Le paraffine lineari e ramificate possono essere separate mediante setaccio molecolare zeolite. Le paraffine hanno applicazioni e valori diversi nei prodotti petrolchimici e nella chimica fine a valle e la separazione delle paraffine lineari e ramificate può ottenere una maggiore efficienza di utilizzo industriale e vantaggi economici.
Perché separare le paraffine lineari e ramificate?
Le paraffine lineari (note anche come alcani normali o n-paraffine) e le paraffine ramificate (chiamate anche alcani isomerici o i-paraffine) sono materie prime importanti nell'industria petrolchimica e la loro separazione è di grande importanza per la produzione di combustibili e materie prime chimiche di alta qualità.
Le paraffine lineari hanno punti di ebollizione più alti e un numero di ottano più basso (prestazioni anti-esplosione). Sono più adatti come materie prime chimiche, come il cracking per la produzione di etilene e propilene, la sintesi di tensioattivi, la preparazione di normali solventi alcani e prodotti chimici speciali, ecc.
Le paraffine ramificate hanno punti di ebollizione più bassi, numeri di ottano più alti e una combustione più completa. Sono più adatti come componenti di carburante, come la miscelazione di benzina per aumentare il numero di ottano, carburante per aviazione e carburante pulito, ecc.
Come separare le paraffine lineari e ramificate?
Come è noto, i diametri critici delle molecole di paraffina lineare sono 4,9 Angstrom, mentre i diametri delle paraffine ramificate sono maggiori di 5 Angstrom. Quindi possiamo sfruttare l'effetto sterico dei setacci molecolari della zeolite di tipo 5A per separare le paraffine lineari e ramificate.
Le normali paraffine (come n-butano e n-esano) hanno strutture lineari e sono di dimensioni più piccole e sottili, quindi possono entrare nei pori del setaccio molecolare di tipo 5A. E le paraffine isomeriche (come iso-butano e iso-esano) hanno strutture ramificate, volumi molecolari più grandi o forme irregolari e non possono entrare nei pori del setaccio molecolare di tipo 5A.
Quando le molecole di paraffina entrano nei setacci molecolari, le paraffine normali vengono adsorbite dai setacci molecolari 5A; le paraffine isomeriche non possono entrare nei pori e rimangono nella fase gassosa o liquida. In questo modo le paraffine normali e le paraffine isomeriche possono essere separate dai setacci molecolari 5A.
Setacci molecolari per la separazione di paraffine lineari e ramificate
Ovviamente il setaccio molecolare zeolite tipo 5A è ideale per separare paraffine lineari e ramificate. La dimensione dei pori del setaccio molecolare 5A è di circa 5 angstrom. A causa delle loro grandi dimensioni e dell'elevato ostacolo sterico, le paraffine ramificate non possono entrare nei pori del setaccio molecolare 5A e quindi non verranno adsorbite.
Utilizzando il setaccio molecolare di zeolite di tipo 5A per separare paraffine lineari e ramificate, è possibile produrre materie prime di paraffina lineare di elevata purezza (come n-pentano e n-esano) e anche migliorare la selettività dell'isomerizzazione.
