライト吸着剤については、吸着した水１
1b（0.453Kg）ごとに約1800BTU（453.6Kg−cal）
発生する。この熱は、吸着カラムにおいて水で飽
和された吸着剤と活性化（又は部分的に活性化）
された吸着剤との間の界面領域である水質量移動
前面で発生する。低い水濃度（2.5重量％）の
場合は、その前面で発生した熱は、床内を水吸着
前面よりもはるかに高い速度で移動しつつあるキ
ヤリアー流体によつて該前面よりも先に運ばれ
る。これは生成物流体を供給流体よりも若干温く
させるかもしれないが、質量移動前面内の吸着動
力学に影響しない。また、高い水濃度（2.5〜50
重量％）の場合は、発生した熱は質量移動前面内
に残存している可能性があるか又は質量移動前面
の後方に留つている。そのような場合には吸着に
よる発熱によつて熱が生ずる速度は、その熱がキ
ヤリアー流体によつて質量移動前面から運ばれる
速度よりも大きい。即ち、質量移動前面が熱前面
を「乗り越える（クロスオーバーする）」のであ
る。その後では、吸着は供給温度よりも高い温度
で行われ、そして有効な水平衡容量の低下と質量
移動前面の延長との双方によつて水の除去に対す
る吸着剤の効率を減少させるのである。これは、
水を生成物中に早めに破過させよう。これらの場
合に、質量移動前面は不安定であつて、その挙動
は設計目的に対して予測することができない。
吸着床において質量移動前面の位置に対する熱
前面の概略的な位置を決定するにあたつては、下
記の簡単な方程式を用いることができる。
Ｒ＝（Xi−X0）／（Yi−Y0）×CP（ｇ）／Cp（ｓ） ここで、Ｒは「クロスオーバー比」であり、
Xiは質量移動前面の後方にある吸着質の供給濃
度と平衡している吸着剤の負荷量であつて、吸着
剤１ 1b（ｇ）当りの吸着質の1b（ｇ）数で表わ
され、X0は前段の再生工程の結果である質量移
動前面より先にある吸着剤の残存負荷量であつ
て、吸着質１ 1b（ｇ）当りの吸着質の1b（ｇ）
数で表わされ、Yiは流入（供給）吸着質の濃度
であつて、キヤリアー流体１ 1b（ｇ）当りの吸
着質の1b（ｇ）数で表わされ、Y0はX0と平衡して
いる床流出物の吸着質の濃度であつて、キヤリア
ー流体１ 1b（ｇ）当りの吸着質の1b（ｇ）数で
表わされ、CP（ｇ）はキヤリアー流体の熱容量で
あつて、BTU／流体 1b／〓（Kg−cal／流体
ｇ／℃）で表わされ、Cp（ｓ）は吸着床固体の熱
容量であつて、BTU／固体1b／〓（Kg−cal／固
体ｇ／℃）で表わされる。
しかして、ゼオライト吸着剤システムの場合
に、５よりも大きい「Ｒ」の値では、熱前面は質
量移動前面よりもはるかに先方にあり、したがつ
て通常は熱が吸着剤床を去つてから質量移動前面
の先端が床を去るのである。約１〜５の「Ｒ」の
値では、熱前面はこの先端と床内に作られた最初
の質量移動前面の化学量論的な点との間の質量移
動前面内に位置しており、また0.5〜１の値では
熱前面は最初の質量移動前面の化学量論的な点の
後方に位置している。また、システムの初期（開
始）床温度及び全圧もクロスオーバー比「Ｒ」に
わずかに影響を与える。
Ｒが＜５である吸着プロセスを運転すると、等
温吸着データから予測される動力学的吸着容量と
比較して吸着容量の低下が生じる。したがつて、
発生した熱は、高い局部的操作温度のために質量
移動前面を長くさせるし、また平衡容量をも低下
させる。また、発生した熱は、広いパルス又は狭
いスパイクとして吸着剤床中に分布するであろ
う。経験的に得られた最高温度は、「Ｒ」、吸着動
力学及び初期吸着剤条件の関数である。この温度
は、これらの極温における吸着剤の破壊の可能性
又は流体の化学反応のためにある最高レベルより
も低く保持されねばならない。
驚いたことに、「クロスオーバー」運転態様の
不利な結果にもかかわらず、有機化合物との混合
状態にあるものから水の大量式分離が、ゼオライ
トモレキユラーシーブに水成分を選択的に吸着さ
せることからなるプロセスを用いて商業的に実施
できることがここに発見された。この結果を達成
するために、本発明の方法は、発生した熱エネル
ギーを利用してより効率的な熱再生工程を創生さ
せることによつて回避しがたい非等温吸着工程の
非効率を十分以上に相殺させるものであつて、そ
の正味の効果は効率的な全プロセスサイクルであ
る。
したがつて、本発明の方法は、 (a) 少なくとも１種の有機分子種と混合状態で少
なくとも2.5重量％の水を含む供給原料を気相
で固定吸着床に該有機分子種の毛細管凝縮を防
止させる温度及び圧力下で通し、前記固定吸着
床には前記有機分子種を実質上排除させるのに
十分に小さい結晶質ゼオライトモレキユラーシ
ーブ吸着剤から本質上なる吸着剤体を収納して
あり、前記固定床内でその流出端部に向つて該
床に沿つて創生された水吸着質量移動前面とそ
れと同行又は追従する熱前面と該前面のいずれ
かの破過点に達しない所定の点まで移動させ、
前記水質量移動前面により接触されるモレキユ
ラーシーブ吸着剤の少なくともその部分は該前
面の接触前及び接触時に少なくとも約２重量
％、好ましくは少なくとも約５重量％の水を吸
着して含有しているものとし、そして前記モレ
キユラーシーブ吸着剤は、課された操作条件下
での水の吸着に対して、水質量移動前面との接
触時における水の吸着量よりも大きい容量を有
するものとし、 (b) 前記吸着床の流出端部から供給原料よりも低
い濃度の水を含有する生成物流れを回収し、 (c) 前記床への供給原料の流れを熱前面及び水質
量移動前面のいずれかの破過前に且つ該床から
熱エネルギーが実質上失われる前に停止し、前
記床へ本質上非収着性のパージガスを吸着工程
(a)の間に該床に入る供給原料の温度から約25〓
（13.8℃）以内の温度で且つそれと実質上同じ
圧力で向流方向に通すことを開始し、前記温度
及び圧力は前記供給原料の有機分子種の毛細管
凝縮を防止するのに十分なものとし、それによ
つて前記熱前面を前記床内を逆方向に移動させ
て吸着剤体から水を脱着させるのに利用し、 (d) 前記吸着剤上の水の吸着量が吸着工程(a)の開
始時と本質上同じになるまで床の向流パージを
続け、 (e) 吸着工程(a)を反復する ことからなる。
第１図に関して、吸着床は、唯一の吸着剤とし
て、約３Åの孔径を有するカリウム交換型ゼオラ
イトＡを含有する。５重量％の水を予め吸着させ
たこの吸着剤は、250〓（121℃）の温度で且つ
20psia（1.4Kg／cm2）の圧力下に床に供給される
190プルーフ（95重量％）エタノール供給原料か
ら水分を吸着するがしかしエタノールを排除す
る。課された条件下に床流出物中の水濃度が平衡
濃度を越えた点即ち水破過点は、約70分後に現わ
れた。このことは、第一吸着前面が形成されて床
の長さを通過したことを示す。吸着工程が続くに
つれて、流出物中の水濃度は約180分後に約6.4重
量％の第一最大値に極めて急速に増大し次いで約
２重量％の最小値に一層急速に低下し、ここで床
流出物中の水分量は再び方向を変えて最大の達成
可能な濃度即ち約7.5重量％の平衡点まで増加し
続ける。この挙動は、吸着工程間に熱前面と第一
水質量移動帯域とのクロスオーバーに基因する水
の二帯域不安定質量移動が起つたことを明確に示
す。この現象は、流出端に対する床長さに沿つた
それぞれ70％及び98％点における温度プロフアイ
ルのプロツトによつて更に立証される。小さく意
義のない熱パルスが直ちに形成されそして極めて
迅速に床を通りぬける。しかしながら、主要な熱
前面は水の質量移動前面の後方に残こり、そして
床り沿つた70％点では第一水質量移動帯域の化学
量論点が床を出る直前まで約470〓（243℃）の最
高温度に達しない。吸着工程の約165分後に、床
長さに沿つた98％点において流出物中の最大水濃
度及び最高温度に達するが、このことは、第一質
量移動帯域と比較した熱前面の同時的な又は僅か
に遅れた挙動を明らかに示す。
もしも第１図において床からの水の初期破過後
に即ち吸着工程の開始後約70分に450〓（232℃）
での非吸着性パージガスによる再生を直ちに且つ
向流方向で開始するならば、再生プロフアイルは
第２図のプロツトに示されるものである。内部床
温度ピークは、床を逆方向に進みそしてこの熱エ
ネルギーが吸着水の脱着に用いられるためにその
元の床温度に低下する。しかしながら、もし床の
熱エネルギーのかなりの量を第１図の吸着工程後
に周囲に逃出させると、温度プロフアイルは第３
図に示されるものである。
もしも第２及び第３図に示される両方の場合に
おいて同じ容量のパージガスを450〓（232℃）で
各々の床に供給するならば、再生を助成するため
に吸着熱上昇を使用するという利益は、各場合に
おいて後続の吸着工程に対する吸着剤床の有効容
量を比較することによつて明確に例示される。こ
れらの結果を実験条件と一緒に以下に示す。
再生 再生流量95〓においてH2Oで飽和した400SCFH
（11326SLH）のN2 再生入口温度 450〓（232℃） 再生圧 20psia（1.4Kg／cm2） 再生時間 270分 吸着 吸着剤床重量 38.2 1b（17.3Kg） カラム直径 3in（7.6cm） 共沸混合物の供給流量 200c.c.／分 共沸混合物の水分濃度 7.58wt％ 供給温度 250〓（121℃） 供給圧 20psia（1.4Kg／cm2） 水破過時間 吸着熱上昇利益あり 60分 吸着熱上昇利益なし 35分 本明細書における用語「質量移動前面」、「熱前
面」及び「破過」は、吸着−分離分野における一
般的な意味を持つ。「質量移動前面」は、質量移
動帯領における吸着性成分の流動濃度又は吸着剤
吸着プロフアイルである。移動帯域における吸着
質吸着量は、吸着性成分の流動相濃度の線関数で
ある。同様に、熱前面は、吸着性成分（本発明で
は水）の吸着熱によつて発生される吸着剤の最高
温度プロフアイルである。破過は、質量移動前面
又は熱前面の先端が床の流出端に達したときに起
ると言われている。しかしながら、破過は、任意
に定義されており、そして流出生成分中の最低の
検出可能な濃度又は温度と又はこれらのパラメー
ターにおける最大許容可能な増大と定義すること
ができる。本法では後者の基準が適用される。
用いられる結晶質ゼオライトモレキユラーシー
ブの特定の種類は特に厳密な因子ではない。しか
しながら、いずれの場合でも、これは、温度及び
圧力のプロセス条件下に２重量％よりも多く好ま
しくは５重量％よりも多くの水分を吸着すること
ができるべきでありそしてこれらの条件下に供給
原料中の他の成分の本質上全部を吸着から実質上
排除すべきである。当業者には容易に理解される
ように、水以外のかかる物質の有意の吸着は、第
二質量移動前面及び熱前面の形成によつて又はゼ
オライト上で一部分分解してコークス形成により
その吸着容量を減じることによつてプロセスの中
断を引き起こす場合がある。かくして、本法のす
べての供給原料に対してカリウム陽イオン型ゼオ
ライトＡの如き約３Åの有効孔径を有するゼオラ
イトが好適であるが、しかし有機成分がベンゼン
の如き比較的大きい分子である場合には、ゼオラ
イトＡ、ゼオライトＦ、ゼオライトＤ、ゼオライ
トＷ、ゼオライトα、ゼオライトphi、モルデナ
イト、エリオナイト、クリノプチロライト及びチ
ヤバザイトの各種陽イオン型のものの如きいわゆ
る小孔ゼオライトのどれでも適宜用いることがで
きる。合成及び天然産の両方のゼオライトについ
ての包括的な表は、デイー・ダブリユ・ブレツク
氏の“ゼオライト・モレキユラ・シーブス”（ジ
ヨン・ウイリー・アンド・サンズ、ニユーヨーク
州ニユーヨーク市（1974））に記載されている。
本法の供給原料を処理する際に普遍的な適応性を
持つゼオライト種は、孔径が約３Åであるカリウ
ム交換型ゼオライトＡである。その上、ゼオライ
トＡの構造は、水の吸着に対する極めて大きい容
量を有する。有機成分がエタノール又はそれより
高級のアルコールであるようなものを含めてたい
ていの供給原料に対して、ユニオン・カーバイ
ド・コーポレーシヨンの商品名“AW−300”の
下に市場で入手可能なもののような小孔モルデナ
イト特に鉱物型のものも極めて有効であり、そし
てそれが好ましい吸着剤である。
適当に処理される供給原料は、少なくとも2.5
重量％の水分を含有する水と１種以上の有機化合
物との任意の混合物である。好ましい供給原料
は、慣用の蒸留技術によつて脱水させることがで
きないようなもの、即ち、水性共沸混合物である
か又は各成分の相対割合の適当な変更によつて共
沸混合物を形成することができるものである。こ
のような混合物は、有機成分がエタノール、イソ
プロパノール、sec−ブタノール、ｔ−ブタノー
ル、アリルアルコール、ベンゼン、トルエン、ジ
エチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、エチ
レンクロリド、ぎ酸ｎ−プロピル、酢酸エチル、
プロピオン酸メチル、イソ酪酸エチル、硝酸ｎ−
プロピル、メチルエチルケトン、ぎ酸及びピリジ
ンであるようなものを包含する。特に好ましい供
給原料は、２〜５個の炭素原子を有する１種以上
の第一アルコールと水との混合物であつてその水
含量が2.5〜約20重量％であるものである。約20
重量％よりも上の水含量では、吸着−脱着サイク
ルは望ましくない程に短かくなりそして床におけ
る熱上昇ピークも好ましい限度を越えて高くな
る。特に好ましい供給原料は、約3.5容量％（4.4
〜14.3重量％）の水分を含有するエタノール−水
混合物である。
吸着工程に対する温度及び圧力条件は、供給原
料を気相状態に維持し且つ床における有機成分の
毛細管凝縮を防止するように選定されなければな
らない。供給原料の温度は、約１気圧（絶対）か
ら約100psia（７Kg／cm2）までの範囲内の所定の対
応する圧力において約200〜450〓（93〜232℃）
の範囲内にするのが好ましい。それよりも高い圧
力では、供給原料の密度は熱前面を強制的に水の
質量移動前面より先り進めさせるのに十分なだけ
高くなるのが可能である。向流パージ脱着工程の
間に、床り入る非収着性パージガスの温度は約
200〜475〓（93〜246℃）であつてよく、そして
好ましくは吸着間における供給原料の温度から25
〓（13.8℃）以内である。吸着−脱着サイクルは
好ましくは等圧的又はほとんど等圧的であり、即
ち、脱着工程は圧力スイング式よりもむしろ本質
上熱スイング式である。
本法の脱着−再生段階に用いられるパージガス
は、ゼオライト吸着剤に対して有害でなく、課さ
れた条件下で供給原料中の成分と目立つ程に反応
せずしかもゼオライトによつて目立つ程に吸着さ
れない任意の気相化合物であつてよい。パージガ
スの非吸着性は、分子寸法に基づく排除によるか
又はそれとゼオライトとの間における弱い吸着力
によるものである。かくして、先の吸着工程から
の精製生成物を用いることができ、又はそして好
ましくは、窒素、水素、ヘリウム、二酸化炭素又
はメタンの如き通常ガス状の外部からの媒体が使
用される。
パージ脱着工程を実施するに当つては、再生床
は、サイクルのその後の吸着工程間に展開する水
の質量移動全面によつて接触されるモレキユラー
シーブ吸着剤のその部分が接触前に又はそのとき
に少なくとも約２好ましくは少なくとも約５重量
％の水を含有するようにするのに十分な残留吸着
水を含有することが重要である。従つて、床全体
が均一な水吸着量を有することは必須ではなく、
そして実際に実用上のこととしてそれは有してい
ない。吸着間における床の出口端における水の吸
着量は生成物中の水の濃度を決定するので、水の
質量移動全面が実際に通過する吸着剤が不当に高
い熱ピークを防止するのに必要な水吸着量を含有
するのを確実にしながら、床の長さに沿つて水の
質量移動全面が達する点を越えては水吸着量を最
小限にする態様で向流パージ脱着を実施すること
が有益となる場合がある。
本法を、添付図面の第４図に記載する次の特定
の具体例によつて例示する。
例 １ 第４図に示される吸着系について説明すると、
吸着床１８及び２８は、それぞれ、ここで用いる
プロセス条件下に500万ガロン（4100 1b（1859
Kg／hr）の190プルーフ（95容量％）エタノール
供給原料を199プルーフ（99.5容量％）エタノー
ル生成物に脱水することができる5100 1b（2313
Kg）の3A型ゼオライトの1/8in（0.32cm）ペレツト
を充填される。供給原料である190プルーフ（95
容量％）エタノールは99.4 lb（45Kg）モル／hrの
量で管路１０を経て系に供給されて熱交換器１２
に入り、そこで温度は300〓（149℃）に上昇さ
れ、その後に供給原料は管路１４、弁１６次いで
床１８に送られる。最近のパージ再生の結果とし
て、床１８にある吸着剤は、11.5重量％の残留水
吸収量を含有する。系全体の圧力は約40psia（2.8
Kg／cm2）である。床１８において、供給原料中の
水分は、その中を上方に移動する質量移動前面を
形成しながら吸着される。その質量移動前面のう
しろにおける水吸着量は約17重量％であり、その
結果約100〓（55.5℃）の有意な熱上昇が生じ、
これによつて水の質量移動前面に僅かに追従する
熱前面の形成がもたらされる。床１８における吸
着工程は約15分間続けられ、この間に生成物であ
る199プルーフ（99.5容量％）エタノールは床流
出物として管路２０、弁２２、管路２６及び熱交
換器１２を経て回収される。15分間の吸着工程
（この期間には、水の質量移動前面及び熱前面の
どちらも床１８を破過しない）の終りに、供給原
料は、管路１４及び弁３０を経て床２８へ方向を
転換される。そこで、床１８は、先の15分間に床
２８が行われたと同じ態様で再生される。再生工
程の開始時には、床２８はこの点において床１８
と同じ状態にある。再生は、管路３２を経て系に
導入されるパージガスとしてCO2を使用して達成
される。また、管路３２は、必要時に補給パージ
ガスを操作系に導入するための手段とても役に立
つ。パージガスは送風機３４によつて40psia（2.8
Kg／cm2）の圧力にされて管路３６を経て加熱器３
８に送られそこでその温度は300〓（149℃）に上
昇され、次いでパージガスは管路４０及び弁４２
を経て床２８に該床への供給原料流れの流れ方向
に対して向流の流れ方向で送られる。CO2パージ
ガス流れの初期作用は、床の空間をフラツシング
しその後にゼオライト吸着剤を一部分脱着するこ
とである。パージガス及び脱着された水は弁４４
及び管路４６を経て床２８を出て冷却器４８に送
られ、ここで温度は95〓（35℃）に低げられそし
て水は凝縮されてノツクアウト５０に集められ
る。水は系から管路５２を経て抜き取られ、そし
てCO2−水蒸気混合物は管路５４を経て送風機３
４に再循環され、300〓（149℃）に再加熱され、
再び床２８をパージするのに用いられる。パージ
ループを通るCO2の流量は490モル／hrである。
パージ再生段階は、吸着段階の場合におけるよう
に15分である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、190プルーフ（95容量％）エタノー
ルを脱水するのに用いた吸着床からの流出物中の
含水量の時間に応じた変動を示すプロツトであ
る。吸着剤床の長さに沿つた２つの位置の時間に
応じた温度プロフアイルも示されている。第２図
は、第１図の床を360分の吸着工程の直後に加熱
パージガスで向流的に再生したときの該床の温度
プロフアイルを示すプロツトである。第３図は、
第１図の床を第３図におけるようにして但し温度
ピークを床の外部周囲に消散させて再生したとき
の該床の温度プロフアイルを示すプロツトであ
る。第４図は本発明の典型的なプロセス具体例を
示すフローシートであつて、１０は供給原料の導
入管、１２は熱交換器、１８，２８は吸着床であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 少なくとも１種の有機分子種と混合状態
    で少なくとも2.5重量％の水を含む供給原料を
    気相で固定吸着床に該有機分子種の毛細管凝縮
    を防止させる温度及び圧力下で通し、前記固定
    吸着床には前記有機分子種を実質上排除させる
    のに十分に小さい結晶質ゼオライトモレキユラ
    ーシーブ吸着剤から本質上なる吸着剤体を収納
    してあり、前記固定床内でその流出端部に向つ
    て該床に沿つて創生された水吸着質量移動前面
    とそれと同行又は追従する熱前面を該前面のい
    ずれかの破過点に達しない所定の点まで移動さ
    せ、前記水質量移動前面により接触されるモレ
    キユラーシーブ吸着剤の少なくともその部分は
    該前面の接触前及び接触時において少なくとも
    約２重量％の水を吸着して含有しているものと
    し、そして前記モレキユラーシーブ吸着剤は、
    課された操作条件下での水の吸着に対して、水
    質量移動前面との接触時における水の吸着量よ
    りも大きい容量を有するものとし、 (b) 前記吸着床の流出端部から供給原料よりも低
    い濃度の水を含有する生成物流れを回収し、 (c) 前記床への供給原料の流れを熱前面及び水質
    量移動前面のいずれかの破過前に且つ該床から
    熱エネルギーが実質上失われる前に停止し、前
    記床へ本質上非収着性のパージガスを吸着工程
    (a)の間に該床に入る供給原料の温度から約25〓
    （13.8℃）以内の温度で且つそれと実質上同じ
    圧力で向流方向に通すことを開始し、前記温度
    及び圧力は前記供給原料の有機分子種の毛細管
    凝縮を防止するのに十分なものとし、それによ
    つて前記熱前面を前記床内を逆方向に移動させ
    て吸着剤体から水を脱着させるのに利用し、 (d) 前記吸着剤上の水の吸着量が吸着工程(a)の開
    始時と本質上同じになるまで床の向流パージを
    続け、 (e) 吸着工程(a)を反復する ことからなる吸着分離方法。 ２ 供給原料が水と共沸混合物を形成できる有機
    分子種との混合物である特許請求の範囲第１項記
    載の方法。 ３ 供給原料が共沸混合物である特許請求の範囲
    第１項記載の方法。 ４ 有機分子種が２〜５個の炭素原子を含有する
    第一アルコールである特許請求の範囲第１項記載
    の方法。 ５ 有機分子種がエタノール及びイソプロパノー
    ルよりなる群から選ばれるものである特許請求の
    範囲第２項記載の方法。 ６ 有機分子種がエタノール及びイソプロパノー
    ルよりなる群から選ばれるものである特許請求の
    範囲第３項記載の方法。 ７ 吸着床に入る供給原料の温度が200〓〜450〓
    （93〜232℃）の範囲内にあり、圧力が約１〜約
    6.8気圧の範囲内にある特許請求の範囲第４項記
    載の方法。 ８ ゼオライトモレキユラーシーブ吸着剤がモル
    デナイト結晶構造を有するゼオライトである特許
    請求の範囲第７項記載の方法。 ９ ゼオライトモレキユラーシーブ吸着剤が約３
    Åの細孔直径を有するＡ型ゼオライトである特許
    請求の範囲第７項記載の方法。 １０ 供給原料が水とエタノールとから本質上な
    る混合物であつて、その水分が全混合物の５〜12
    容量％である特許請求の範囲第７項記載の方法。
JP57071596A 1981-05-01 1982-04-30 吸着分離方法 Granted JPS588535A (ja)

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