ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Очистка бензола от насыщенных углеводородов методом экстрактивной ректификации из "Новые способы переработки сырого бензола" Процесс основывается на том, что присутствие экстрагента создает высокую относительную летучесть системы ароматические — насыщенные углеводороды, что и делает возможным их четкое разделение. Эффективность процесса определяется содержанием ароматических углеводородов, которое должно быть минимальным в верхнем и максимальным в нижнем продукте. [c.84] Достигаемая четкость разделения в основном определяется работой исчерпывающей части колонны, в которой в восходящий паровой поток должны быть выделены все насыщенные углеводороды. Ароматические углеводороды, которые при этом переходят в паровую фазу, должны раствориться в экстрагенте, орошающем колонну. Последнее обычно достигается легче, и поэтому исчерпывающая часть колонны чаще всего должна иметь большее количество ректификационных тарелок, чем укрепляющая. [c.84] Полнота исчерпания насыщенных углеводородов из бензола зависит от коэффициента относительной летучести насыщенных углеводородов, сопутствующих последнему, и количества ступеней разделения. Необходимое количество последних также зависит от коэффициента относительной летучести насыщенных углеводородов по отношению к бензолу. [c.85] Подбор эффективных экстрагентов представляет наиболее сложную задачу при осуществлении процесса экстрактивной ректификации. Помимо высокой селективности, обеспечивающей большое значение коэффициента относительной летучести, экстрагент должен иметь температуру кипения, значительно более высокую, чем бензол, что необходимо для достаточно полного выделения последнего при регенерации экстрагента, а также быть термостойким и коррозионно неактивным. [c.85] Система бензол — циклогексан, которая с трудом поддается разделению методом обычной ректификации вследствие малого значения коэффициента относительной летучести (а = 1,15), в присутствии таких растворителей, как пиридин, анилин, фенол, сравнительно легко может быть разделена, так как значение а достигает 2 [126]. Для сравнения следует указать, что значение а для хорошо известной системы бензол—толуол составляет 2,4—2,6. [c.85] В табл. 18 приводятся данные о значении ос системы бензол— н-гептан в присутствии некоторых, применяемых в практике растворителей, а также основные физико-химические константы последних [127]. [c.85] При отсутствии воды в растворителе значение а характеризуется данными, приведенными в табл. 19. [128]. [c.86] Из сопоставления этих данных с ранее приведенными видно, что при меньшем содержании Л -метилпирролидона (отношение растворитель бензол 3 1 и 3,8 1) прибавление воды позволяет иметь большее значение а — соответственно 4,5 и 3,8. На значение а при отсутствии воды существенное влияние оказывает количество растворителя — чем последнего больше, тем больше значение а. Достижение больших значений а за счет уменьшения содержания бензола в смеси требует применения больших масс растворителя, что связано с увеличением капиталовложений и энергетических затрат. [c.86] Экстрактивная ректификация в чистом виде (независимо от процесса экстракции) за последнее время приобрела широкое развитие, что в значительной степени вызвано все повышающимися требованиями к качеству бензола. Например, Ф. Трэфни сообщает о вводе в эксплуатацию установки по очистке коксохимического бензола экстрактивной ректификацией производительностью 280 тыс. т в год с применением в качестве растворителя М-формил-морфолина. Сырьем для установки является гидроочищенный бензол, в достаточной степени освобожденный от сернистых примесей, но содержащий насыщенные углеводороды в количестве, превышающем допустимые нормы [129]. [c.86] В отечественной практике в нефтехимической промышленности для процессов экстракции и экстрактивной ректификации применяется диэтиленгликоль, содержащий примерно 10% воды. [c.87] Независимо от применяемого растворителя процессы экстрактивной ректификации весьма схожи, и замена одного растворителя другим обычно не вызывает осложнений. Замена одного растворителя другим, обеспечивающим большее значение а при том же расходе растворителя, обычно всегда бывает целесообразной, так как позволяет или улучшить качество бензола или повысить производительность и экономические показатели работы установки. [c.87] Сопоставляя свойства растворителей (см. табл. 18), можно установить, что наибольшее значение а достигается в случае применения N-метилпирролидона и сульфолана. Сульфолан имеет преимущество перед N-метилпирролидоном, заключающееся в его большей плотности и более высокой температуре кипения, но N-метилпирролидон имеет меньшую вязкость и более низкую температуру плавления. Значительная часть установок для экстракции и экстрактивной ректификации, применявших диэтиленгликоль, была переоборудована с целью замены последнего N-метилпирролидоном и сульфоланом [134]. [c.87] Эффективность ректификационной колонны, на которой был получен экстрактный раствор, не содержащий насыщенных углеводородов, составляла всего лишь 8 тт, что свидетельствует о большом значении а системы насыщенные—ароматические углеводороды при применении смешанного растворителя указанного состава. [c.88] Графическая интерпретация результатов, позволяющая проанализировать полученные зависимости, представлена на рис. 22. Значение а во всех случаях получается достаточно высоким и в исследованной области изменяется от 2 до 9. Одно и то же значение а может быть получено при разном составе смеси. [c.88] При одном и том же содержании бензола в смеси наибольшее значение а достигается при определенном содержании воды в экстрагенте. На рис. 22 пунктирной линией соединены экстремальные значения а. При всех прочих равных условиях наилучшие результаты достигаются при составах смесей, соответствующих этой кривой. [c.89] Для получения больших значений а (8—9) отношение экстрагент бензол должно быть больше 7 (содержание бензола в смеси менее 12,5%) и содержание воды в экстрагенте должно составлять 35—40%. Достижение таких условий связано с уменьшением производительности установки или увеличением ее объемов. Если ограничиться значением а = 4- 5, то отношение экстрагент бензол может быть уменьшено до 2—3, а содержание воды в экстрагенте снижено до 15—20%, что, соответственно, приведет к увеличению производительности установки. В общем, увеличение относительно летучести связано с увеличением количества экстрагента и содержанием воды в последнем. [c.89] Содержание бензола в смеси. [c.89] Содержание воды в экстрагенте, %. . [c.89] Содержание толуола в рафинате, %. [c.89] Содержание воды в N-мe-тилпирролидоне, %. . . . [c.89] Вернуться к основной статье