Lineární a rozvětvené parafiny lze oddělit zeolitovým molekulárním sítem. Parafíny mají různé aplikace a hodnoty v petrochemii a navazujících čistých chemikáliích a separací lineárních a rozvětvených parafinů lze dosáhnout vyšší účinnosti průmyslového využití a ekonomických výhod.
Proč oddělovat lineární a rozvětvené parafíny?
Lineární parafíny (také známé jako normální alkany nebo n{0}}parafiny) a rozvětvené parafíny (také nazývané izomerní alkany nebo i-parafiny) jsou důležitou surovinou v petrochemickém průmyslu a jejich separace má velký význam pro výrobu vysoce kvalitních paliv a chemických surovin.
U lineárních parafínů mají vyšší body varu a nižší oktanová čísla (proti-explozi). Jsou vhodnější jako chemické suroviny, jako je krakování za účelem výroby etylenu a propylenu, syntéza povrchově aktivních látek, příprava normálních alkanových rozpouštědel a speciálních chemikálií atd.
U rozvětvených parafinů mají nižší body varu, vyšší oktanová čísla a dokonalejší spalování. Jsou vhodnější jako složky paliva, jako je přimíchávání benzínu ke zvýšení oktanového čísla, letecké palivo a čisté palivo atd.
Jak oddělit lineární a rozvětvené parafíny?
Jak je známo, kritické průměry molekul lineárního parafinu jsou 4,9 angstromů, zatímco průměry rozvětveného parafinu jsou větší než 5 angstromů. K separaci lineárních a rozvětvených parafinů tedy můžeme využít sterický efekt zeolitových molekulových sít typu 5A.
Normální parafíny (jako je n-butan a n{1}}hexan) mají lineární struktury a jsou menší a tenčí, takže mohou vstupovat do pórů molekulárního síta typu 5A. A izomerní parafíny (jako je iso{4}}butan a iso{5}}hexan) mají rozvětvené struktury, větší molekulární objemy nebo nepravidelné tvary a nemohou vstoupit do pórů molekulárního síta typu 5A.
Když molekuly parafínu vstoupí do molekulových sít, normální parafiny jsou adsorbovány molekulovými síty 5A; izomerní parafiny nemohou vstupovat do pórů a zůstávají v plynné nebo kapalné fázi. Tímto způsobem mohou být normální parafiny a izomerní parafiny separovány pomocí 5A molekulových sít.
Molekulární síta pro oddělování lineárních a rozvětvených parafinů
Je zřejmé, že zeolitové molekulární síto typu 5A je ideální pro separaci lineárních a rozvětvených parafinů. Velikost pórů molekulárního síta 5A je jen asi 5 angstromů. Vzhledem k jejich velké velikosti a vysoké sterické zábrany nemohou rozvětvené parafiny vstoupit do pórů molekulárního síta 5A a nebudou tak adsorbovány.
Použití zeolitového molekulárního síta typu 5A k separaci lineárních a rozvětvených parafinů může produkovat vysoce čisté lineární parafinové suroviny (jako je n-pentan a n-hexan) a také zlepšit selektivitu izomerace.