Орташа дистиллятты мұнай фракцияларынан арендерді экстракциялау.

 

Соңғы жылдары реактив және дизель отындарының құрамындағы гетероатомды қосылыстар мөлшеріне ғана емес, сонымен қатар арендердің мөлшеріне де қойылатын экологиялық талаптар күшейе түсті.

Жоғары дыбысты авиацияда қолданылатын Т-6 реактив отынында МЕСТ талаптары бойынша арендердің мөлшері 10% (мас.) аспау керек. Қозғалтқыштарда күйе түзілуді төмендету үшін және ұшу аппараттарының жұмыс істеу ресурсын арттыру үшін реактив отындарының құрамындағы арендердің оптималді мөлшері 10-12% (мас.) құрайды.

ДЛЭЧ-В экологиялық таза жаздық отынға қойылатын талаптарға сәйкес оның құрамында арендердің мөлшері 20%-дан аспау керек, ал шет елдерде 5-10% (мас.). Орташа дистиллятты гидротазаланған фракцияның құрамындағы арендердің мөлшері 20-30% (мас.) құрайды, ал дизель отынының компоненті болатын цеолиттерде адсорбциялау арқылы қалыпты парафиндерді бөліп алғаннан кейін түзілген керосин-газойль фракцияларында 35% және одан жоғары болады.

Орташа дистиллятты мұнай фракцияларының құрамындағы арендердің концентрациясын төмендету үшін экстракциялық әдістер қолданылады, себебі, олар гидрогенизациялық әдістермен салыстырғанда энергияны аз жұмсайды.

Керосин фракцияларын деароматтау үшін сульфолан, ди- және үшэтиленгликоль, пропиленкарбонат, ал дизель фракцияларынан арендерді экстракциялау үшін – диметилформамид, ди- және үшэтиленгликоль, полипропиленгликоль қолданылады. Бірақ экстракт фазасынан бұл экстрагенттерді ректификация арқылы регенерациялау мүмкін емес, себебі экстрагенттер мен шикізаттағы көмірсутектердің қайнау температуралары бір-біріне өте жақын және азеотропты қоспалар түзіледі.

Арендерді экстракциялау процесінде экстрагент ретінде экстракт фазасындағы көмірсутектермен азеотропты қоспа түзбейтін, төмен температурада қайнайтын селективті еріткіш қолданған дұрыс. Ең жақсы селективті еріткіш – нитрометан, бірақ нитрометанның детонациялық жарылып ыдырау қабілеті бар болғандықтан, оны өндірістік масштабта қолдану қауіпті. Тетрафторэтилен метанолмен әрекеттескенде түзілетін 2,2,3,3-тетрафтор-1-пропанол – өте қымбат еріткіш.

Хлороформ, тетрагидрофуран, этилацетат сияқты төмен алифатты спирттер арендерге төмен селективтілік көрсетеді. Тағы бір екінші еріткіш қосу арқылы олардың селективтілігін арттыруға болады. Мысалы, N–метилпирролидон-диэтиленгликоль қоспасына цетанды қосса, бензол мен оның гомологтары бойынша экстракциялық жүйенің селективтілігі артады.

Диметилацетамид пен пентан қоспасын пайдаланып газойлден арендерді экстракциялау кезінде алынған рафинат – құрамындағы арендердің мөлшері бойынша – дизель отындарына қойылатын экологиялық талаптарды қанағаттандырады.

Сонымен, орташа дистилляттардан арендерді төмен температурада қайнайтын селективті еріткіштермен және пентанмен экстракциялау экологиялық таза реактив және дизель отынын алуға мүмкіндік береді, сонымен қатар еріткіш пен шикізаттың өте жоғары емес қатынасында жоғары концентрлі ароматты экстракттер алуға болады.

 

Негізгі әдебиет 2[12-35], 3[173-181]

Қосымша әдебиет 1[23-41]

Бақылау сұрақтары:

1. Риформинг катализатынан арендерді бөліп алу әдістері.

2. Риформинг катализатынан арендерді экстракциялық бөліп алу принциптері.

3. Орташа дистилляттардан арендерді бөліп алу әдістері.

4. Арендерді бөліп алуда қолданылатын селективті экстрагенттер.

Дәріс №6. Ароматты көмірсутектерді экстракциялау технологиясы. Морфилейннің экстрактивті дистилляциясы. Морфилейннің арнайы қолдану аймақтары. Риформатты гидрлеу.

 

Ароматты көмірсутектерге бай бастапқы шикізаттан (пиролиз бензині, риформат, кокс химиясының шикі бензолы) таза ароматты көмірсутектерді бөліп алуда екі түрлі процесс қолданылады: сұйық фазалы экстракция және экстрактілі дистилдеу (қазіргі заман талабына сай әдіс).

Риформинг қондырғысының катализатынан арендерді сұйық фазада экстракциялау блогының технологиялық схемасын қарастырайық. Бұл қондырғыларда экстрагент ретінде диэтиленгликоль (ДЭГ) немесе үшэтиленгликоль (ҮЭГ) қолданылады. 3-суретте арендерді бөлудің толық схемасы көрсетілген.

Катализат 60-70⁰С аралығындағы жеңіл фракцияны бөлетін бағанадан 1 өтіп, барлық ароматты көмірсутектер ДЭГ ерітіндісімен экстракцияланатын экстракциялық бағанаға 2 түседі. Экстрактордың 2 жоғарғы жағынан құрамында біраз мөлшерде ДЭГ бар рафинатты ерітінді бөлініп алынады да, әрі қарай бағанада 4 сумен реэкстракцияланады, ал рафинат (III) әрі қарай қолдануға жіберіледі. Ароматты көмірсутектермен қаныққан ДЭГ ерітіндісі экстрактордың 2 төмен жағынан шығарылып, регенерацияға жіберіледі. Регенерацияланған ДЭГ (V) регенератор 3 бағанасының төмен жағынан суытылуға жіберіледі де, содан кейін экстракцияға қайтарылады. Регенератордың 3 үстіңгі жағынан ДЭГ іздері бар ароматты көмірсутектер концентраты бөлініп алынады да, сумен реэкстракцияланады. 4 және 5 бағанадан шыққан ДЭГ сулы ерітіндісін булануға жібереді. Қажет концентрацияға дейін буланған ДЭГ ароматты көмірсутектерді экстракциялау процесіне қайта оралады.

 

 

 

Сурет 3. Бензинді каталитикалық риформинглеу қондырғысында ароматты көмірсутектерді сұйық фазада экстракциялау блогының технологиялық схемасы.

 

Ароматты көмірсутектер концентраты (IV) 6 және 7 бағанаға түседі, бұл жерде бензол (VI) және толуол (VII) бөлініп алынады, ал 7 бағананың төмен жағынан ксилолды фракция (VIII) шығарылады да, С₈ изомерлерін бөлуге жіберіледі. Ксилолды фракция этилбензол мен ксилолдың үш изомерінен тұрады. Олардың барлығы тығыздығы мен қайнау температурасы бойынша бір-біріне жақын. Тек балқу температуралары бойынша біраз айырмашылық бар (7-кесте). Сондықтан оларды жеке көмірсутектерге бөлу екі принципке бағынады: алдымен этилбензолды өте жоғары дәлдікпен о -ксилолдан бөліп алады, содан кейін комплекс түзу процесімен байланыстырып кристалдау арқылы м -ксилолды п -ксилолдан бөледі. Тарелка саны көп 9 және 10 бағаналарда алдымен этилбензол мен о -ксилолды бөліп алады, ал 10 бағанадан шыққан қалдық суыту, кристалдау және 79⁰С температурада көміртек тетрахлоридімен комплекс түзуді байланыстырып фильтрлеу сияқты күрделі тізбекті процестерден өтеді. Комплекс ыдырап, көміртек тетрахлориді бөліп алынғаннан кейін, п -ксилол концентраты схеманың басына рециркулирленеді, ал м -ксилол концентраты алдымен CСl₄ бөлу бағанасына, әрі қарай кристалдану мен м -ксилолды бөлуге жіберіледі. Бұл сатының фильтраты ксилолдар қоспасының төмен концентрлі қоспасы болып табылады және бензин компоненті ретінде қолданылады.

 

Кесте