Главная -> Словарь

Кристаллы нафталина

По нашему мнению, оба предположения справедливы. 3 момент образования комплекса кристаллы карбамида, встречая на своем пути молекулы н-алканов или каких-либо других комплексообразующих углеводородов, мгно-

Перед проведением работы газ-носитель очищали от кислорода и влаги фильтрацией. Кристаллы карбамида засыпали в хроматографи-ческую колонку диаметром 4 мм и длиной 120 мм. Исследуемый углеводород вводили в испарительную камеру и фиксировали время, прошедшее от момента ввода пробы до получения экстремального значения выхода пика на ленте потенциометра. Удельные удерживаемые' объемы углеводородов рассчитывали по формуле:

Измерения проводили в интервале температур 50^-110 °С, что обусловлено температурой плавления кристаллов кар-бамидаПЗЗ °С). а опытах использовали чистые кристаллы карбамида. В качестве образцов для исследования ч были взяты нормальные углеводороды от С/, до Сто, ароматические: бензол, толуол, этилбенэол, псевдокумол, бутилбензол, о-ксилол, а также 2,4-метилгексан. Перед каждым опытом пропускали гелий. При этом объем, удерживаемый на кристаллах, был равен нулю. Экспериментальные данные об удельных объемах, удерживаемых на чистых кристаллах карбамида , приведена в табл. 2.3.

1 - кристаллы карбамида, обработанные растворами тетра-лина ; аце нафтена ; антрацена ;

2 - комплекс , обработанный тетралином ; аценафтеном , кристаллы карбамида, обработанные

нами были предприняты попытки исключить действие ароматических углеводородов на кристаллы карбамида введением веществ, хорошо растворяющих ароматические углеводороды, таких, как метанол, этанол, ацетон и метилэтилкетон . Результаты опытов приведены ниже:

Свойства и структура частиц комплекса, образующихся при взаимодействии карбамида с н-алканамя и находящихся в нефтяных фракциях, зависят от состояния карбамида, качества и количества растворителя и активатора, температуры и от других условий. При использовании водного раствора карбамида комплекс состоит из нескольких твердых и жидких фаз. К твердым относятся кристаллы карбамида и комплекса; к жидким -деларафинированный продукт, растворитель, активатор и вода. При использовании кристаллического карбамида комплекс состоит из твердой фазы и жидкой .

/Комплекс-сырец является сложной микрогетерогенной системой, состоящей из нескольких твердых и жидких фаз. К твердым фазам относятся кристаллы собственно комплекса и кристаллы карбамида, к жидким фазам — частицы обеспарафиненного продукта и частицы раствора карбамида, а также растворители и активаторы, в присутствии которых осуществляется комплексообра-зование. В частности , установлено, что комплекс-сырец до отжатия имел следующий состав: раствор карбамида — 65%; депарафинированный продукт — 26 %; кристаллы собственно комплекса — 9%; кристаллы карбамида — следы. После отжатия комплекса получена твердая лепешка, однако твердого вещества в ней содержалось только 32%, что подтвердило коллоидную структуру комплекса^ "

разрушения карбамидного комплекса, предложенный Уидманом , заключается в пропускании комплекса сверху вниз через вертикальную колонку разрушения, в верхней части которой поддерживается относительно высокая температура . В нижнюю часть этой колонки, где поддерживается температура 16—27° С, вводится противотоком к комплексу жидкий пентан. Выделяющийся твердый карбамид удаляется из нижней части колонки, а жидкий пентан и парафиновые углеводороды, выделяющиеся при разложении комплекса выводятся через верх колонки, после чего их разделяют ректификацией. Другая конструкция аппарата для промывки и разрушения карбамидного комплекса, также предложенная Уидманом , представляет собой удлиненный сосуд, который в верхней части снабжен охлаждающим устройством, в средней части имеется фильтр, а в нижней части — нагревательное устройство. Комплекс подается в верхнюю часть аппарата, а в нижнюю часть нагнетается промывная жидкость , не образующая комплекса с карбамидом. Комплекс, поданный в верхнюю часть аппарата, прессуется и продвигается вниз при помощи пористого поршня, непроницаемого для комплекса, но пропускающего промывную жидкость. Промывная жидкость и комплекс двигаются в аппарате противо-точно. При проведении только промывки комплекса промывная жидкость выводится через поршень. При разрушении комплекса промывная жидкость и комплекс нагреваются до температуры разрушения последнего. Выделяющиеся промытые к-парафино-вые углеводороды выводятся из аппарата вместе с промывной жидкостью через фильтр. Неотфильтрованная часть углеводородов и промывная жидкость проходят далее в верхнюю часть аппарата, охлаждаясь при помощи охлаждающего устройства. При этом охлаждению подвергается также часть комплекса, находящегося в данный момент в этой части аппарата. Охлажденные углеводороды выводятся через поршень. Отмытые кристаллы карбамида опускаются в нижнюю часть, а затем удаляются при помощи транспортера.

Выделившиеся жирные кислоты поступают в сепаратор 19 и затем в сборник 21. Водный раствор карбамида направляется в сборник 20, а оттуда опять в смеситель 17 для разрушения комплекса. После достижения определенной концентрации карбамида в растворе этот раствор поступает в шнековый охладитель 22, где часть карбамида выкристаллизовывается. На вакуум-фильтре 23 выделившиеся кристаллы карбамида отделяются от раствора и направляются в сушилку 24, затем по транспортерам 25 и 26 карбамид возвращается в производство. Раствор карбамида в воде из сборника 27 поступает в емкость 28. Из вакуум-фильтра 12 фильтрат через сборник 29 идет на выпаривание в испаритель 30. Пары этанола конденсируются в конденсаторе 31 и через сборник 32 возвращаются в систему. Из испарителя 30 остаток поступает в шнековый смеситель 33. Сюда же из емкости 28 подается горячий водный раствор карбамида, подогреваемый в нагревателе 34. Выделившиеся жирные кислоты отделяются в сепараторе 35 и попадают в сборник 36. Раствор карбамида в воде из сепаратора 35 поступает в сборник 37, из которого направляется на выделение высокоплавкой фракции.

Образование комплексов карбамида с м-парафинами впервые наблюдал Бенген . Он обнаружил, что при добавлении к молоку октилового спирта и карбамида образуются кристаллы, не похожие на кристаллы карбамида. Такие кристаллические образования, как позже установил Бенген, образуют с карбамидом соединения с прямыми цепями, а соединения с разветвленными цепями и другие углеводороды таких соединений не образуют.

Уже теория пирогенетического разложения, выводящая нафталин из одноядерных ароматических углеводородов, показывает громадную роль температуры в смысле обогащения нафталином соответствующей фракции 190 — 230°. Чаще всего эта фракция выделяет кристаллы нафталина только при замораживании. Кристаллизация, тем более застывание этой фракции при обыкновенной температуре, не замечались в нефтебензольном процессе или, во всяком случае, представляет исключительное явление, говорящее в большинстве случаев о ненормальности течения процесса пиролиза. Такие явления могут иметь место разве только при генераторной пирогенизации, когда пережигание нефти случается не редко.

Нафталин выделяется из его фракции при замораживании в виде кристаллической крупы, которая может быть отфильтрована. Фильтрат при обработке кислотой вновь выделяет порцию нафталина. Анализ производится следующим образом: 200—300 г среднего масла перегоняются из колбы с небольшой дефлегмационной трубкой, причем собирается фракция 190—250°. Полученную фракцию пробуют закристаллизовать при 0° и частом помешивании. Если кристаллы нафталина при атом не выпадают, или если их слишком мало, фракцию подвергают вторичной перегонке в тех же условиях, опять собирая то, что перейдет от 190 до 250°. Обыкновенно после вторичной перегонки при 0°, еще лучше при —10°, вся масба густеет от выделившегося нафталина, который отсасывают на Бюхнеровской воронке. Фильтрат опять подвергается перегонке, причем собирается фракция 190—240°. Обыкновенно при охлаждении нафталина выделяется мало, а потому правильнее полученную фракцию смешать с равным объемом нефтяного эфира и очистить 5% серной кислоты. После отгонки растворителя из промытого водой рафината, охлаждение выделяет много нафталина, который присоединяется к глав-зюй порции. Сырой нафталин отжимается на пористой пластинке и взвешивается. Более чистый продукт получается возгонкой по обычным правилам для этой операции.

Головной погон колонны 1, содержащий около 60% нафталина, поступает в кристаллизатор 9. Кристаллы нафталина отделяют на центрифуге 10 и плавят в емкости 11, плав поступает в колонну 12 для повышения температуры плавления нафталина до требуемой. Маточный раствор, выделенный в центрифуге, направляется в колонну 13 и далее используется в качестве рециркули-рующего потока. По описанной схеме установки процесс гидродеалкилирования можно проводить в присутствии алюмокобальтмолибденового катализатора в сравнительно мягких температурных условиях со значительным коэффициентом рециркуляции непревращенного сырья.

200 г испытуемого нафталина взвешивают с точностью до 0,1 г, помещают в круглодонную колбу емкостью 750 мл и приливают туда 300 мл этилового спирта. Колбу при помощи корковой пробки соединяют с обратным холодильником и нагревают на водяной бане, периодически встряхивая, до полного растворения нафталина. Затем колбу снимают с водяной бани, закрывают корковой пробкой и медленно охлаждают при помешивании до температуры 30—35°, следя за тем, чтобы кристаллы нафталина не прилипали к стенкам колбы. Когда основная масса нафталина выкристаллизуется, колбу с содержимым охлаждают до температуры 20° и массу размешивают при этой температуре 3 часа.

Каталитическое гидродеалкилирование толуола и метилнафта линов происходит по принципиально одинаковой схеме, но разли чается системой разделения продуктов реакции: для выделенш чистого нафталина приходится охлаждать нафталиновую фрак цию и отделять выделившиеся кристаллы нафталина на центрифугах

Нафталин выделяют кристаллизацией. Головной погон колонны 1, содержащий "около 60% нафталина, поступает в кристаллизатор 9. Кристаллы нафталина отделяют на центрифуге 10 и плавят в емкости 11. Плав поступает в ректификационную колонну 12 для выделения нафталина. Маточный раствор, выделенный в центрифуге 10, направляют в колонну 13 и после отделения бензина используют в качестве рециркулирующего потока. Бензин, отогнанный в колонне 13, направляют для промывки осадка на центрифуге 10. По описанной схеме гидродеалкилирование можно проводить в присутствии алюмокобальтмолибденового катализатора в сравнительна мягких температурных условиях со значительным коэффициентом рециркуляции непревращенного сырья.

U-образная трубка с ватой для задержания частичек смолы. В этом случае, а также когда в склянке 1 выделяются кристаллы нафталина, в конце определения через систему в течение 1 ч пропускают горячий

Колбу при помощи корковой пробки соединяют с обратным холодильником и нагревают на водяной бане, периодически встряхивая, до полного растворения нафталина. Затем колбу снимают с водяной бани, закрывают корковой пробкой и медленно, при помешивании встряхиванием, охлаждают до температуры 30— 35° С, следя за тем, чтобы кристаллы нафталина не прилипали к стенкам колбы. Когда основная масса нафталина выкристаллизовалась, колбу с содержимым постепенно охлаждают до температуры 20° С и массу размешивают при этой температуре в течение трех часов, встряхивая колбу каждые 10—15 мин.

Охлажденная в градирне 7 техническая вода с температурой 20—25 °С насосом 6 подается на верхнюю газовую часть холодильника ))) и охлаждает идущий противотоком коксовый газ При охлаждении газа из него одновременно с конденсацией содержащихся в нем водяных паров вымываются кристаллы нафталина Выделяемый из газа нафталин вместе с водой стекает по центральной трубе в нижнюю часть холодильника 2, служащую промывателем

_ щенный ТРХНИЧРРКИЙ няфтялин. На дно стякзна помещают наф-талин, ставят на стакан круглодонную колбу, наполненную холодной водой, и стакан нагревают. На холодном дне колбы осаждаются кристаллы нафталина.

фракции: до 100° С, 100—150° С, 150—180° С, 180—230° С, 230— 270° С. Из последних двух фракций при охлаждении выпадают кристаллы нафталина. Баланс перегонки составляют так же, как при перегонке нефти .

Кристаллы нафталина извлекают из маточного раствора в центрифуге полунепрерывного действия. Оставшийся маточный раствор удаляют из"лепешки промывкой пентан-гексановой фракцией.