萃取精餾(Extractive Distillation)是化工工業(yè)中最重要的分離方法之一,作為可選擇性較高的特殊精餾工藝之一,很多人對(duì)它的認(rèn)識(shí)并不深刻。今天二氧六環(huán)生產(chǎn)廠家就帶大家了解一下萃取精餾的基本概念,包括操作特點(diǎn)和典型流程。
1、定義
向原料液中加入第三組分(稱(chēng)為萃取劑或溶劑),以改變?cè)薪M分間的相對(duì)揮發(fā)度而得到分離。與恒沸精餾不同的是萃取劑不與原料液中任何組分形成恒沸物。
2、萃取精餾的操作特點(diǎn)
為增大被分離組分的相對(duì)揮發(fā)度,應(yīng)使各板液相均保持足夠的添加劑濃度,當(dāng)原料和萃取溶劑以一定比例加入塔內(nèi)時(shí),必存在某一個(gè)最合適的回流比。當(dāng)不含添加劑的回流過(guò)大,非但不能提高餾出液組成,反而會(huì)降低塔內(nèi)添加劑的濃度而使分離變得更為困難。同樣,當(dāng)塔頂回流溫度過(guò)低或添加劑加入溫度較低,都會(huì)引起塔內(nèi)蒸汽部分冷凝而沖淡各板的添加劑濃度。
在設(shè)計(jì)時(shí),為使精餾段和提餾段的添加劑濃度大致接近,萃取精餾的料液往往以飽和蒸汽的熱狀況加入塔內(nèi)。若為泡點(diǎn)加料,精餾段與提餾段的添加劑濃度不同,應(yīng)使用不同的相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
萃取精餾中的添加劑加入量一般較多,沸點(diǎn)又高,精餾熱能消耗中的相當(dāng)可觀部分用于提高添加劑的溫度。
3、萃取精餾裝置的典型流程
主要設(shè)備是萃取精餾塔。由于溶劑的沸點(diǎn)高于原溶液各組分的沸點(diǎn),所以它總是從塔釜排出的。為了在塔的絕大部分塔板上均能維持較高的溶劑濃度,溶劑加入口一定要在原料進(jìn)入口以上。但一般情況下,它又不能從塔頂引入,因?yàn)槿軇┤肟谝陨媳仨氝€有若干塊塔板,組成溶劑回收段,以便使餾出物從塔頂引出以前能將其中的溶劑濃度降到可忽略的程度。溶劑與重組分一起自萃取精餾塔底部引出后,送入溶劑回收裝置。
一般用蒸餾塔將重組分自溶劑中蒸出,并送回萃取精餾塔循環(huán)使用。一般,整個(gè)流程中溶劑的損失是不大的,只需添加少量新鮮溶劑補(bǔ)償即可。例如,從烴類(lèi)裂解氣的碳四餾分分離丁二烯時(shí),由于碳四餾分的各組分間沸點(diǎn)相近及相對(duì)揮發(fā)度相近的特點(diǎn),而且丁二烯與正丁烷還能形成共沸物,采用普通的精餾方法是難以將丁二烯與其它組分加以分離的。如果采用萃取精餾的方法,在碳四餾分中加入乙腈做萃取劑,則可增大組分間的相對(duì)揮發(fā)度,使得用精餾的方法能將沸點(diǎn)相近的丁二烯、丁烷和丁烯分離。
碳四餾分經(jīng)過(guò)脫碳三、和碳五餾分后,進(jìn)入丁二烯萃取劑精餾塔,在萃取劑乙腈的存在下,使丁二烯(包括少量的炔烯)、乙腈與其它組分分開(kāi),從塔釜采出并進(jìn)入解析塔,在此塔中,丁二烯、炔烯從乙腈中解析出來(lái),萃取劑循環(huán)使用。丁二烯、炔烯進(jìn)入炔烯萃取精餾塔,丁二烯從塔頂逸出,經(jīng)水洗,得到成品丁二烯。