ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные понятия и определения экстракционных процессов из "Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа" Из технологических параметров экстракционных процессов наибольшее значение имеют температура экстракции, соотношение растворитель сырье (кратность растворителя) и являющаяся функцией этих параметров критическая температура растворения. [c.467] Критическая температура растворения (КТР). При смешении сырья с растворителем при постоянной температуре вначале происходит полное растворение растворителя в сырье. При дальнейшем увеличении кратности растворителя образуется дисперсная (гетерогенная) система, состоящая из двух фаз одна из них - дисперсионная среда, представляющая собой растворитель с растворенными компонентами, а другая — дисперсная фаза — нерастворенные компоненты с растворителем. При значительной кратности растворителя может происходить полная растворимость сырья. [c.467] При неизменной кратности растворителя с повышением температуры увеличивается содержание растворенных компонентов сырья и при достижении определенной температуры, называемой КТР, и выше этой температуры сырье полностью смешивается с растворителем, образуя гомогенную, то есть однофазную систему. Кривая растворимости масляного сырья в растворителях может быть различной в зависимости от качества сырья и типа растворителя. На рис. 4.1 представлена в качестве примера типичная кривая растворимости масляного дистиллята парафинистой нефти в фурфуроле внутри этой кривой находится область существования двух фаз, вне ее — область полной взаимной растворимости. [c.467] Разделение исходного сырья на групповые химические компоненты при помощи экстракции может быть осуществлено лишь при условии образования дисперсной системы, что обеспечивается соответствующим выбором температуры экстракции и кратности растворителя. [c.467] Разделение образующихся фаз осуществляется по разности их плотностей в экстрактных аппаратах (преимущественно в противоточных колоннах тарельчатого, насадочного или роторного типа) и путем фильтрации. [c.467] Из приведенных ниже в качестве примера сопоставительных данных видно, что из двух растворителей большей растворяющей способностью обладает нитробензол, имеющий при постоянном расходе растворителя меньшую КТР и обеспечивающий больший выход растворенного компонента, а также одинаковый выход растворенных компонентов при в 4,5 раза меньшем расходе растворителя по сравнению с анилином. [c.468] Растворитель Расход растворителя, % мае. КТР, С Выход растворенных компонентов, % мае. [c.468] Для оценки избирательной способности растворителей в настоящее время также нет единой методики. Об избирательности растворителя можно судить по разности (градиенту) таких показателей, как плотность, индекс вязкости, коэффициент преломления или анилиновая точка. [c.469] Как правило, растворяющая и избирательная способности растворителей антибатны, и обычно рост одного показателя ведет к снижению другого. Поэтому при выборе растворителя приходится принимать компромиссные решения. [c.469] Растворяющая способность и избирательность для каждого растворителя не являются постоянными и зависят как от технологических условий экстракционных процессов, так и от химического состава сырья. [c.469] Требования к растворителям. В качестве избирательных растворителей предложено большое количество различных органических и неорганических соединений, однако сложный комплекс требований, предъявляемых к экстрагентам, ограничивает возможность использования многих из них для промышленных экстракционных процессов. [c.469] Определенное значение имеют также поверхностное натяжение, теплоемкость, критические температура и давление и другие показатели растворителей. [c.470] Из анализа вышеприведенных требований к качеству экстрагентов можно констатировать, что практически невозможно рекомендовать универсальный растворитель для всех видов сырья и для всех экстракционных процессов. В этой связи приходится довольствоваться узким ассортиментом растворителей для отдельных экстракционных процессов. Так, в процессах деасфальтизации гудронов широко применялись и применяются низкомолекулярные алканы, такие как этан, пропан, бутан, пентан и легкий бензин, являющиеся слабыми растворителями, плохо растворяющими смолисто-асфальтеновые соединения нефтяных остатков. В процессах селективной очистки масляных дистиллятов и деасфальтизатов применялись сернистый ангидрид, анилин, нитробензол, хлорекс, фенол, фурфурол, крезол и К-метилпирролидон. [c.470] Типы экстракционных аппаратов. Процессы экстракций отличаются в конкретных сл аях используемыми растворителями и технологическими параметрами, но подчиняются общим закономерностям массообменных процессов и осуществляются в типовых аппаратах, называемых экстракторами. [c.471] Эффективность экстрактора при прочих равных условиях зависит от совершенствования контактирования исходной жидкой смеси и растворителя, а также от четкости разделения полз енной гетерогенной смеси. Большая поверхность контакта достигается диспергированием одной из жидких фаз, а четкость разделения (расслоения) — обособленными гравитационными отстойниками, совмещением специальных расслаивающих устройств со смесительными в одном корпусе или созданием центробежных сил. [c.471] К экстракторам предъявляют также ряд других требований высокая удельная производительность, простота и надежность конструкции, малая металлоемкость, низкий расход энергии и др. Поиски оптимального экстрактора обусловили появление многочисленных конструкций этого аппарата, из которых наибольшее применение в производстве масел пол чили колонные экстракторы непрерывного противоточного контактирования фаз. [c.471] В качестве критерия эффективности экстракторов преимущественно используют, как и в ректификационных колоннах, число теоретических тарелок, которое определяют путем сравнения кривых зависимости разности показателей качества (коксуемости, преломления, анилиновой точки, вязкости и др.) исходного сырья и продукта экстракции методом периодического противотока. [c.471] По сравнению с ректификацией в экстракционных процессах для получения целевого продукта заданного качества с его отбором, близким к потенциальному, требуется значительно меньшее число теоретических тарелок. Так, в экстракционных процессах масляных производств считается вполне достаточным 5...7 теоретических тарелок. [c.471] В зависимости от типа растворителя экстракторы подразделяются на следующие два типа с верхней и нижней подачей растворителя. [c.471] Экстракторы 1 -го типа применяются в тех случаях, когда используют более плотный, по сравнению с сырьем, растворитель, как, например, фенол, фурфурил, К-метилпирролидон и др. [c.471] Вернуться к основной статье