Главная -> Словарь

Способность растворителей

Различают растворяющую способность растворителя и его селективность, или избирательность. Растворяющая способность раство-

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.

Критическая температура растворения, растворяющая способность растворителя и его избирательность могут регулироваться в известных пределах добавлением компонента, хорошо растворимого в растворителе и ограниченно растворимого или не растворимого в исходной смеси либо хорошо растворимого в растворителе и исходной смеси. В первом случае взаимная растворимость компонентов •снижается, во втором повышается. Так, при селективно)! очистке масел фенолом добавляют воду для снижения взаимной растворимости, а при очистке жидким сернистым ангидридом добавляют бензол для повышения взаимной растворимости.

Избирательность растворителя характеризует способность растворителя растворять только компоненты определенной структуры сырья, что позволяет четко разделять исходное сырье на отдельные групповые химические компоненты.

На избирательную способность полярных растворителей также ллияют величина дипольного момента и особенности молекулярной их структуры. Исследования показали, что у органических соеди — рсений одного и того же класса, различающихся только функциональной группой, избирательная способность увеличивается с ростом дипольного момента их молекул. Такая закономерность ха — рактерна как для ароматических, так и для алифатических растворителей. Функциональные группы по их влиянию на избирательную способность растворителя располагаются в следующей последовательности:

в остаточном сырье, более растворимы в пропане в области пред-критических температур, чем высокомолекулярные фракции. Растворяясь в пропане, они действуют как промежуточный растворитель, повышая благодаря наличию в их молекулах длинных парафиновых цепей дисперсионную составляющую Ван-дер-Ваальсовых сил и, тем самым, растворяющую способность растворителя по отношению к высокомолекулярным и полициклическим углеводородам и смолам. Кроме того, при деасфальтизации облегченного масловязкого остатка возрастает температура образования двух — фазной системы, приближаясь к критической температуре пропана. В результате ухудшаются показатели деасфальтизата по коксуемости и вязкости . При деасфальтизации более концен — триоованных остатков получающийся деасфальтизатхарактеризу — ется более низкой коксуемостью, лучшим цветом*, меньшим содержанием металлов , серы и т.д. При этом в силу низкого потенциального содержания ценных масляных фракций выход деасфальтизата, естественно, ниже, чем при переработке облегченных остатков. Однако чрезмерная концентрация остатка вакуумной перегонки также нецелесообразна, поскольку при этом помимо снижения отбора целевого продукта значительно повышается вязкость деасфальтизата, что не всегда допустимо.

В тех случаях, когда растворяющая способность растворителя достаточно высока, для создания рециркулята можно использовать допо.шительный растворитель, не смешивающийся с основным полярным растворителем, обладающий хорошей растворяющей способностью по отношению к высокоиндексным компонентам масляного сырья. Например, в комбинированном процессе деасфальтизации и

Недостатки процесса:. низкая поглотительная способность растворителя, высокие удельные расходы абсорбента и эксплуатационные затраты; некоторые примеси, содержащиеся в сырых газах, частично или полностью взаимодействуют с растворителем с образованием нерегенерируемых соединений; низкое извлечение меркаптанов и других сероорганических соединений.

Поглощающая способность растворителя, м3 кислых газов на 1 м3

Поглощающая способность растворителя, м3/м3 ........ 30 41

Имеется общее правило, согласно которому избирательная способность растворителя при повышении его растворяющей способности ухудшается. При понижении температуры избирательная способность растворителя улучшается, поскольку при понижении температуры его общая растворяющая способность уменьшается и растворимость парафина снижается при этом быстрее, чем масел. Избирательная способность растворителя зависит также и от природы обрабатываемого сырья. В отношении легкого масляного сырья с относительно низкими пределами кипения она оказывается более низкой, чем в отношении тяжелого высококипящего сырья. На избирательной способности растворителя сказывается также и химический состав сырья.

По степени влияния химической структуры основной цепи молекул на избирательную способность растворителей с одинаковой функциональной группой установлена следующая последовательность: тиофеновое кольцо бензольное кольцо фурановое кольцо алифатическая цепь.

Избирательная способность растворителей

Чтобы полученные результаты были сравнимы, растворяющую способность растворителей определяют при температурах, равноудаленных от КТР смеси в каждом растворителе. Для сравнения предложены разные методики, в которых за критерий оценки растворяющей способности принят либо расход растворителя, необходимый для растворения одного и того же количества компонентов, либо КТР одной и той же смеси в разных растворителях, либо выход экстракта. Можно считать, что растворитель, которого требуется меньше для растворения одного и того же количества компонентов масляной фракции при температурах, равноудаленных от КТР, обладает большей растворяющей способностью* например:

Растворяющая способность растворителей определяется не только числом углеродных атомов в углеводородном радикале, но

Чтобы полученные результаты были сравнимы, растворяющую способность растворителей определяют при температурах, равноудаленных от КТР смеси в каждом растворителе. Для сравнения предложены разные методики, в которых за критерий оценки растворяющей способности принят либо расход растворителя, необходимый для растворения одного и того же количества компонентов, либо КТР одной и той же смеси в разных растворителях, либо выход экстракта. Можно считать, что растворитель, которого требуется меньше для растворения одного и того же количества компонентов масляной фракщии при температурах, равноудаленных от КТР, обладает большей растворяющей способностью, например:

Растворяющая способность растворителей определяется не только числом углеродных атомов в углеводородном радикале, но

Избирательная способность растворителей. От избирательной способности растворителя в большой мере зависит эффективность процессов депарафинизации и обезмасливания. Избирательная способность углеводородных растворителей, в которых масло растворимо во всех соотношениях при любой температуре, определяется растворимостью в них парафина. Чем выше растворимость парафина, тем хуже избирательная способность углеводородных растворителей. Для растворителей, в которых масло растворяется ограниченно, избирательная способность ip выражается разностью растворимостей в них низкозастывающего компонента и парафина или отношением этой разности к растворимости масла:

Способность растворителей вызывать образование второй масляной фазы предлагается использовать следующим образом в процессе, называемом «депарафинизация в условиях неполной смешиваемости» -. Сырье вначале разбавляют растворителем с повышенным содержанием осаждающего компонента, охлаждают и отфильтровывают. При этом достигаются высокие скорости фильтрации, а температура застывания депарафинированного масла может быть даже ниже температуры фильтрации. Гач I ступени фильтрации разбавляют растворителем, имеющим повышенное содержание ароматического компонента, с тем, чтобы содержащееся в гаче масло полностью растворилось. Полученное на II ступени фильтрации депарафинированное масло характеризуется более высокими индексом вязкости и температурой застывания, чем получаемое на I ступени фильтрации. Данный способ депарафинизации позволяет разделить масляную часть сырья на два различных вида депарафинированных масел. По существу этот процесс является экстракционной депарафинизацией масел в присутствии кристаллической фазы.

Многоступенчатая Противоточная экстракция двумя растворителями. Процесс экстракции с применением двух растворителей, имеющих ограниченную взаимную растворимость, позволяет повысить избирательность процесса, а также изменить некоторые свойства смеси, влияющие на процесс массопередачи: снизить межфазовое поверхностное натяжение, уменьшить вязкость, увеличить разность плотностей фаз и т.д. Это позволяет наиболее полно реализовать разделяющую способность растворителей по сравнению с другими методами экстракции в сопоставимых условиях. При этом один из растворителей является экстрагирующим и должен хорошо растворять извлекаемые компоненты , тогда как второй растворитель является "отмывочным" и должен хорошо растворять неизвлекаемые компоненты .

где ps, PR, РЕ, Рс — одно из физических свойств растворителя, которое определяется суммированием . Растворяющая способность растворителей равна:

Растворяющую способность растворителей рассчитаем по формуле :