Главная -> Словарь

Экстракционной установки

Электронодонорная способность атомов серы, входящих в состав тиофеновых циклов, низка, поэтому тиофены не способны к образованию прочных связей Me—S и не проявляют заметной экстракционной способности. Найдено, что золото, палладий и серебро практически не экстрагируются из водных сред 3-метил-тиофеном . В связи с этим может представить практический интерес увеличение ресурсов нефтяных тиацикланов за счет ионного гидрирования тиофеновых производных .

где pKs — основность экстрагента. Как видно из табл. 1, при переходе от диалкнлсульфоксидов к циклическим основность кислорода возрастает, увеличивается и экстракционная способность. Видно, что и по основности, и по экстракционной способности диалкилсульфоксиды превосходят ТБФ, все же несколько уступая фосфонатам, а циклические несколько превосходят фос-фонаты. Для нециклических сульфоксидов возможна также корреляция экстракционной способности с суммой констант Тафта или электроотрицательностью и описывается следующим уравнением:

Аномально низкая экстракция растворами НСО в СНС13 обусловлена сильными водородными связями сульфоксидов с хлороформом. При сравнении экстракционной способности различных по строению сульфоксидов по отношению к CH2CiCOOH найдено, что наибольшей экстракционной способностью обладают циклические сульфоксиды нефтяного происхождения. Введение в водную фазу высаливателей типа Na2SO4, K2SO4, ЫаМО3ит. п., как правило, повышает экстракцию органических кислот. При введении серной кислоты в водную фазу экстракция СН2С1СООН первоначально возрастает, а затем снижается при дальнейшем увеличении концентрации H2SO4 . Начальный рост хорошо объясняется сильным высаливающим действием H2SO4, а наличие максимума обусловлено конкуренцией серной кислоты на комплек-сообразование с сульфоксидами и ростом растворимости сульфоксидов в водной фазе при высоких концентрациях H2SO« .

С целью сопоставления экстракционной способности сернистого ангидрида по отношению к индивидуальным сераорганическим соединениям и ароматическим углеводородам в данной работе изучалось фазовое равновесие. На примере экстракции из трех нефтяных фракций прослежено распределение сульфидной и остаточной серы и рассмотрена возможность применения сернистого1 ангидрида для производства концентратов нефтяных сераорганических соединений.

Содержание серебра оценивается в 10~7—10~6 %, золота до 10~8 %. Имеются данные относительно высокой экстракционной способности CAB относительно этих элементов, что может привести к обогащению нефти этими элементами за счет контакта с пластовыми водами.

По экстракционной способности в отношении солей серебра нефтяные сульфиды близки к индивидуальным диалкилсульфидам.

Сульфоксиды являются эффективными экстрагентами уранил-нитрата, нитратов тория, циркония, хлорида теллура . Индивидуальные диалкил- и циклоалкилсульфоксиды по экстракционной способности превосходили трибутилфосфат и другие фосфор-

При исследовании экстракционной способности водных растворов серной кислоты было установлено, что при определенной концентрации она отлично растворяла сульфиды, не затрагивая сернистые соединения иного строения, а также углеводороды, в том числе ароматические, использования серной кислоты как экстрагента весьма важно было подобрать такую ее концентрацию в водном растворе, чтобы при контакте с нефтяной фракцией исключить процессы сульфирования, окисления и уплотнения. Поскольку указанные процессы экзотермичны, контролируя, постоянство темпе--ратуры смешивающихся при экстракции фаз, можно установить оптимальную концентрацию серной кислоты в экс-трагенте .

Влияние строения радикала сульфида на его экстракционную способность. Удлинение углеводородного радикала сульфида чаще всего сопровождается небольшим понижением его экстракционной способности. Наиболее детально эта зависимость исследована при экстракции диалкилсульфидами палладия из солянокислотных растворов. В этом .случае в ряду ди-к-алкилсудьфидов 2S при постоянном составе водной фазы lg а линейно зависит от п . Так, при экстракции из ОД М HG1 для п от 4 до 8 Igct = .-= 2,90—0,072«. Эффективная длина разветвленных радикалов в согласии с наблюдениями превышает п вследствие дополнительных стерических затруднении. Так, для 28 эффективное значение п, независимо от кислотности водной фазы, равно 11.

Небольшое ослабление экстракционной способности при удлинении радикала наблюдается также при экстракции палладия из азотнокислотных, золота из солянокислотных и платины из азотно- и солянокислотных ра'створов. В то же время при экстракции платины из. сернокислотных растворов оптимальным является радикал С12 . При экстракции азотнокислого серебра значения К2 для бензольных растворов ди-и-бутпл-, ди-н-гексил- и ди-н-октилсульфида практически совпадают, т. е. длина радикала не оказывает заметного влияния на эффективность экстракции.

ческих сульфидах. Поэтому при изучении экстракции металлов диалкилсульфидьг можно, по-видимому, с достаточно хорошим приближением рассматривать как вещества, моделирующие поведение содержащихся в нефтях сложных моно-, би- и трициклических предельных сульфидов. Результаты исследования экстракционной способности простейшего из циклических сульфидов — тиофана — в основном подтверждают это заключение. При извлечении палладия из солянокислотных растворов тиофан является столь же эффективным экстрагентом, как и ди-к-амилсулъфид. Золото тиофан экстрагирует слабее, чем диалкилсульфиды, тем не менее при экстракции его 1 М раствором тиофана в бензоле из 0,8 М НС1 коэффициент распределения равен 27; для экстракции индикаторных количеств серебра из 2,1 М HN03 в тех же условиях он равен 1,6.

М. Кэнон и М. Финске дали описание экстракционной установки с рефлюксом, который усиливает селективные свойства растворителей и позволяет пользоваться растворителями с малой селективностью. Использование такого рода установок значительно увеличивает количество растворителей, могущих быть использованными для селективной очистки масел.

Рис. 14-29. Схема периодической экстракционной установки однократного действия:

Схема непрерывно действующей экстракционной установки приведена на рис. 14-30. Тяжелая жидкость L из хранилища 1 насосом 2 нагнетается в верхнюю часть экстрактора 5. Аналогично из хранилища 3 насосом 4 подается легкая жидкость G в нижнюю часть екстрактора. После противоточного взаимодействия в экстракторе тяжелая жидкость L собирается в емкости 6, а легкая G — в емкости 7.

Многоступенчатая Противоточная экстракция с флегмой. В процессе экстракции без применения флегмы концентрация экстрактного раствора на выходе из аппарата определяется условиями равновесия с исходным раствором, что ограничивает степень разделения. Чтобы увеличить степень разделения, создают возвратный поток экстракта в виде флегмы R0 . В этом случае экстрактный раствор S,, как обычно, направляется на регенера-ционную установку, где из него удаляют растворитель L0, который затем смешивают с исходным растворителем L. Поток экстракта Оа, уходящий из регенерационной установки, делится на две части: часть Ок отводится в виде готового экстракта, а другая часть возвращается в аппарат в виде флегмы Д0. Поток поступающей в аппарат флегмы удаляет из экстрактного раствора часть растворителя и целевых 'компонентов, которые в конечном итоге переходят в рафинатный раствор. В результате увеличиваются степень разделения и выход рафинатного раствора. Вместе с тем увеличивается расход избирательного растворителя , что приводит к увеличению размеров и стоимости экстракционной установки. Поэтому выбор доли экстракта, возвращаемого в виде флегмы, должен производиться на основе технико-экономических расчетов. При этом надо иметь в виду тот факт, что при рециркуляции части экстракта поток флегмы должен быть таким, чтобы составы экстрактных и рафинатных растворов соответствовали двухфазной области на треугольной диаграмме, т.е. возвращаемый поток экстракта не должен приводить к полной взаимной растворимости компонентов.

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.

При работе экстракционной установки, перерабатывающей 1 млн. т фракции высокосернистой нефти в год, , экономический эффект должен составить не менее 3 млн. руб/год.

/ — исходный изобуптлен из экстракционной установки; 2 — изопрен из экстракционной установки;

Фиг. 115. Схема многоступенчатой противоточнои экстракционной установки.

* Вычислено на основании данных по выпуску товарных масел 80 мл/сутки. " Вместо экстракционной установки хлорекс.

При очистке газа с высоким содержанием сероводорода процесс будет рентабельным лишь в том случае, если предусмотрена регенерация отработанной гранулированной очистной массы экстракцией растворителями с получением товарной серы. В действительности стоимость производства гранулированной окиси железа может оказаться настолько низкой, что строительство экстракционной установки будет излишне. В общем, если производительность установки по газу больше 113,2 тыс. м3/сутки, то она оборудуется экстракционной установкой, хотя предполагают, что для установок меньшей производительности можно пользоваться более упрощенной схемой.

Достижение необходимой степени пористости является одной из труднейших проблем производства гранул. Размер пор также важен, особенно на стадии экстракции серы растворителями. Кроме того, материал должен быть достаточно прочным, чтобы хорошо противостоять дроблению и истиранию'. В свежем материале пористость равна 50—60%, но так как поры постепенно заполняются серой, то повторное использование гранул, после того как содержание серы достигнет 30%, неэкономично, и такой материал подвергают экстракции. Гранулы необходимо просеивать, чтобы удалить мелочь перед возвращением регенерированного материала в башни, и установка для просеивания является обязательной составной частью оборудования. В большинстве случаев сито помещают в бункере, расположенном в непосредственной близости от экстракционной установки, в котором хранится экстрагированный материал.