Главная -> Словарь

Экстракции позволяет

Обычно с повышением температуры увеличивается растворяющая способность растворителя и снижается его избирательность. При достаточно высокой температуре, называемой критической температурой растворения, растворитель и исходная смесь образуют однофазную систему. Для осуществления же процесса экстракции необходимо наличие двухфазной системы, т. е. температура экстракции должна быть ниже критической температуры растворения.

Экстракция представляет собой обработку жидкой смеси, состоящей из двух или большего числа компонентов, другой жидкостью, называемой растворителем и не полностью смешивающейся с первой жидкостью, с целью разделения этой смеси на две фракции с различными относительными концентрациями входящих в них компонентов. Экстракция растворителем чащи применяется к смесям углеводородов; причем для получения системы с неполной смешиваемостью в качестве растворителя, как правило, применяется неуглеводородное соединение. Чтобы определить пригодность растворителей для экстракции, необходимо изучить характеристики растворимости углеводородов в этих растворителях. Обычно- характеристики растворимости представляются в виде тройных диаграмм состояния. Эта глава содержит теоретическое обсуждение ряда закономерностей взаимной растворимости жидкостей , а также краткое изложение основных процессов экстракции растворителем .

Если вместе с содержанием масла определяют количественное содержание смолистых веществ, то после каждой эфирной экстракции необходимо обрабатывать силикагель спирто-бевзолом для извлечения смол. Затем, смешав все спирто-бензольные вытяжки, определить в них содержание смол путем отпаривания растворителя и выдерживания стакана с осадком в термостате при 120° до постоянного веса.

Для эффективного протекания процесса экстракции необходимо обеспечить интенсивное контактирование растворителя с разделяемой смесью и быстрое разделение экстрактного и рафинатного растворов, что определяется соответствующим аппаратурным оформлением процесса.

Для расчета процесса однократной экстракции необходимо располагать Синодальной кривой с конодами и составом или иной характеристикой сырья, определяемой точкой F .

При экстракции необходимо обеспечить интенсивное контактирование растворителя с исходной смесью, что способствует приближению системы к состоянию равновесия, а затем разделение образующихся фаз.

и соответствующее число ступеней экстракции. Для определения выхода рафинатного и экстрактного растворов, а также рафината и экстракта, для промежуточных ступеней экстракции необходимо составить соответствующие уравнения материальных балансов. При противоточной экстракции часто целесообразно в разных ступенях поддерживать различную температуру. Так как по мере извлечения из исходного сырья легко растворимых компонентов состав очищаемого потока изменяется, то для повышения эффективности процесса в последующих ступенях экстракции повышается температура: 1г t2 t1. Расчет экстракции при переменных температурах осуществляется так же, однако в этом случае на треугольную диаграмму наносят бинодальные кривые, соответствующие

В процессе экстракции необходимо учитывать следующие факторы: влияние температуры на селективность и емкость растворителя; зависимость селективности растворителя от концентрации ароматических углеводородов в исходной смеси; зависимость селективности растворителя от молекулярного веса углеводородов одного гомологического ряда; соотношение количеств растворителя и сырья, а также рециркулята. На работу экстракционной установки влияет также вязкость, поверхностное натяжение, плотность, температуры кипения и плавления, химическая и термическая стабильность растворителя.

Температура экстракции в зависимости от растворяющей способности растворителя, избирательности и характера сырья составляет 20—75 °С. С утяжелением сырья температуру экстракции необходимо повышать. Кратность растворителя к сырью возрастает по мере повышения температурных пределов выкипания сырья и может составлять от 4 : 1 до 12 : 1.

При выборе того или иного растворителя для экстракции необходимо считаться с его селективностью и растворяющей способностью. Селективность характеризует способность растворителя к избирательному растворению извлекаемых компонентов исходной смеси. Чем выше селективность растворителя, тем легче обеспечивается четкость разделения компонентов смеси.

Таким образом, анализируя уравнение молекулярной диффузии, можно сделать обобщения. Для ускорения процесса экстракции необходимо:

Чтобы достичь удовлетворительной экстракции, необходимо повторное непрерывное противоточное контактирование. Вредный эффект меркаптанов устраняют окислением их раствором плюмбита натрия, в результате чего меркаптаны превращаются в дисульфиды . Таким образом, при щелочной очистке бензинов полная экстракция присутствующих меркаптанов не обязательна.

На большинстве установок селективной очистки процесс экстракции осуществляется в противоточных насадочных колоннах, которые из-за недостаточной степени контактирования фаз не обеспечивают требуемой глубины извлечения низкоиндексных компонентов из очищаемого сырья. Глубина извлечения масляных компонентов при использовании колонн такого типа при одноступенчатой экстракции составляет 85—90% от их потенциального содержания в сырье. Для повышения разделяющей способности и производительности экстракционных колонн на ряде установок вместо насадки используют жалюзийные и перфорированные тарелки, позволяющие повысить производительность по сравнению с насадочными колоннами на 15—20% при очистке дистиллятного сырья. Эффективность экстракции в процессе селективной очистки может быть повышена при создании пульсаци-онного режима в насадочных колоннах i или замене насадки в верхней части колонны на вращающиеся вибрирующие тарелки . Улучшить контакт между сырьем и растворителем в экстракционных колоннах можно, пропуская противотоком к движению растворителя инертный газ с пульсирующим изменением его расхода . Такой способ экстракции позволяет вследствие увеличения дисперсности и перемешивания движущихся потоков с учетом пульсационного режима повысить степень извлечения из сырья компонентов, ухудшающих эксплуатационные свойства масел.

На большинстве установок селективной очистки процесс экстракции осуществляется в противоточных насадочных колоннах, которые из-за недостаточной степени контактирования фаз не обеспечивают требуемой глубины извлечения низкоиндексных компонентов из очищаемого сырья. Глубина извлечения масляных компонентов при использовании колонн такого типа при одноступенчатой экстракции составляет 85—90% от их потенциального содержания в сырье. Для повышения разделяющей способности и производительности экстракционных колонн на ряде установок вместо насадки используют жалюзийные и перфорированные тарелки, позволяющие повысить производительность по сравнению с насадочными колоннами на 15—20% при очистке дистиллятного сырья. Эффективность экстракции в процессе селективной очистки может быть повышена при создании пульсаци-онного режима в насадочных колоннах ' или замене насадки в верхней части колонны на вращающиеся вибрирующие тарелки . Улучшить контакт между сырьем и растворителем в экстракционных колоннах можно, пропуская противотоком к движению растворителя инертный газ с пульсирующим изменением его расхода . Такой способ экстракции позволяет вследствие увеличения дисперсности и перемешивания движущихся потоков с учетом пульсационного режима повысить степень извлечения из сырья компонентов, ухудшающих эксплуатационные свойства масел.

Данный метод периодической экстракции позволяет создать условия, близкие к условиям противоточного процесса путем многократного проведения периодической экстракции исходного сырья и промежуточных рафииатных растворов. Получаемые при этом продукты используют как промежуточное сырье и растворитель . Экстракцию с применением псевдопротивотока обычно проводят в 5 и более циклов по 3—5 ступеней в каждом .

По мере уменьшения содержания л-ксилола в исходном сырье коэффициенты распределения возрастают. Это благоприятствует значительному отбору «и-ксилола. Для сохранения высоких коэффициентов распределения при повышенной концентрации в сырье л-ксилола добавляли растворитель — w-гексан, который при экстракции почти нацело переходит в рафинатную фазу. Добавление растворителя позволило сохранить близкие коэффициенты распределения при концентрации л-ксилола в исходном сырье 41 и 83 мол. % . Лабораторные исследования показали, что выделение л*-ксилола в системе из 4—5 ступеней экстракции позволяет получить продукт чистотой не менее 96 мол. % (((108k

агентов используют сульфолан, гликоли и N-метилпирролидон^ Выделение ароматических углеводородов из дистиллятов реформинга путем экстракции позволяет получить продукты высокой чистоты с отборами, превышающими 95% от их потенциального содержания в сырье. Таким образом, при включении в схему завода установок каталитического риформинга и экстракции можно выпускать в качестве товарных продуктов бензол, толуол, ароматические углеводо-роды С8 и ароматические углеводороды С,.

Таким образом, метод кислотной экстракции позволяет по лучать концентраты азотсодержащих оснований из бензиновых и средних фракций нефтей. Однако относительно низкий выход и сложность дальнейшего разделения концентрата на однотипные группы соединений ограничивает применение метода лабораторными рамками.

С целью улучшения показателей процесса щелочной экстракции проведены исследования по моделированию процесса трехступенчатой противо-точной щелочной экстракции с двумя растворителями в оптимальных условиях, определенных во второй главе. Результаты исследования показали, что реализация процесса трехступенчатой экстракции позволяет повысить суммарную степень извлечения фенольных

3. Разработана математическая модель процесса одноступенчатой щелочной экстракции фенольных соединений из ацетофеноновой фракции, позволившая определить условия процесса , обеспечивающие максимально возможную степень извлечения фенольных соединений при заданном качестве экстракта . Установлено, что применение противоточной изотермической трехступенчатой щелочной экстракции позволяет увеличить суммарную степень извлечения фенольных соединений до 85,7% и увеличить массовое соотношение фенольных соединений к ацетофенону в экстракте с 3,70 до 10,0.

Таким образом, метод кислотной экстракции позволяет получать концентраты азотсодержащих оснований из бензиновых и средних фракций нефтей. Однако относительно низкий выход и сложность дальнейшего разделения концентрата на однотипные группы соединений ограничивает применение метода лабораторными рамками.

В табл. 10 приведены данные пятиступенчатой экстракции с водным и сухим диметилформамидом. Введение 5% воды в растворитель при пятиступенчатой экстракции позволяет получать экстракт, состоящий на 90% из ароматических углеводородов. Однако выход такого экстракта почти в 2 раза меньше, чем при экстракции безводным диметилформами-дом. Извлечение также ниже: 41,5 против 62,3%.