Linijinius ir šakotus parafinus galima atskirti ceolito molekuliniu sietu. Naftos chemijos gaminiuose ir smulkiosiose cheminėse medžiagose parafinai naudojami skirtingai ir jų vertės skiriasi, o atskiriant linijinius ir šakotuosius parafinus galima pasiekti didesnį pramoninio panaudojimo efektyvumą ir ekonominę naudą.
Kodėl verta atskirti tiesinius ir šakotus parafinus?
Linijiniai parafinai (taip pat žinomi kaip įprasti alkanai arba n-parafinai) ir šakotieji parafinai (taip pat vadinami izomeriniais alkanais arba i-parafinais) yra svarbios žaliavos naftos chemijos pramonėje, o jų atskyrimas yra labai svarbus gaminant aukštos kokybės kurą ir chemines žaliavas.
Linijinių parafinų virimo temperatūra yra aukštesnė, o oktaninis skaičius mažesnis (sprogimo atsparumas{0}}). Jie labiau tinka kaip cheminė žaliava, pvz., krekingas, gaminant etileną ir propileną, sintetinant aktyviąsias paviršiaus medžiagas, ruošiant normalius alkano tirpiklius ir specialias chemines medžiagas ir kt.
Šakotiems parafinams jie turi žemesnę virimo temperatūrą, didesnį oktaninį skaičių ir pilnesnį degimą. Jie labiau tinka kaip kuro komponentai, tokie kaip benzino maišymas oktaniniam skaičiui padidinti, aviacinis kuras, švarus kuras ir kt.
Kaip atskirti tiesinius ir šakotus parafinus?
Kaip žinoma, linijinių parafino molekulių kritiniai skersmenys yra 4,9 angstremo, o šakotojo parafino skersmenys yra didesni nei 5 angstremai. Taigi linijiniams ir šakotiems parafinams atskirti galime panaudoti 5A tipo ceolito molekulinių sietų sterinį poveikį.
Įprasti parafinai (tokie kaip n-butanas ir n-heksanas) turi linijinę struktūrą ir yra mažesni bei plonesni, todėl gali patekti į 5A tipo molekulinio sieto poras. O izomeriniai parafinai (pvz., izo-butanas ir izo-heksanas) turi šakotą struktūrą, didesnį molekulinį tūrį arba netaisyklingos formos ir negali patekti į 5A tipo molekulinio sieto poras.
Kai parafino molekulės patenka į molekulinius sietus, normalūs parafinai adsorbuojami 5A molekuliniuose sietuose; izomeriniai parafinai negali patekti į poras ir likti dujų arba skystoje fazėje. Tokiu būdu įprastus parafinus ir izomerinius parafinus galima atskirti 5A molekuliniais sietais.
Molekuliniai sietai, skirti atskirti tiesinius ir šakotus parafinus
Akivaizdu, kad 5A tipo ceolito molekulinis sietas idealiai tinka atskirti tiesinius ir šakotus parafinus. 5A molekulinio sieto porų dydis yra tik apie 5 angstremus. Dėl didelio dydžio ir didelių sterinių kliūčių šakotieji parafinai negali patekti į 5A molekulinio sieto poras, todėl nebus adsorbuojami.
Naudojant 5A tipo ceolito molekulinį sietą linijiniams ir šakotiems parafinams atskirti, galima gauti didelio grynumo linijinio parafino žaliavas (pvz., n-pentaną ir n-heksaną), taip pat pagerinti izomerizacijos selektyvumą.