Главная -> Словарь

Разделяли ректификацией

До настоящего времени на заводских установках нефтяной промышленности применялись четыре раствсрителя, а именно ацетон, фурфурол , фенол и крезолы. В табл. 1 приведены типичные примеры смесей, которые могут быть разделены при помощи этих растворителей. Как видно из приведенных данных, разность температур кипения разделяемых углеводородов и растворителя изменяется от 22 до 161°. Как правило, желательна разность температур кипения не менее 28, а лучше 56°. В тех случаях, когда производится очистка ксилола, применение фенола не рекомендуется, хотя его температура кипения на 38° выше температуры кипения о-ксилола, так как фенол образует азеотроп-ные смеси с парафинами и нафтенами.

Для выделения вышеназванных углеводородов 'требую тся специальные методы перегонки: азеотропная или экстрактивная ректификация. Эти методы основаны на том, что при введении в систему постороннего вещества увеличивается разница в летучести разделяемых углеводородов, и тогда при помощи ректификации удается выделить индивидуальный углеводород высокой чистоты.

Азеотропная перегонка применяется для разделения узких фракций бензинов в тех случаях, когда перегонка в вакууме, судя по величинам улругостей паров данных углеводородов, не обещает хороших результатов. К нераздельпокипящей смеси угле-водорсдов прибавляют специальное вещество , которое образует с одним из разделяемых углеводородов азеотропную смесь и этим как бы «освоб ждает» второй углеводород. Образование азеотропных смесей вызывается отклонением свойств двух смешивающихся жидкостей от свойств идеальных растворов. Зависимость давления пара ог состава смеси в этом случае не является линейной — кривая и зоходит через максимум или минимум. При максимуме давления пара смесь кипит при более низкой температуре

Неподвижная фаза — сквалан. Температура анализа была обычно на 50—70° ниже температуры кипения разделяемых углеводородов.

Чем больше различаются энергии взаимодействия разделяемых углеводородов с молекулами растворителей, тем выше селективность растворителя. Селективность увеличивается при понижении температуры в связи с большей стабильностью я-комплексов и при увеличении концентрации растворителя в системе. Максимальное значение селективности при данной температуре достигается при бесконечном разбавлении углеводородов:

Перечисленные выше растворители имеют температуры кипения, близкие к температурам кипения разделяемых углеводородов, и образуют азеотропные смеси, как правило, лишь с насыщенными углеводородами С6—С8. Иногда растворитель образует азеотропы и с ароматическими углеводородами, но в этом случае система ближе к идеальной. Поэтому общее давление, складывающееся из парциальных давлений компонентов

Для разделения смесей углеводородов пользуются различными методами, основанными «а различии тех или иных физических свойств разделяемых углеводородов.

Процессы экстрактивной перегонки основаны на том, что введение некоторых веществ значительно и в разной степени изменяет относительные летучести1 разделяемых углеводородов. Так, например, летучесть насыщенных углеводородов повышается значительно больше, чем ненасыщенных, а у последних больше у олефинов, чем у дивинила.

Свойства растворителей. Для группового разделения методами экстракции, например, ароматических углеводородов, от неароматических, широко используется различие в сродстве разделяемых углеводородов к третьему веществу-растворителю. Основные свойства растворителя характеризуются коэффициентами активности различных углеводородов в растворителе. Пригодность растворителя для экстракционных процессов обычно определяется тремя характеристическими параметрами: групповой избирательностью, избирательностью разделения по молекулярным весам гомологов и растворяющей способностью. Ниже приводится количественное определение этих параметров применительно к специальным задачам разделения легких ароматических углеводородов.

При проектировании приборного оснащения установок сверхчеткого фракционирования в Абадане необходимо было учитывать особые факторы. Вследствие малой разности температур разделяемых углеводородов от обычного метода регулирования по температуре пришлось отказаться; вместо этого для всех фракционирующих колонн за исключением операции 1 получения изо-гексана было применено регулирование-по объему или расходу. В табл. 12 приводятся подробные данные о приборном! оснащении колонн сверхчеткого фракционирования. При таком методе регулирования количество головного погона или остаточного продукта устанавливается в соответствии с содержанием соответствующих компонентов в исходном сырье. Второй поток отводится со скоростью, предотвращающей накопление-ключевого его компонента в колонне. Для этого применялись записывающие регуляторы расхода; для уменьшения ошибок измерений предусматривались-меры, обеспечивающие поддержание постоянной температуры сырья и продуктовых потоков, поступающих в расходомеры.

Чем больше различаются энергии взаимодействия разделяемых компонентов с молекулами растворителей, тем выше селективность растворителя. Селективность увеличивается при снижении температуры в связи с большей стабильностью я-ком-плексов и прн увеличении концентрации растворителя в системе. Максимальная селективность при данной температуре достигается при бесконечном разбавлении углеводородов:

5. Сложную смесь кислот разделяли ректификацией либо как таковую, либо предварительно переведя особым методом в сложные эфиры на фракции, содержащие самое большое два компонента; в каждой фракции определялось кислотное «ли эфирное число.

Изучение термического газофазного хлорирования при различных температурах привело к результатам, показывающим, что в этом случае отношение скоростей замещения первичного и вторичного атомов водорода гораздо больше зависит от температуры, чем при газофазном хлорировании пропана или н-бутана. Процентное отношение, при котором образовались оба типичных продукта хлорирования , устанавливали следующим образом. Продукты реакции разделяли ректификацией на низко- и высококипящую фракции. Высококипящую фракцию считали за первичный хлорид, низкокипящую—за смесь вторичных хлоридов; их константы соответствовали описанным в литературе.

Янтцен с сотрудниками впервые дал точные представления о процессе окисления парафинов и о пунктах окислительной атаки. Тщательной обработкой продуктов окисления парафинового гача они получили смесь жирных кислот, метиловые эфиры, которые разделяли ректификацией.

Исследуя жирные .кислоты, полученные при 110, 120, 130 и 140° ,и при степенях окисления гача, соответствующих кислотным числам оксидата 10, 20, 40 и 50 , Пардун .пришел к следующему выводу:

Койлеман, Кванте и Ван-Банель 52 провели систематическое исследование структуры продуктов гидроформилировапия олефипов Сг — С8. Содержание в смеси каждого из изомеров находили восстановлением альдегидов в спирты, дегидратацией спиртов в олефипы и гидрированием последних в насыщенные углеводороды, которые затем разделяли ректификацией. Полученные в этих опытах результаты приведены в табл. 272.

и вводили холодную смесь в большие цементированные внутри реакторы, нагреваемые извне до 390—410°. Выходящие из реактора газы промывали горячей водой, чтобы отмыть хлористый водород, компримировали, охлаждали и выделяли хлорированные продукты, которые разделяли ректификацией. Конденсат-сырец состоял из 50% хлористого метила, 35% хлористого метилена и 15% высших хлоропроизводных. Если в качестве основного продукта хотели получить хлористый метилен, то хлористый метил возвращали в реактор, добавляя его к исходной газовой смеси в количестве до 20 об. % общего количества вводимого в реактор газообразного углеводорода. Если в исходной смеси содержалось больше 20% хлористого метила, то происходило интенсивное образование сажи .

Наконец, нужно указать на селективное гидрирование ацетилена в этилен, которое проводили в Германии во время второй мировой войны . Ацетилен предварительно очищали от следов сероводорода и фосфористого водорода обработкой хлорной водой. Очищенный ацетилен гидрировали при 270° и атмосферном давлении водородом, взятым в 50%-ном избытке, в присутствии специального палладиевого катализатора . Входящие в реактор газы разбавляли водяным паром, а температуру процесса регулировали тем, что в реактор впрыскивали воду в точках, расположенных вдоль оси слоя катализатора. Выходящие газы содержали 65% этилена; их конденсировали и разделяли ректификацией по системе Линде—Бронна. Выход этилена равнялся 85%, считая на ацетилен; побочными продуктами являлись этан и ненасыщенные С4- и Св-углеводороды.

В Германии существовал только один завод , где осуществлялась гидратация пропилена и н-бутиленов. Сырьем служила смесь С3- и С4-углеводородов, получавшаяся в качестве побочного продукта при синтезе жидкого топлива каталитическим гидрированием окиси углерода под атмосферным давлением. Смесь углеводородов, содержащую 25—45% олефинов, обрабатывали при температуре 60° и давлении 20 am 75%-ной серной кислотой; углеводороды при этом находились в жидком состоянии. На каждый моль серной кислоты поглощалось 0,66 моля олефинов; диал-килсульфаты и простые эфиры получались лишь в небольших количествах. Алкилсерные кислоты гидролизовали в спирты, разбавляя кислую смесь до 30%, и затем производили отгонку спиртов с водяным паром. Спирты обезвоживали азеотропной перегонкой и разделяли ректификацией. Выход изопропилового спирта составлял больше 90%, считая на пропилен. Выход б/пор-бутилового спирта из бутиленов был меньше, так как в процессе поглощения серной кислотой образовывались значительные количества димера бутилена .

Реакцию между низшими спиртами и аммиаком обычно проводят при 350—450° и давлениях до 100 am. В Германии метиламины получали, пропуская при 370° и 60—200 am смесь 1 моля метанола и 4—5 молей аммиака над окисью алюминия на каолине. Реактор был выложен внутри медью . Смесь метиламинов разделяли ректификацией под давлением, используя высокие давления насыщенного пара метиламинов и образование азеотропной смеси триметиламина с аммиаком. Вначале отгоняли воду, а затем азеотропную смесь триметиламина с аммиаком и избыток аммиака. В заключение моно- и диметиламин разделяли в перегонном кубе периодического действия, работавшим под давлением 5—15ата. В отдельном небольшом реакторе азеотропную смесь триметиламина и аммиака подвергали частичному превращению в моно- и диметиламин и смесь продуктов реакции присоединяли к общему продуктовому потоку.

Тяжелые бензины юникрекинга разделяли ректификацией на условные фракции 93—149°С и 149—204°С и направляли на риформинг. В табл. 17 приведены качества этих легких и тяжелых фракций, полученных при трех вариантах работы установки юникрекинга, и результаты их риформинга.