พาราฟินเชิงเส้นและแบบแยกแขนงสามารถแยกออกได้ด้วยตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ พาราฟินมีการใช้งานและคุณค่าที่แตกต่างกันในปิโตรเคมีและสารเคมีละเอียดขั้นปลาย และการแยกพาราฟินเชิงเส้นและแบบกิ่งสามารถบรรลุประสิทธิภาพการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่สูงขึ้นและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจ
ทำไมต้องแยกพาราฟินเชิงเส้นและกิ่ง?
พาราฟินเชิงเส้น (หรือที่เรียกว่าอัลเคนปกติหรือ n-พาราฟิน) และพาราฟินที่มีกิ่งก้าน (หรือที่เรียกว่าไอโซเมอร์อัลเคนหรือ-พาราฟิน) เป็นวัตถุดิบที่สำคัญในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี และการแยกสารเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการผลิตเชื้อเพลิงและวัตถุดิบเคมีคุณภาพสูง
สำหรับพาราฟินเชิงเส้น มีจุดเดือดสูงกว่าและมีค่าออกเทนต่ำกว่า (ประสิทธิภาพการป้องกัน-การระเบิด) เหมาะกว่าเป็นวัตถุดิบทางเคมี เช่น การแตกร้าวเพื่อผลิตเอทิลีนและโพรพิลีน การสังเคราะห์สารลดแรงตึงผิว การเตรียมตัวทำละลายอัลเคนปกติและสารเคมีพิเศษ เป็นต้น
สำหรับพาราฟินที่แตกแขนงแล้ว จะมีจุดเดือดต่ำกว่า ค่าออกเทนสูงกว่า และการเผาไหม้ที่สมบูรณ์กว่า เหมาะเป็นส่วนประกอบเชื้อเพลิงมากกว่า เช่น การผสมน้ำมันเบนซินเพื่อเพิ่มค่าออกเทน น้ำมันเครื่องบิน และเชื้อเพลิงสะอาด เป็นต้น
จะแยกพาราฟินเชิงเส้นและแบบกิ่งได้อย่างไร
ดังที่ทราบกันดีว่า เส้นผ่านศูนย์กลางวิกฤติของโมเลกุลพาราฟินเชิงเส้นคือ 4.9 อังสตรอม ในขณะที่เส้นผ่านศูนย์กลางของพาราฟินแบบกิ่งก้านมากกว่า 5 อังสตรอม ดังนั้นเราจึงสามารถใช้ผลสเตอริกของตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ประเภท 5A เพื่อแยกพาราฟินเชิงเส้นและแบบกิ่งก้านได้
พาราฟินปกติ (เช่น n-บิวเทนและ n-เฮกเซน) มีโครงสร้างเชิงเส้นและมีขนาดเล็กกว่าและบางกว่า จึงสามารถเข้าไปในรูพรุนของตะแกรงโมเลกุลประเภท 5A ได้ และไอโซเมอร์พาราฟิน (เช่น ไอโซ-บิวเทนและไอโซ-เฮกเซน) มีโครงสร้างที่แตกแขนง มีปริมาตรโมเลกุลใหญ่กว่าหรือมีรูปร่างผิดปกติ และไม่สามารถเข้าไปในรูพรุนของตะแกรงโมเลกุลประเภท 5A ได้
เมื่อโมเลกุลพาราฟินเข้าสู่ตะแกรงโมเลกุล พาราฟินปกติจะถูกดูดซับโดยตะแกรงโมเลกุล 5A ไอโซเมอร์พาราฟินไม่สามารถเข้าไปในรูขุมขนได้และคงอยู่ในสถานะก๊าซหรือของเหลว ด้วยวิธีนี้ พาราฟินปกติและพาราฟินไอโซเมอร์สามารถถูกแยกออกได้ด้วยตะแกรงโมเลกุล 5A
ตะแกรงโมเลกุลสำหรับแยกพาราฟินเชิงเส้นและกิ่ง
แน่นอนว่าตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ประเภท 5A เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแยกพาราฟินเชิงเส้นและแบบกิ่งก้าน ขนาดรูพรุนของตะแกรงโมเลกุล 5A อยู่ที่ประมาณ 5 อังสตรอม เนื่องจากพาราฟินมีขนาดใหญ่และมีอุปสรรคในการฆ่าเชื้อสูง พาราฟินที่มีกิ่งก้านไม่สามารถเข้าไปในรูพรุนของตะแกรงโมเลกุล 5A ได้ และด้วยเหตุนี้จึงไม่ถูกดูดซับ
การใช้ตะแกรงโมเลกุลซีโอไลต์ประเภท 5A เพื่อแยกพาราฟินเชิงเส้นและแบบกิ่ง สามารถผลิตวัตถุดิบป้อนพาราฟินเชิงเส้นที่มีความบริสุทธิ์สูง (เช่น n-เพนเทนและ n-เฮกเซน) และยังปรับปรุงการเลือกไอโซเมอไรเซชันอีกด้วย
