Οι γραμμικές και οι διακλαδισμένες παραφίνες μπορούν να διαχωριστούν με μοριακό κόσκινο ζεόλιθου. Οι παραφίνες έχουν διαφορετικές εφαρμογές και τιμές στα πετροχημικά και στα κατάντη λεπτά χημικά, και ο διαχωρισμός γραμμικών και διακλαδισμένων παραφινών μπορεί να επιτύχει υψηλότερη απόδοση βιομηχανικής χρήσης και οικονομικά οφέλη.
Γιατί να διαχωρίσουμε τις γραμμικές και τις διακλαδισμένες παραφίνες;
Οι γραμμικές παραφίνες (γνωστές επίσης ως κανονικά αλκάνια ή n-παραφίνες) και οι διακλαδισμένες παραφίνες (ονομάζονται επίσης ισομερή αλκάνια ή i-παραφίνες) είναι σημαντικές πρώτες ύλες στις πετροχημικές βιομηχανίες και ο διαχωρισμός τους έχει μεγάλη σημασία για την παραγωγή καυσίμων και χημικών πρώτων υλών υψηλής ποιότητας.
Για γραμμικές παραφίνες, έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού και χαμηλότερους αριθμούς οκτανίων (αντι-απόδοση κατά της έκρηξης). Είναι πιο κατάλληλες ως χημικές πρώτες ύλες, όπως η πυρόλυση για την παραγωγή αιθυλενίου και προπυλενίου, η σύνθεση επιφανειοδραστικών ουσιών, η παρασκευή κανονικών διαλυτών αλκανίων και ειδικών χημικών ουσιών κ.λπ.
Για τις διακλαδισμένες παραφίνες, έχουν χαμηλότερα σημεία βρασμού, υψηλότερους αριθμούς οκτανίων και πληρέστερη καύση. Είναι πιο κατάλληλα ως συστατικά καυσίμου, όπως η ανάμειξη βενζίνης για την αύξηση του αριθμού οκτανίων, τα αεροπορικά καύσιμα και τα καθαρά καύσιμα κ.λπ.
Πώς να διαχωρίσετε γραμμικές και διακλαδισμένες παραφίνες;
Όπως είναι γνωστό, οι κρίσιμες διάμετροι των γραμμικών μορίων παραφίνης είναι 4,9 angstroms, ενώ οι διάμετροι της διακλαδισμένης παραφίνης είναι μεγαλύτερες από 5 angstroms. Μπορούμε λοιπόν να χρησιμοποιήσουμε το στερικό αποτέλεσμα των μοριακών κόσκινων ζεόλιθου τύπου 5Α για να διαχωρίσουμε γραμμικές και διακλαδισμένες παραφίνες.
Οι κανονικές παραφίνες (όπως το n-βουτάνιο και το n-εξάνιο) έχουν γραμμικές δομές και είναι μικρότερες και πιο λεπτές σε μέγεθος, ώστε να μπορούν να εισέλθουν στους πόρους του μοριακού κόσκινου τύπου 5Α. Και οι ισομερείς παραφίνες (όπως το ισο-βουτάνιο και το ισο{{5}εξάνιο) έχουν διακλαδισμένες δομές, μεγαλύτερους μοριακούς όγκους ή ακανόνιστα σχήματα και δεν μπορούν να εισέλθουν στους πόρους του μοριακού κόσκινου τύπου 5Α.
Όταν τα μόρια παραφίνης εισέρχονται στα μοριακά κόσκινα, οι κανονικές παραφίνες απορροφώνται από τα μοριακά κόσκινα 5Α. Οι ισομερείς παραφίνες δεν μπορούν να εισέλθουν στους πόρους και παραμένουν στην αέρια ή υγρή φάση. Με αυτόν τον τρόπο, οι κανονικές παραφίνες και οι ισομερείς παραφίνες μπορούν να διαχωριστούν από τα μοριακά κόσκινα 5Α.
Μοριακά κόσκινα για το διαχωρισμό γραμμικών και διακλαδισμένων παραφινών
Προφανώς, το μοριακό κόσκινο ζεόλιθου τύπου 5Α είναι ιδανικό για το διαχωρισμό γραμμικών και διακλαδισμένων παραφινών. Το μέγεθος πόρων του μοριακού κόσκινου 5Α είναι περίπου 5 angstroms. Λόγω του μεγάλου μεγέθους τους και της υψηλής στερεοχημικής παρεμπόδισης, οι διακλαδισμένες παραφίνες δεν μπορούν να εισέλθουν στους πόρους του μοριακού κόσκινου 5Α και έτσι δεν θα απορροφηθούν.
Η χρήση μοριακού κόσκινου ζεόλιθου τύπου 5Α για τον διαχωρισμό γραμμικών και διακλαδισμένων παραφινών, μπορεί να παράγει υψηλής καθαρότητας γραμμικές πρώτες ύλες παραφίνης (όπως n-πεντάνιο και n-εξάνιο) και επίσης να βελτιώσει την εκλεκτικότητα ισομερισμού.