ניתן להפריד פרפינים ליניאריים ומסועפים על ידי מסננת מולקולרית זאוליט. לפרפינים יש יישומים וערכים שונים בפטרוכימיקלים ובכימיקלים עדינים במורד הזרם, והפרדה של פרפינים ליניאריים ומסועפים יכולה להשיג יעילות ניצול תעשייתי גבוה יותר ויתרונות כלכליים.
מדוע להפריד בין פרפינים ליניאריים ומסועפים?
פרפינים ליניאריים (הידועים גם כאלקנים רגילים או n-פרפינים) ופרפינים מסועפים (הנקראים גם אלקנים איזומרים או -פרפינים) הם חומרי גלם חשובים בתעשיות הפטרוכימיות, ולהפרדתם יש משמעות רבה לייצור דלקים וחומרי גלם כימיים באיכות גבוהה.
עבור פרפינים ליניאריים, יש להם נקודות רתיחה גבוהות יותר ומספרי אוקטן נמוכים יותר (ביצועים נגד-פיצוץ). הם מתאימים יותר כחומרי גלם כימיים, כמו פיצוח לייצור אתילן ופרופילן, סינתזה של חומרים פעילי שטח, הכנת ממיסים אלקנים רגילים וכימיקלים מיוחדים וכו'.
עבור פרפינים מסועפים, יש להם נקודות רתיחה נמוכות יותר, מספרי אוקטן גבוהים יותר ובערה מלאה יותר. הם מתאימים יותר כרכיבי דלק, כגון מיזוג בנזין להגדלת מספרי האוקטן, דלק תעופה ודלק נקי וכו'.
כיצד להפריד פרפינים ליניאריים ומסועפים?
כידוע, הקטרים הקריטיים של מולקולות פרפין ליניאריות הם 4.9 אנגסטרם, בעוד שהקטרים של פרפין מסועף גדולים מ-5 אנגסטרם. אז אנחנו יכולים להשתמש באפקט הסטרי של מסננות מולקולריות זאוליט מסוג 5A כדי להפריד בין פרפינים ליניאריים ומסועפים.
לפרפינים הרגילים (כגון n-בוטן ו-n-הקסאן) יש מבנים ליניאריים והם קטנים יותר ודקים יותר בגודלם, כך שהם יכולים להיכנס לנקבוביות של מסננת מולקולרית מסוג 5A. ולפרפינים איזומריים (כגון iso-butan and iso-hexane) יש מבנים מסועפים, נפחים מולקולריים גדולים יותר או צורות לא סדירות, ואינם יכולים להיכנס לנקבוביות של מסננת מולקולרית מסוג 5A.
כאשר מולקולות הפרפין נכנסות למסננות המולקולריות, פרפינים נורמליים נספגים על ידי הנפות המולקולריות 5A; פרפינים איזומרים אינם יכולים להיכנס לנקבוביות ולהישאר בשלב הגז או הנוזל. בדרך זו ניתן להפריד פרפינים נורמליים ופרפינים איזומרים על ידי הנפות המולקולריות 5A.
מסננות מולקולריות להפרדת פרפינים ליניאריים ומסועפים
ברור, מסננת מולקולרית זאוליט מסוג 5A היא אידיאלית להפרדת פרפינים ליניאריים ומסועפים. גודל הנקבוביות של מסננת מולקולרית 5A הוא בערך 5 אנגסטרם. בשל גודלם הגדול וההפרעה הסטרית הגבוהה שלהם, פרפינים מסועפים אינם יכולים להיכנס לנקבוביות של מסננת מולקולרית 5A ולכן לא ייספגו.
שימוש במסננת מולקולרית זאוליט מסוג 5A להפרדת פרפינים ליניאריים ומסועפים, יכול לייצר חומרי הזנה של פרפין ליניאריים בטוהר גבוה (כגון n-פנטן ו-n-הקסאן) וגם לשפר את סלקטיביות איזומריזציה.
