ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Примеры применения массовой кристаллизации из "Основы техники фракционной кристаллизации" Выделение /г-ксилола из ксилольной фракции. Ксилольная фракция, извлекаемая из нефтяного сырья, состоит в основном из изомеров ксилола с небольшим содержанием этилбензолс. Выделение этилбензола из этой смеси не вызывает затруднений оно легко осуществляется методом ректификации. Полное же разделение смеси методом ректификации затруднено из-за незначительной разности температур кипения изомеров ксилола [34, 132]. [c.116] Выделение /г-ксилола (температура кристаллизации 13,3 °С) из его смесей с другими изомерами чаще всего осуществляется методами фракционной кристаллизации. Предложены различные технологические схемы осуществления данного процесса [34, 52, 133]. Наиболее часто для проведения рассматриваемого процесса применяют двухстадийную фракционную кристаллизацию. [c.116] Кристаллическая фаза / 1, содержащая около 80% -ксилола, расплавляется. Полученный расплав направляется на вторую стадию кристаллизации Крг, где он охлаждается до температуры минус 10—18 °С. Отсюда маточник М2, содержащий 40—60% п-ксилола, передается на первую стадию кристаллизации. Кристаллическая фаза К2 расплавляется и отбирается в качестве очищенного 97—98% п-ксилола. Выход последнего составляет около 50% от его содержания в исходной смеси. На выход и качество получаемого -ксилола влияют различные факторы [34], главным образом температурный режим и аппаратурное оформление стадии кристаллизации, способ и условия разделения суспензии, промывка кристаллической фазы и др. [c.117] На стадиях Кр1 и Крг чаще всего применяют скребковые кристаллизаторы типа труба в трубе , реже — аппараты емкостного типа [34]. В последнем случае обычно используют каскад, состоящий из двух или трех последовательно соединенных аппаратов [52, 133]. Заметим, что в емкостных кристаллизаторах получаются более крупные кристаллы, нежели в скребковых [34]. Для увеличения размеров кристаллов после скребковых кристаллизаторов часто устанавливают кристаллорастители [132], которые представляют собой вертикальные цилиндрические аппараты с рамной мешалкой. Кристаллизаторы охлаждаются жидким этиленом или пропаном. [c.117] Для разделения кристаллических суспензий на стадиях Ф1 и Фг применяют йарабанные вакуум-фильтры или фильтрующие центрифуги. Выбор фильтрующего оборудования и режимов его работы существенно зависит от размеров получаемых кристаллов. Для мелких кристаллов (0,07—0,1 мм) используют вакуум-фильтры, а для крупных кристаллов (0,2 мм) — центрифуги. Остаточное содержание маточника в отжатом кристаллическом слое составляет при фильтрации 10—30%, а при центрифугировании — 3—10% [34]. Установлено 34], что с увеличением продолжительности фильтрации, фактора разделения центрифуги и размеров получаемых кристаллов остаточное содержание маточника в кристаллическом слое понижается, а качество получаемого и-ксилола повышается. [c.117] Для улучшения качества получаемого п-ксилола на стадии фильтрации суспензии Фг часто применяют горячую промывку отфильтрованной кристаллической фазы очищенным и-ксилолом или продувку ее нагретым инертным газом [34]. При горячей промывке после расплавления кристаллической фазы Кз часть получаемого расплава в подогретом виде возвращается на стадию 2 в качестве промывной жидкости (рис. 3.16, а). В результате горячей промывки получается очищенный продукт К 2, содержащий 99,0—99,8% га-кси-лола. [c.117] Для промывки кристаллической фазы иа стадии Крг можно применять не только очищенный п-ксилол, но и другие растворители. Так, отдельные американские фирмы [52, 133] для промывки кристаллов на стадии Крг применяют толуол. Принципиальная схема двухстадийного процесса с промывкой кристаллов растворителем показана на рис. 3.16,6. [c.117] Для разделения суспензии на стадиях Ф] и Ф2 применяют горизонтальные фильтрующие центрифуги [52], по длине ротора которых имеются три зоны. В первой зоне отделяется маточник, во второй — просушивается кристаллическая фаза, в третьей — промывается толуолом. [c.118] Применение толуола для промывки кристаллов на стадии Фг позволило ограничиться лишь одной стадией кристаллизации, что существенно повысило технико-экономические показатели процесса [52, 133]. В этом случае (рис. 3.16, в) исходная смесь Р после рекуперативного теплообмена с отходящим маточником М охлаждается на стадии кристаллизации Кр до температуры минус 58—62 С и подается на стадию разделения Ф. Маточник М отводится на стадию изомеризации, а кристаллическая фаза промывается значительным количеством толуола Р. После отгонки последнего от отмытых кристаллов К на стадии ректификации Р1 получается кубовый остаток представляющий собой очищенный /г-ксилол примерно такого же качества, как и в случае двухстадийного разделения. Промывная жидкость Р2 направляется на стадию ректификации Рг. Толуол /7г отделяется от смеси изомеров ксилола КЧ бовый остаток И/о2 возвращается на стадию кристаллизации, а дистиллят Яг вместе с дистиллятом первой стадии ректификации Р] подается на промывку кристаллической фазы. [c.118] Депарафинизация нефтяных масел. Цель депарафинизации нефтяных масел — удаление углеводородов нормального строения с относительно высокой температурой кристаллизации. Процесс осуществляется методом фракционной кристаллизации из раствора. В качестве растворителей применяют различные органические низкоплавкие вещества ацетон, толуол, метилэтилкетон, метил-изобутилкетон, хлорорганические соединения и др. [134, 135]. [c.118] Исходная смесь Р первоначально смешивается с растворителем Р в соотношении, зависящем от состава исходного масла, типа растворителя и требуемой глубины депарафинизации. Если растворителем служит толуол, то отношение Р к составляет от 1 3 до 1 5. Далее полученный раствор направляется на стадию кристаллизации (рис. 3.17), осуществляемую в двух кристаллизаторах. Первоначально раствор охлаждается в рекуперативном кристаллизаторе Крь где хладоагентом служит маточник М, полученный на стадии разделения суспензии Ф. Далее кристаллизующаяся смесь поступает во второй кристаллизатор Крг, где она охлаждается жидким аммиаком до температуры - 30 С нлн этапом до температуры С2 С [ З ]. [c.118] Из кристаллизатора Крг суспензия передается на стадию фильтрации Ф. [c.118] Выделение и очистка дурола. Дурол ( кр=78,9°С) выделяют из обогащенной фракции, где его содерл ание составляет около 28% [34, 136]. Процесс осуществляется в две ступени (рис. 3.18). [c.119] Исходная фракция Р первоначально смешивается с кубовым остатком Ц7о2 и направляется на первую стадию кристаллизации Крь где она охлаждается до температуры —32 °С. В результате кристаллизации получаются маточник Мх, обогащенный изодуролом, и кристаллическая фаза К, представляющая собой дурол-сырец, содержащий около 80% целевого компонента. Маточник М, направляется на стадию изомеризации для увеличения выхода товарного дурола. [c.119] Дальнейшая очистка сырого дурола осуществляется путем его перекристаллизации из толуольного раствора [34]. Раствор Л , полученный при растворении кристаллической фазы Кь направляется на вторую стадию кристаллизации, где он охлаждается до температуры 20 °С. Кристаллическая фаза Кз после стадии фильтрации Фз расплавляется и подается на ректификацию Р,. Получаемый кубовый остаток о1 содержит 99% дурола с температурой кристаллизации ф=78,8°С, а дистиллят Я] представляет собой чистый растворитель. [c.119] Маточник М2 также подвергают ректификации Р2. Полученный кубовый остаток И - оз, содержащий около 60% дурола, присоединяют к исходной смеси, а дистиллят Яг вместе с Я] возвращается на стадию кристаллизации Крг. Выход очищенного дурола составляет 89% от его содержания в исходной смеси. [c.119] Кристаллы К[ растворяются в дистилляте П. Полученный раствор поступает на вторую стадию кристаллизации Крг, где он охлаждается до температуры 30 °С. После разделения суспензии на стадии Ф2 кристаллическую фазу Кз подвергают дополнительной сушке, в результате чего получается очищенный продукт К 2, содержащий 98,2% ионола, с выходом, равным 79%. Пары бензина П, отделенные на стадии сушки, после их конденсации присоединяются к дистилляту Я. Маточник второй ступени М2 используют в качестве растворителя на первой стадии кристаллизации. Для кристаллизации применяют скребковые кристаллизаторы, а для разделения суспензии — фильтрующие центрифуги. [c.120] Выделение адипиновой кислоты из реакционной смеси. Адипиновую кислоту (/,ср= 153 °С) получают окислением циклогексанола азотной кислотой. Реакционная смесь представляет собой водный раствор, содержащий, кроме адипиновой кислоты некоторое количество побочных продуктов реакции (щавелевая, янтарная, глутаровая кислоты и др.), а также часть непрореагировавшей азотной кислоты [138]. [c.120] Из реакционной смеси адипиновую кислоту извлекают двухстадийной кристаллизацией (рис. 3.20). На первой стадии Кр, реакционная смесь охлаждается в емкостном кристаллизаторе от 70 °С до 25 °С. На стадии фильтрации Ф[ полученную суспензию разделяют в фильтрующих центрифугах. После отделения маточника М кристаллическая масса промывается непосредственно в центрифуге маточником второй стадии кристаллизации М2. Маточник Мх вместе с промывной жидкос1ЪЮ направляется на последующие стадии выделения из них янтарной, щавелевой и глутаровой кислот. [c.120] Вернуться к основной статье