Билет №1.

2. ЭКСТРАКЦИЯ. Равновесие в системах жидкость – жидкость. Методы экстракции.

Этот процесс представляет собой переход вещества из одной жидкой фазы в другую. Процесс разделения жидких смесей и извлечение компонентов из твердых веществ при помощи жидкого растворителя (экстрагента), избирательно извлекающего только извлекаемые компоненты.

Система жидкость-жидкость находит применение в производстве синтетического каучука (пример: отмывка дивинила от ацетальдегида и других примесей), в производстве капролактама и других продуктов ОС, получение ядерного горючего, антибиотиков, в процессах нефтепереработки.

Исходная смесь (жидкая) обрабатывается экстрагентом, который нерастворим или мало растворим в исходной смеси. В результате взаимодействия экстракта с исходным раствором образуется: экстракт – раствор извлеченных из исходной смеси компонентов в экстрагенте и рафинат – жидкая смесь обедненная извлекаемыми компонентами, содержащая некоторое количество экстрагента.

Методы экстракции состоят из следующих процессов:

1. смешение исходной смеси с экстрагентом для создания между ними тесного контакта.

2. разделение двух несмешивающихся жидких фаз (экстракта и рафината).

3. регенерация экстрагента, т.е. удаление его из экстракта и рафината.

Состояние равновесия фаз при экстракции характеризуется законом равновесного распределения, который выражают через коэффициент распределения Кр, представляющий собой отношение равновесных концентраций распределяемого вещества в экстракте Y и рафинате Х при данной температуре.

Кр = Y / Х;

Постоянная величина и закон равновесного распределения имеет вид: Y = Кр Х .

Кр часто является величиной переменной, значение коэффициента распределения определяют опытным путем.

3. Отраслевая структура в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Нефть является источником получения всех видов жидкого топлива – бензина, керосина, дизельного и котельного (мазут) топлив, из нефти вырабатывают смазочные и специальные масла, нефтяной кокс, битумы, консистентные (пластичные) смазки, нефтехимическое сырье – индивидуальные алканы (парафиновые у.в.), алкены (олефины) и арены (ароматические у.в.), жидкий и твердый парафин. Из нефтехимического сырья производят широкую гамму ценных продуктов, применяющихся в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту: пластические массы, синтетические каучуки и смолы, синтетические волокна и моющие средства, белково-витаминные концентраты, индивидуальные кислородсодержащие соединения – спирты, альдегиды, кетоны, кислоты.

Производство нефтепродуктов и нефтехимического сырья из нефти организованно на нефтеперерабатывающих заводах. НПЗ сооружены в большинстве промышленно развитых стран мира. Переработка нефти на НПЗ осуществляется с помощью различных технологических процессов, которые могут быть условно разделены на следующие группы:

1. первичная переработка (обессоливание и обезвоживание, атмосферная и атмосферно – вакуумная перегонка нефти, вторичная перегонка бензинов, дизельных и масляных фракций);
2. термические процессы (термический крекинг, висбрекинг, коксование, пиролиз);
3. термокаталитические процессы (каталитические крекинг и риформинг, гидроочистка, гидрокрекинг, селектоформинг);
4. процессы переработки нефтяных газов (алкилирование, полимеризация, изомеризация);
5. процессы производства масел и парафинов (деасфальтизация, депарафинизация, селективная очистка, адсорбционная и Гидрогенизационная доочистка);
6. процессы производства битумов, пластичных смазок, присадок, нефтяных кислот, сырье для получения технического углерода;
7. процессы производства ароматических у.в. (экстракция, гидродеалкилирование, деалформинг, диспропорционирование).

В зависимости от ассортимента получаемой продукции, сочетания технологических производств, характера схемы переработки нефтеперерабатывающие заводы делят на топливные, топливно-масляные, заводы с нефтехимическими производствами. принято характеризовать заводы по величине отбора светлых нефтепродуктов и глубине переработки нефти. Величину отбора светлых С определяют по формуле:

С = (Б+К+Д+А+ЖП+СГ+Р)/Н

Где Б,К,Д,А,ЖП,СГ,Р – количество получаемых на НПЗ соответственно бензинов (автомобильных и авиационных), керосинов и дизельных топлив, ароматических у.в. жидких парафинов, сжиженных газов, растворителей, тыс.тон/год; Н – мощность тыс.т./год.

Глубину переработки нефти Г рассчитывают по выражению:

Г=(НП-ТМ-П)/Н

Где НП, ТМ – количество вырабатываемых на НПЗ товарных нефтепродуктов (без топочного мазута) и топочного мазута соответственно; П – безвозвратные потери, тыс.т/год; Н – мощность НПЗ, тыс.т/год.