Екстракція бензолу етиленгліколем

Мета і задачі роботи

Мета: засвоєння і поглиблення теоретичного матеріалу з процесу екстракції; набуття експериментальних навичок проведення екстракції суміші рідин (гексан і бензол). В результаті виконання лабораторної роботи студент повинен

знати:

- призначення, суть і методи екстракції;

- використання екстракції на підприємствах нафтогазового комплексу;

- будову і роботу екстракційної колони;

- вплив параметрів на процес екстракції;

вміти:

- правильно вибирати параметри для оптимального проведення процесу;

- оцінювати результати проведення процесу на лабораторній установці;

- проводити розрахунок екстракції за допомогою трикутної діаграми.

Теоретичні основи

Призначення і суть процесу

Процес екстракції служить для розділення суміші рідин, які мають однакову або близькі температури кипіння, на окремі компоненти за допомогою розчинника. Екстракція полягає в тому , що суміш рідин, що розділяється , змішується з розчинником. В якості розчинника вибирається рідина, яка розчиняє один з компонентів суміші, а інші не розчиняє, або розчиняє частково. Після відстоювання уся маса розділяється на два шари з границею розділу фаз. Нижній шар складається з розчинника і розчиненого в ньому одного з компонентів суміші. Цей продукт називається екстрактним розчином. Верх--ній шар складається з непоглинутих компонентів суміші і невеликої кількості розчинника. Цей продукт називається рафінатним розчином. Якщо у подальшому розділити екстрактний і рафінатний розчини та відігнати від них розчинник, то можна одержати чисті компоненти, які складають вихідну суміш.

Процес екстракції проводиться в екстракційних колонах або в системі апаратів типу “ зміщувач-відстійник ”. В нафтогазовому комплексі процес екстракції використовується для очистки олив фенолом, фурфуролом або N-метилпіролідоном від АСР, деасфальтизації гудрону рідким пропаном, вилучення ароматичних вуглеводнів з реформатів (продукту каталітичного реформінгу ) або конденсатів за допомогою етиленгліколю.

Методи екстракції

В залежності від кількості ступенів екстракції і способів їх з’єднання розрізняють наступні методи екстракції: однократну, багатократну і протитічну.

При однократній екстракції (рис.4.1а) вихідна сировина G в один прийом обробляється заданою кількістю розчинника L у змішувачі 3-1. Утворену в результаті змішування суміш розділяють у відстійнику В-1 на рафінатний R і екстрактний S розчини, які відводять з апарату в ректифікаційні колони К-1 і К-2 для відгонки розчинника і одержання рафінату R₀ і екстракту S₀. Розчинник знову повертається в процес.

Прибагатократній екстракції (рис. 4.1б) вихідна сировина G і відповідні рафінатні розчини R₁, R₂ обробляються порцією свіжого розчинника L на кожній ступені екстракції, де є змішувачі 3-1 ... 3-3 і відстійники В-1...В-3. При цьому рафінатний розчин з даної ступені екстракції направляється в наступну ступінь, а екстрактні розчини S₁, S₂ , S₃ після кожної ступені екстракції виводяться з системи. При такому способі обробки вихідна сировина G поступає на першу ступінь екстракції, а кінцевий рафінатний розчин R₃ відбирається з останньої ступені.

При даній екстракції можна одержати кращу якість рафінату порівняно з однократною, але вихід кінцевого рафінату зменшується.

Протитічна екстракція (рис.4.1в) характеризується багатократним контактуванням у протитоці відповідних рафінатних і екстрактних розчинів. При цьому розчинник подається тільки в останній змішувач 3-3, кінцевий рафінатний розчин R₃ виводиться з відстійника В-3, а кінцевий екстрактний розчин – з відстійника В-1.

Протитічна екстракція забезпечує одержання продуктів найвищої якості із максимальним виходом.

З-1..З-3 – змішувачі; В-1..В-3 – відстійники; К-1,К-2 – ректифікаційні колони; G – сировина; L – розчинник; R,R₁..R₃ – рафінатні розчини; S,S₁..S₃ – екстрактні розчини; R₀ – рафінат; S₀ – екстракт

Рисунок 4.1 – Методи екстракції: а – однократна ; б – багатократна; в – протитічна

Поиск по сайту: