ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Разделение фракции насыщенных углеводородов на синтетических цеолитах из "Практикум по нефтехимическому синтезу Издание 2" Адсорбционное разделение различных жидких и газовых смесей получило широкое применение в промышленности. Адсорбцией называется процесс поглощения газов, паров или жидкостей поверхностью твердых тел, называемых адсорбентами, в результате сил притяжения между молекулами адсорбента и адсорбируемого вещества. Процесс адсорбционного разделения основан на различной задерживающей способности адсорбентов по отношению к отдельным компонентам смеси. [c.37] Емкость молекулярных сит гораздо больше емкости обычных адсорбентов. Например, по отношению к воде емкость молекулярного сита с порами диаметром 40 нм в 5 раз больше емкости силикагеля и алюмогеля, причем адсорбция может протекать при более высоких температурах (до 100°С). [c.38] Молекулярные сита выпускают с порами диаметром 40, 50, 100 и 130 нм с кристаллической решеткой типа А и X, например СаА (50 нм) и СаХ (100 нм). Разделение на молекулярных ситах осуществляют, как обычно, при помощи слоя адсорбента. Молекулы, достаточно малые для проникновения в поры, задерживаются в них, а более крупные проходят мимо слоя. Так, смесь молекул этана и пропана диаметром 40 и 49 нм соответственно разделяют на адсорбенте с диаметром пор 40 нм. Адсорбент с порами 50 нм адсорбирует углеводороды с прямой цепью, например к-гексан, и не задерживает разветвленные (изогексан) и циклические (бензол и циклогексан), так как диаметр их молекул больше 50 нм. [c.38] Молекулярные сита обладают большим сродством к полярным молекулам по сравнению с неполярными при одинаковых размерах пор, например H2S, СО2, спирту и особенно к воде и предпочтительно удерживают непредельные углеводороды по сравнению с предельными. [c.38] Регенерация цеолита сводится к их нагреву и продувке воздухом. Они могут применяться многократно. Одним из возможных направлений применения молекулярных сит является повышение октановых чисел бензинов. Так, при пропускании бензина через молекулярные сита задерживаются парафиновые углеводороды нормального строения, вследствие чего значительно возрастает октановое число. Молекулярные сита можно применять для разделения трудно разделяемых углеводородных смесей, осушки газов и жидкостей, очистки углеводородных газов от сероводорода и низших меркаптанов и др. [c.38] Опыт проводят на установке, схема которой представлена на рис. 9. [c.39] В адсорбционную колонку (высота 350 мм, диаметр 12 мм) загружают небольшими порциями 25 г цеолита, утрамбовывая его постукиванием. Каждую порцию цеолита после загрузки просушивают в колонке. Для этого создают вакуум с помощью вакуумного насоса до остаточного давления 0,13—0,40 кПа и включают обогрев колонки. Температуру постепенно поднимают до 150—200 °С и поддерживают до тех пор, пока не прекратится выделение паров воды. Затем температуру повышают до 350 °С и поддерживают в течение 20—40 мин, после чего обогрев выключают и дают адсорбенту охладиться в вакууме до комнатной температуры. Только после этого вакуум выключают. [c.39] Основная масса неадсорбированных углеводородов выделяется быстро, затем скорость замедляется. Только после того как выделение углеводородов изостроения будет полным, сливают неадсорбированные углеводороды (изооктан) из приемника 3. Для этого краны Л и Л закрывают, а трехходовый кран С поворачивают так, чтобы одновременно отключить нижний приемник от системы и соединить его с атмосферой (кран А открыт). Затем открывают кран В и сливают углеводороды изостроения в приемник 3. Краном С отключают систему от атмосферы (кран б — закрыт кран Л, Л —открыты). Включают вакуумный насос и в нижнем приемнике 3 создают остаточное давление 0,13—0,66 кПа. [c.40] Для десорбции адсорбированных углеводородов включают обогрев колонки и температуру доводят до 350 °С. После отбора насыщенных углеводородов нормального строения (н-гептан) производят регенерацию сорбента. Для этой цели сорбент выдерживают в течение 30—40 мин при той же температуре (350°С) и остаточном давлении 0,13—0,66 кПа. Не выключая вакуума, выключают обогрев колонки и дают сорбенту охладиться до комнатной температуры, после чего выключают вакуум. [c.40] Форма записи результатов опыта приведена в табл. 5. [c.40] Порядок проведения опыта определения содержания насыщенных углеводородов нормального строения в бензиновых фракциях аналогичен описанному выше. [c.40] Показатели преломления выделенных фракций соответствуют показателям преломления м-гептана и изооктана. [c.41] Вернуться к основной статье