Главная -> Словарь

Азеотропной перегонке

Азеотропная ректификация отличается применением третьего компонента повышенной летучести, способного к образованию с одним из компонентов исходной смеси второго аэеотропа с более низкой температурой кипения, чем исходный. Для рассматриваемого ниже примера промышленного извлечения толуола в качестве разделяющего агента принят водный раствор метилэтилкетона . На такой установке чистота выделенного толуола достигает 99% и более. На других установках для тех же целей служит метанол. Технологическая схема процесса ректификации представлена на рис. 202. Для полного отделения толуола от неароматических углеводородов в колонну необходимо подавать в 2,8—3 раза больше МЭК, чем содержится неароматических углеводородов в исходной смеси. Содержание воды в МЭК не превышает 10%. Основная его масса отводится с головным продуктом колонны 1 и экстрагируется водой в колонне 2. Из водного раствора МЭК легко извлекается обычной ректификацией. Получаемый сверху регенерационной колонны 3 МЭК содержит около 10% воды и является разделяющим

Азеотропная ректификация предпочтительнее для сырья, содержащего небольшое количество неароматических углеводородов. Экстрактивная ректификация. В этом случае для разделения компонентов смеси применяют разделяющий агент менее летучий,

Автотракторные масла 13 Адсорбционная осушка газов 160 Азеотропная ректификация 205 ел.,

азеотропная ректификация 205 ел.

Азеотропная ректификация............... 276

Азеотропная ректификация

Во многих случаях продукты нефтехимического синтеза образуют азеотроп-ные смеси. Количество охарактеризованных в настоящее время азеотропрв измеряется многими тысячами, причем это число непрерывно возрастает. , образующего с одним из компонентов азеотроп с более низкой температурой кипения, чем азеотропы исходной смеси. Помимо обычных технико-экономических требований к растворителям разделяющий агент должен легко регенерироваться из нового, специально создаваемого азеотропа. Наиболее распространенный способ рекуперации разделяющего агента — расслаивание нового азеотропа . При этих условиях схема разделения сравнительно проста .

В большинстве случаев применения спиртов примесь углеводородов допустима. Однако иногда, например в производстве пластификаторов, требуются спирты с минимальным содержанием углеводородов. Для очистки спиртов от углеводородов применяется азеотропная ректификация с низшими спиртами, а также экстракция этиленгликолем, диэтиленгликолем и другими полярными растворителями. Смесь спиртов, если это требуется, можно разделять кристаллизацией в селективных растворителях на предельные и непредельные.

Разделение нефтяных фракций ло типу молекул, выделение из продуктов нефтепереработки аренов, алкинов и алкадиенов обычной ректификацией, как правило, малоэффективно и часто практически невозможно из-за близких температур кипения компонентов и образования азеотропов. Например, бензол образует азео-тропы с циклогексаном и циклогексеном, метилциклопснтаном и изогептанами. При разделении подобных углеводородных смесей широкое применение находят экстракция, абсорбция, экстрактивная и азеотропная ректификация. Общим для всех этих процессов является использование селективных растворителей, взаимо- -действующих с разделяемыми углеводородами с различной энергией.

Азеотропная ректификация находит в настоящее время ограниченное применение при выделении углеводородов вследствие присущих ей недостатков: узкого выбора растворителей, ограниченного условием , сравнительно низкой селективности растворителей, дополнительного расхода теплоты на испарение растворителя и сравнительно сложного технологического оформления процесса. Азеотропная ректификация остается экономически выгодным процессом разделения при очистке целевого продукта от примесей, которые могут быть отогганы при добавлении сравнительно небольшого количества компонента, образующего азео-троп.

Азеотропная ректификация заключается в осуществлении процесса ректификации в присутствии разделяющего агента, образующего с компонентами разделяемой смеси один или несколько азеотропов, которые преимущественно отбираются в виде ректификата. В качестве кубового остатка отбирается один компонент или смесь компонентов с минимальным содержанием разделяющего агента.

Продукты гидрирования смешивают с гептаном и смесь подвергают азеотропной перегонке в колонне 4. При перегонке отгоняются метиловый спирт, гептан и вода, которые разделяются путем добавления небольшого количества щелочи. Гептан возвращается в колонну 4, а метиловый спирт поступает в колонну 5, где от него отгоняются ацеталь и ацетон, возвращающиеся в колонну 3. Остаток из низа колонны 5 подают в колонну 6, где отделяется чистый метиловый спирт. Остаток из этой колонны возвращается в колонну 4. Высшие спирты, содержащие около 25% воды, из нижней части колонны 4 поступают в смеситель, где смешиваются с гептаном, а бблыпая часть воды выделяется и удаляется из системы. Гептано-алко-гольная смесь разгоняется затем в колонне 7, гептан и спирт отводятся через верх колонны в разделитель, где разделяются на два слоя, а вода дренируется из низа колонны 7. Находящийся в верхнем слое гептан возвращается в колонну 7, а свободные от воды спирты могут ректифицироваться или использоваться как присадки к карбюраторному топливу для уменьшения образования льда в системе питания двигателей автомобилей в зимнее время.

Большой интерес к азеотропной перегонке в нефтяной промышленности объясняется тремя обстоятельствами:

Очистка бутадиена путем азеотропной перегонки. В конце 30-х годов возрос спрос на бутадиен, являющийся сырьем для производства синтетического каучука. Первоначально дешевыми источниками бутадиена были газы нефтяного 'крекинга. Дау Кемикл Компани имела в своем распоряжении значительные количества фракций, содержащих углеводороды С4, в состав которых входило 50% бутадиена. Был разработан процесс выделения этого бутадиена в чистом виде, состоящий в азеотропной перегонке с аммиаком . Промышленная установка, построенная для работы по этому процессу, была первой установкой США, в которой бутадиен получался тоннами. Этот процесс в настоящее время не используется, хотя изучение его показало, что он является наиболее рентабельным способом очистки, если исходный продукт содержит более 50% бутадиена.

применение — в азеотропной перегонке 130, 131—132

ность жизни катализатора. Для обеспечения безводности бензола сырье подвергается азеотропной перегонке в той же колонне, которая используется для осушки рециркулирующего бензола. Другие примеси удаляются путем тщательной химической обработки. Примеси к этилену,

одним из первых процессов, использованных для выделения ароматических углеводородов из продуктов риформинга. При азеотропной перегонке к смеси добавляют так называемый третий компонент, который кипит при более низкой температуре, чем выделяемый ароматический углеводород, и изменяет относительную летучесть системы не ароматический углеводород — ароматический углеводород.

При типичной азеотропной перегонке к бинарной смеси, компоненты которой кипят при близких температурах, добавляют третий компонент. Этот компонент образует с одним или обоими компонентами бинарной смеси азеотропную смесь с минимальной точкой кипения, увеличивая тем самым разницу между температурами кипения перегоняющихся фракций. Таким образом, в результате добавления третьего компонента изменяются относительные летучести двух первоначальных составных частей смеси.

Как и вещества, добавляемые к смеси при азеотропной перегонке, селективные растворители обычно бывают полярными соединениями. Таких растворителей насчитывается несколько сотен. В их число входит большинство растворителей, применяющихся для очистки керосина и смазочных масел; для этой цели обычно пользуются фенолом, ацетоном, фурфуролом, а иногда и анилином. На рис. 3 показана принципиальная схема экстракционной перегонки.

127 Метод Дина и Старка - наиболее распространенный и достаточно точный метод определения количественного содержания воды, который основан на азеотропной перегонке пробы с растворителями. Он применяется в основном для количественной оценки содержания воды в нефтях и нефтепродуктах. В нашей стране определение воды по этому методу проводят в соответствии с ГОСТ 2477-65.

При азеотропной перегонке для извлечения толуола к фракции добавляют метанол, или водный метилэтилкетон, или иной подходящий агент. Любое из этих вспомогательных веществ образует постоянно кипящую смесь с алканами и цикланами исходного сырья и вместе с ними отгоняется из колонны. Дальнейшая обработка ректификата водой освобождает углеводороды от спирта или кетона, которые растворяются

При азеотропной перегонке летучесть третьего компонента сравнительно высока, поэтому в ректификационной колонне основная его масса отбирается в паровой фазе вместе с ректификатом.