Lineaarseid ja hargnenud parafiine saab eraldada tseoliidi molekulaarsõelaga. Parafiinidel on naftakeemiatoodetes ja järgnevates peenkemikaalides erinevad rakendused ja väärtused ning lineaarsete ja hargnenud parafiinide eraldamine võib saavutada suurema tööstusliku kasutamise efektiivsuse ja majandusliku kasu.
Miks eraldada lineaarsed ja hargnenud parafiinid?
Lineaarsed parafiinid (tuntud ka kui tavalised alkaanid või n-parafiinid) ja hargnenud ahelaga parafiinid (nimetatakse ka isomeersete alkaanide või i-parafiinide jaoks) on naftakeemiatööstuses olulised toorained ning nende eraldamine on kvaliteetsete kütuste ja keemiatoorainete tootmisel väga oluline.
Lineaarsete parafiinide puhul on neil kõrgem keemispunkt ja madalam oktaanarv (plahvatusvastane -jõudlus). Need sobivad paremini keemiliseks tooraineks, näiteks krakkimiseks etüleeni ja propüleeni tootmiseks, pindaktiivsete ainete sünteesimiseks, tavaliste alkaanlahustite ja erikemikaalide valmistamiseks jne.
Hargnenud parafiinide puhul on neil madalam keemistemperatuur, suurem oktaanarv ja täielikum põlemine. Need sobivad paremini kütusekomponentidena, näiteks bensiini segamine oktaanarvu suurendamiseks, lennukikütus, puhas kütus jne.
Kuidas eraldada sirge ja hargnenud parafiine?
Nagu teada, on lineaarsete parafiini molekulide kriitilised läbimõõdud 4,9 angströmi, hargnenud parafiini diameetrid on aga suuremad kui 5 angströmi. Seega saame lineaarsete ja hargnenud parafiinide eraldamiseks kasutada 5A tüüpi tseoliidi molekulaarsõelade steerilist toimet.
Tavalistel parafiinidel (nagu n-butaan ja n-heksaan) on lineaarne struktuur ning need on väiksemad ja õhemad, nii et nad võivad siseneda 5A tüüpi molekulaarsõela pooridesse. Ja isomeersed parafiinid (nagu iso-butaan ja iso-heksaan) on hargnenud struktuuriga, suurema molekulmahu või ebakorrapärase kujuga ning ei pääse 5A tüüpi molekulaarsõela pooridesse.
Kui parafiini molekulid sisenevad molekulaarsõeladesse, adsorbeerivad normaalsed parafiinid 5A molekulaarsõeladega; isomeersed parafiinid ei pääse pooridesse ja jäävad gaasi- või vedelfaasi. Sel viisil saab 5A molekulaarsõelte abil eraldada normaalsed parafiinid ja isomeersed parafiinid.
Molekulaarsõelad lineaarsete ja hargnenud parafiinide eraldamiseks
Ilmselgelt on 5A tüüpi tseoliidi molekulaarsõel ideaalne lineaarsete ja hargnenud parafiinide eraldamiseks. 5A molekulaarsõela pooride suurus on vaid umbes 5 angströmi. Suure suuruse ja kõrge steerilise takistuse tõttu ei saa hargnenud parafiinid 5A molekulaarsõela pooridesse siseneda ja seega ei adsorbeeru.
Tüüpi 5A tseoliidi molekulaarsõela kasutamine lineaarsete ja hargnenud parafiinide eraldamiseks võib toota kõrge puhtusastmega lineaarset parafiini lähteaineid (nagu n-pentaan ja n-heksaan) ning samuti parandada isomerisatsiooni selektiivsust.