Екстракционна ректификация на бензен-циклохексанова смес - Екстрактивна ректификация като метод

Екстрактивна ректификация на смес бензен-циклохексан

Специално място във въглеводородната промишленост заема процесът на разделяне на бензол-циклохексанова смес.

Циклохексанът се произвежда предимно чрез каталитично хидрогениране на бензола и отстраняване на нереагиралия бензен. Двата компонента обаче имат сходни точки на кипене и образуват азеотропна смес, която изисква специални процеси на разделяне като екстрактивна дестилация. Въпреки това, съществуващите конвенционални разтворители, използвани за екстрактивна дестилация, имат различни ограничения. Доказано е, че разделянето на смеси от бензен и циклохексан [10] е една от най-трудните задачи в нефтохимическата промишленост поради близките им точки на кипене (само 0,6 ° C).

Добавка на разтворител се използва за намаляване на летливостта на един компонент. Другият компонент се отстранява отгоре в чист вид, а отдолу сместа се подава в стриппинг колона за разделяне. Общите разтворители включват сулфолан, N-формил морфолин (NFM), диметил сулфоксид, етилов естер на ацетооцетна киселина, азотни съединения, фурфурол, циклодекстрин.

Добавя се съразтворител като вода с диметил сулфоксид, етилен гликол, N, N-диметилформамид, метилпиролидон и като съразтворител с NFM, за да се увеличи производителността и селективността на разтворителя. Тези разтворители обаче не са особено приложими, тъй като изискват допълнителна дестилация за възстановяване на разтворителя [25].

Според препоръките, дадени в литературата [19], за ефективно разделяне бинарните разтвори на базови компоненти с разделител трябва да бъдат „антиподи“, т.е. да се характеризират с противоположни признаци на всички излишни термодинамични функции. Този критерий отговаря на 1,1,2,2-тетрахлороетан. Обратният характер на отклоненията от идеалното поведение се наблюдава, например, в смеси от циклохексан и бензен с n-додекан и етилбензен.

Образуването на набор от потенциални сепариращи агенти за екстракционна ректификация може да се извърши съгласно резултатите от анализа на концентрационните зависимости на излишната енергия на Гибс на разтвори на първоначалния компонент, PA. В резултат на този анализ бяха предложени 1,1,2,2-тетрахлороетан, анилин и нитробензол, както и диметилсулфоксид и диметилформамид, които традиционно се използват в промишлеността като разделящи агенти [26] за отделяне на циклохексан - бензолна смес. При използване на анилин, нитробензол или 1,1,2,2-тетрахлороетан е възможно да се получи циклохексан от първи клас в екстрактивна ректификационна колона (GOST 14198-78). Диметилсулфоксидът започва да се разлага при атмосферно налягане под точката на кипене; следователно е препоръчително ректификацията да се извърши при понижено налягане. Това също има благоприятен ефект върху относителната летливост на базовите компоненти. В този случай е възможно да се получи технически циклохексан от първи клас (GOST 14198-78). Диметилформамидът също се разлага при атмосферно налягане под точката на кипене, поради което ректификацията трябва да се извършва при понижено налягане. DMF е ефективен разделител. Обаче в бинарната система циклохексан - DMF има тангенциален азеотроп в широк диапазон на налягане, поради което е невъзможно да се получи циклохексан с търговско качество.