с целью снижения загрязнения экстракта и рафината десорбент применяют в качестве материала для промывки и ректификации между зонами адсорбции и десорбции. При противоточных процессах твердое вещество сначала контактирует с сырьем в зоне адсорбции, затем твердое вещество выделяют и приводят в контакт с жидкостью, содержащей десорбент, с целью удаления сырья из пространства между частицами адсорбента. Твердые частицы почти не содержат сырьевой смеси, но содержат десорбент. Твердые частицы затем пропускают в зону десорбции, где адсорбент контактирует с десорбентом, который замещает избирательно адсорбированный компонент исходного сырья из адсорбента и позволяет извлекать смесь (экстракционную), содержащую десорбент и избирательно адсорбированный компонент сырья. Твердые частицы, покидающие зону десорбции, содержат только чистый десорбент, и их после выхода из зоны десорбции пропускают во вторую зону ректификации или промывки, в которой адсорбент контактирует с рафинатом, поступающим из следующей зоны адсорбции с целью замещения десорбента, находящегося между частицами адсорбента. Этот десорбент возвращают в зону десорбции. Адсорбент затем поступает в зону адсорбции, где сырье контактирует с адсорбентом, и весь описываемый цикл повторяют. При таких операциях с использованием противотока обычно не имеет место адсорбционное равновесие. В качестве исходного сырья для процесса адсорбционного разделения согласно изобретению можно использовать Св-ароматические углеводороды, содержащие ортоксилол, метаксилол, параксилол и этилбензол. Сырье может содержать небольшие количества парафинов, олефинов, нафтенов и других углеводородов. Условия адсорбции: температура 80-350, предпочтительно 40-250°С, и давление от атмосферного до 42, предпочтительно от атмосферного до 27 атм. На стадии адсорбции сырье можно применять как в жидкой, так и паровой фазе; однако рекомендуется применять жидкую фазу для снижения температуры процесса. Условия десорбции аналогичны, но десорбция может происходить либо при снижении давления, либо при повыщении температуры. Предпочтительно, чтобы десорбция и адсорбция проходили при одной и той же температуре и в жидкой фазе. Способ согласно изобретению предполагает, что как рафинат, так и поток экстракта можно фракционировать, экстракт можно разделять на относительно чистый десорбент и относительно чистый избирательно адсорбированный компонент потока сырья. Поток рафината можно направить на фракционирование, при котором рафинат разделяется на концентрированный поток десор.бента и поток менее избирательно удерживаемых ком510 J5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 понентов сырья. Относительно очищенный десорбент, находящийся как в рафинате, так и в экстракте, можно повторно использовать в процессе. Поток рафината можно пропускать в зону изомеризации с получением компонента, адсорбирующегося более избирательно. Адсорбенты, которые можно применять по способу, обычно относятся к кристаллическим алюмосиликатным цеолитам и могут включать как природные, так и синтетические алюмосиликаты. В гидрированной форме кристаллический алюмосиликат может быть представлен формулой М2/пО : АиОз: YH,O где М-катион, который балансирует электровалентность тетраэдра, и в общем относится к обменным катионным ситам; п - валентность катиона; W-моли двуокиси кремния; Y - моли воды. Рекомендуется применять молекулярные сита типа цеолит X и цеолит Y. Предлагаемые адсорбенты включают не только натриевую форму цеолитов X и У, но также кристаллические материалы, полученные из таких цеолитов посредство.м полного или частичного замещения натриевого катиона на другие. Катионы, которые можно использовать в кристаллических алюмосиликатных адсорбентах, включают катионы металлов групп IA, НА и IB. В качестве катионов, обладающих предпочтительной избирательностью для параксилола (п-КС) в отношении этилбензола (ЭБ) можно назвать литий, натрий, калий, рубидий, цезий, бериллий, магний, кальций, стронций, барий, серебро, марганец, кадмий и медь. Эти катионы можно применять в адсорбционных разделительных процессах, при которых происходит разделение только п-КС и ЭБ. Для разделения л-КС и ЭБ особенно рекомендуются следующие сочетания катионов: калий и барий, калий и бериллий, калий и магний, рубидий и барий, цезий и барий, медь и кадмий, медь и серебро, цинк и серебро, медь и калий. Катионы, обладающие преимущественной избирательностью для разделения П-К.С, включают калий, барий, натрий, серебро в отдельности или в сочетании. Среди таких пар катионов наиболее предпочтительными являются калий и барий, калий и бериллий, калий и магний, калий и рубидий, калий и цезий, барий и рубидий, цезий и барий, медь и калий. В общем метаксилол и ортоксилол ведут себя в данном случае аналогично. Поэтому молекулярные сита, избирательные по п-КС в сравнении с М-К.С являются избирательными для л-КС и в отношении о-КС. В связи с этим для смесей л-КС и о-КС можно применять катион или пары катионов, дающие положительные результаты по избирательности/г-КС и лг-КС.
Если ЭБ присутствует в смеси либо с м-КС, либо с о-КС, то молекулярные сита должны обладать способностью разделять п-КС от ж-КС, о-КС и ДЭБ. Если в цеолитном адсорбенте применять единичный катион, предпочтительную избирательность П-К.С по отношению к ЭБ, лг-Кс и о-КС показывают калий, барий, натрий и серебро. Катионы, приведенные выше, можно применять также в сочетании, поскольку все они независимо друг от друга показывают избирательность для л-КС по отношению ко всем изомерам ксилола и ЭБ.
Десорбенты, которые можно применять в соответствии с изобретением, включают изомеры ДЭБ, а именно - п-ДЭБ, м-Д,ЭБ и о-ДЭБ вместе с небольшими количествами бутилбензолов. Рекомендуется применять десорбент, содержаший преимушественно п-ДЭБ. При использовании в десорбентах смеси ДЭБ-ов она обычно содержит, об. %: лг-ДЭБа 60; о-ДЭБа 7 и ге-Д7Б 26 вместе с 7 об. % бутилбензолов. С десорбентами могут быть применены разбавители - насышенные углеводороды, в том числе парафиновые углеводороды и циклопарафины, а также карбоциклические соединения. Типичные разбавители из группы насыщенных парафинов состоят из парафинов нормального или изостроения, содержащих 4-20, предпочтительно 4-10 атомов углерода в молекуле.
В качестве циклопарафинов можно применять циклогексан, циклопентаны и их изопроизводные. Карбоциклические соединения включают декалин и -производные декалины, содержащие цепи мзо-строения, причем они являются более предпочтительными разбавителями.
Пример 1. В данном примере использованы условия неравновесной адсорбции во время адсорбции с применением десорбента, содержащего п-ДЭБ. В некоторых случаях в качестве десорбента применяют п-ДЭБ, разбавленный в декалине или изооктане. В других случаях применяют десорбент, содержащий п-ДЭБ вместе с другими изомерами ДЭБа и бутилбензола. В табл. 1 указаны
Таблица 1
различные составы десорбентов, применяемые в данном примере.
Аппаратура для испытания адсорбента и различных десорбентов состоит из адсорбера, содержащего 70 мл адсорбента в колонне длиной 1,8 м с наружным диаметром 0,94 см, изготовленного из меди. Состав потока на выходе определяют методом газовой хроматографии. В том случае, когда известны скорость потока и его состав, можно определять избирательность для любого из двух данных компонентов.
Десорбент пропускают непрерывно при номинальной объемной скорости жидкости
(ОСЖИ) или при скорости сырьевой жидкости 1,17 мл/мин на объем адсорбента. Поток десорбента приостанавливают и сырье поступает с интервалами в 10 мин при ОСЖИ, равной 1. Поток десорбента затем возобновляют при ОСЖИ, равной 1, и продолжают до элюирования всего потока Сз-ароматики из колонны.
Применяют три типа сырья. Исходное сырье содержит различные количества отдельных десорбентов. Состав сырья указан в табл. 2. Исходное сырье А можно удалять с применением разбавителя, который имеет плотность более близкую к плотности Cs-apoматики и десорбента п-ДЭБ.
Исходное сырье содержит изомеры ДЭБа вместе с другими Сю-соединениями.
Для хроматографического анализа применяют н-нонан в качестве трасера для определения начала элюирования потока исходного сырья. н-Понан не оказывает какого-либо влияния на избирательность или на скорость потока.
Таблица 2
Применяют 4 различных адсорбента. Для всех случаев применяют цеолиты типа X, содержащие обменные катионы бария и калия, отличающиеся соотношением Ва и Са и природой цеолита.
Некоторые адсорбенты были синтезированы специально для получения цеолитов, применяемых для разделения ксилолов, и некоторые из них представляют собой широко распространенные натриевые адсорбенты типа X.
Этот пример ограничивается бариевыми и калиевыми ионообменными цеолитами тииа X. Тот же эффект получают лри использовании пеолита типа Y как с барием, так и с калием.
Все вышеуказанные катионообменные формы цеолитов типов X и Y себя точно также, как бариевые и калиевые обменные цеолиты.
Десорбеиты, точка кипения которых выше точки кипения исходной Св-ароматики, имеющие ароматический характер, за исключением ДЭБа, являются в обш,ем худшими десорбептами для неравновесных процессов .адсорбции, поскольку они обладают либо меньшей способностью десорбировать, либо прочио удерживаются на цеолите.
Таким образом, десорбент может ухудшать избирательность адсорбента во время неравновесного процесса.
В табл. 3 приведены аналитические данные для четырех адсорбентов.
Таблица 3
Значительная часть испытаний была проделана с применением исходного сырья А и десорбента Е. Эти испытания показывают.
Для опытов применяют экспериментальную установку, моделирующую проведение операций в подвижном слое. Аппарат содержит 24 расположенные в ряд камеры с ситами объе.мом 44 мл каждая. Общий объем аппарата ляртавляет 1056 мл. Камеры соединены межчто имеет место разделение, хотя результаты процесса с применением в качестве десорбента п-ДЭБ и декалина ухудшаются. Ухудшение вызвано различиями в плотности изооктана по сравнению с я-ДЭБом и Сз-ароматическими углеводородами.
Другие восемь опытов проведены с применением различного исходного сырья и десорбентов. Все данные для опытов 1-8 примера получены в условиях неравновесной адсорбции.
Результаты этих опытов приведены в табл. 4 (температура олыта 150°С).
Из данных, приведенных в табл. 4, видно,
что лучшие по избирательности результаты
получены для л-КС по отношению к ЭБ,
.и-КС и о-КС во всех опытах, за исключеиием опыта 4.
Опыты 1, 3, 5 и 7 показывают, что смесь ДЭБ-ов можно применять в качестве десорбептов в неравновесном -процессе. Улучшение видно в обшей избирательности при применении только п-ДЭБа в смеси с декалином. Это неожиданно, поскольку применяют только 10 об. % л-ДЭБа (опыты 2, 4, 6 и 8) по сравнению с худшими результатами, полученными при использовании десорбента, содержаШего большее абсолютное количество «-ДЭБа (25,6 об. % ДЭБа в смеси с ДЭБом в опытах 1, 3, 5 и 7).
Хорошие результаты получены для адсорбентов с низким соотношением бария к калию, а именно адсорбентов 1 и 4.
Можно ожидать, что такие же общие результаты будут получены с -применением адсорбентов, содержащих другие катионы, приведенные выше. Влияние п-ДЭБа в качестве десорбентного материала или компонента десорбента приводит к таким же результатам. Пример 2. В примере приведены три опыта, показывающие результаты применения десорбентов ДЭБа и декалина по сравнению со смесью ДЭБов.
Таблица 4
ду собой трубками небольшого диаметра, а также вспомогательными линиями, ведущими к шаровому затвору. Шаровой затвор имеет отверстия, соединенные вспомогательными линиями, с входящими и отводящими трубами. Посредством манипулирования щарового
