Cтраница 3
В промышленной практике температурный градиент иногда используется для создания рефлюкса в том случае, когда температура рафината выше, чем температура экстракта во фракционирующей системе. В тех случаях, когда происходит полное смешение, как в случае с низкокипящими ароматическими и многими селективными растворителями, вторая фаза, которая необходима для перемещения менее растворимых компонентов в рафи-натную часть фракционирующей системы, может быть создана применением второго растворителя. Для этой цели может быть использована парафино-циклопарафиновая фракция, кипящая в других температурных интервалах, чем исходное смазочное масло. [31]
Бутадиен, полученный приведенными выше способами, содержит бутены и другие газообразные углеводороды, от которых его необходимо отделить до полимеризации. В промышленных масштабах для очистки бутадиена применяется способ экстрактивной перегонки с фурфуролом, насыщенным водой или другими растворителями. Этот способ состоит в непрерывном введении в колонну достаточного количества растворителя, который, селективно растворяя бутадиен, сильно снижает летучесть последнего по сравнению с летучестью остальных менее растворимых компонентов. После первой фазы растворения на холоду следует фаза выделения бутадиена из раствора при нагревании. [32]
Обедненный растворитель возвращается через холодильник в колонну экстрактивной ректификации. На второй колонне экстрактивной ректификации 4 в качестве растворителя также применяется ДМФА. К этому моменту устанавливаются такие условия, что селективно экстрагируются компоненты, более растворимые, чем бутадиен ( преимущественно высшие ацетиленовые соединения), в результате чего в потоке остаются бутадиен и менее растворимые компоненты. Головные фракции с десорбционной колонны направляются на водяной скруббер 6, где улавливаются небольшие количества унесенного ДМФА, которые возвращаются ( после выделения растворителя) в цикл производства. Головные фракции со скруббера состоят главным образом из высших ацетиленовых соединений. [33]
Однако в некоторых растворителях отношение растворимостей оказывается значительно больше. Поэтому в тех случаях, когда важнейшей из примесей, присутствие которых в товарном ацетилене не допускается, является этилен, следует рассмотреть целесообразность применения этих растворителей. Отношение растворимостей ацетилена и менее растворимых компонентов газов пиролиза обычно удается увеличить, снижая температуру растворителя. Однако применимость этого метода, естественно, ограничена капиталовложениями и эксплуатационными расходами, связанными с работой холодильного оборудования. [34]
Кристаллизация может быть использована для разделения твердых отходов, содержащих два или более компонента. В этом случае отход растворяют в растворителе или расплавляют. Растворение ведут при нагревании, стремясь получить раствор, насыщенный при повышенной температуре. При последующем охлаждении раствора или расплава выпадают кристаллы менее растворимого компонента. В большинстве случаев выделенный кристаллический продукт можно утилизировать, а фильтрат подлежит дальнейшей переработке. [35]
В еще более кислой среде, например в случае однозамещенного фосфата, нагревание приводит к образованию метафос-фатов. Плавление любого фосфата натрия, в котором отношение NazO: РзОз колеблется от 1: 1 до 5: 3, сопровождаемое быстрым охлаждением, приводит к образованию так называемых фосфатных стекол. Наиболее известным представителем этого класса веществ является соль Грэма, обычно называемая просто гексаметафос-фат. Современные исследования показали, что последнее название совершенно не оправдано, так как в соли Грэма вряд ли существует хотя бы одна дискретная единица, состоящая из шести групп РОз. С помощью различных физических методов было показано, что раствор этого фосфатного стекла содержит агрегаты высокого молекулярного веса. В первых небольших фракциях содержатся менее растворимые компоненты, имеющие чрезвычайно высокие молекулярные веса. Чем больше органического растворителя прибавлено к остающемуся раствору, тем меньшими молекулярными весами обладают выпадающие фракции кристаллов. [36]
Высокая избирательность растворителя необходима для возможности выделения ацетилена высокой чистоты. Избирательность обычно выражают через отношение растворимостей целевого и остальных компонентов. Однако в некоторых растворителях отношение растворимостей оказывается значительно больше. Поэтому в тех случаях, когда важнейшей из примесей, присутствие которых в товарном ацетилене не допускается, является этилен, следует рассмотреть целесообразность применения этих растворителей. Отношение растворимостей ацетилена и менее растворимых компонентов газов пиролиза обычно удается увеличить, снижая температуру растворителя. Однако применимость этого метода, естественно, ограничена капиталовложениями и эксплуатационными расходами, связанными с работой холодильного оборудования. [37]
![]() |
Схема секции выделения и. [38] |
Процессы, основанные на применении двух или нескольких растворителей, также дают некоторые преимущества: при них легче регулировать избирательность извлечения, что значительно облегчает получение ацетилена высокой чистоты. После этого газы пиролиза контактируют с растворителем, обладающим высокой растворяющей способностью по отношению к ацетилену и высокой избирательностью по отношению к менее растворимым компонентам газа. Газ пиролиза из реакторов частичного окисления по линии / поступает в секцию выделения и очистки. Здесь он противо-точно контактируется с регенерированным холодным растворителем, поступающим по линии II. Слабо растворимые компоненты газа растворяются лишь в небольшом количестве, поэтому большая часть их удаляется в потоке отходящего газа III. Ацетилен и другие компоненты с одинаковой или большей растворимостью почти полностью переходят в раствор, который выводится с низа колонны 2 и по линии IV поступает в колонну 3, работающую под давлением, лишь немного превышающим атмосферное. Здесь происходит однократное испарение, или выветривание, для частичного удаления плохо растворяющихся примесей. Кроме того, проводится отдувка раствора циркулирующим газовым потоком с высоким содержанием ацетилена, поступающим по линии V, для удаления из раствора дополнительного количества менее растворимых компонентов. Отходящий газ по линии VI поступает на прием компрессора. [39]