Линейные и разветвленные парафины можно разделить с помощью цеолитового молекулярного сита. Парафины имеют различное применение и ценность в нефтехимии и последующей тонкой химии, а разделение линейных и разветвленных парафинов может обеспечить более высокую эффективность промышленного использования и экономические выгоды.
Зачем разделять линейные и разветвленные парафины?
Линейные парафины (также известные как нормальные алканы или н-парафины) и разветвленные парафины (также называемые изомерными алканами или и-парафины) являются важным сырьем в нефтехимической промышленности, и их разделение имеет большое значение для производства высококачественного топлива и химического сырья.
Линейные парафины имеют более высокие температуры кипения и более низкие октановые числа (защитные-взрывоопасные характеристики). Они больше подходят в качестве химического сырья, например, при крекинге с получением этилена и пропилена, синтезе поверхностно-активных веществ, приготовлении обычных алкановых растворителей и специальных химикатов и т. д.
Разветвленные парафины имеют более низкие температуры кипения, более высокие октановые числа и более полное сгорание. Они больше подходят в качестве компонентов топлива, например, бензиновых смесей для повышения октанового числа, авиационного топлива, чистого топлива и т. д.
Как разделить линейные и разветвленные парафины?
Как известно, критические диаметры линейных молекул парафина составляют 4,9 ангстрем, а диаметры разветвленных молекул парафина превышают 5 ангстрем. Таким образом, мы можем использовать стерический эффект молекулярных сит из цеолита типа 5А для разделения линейных и разветвленных парафинов.
Обычные парафины (такие как н-бутан и н-гексан) имеют линейную структуру, меньше и тоньше по размеру, поэтому они могут проникать в поры молекулярных сит типа 5А. А изомерные парафины (такие как изо-бутан и изо-гексан) имеют разветвленную структуру, большие молекулярные объемы или неправильную форму и не могут проникать в поры молекулярных сит типа 5А.
Когда молекулы парафина попадают в молекулярные сита, нормальные парафины адсорбируются молекулярными ситами 5А; изомерные парафины не могут проникнуть в поры и остаются в газовой или жидкой фазе. Таким образом, нормальные парафины и изомерные парафины можно разделить с помощью молекулярных сит 5А.
Молекулярные сита для разделения линейных и разветвленных парафинов
Очевидно, что цеолитное молекулярное сито типа 5А идеально подходит для разделения линейных и разветвленных парафинов. Размер пор молекулярного сита 5А составляет всего около 5 ангстрем. Из-за большого размера и высоких стерических затруднений разветвленные парафины не могут проникнуть в поры молекулярного сита 5А и, следовательно, не будут адсорбироваться.
Использование цеолитового молекулярного сита типа 5А для разделения линейных и разветвленных парафинов позволяет получать исходное сырье для линейных парафинов высокой чистоты (например, н-пентан и н-гексан), а также улучшить селективность изомеризации.
