Секция регенерации растворителей из смеси их с водой
Почти все растворители, применяемые в процессах селективной очистки и депарафинизации масел, способны в разной степени растворять воду и растворяться в ней. Первое из указанных свойств приводит к потере растворяющей способности ряда растворителей, что не всегда желательно, а также к выделению кристаллов льда при проведении депарафинизации. Второе свойство обусловливает значительные потери растворителей и, следовательно, неэкономичность процесса, а также загрязнение сточных вод. Последние вопросы весьма важны, так как большинство растворителей удаляют из экстрактной или рафинатной фазы отпариванием открытым водяным паром. Эти обстоятельства заставили разработать специальные методы обезвоживания растворителей и извлечения их из воды, а также подсушки растворителей. В результате общие потери их значительно сократились: в современных процессах даже для наиболее летучих растворителей они не превышают 0,02-0,3% на очищаемое сырье.
Все растворители можно разделить на две группы: образующие постояннокипящие смеси с водой и не образующие их. С точки зрения растворимости растворителей в воде и воды в растворителях их можно разделить на группы несмешивающихся, частично смешивающихся и полностью смешивающихся с водой.
Если растворитель не образует с водой азеотропных смесей и разница между температурами их кипения достаточна, то их можно разделять фракционной перегонкой (например, смесь ацетона с водой). Растворители, образующие азеотропную смесь с водой, но обладающие относительно невысокой растворимостью в воде и воды в них (дихлорэтан, нитробензол и др.), можно легко регенерировать из водных растворов. Большая часть избирательных растворителей, используемых в практике очистки нефтепродуктов, относится к третьей группе растворителей, образующих с водой смесь с постоянной температурой кипения и имеющих относительно высокую растворимость в воде и воды в них (крезолы, фурфурол, фенол, метилэтилкетон и др.). Для их разделения пользуются значительной разницей в концентрациях растворителя в парах азеотропной смеси и в жидкой фазе охлажденного конденсата, состоящей преимущественно из растворителя, что позволяет отделять от него воду. Например, пары азеотропной смеси фурфурола и воды содержат 35% фурфурола и 65% воды. Сконденсированная и охлажденная смесь при разделении в сепараторе (при 38С) образует фурфурольный слой, содержащий 6,5% воды, и водный слой, содержащий 9% фурфурола.
Насыщенная растворителем вода после подогрева в паровом нагревателе поступает в колонну, а насыщенный водой растворитель через подогреватель в колонну. В этой колонне нагрев ведут глухим водяным паром, а в колонне — открытым паром. Снизу колонны выводится сухой растворитель, а снизу колонны — чистая вода. Пары, уходящие сверху обеих колонн. являются смесью с постоянной температурой кипения. Эти пары конденсируются в парциальных конденсаторах и холодильниках и поступают в сепаратор, откуда верхний слой направляется в колонну.
При регенерации таких растворителей из водных растворов и отгоне воды из них следует иметь в виду, что: при ректификации растворителя, в котором растворено небольшое количество воды, низкокипящим компонентом является азеотропная смесь, а высококипящим — растворитель; при ректификации воды с небольшим количеством растворителя (водного слоя) низкокипящим компонентом при атмосферном давлении является та же азеотропная смесь, а высококипящим — вода.
При регенерации фенола из смеси его паров с водяными парами прибегают к поглощению фенола из паров азеотропной смеси в абсорбере. Поглотителем является масляное сырье, направляемое далее на экстракцию. При поступлении в абсорбер оно должно быть нагрето до 110-115С во избежание конденсации водяного пара. По выходе из абсорбера в водяном паре должно содержаться всего 0,01-0,005% паров фенола. Другие варианты схем регенерации растворителей из водных растворов приведены при описании процессов очистки и депарафинизации нефтяных фракций.
