Растворители
С помощью растворителей извлекают коикреты, смолы, резиноиды, СО2-экстракты из сырья, абсолютные масла из конкретов, эфирные масла из адсорбентов, разделяют некоторые конкреты на составные части, удаляют отгонкой остатки воды из эфирных масел и некоторые углеводороды из конкретов.
Для этих целей применяют петролейный эфир, бензин марки А (или НР-3), этиловый спирт, диэтиловый эфир, сжиженный диоксид углерода и в производстве склареола - ацетон.
Петролейный эфир - самый распространенный растворитель. Используется в виде фракции с температурой выкипания в пределах 36-70°С для переработки многих видов эфирномасличного сырья методом экстракции. Нефтеперерабатывающие заводы выпускают петролейный эфир как фракцию бензина марки Б плотностью при 20°С не выше 0,680 кг/м3 и температурой выкипания в пределах 30-80°С. В его составе 16 углеводородов, в основном нормальные и изомерные пентаны и гексаны, а также и-гептан, бензол и другие вещества.
Поступающий на эфирномасличные заводы петролейный эфир, помимо того что имеет более широкий интервал выкипания, чем допускается по технологии производства конкретов, содержит около 0,8% нелетучего остатка с очень сильным и неприятным запахом резины, 0,03-0,05% ненасыщенных углеводородов (олефинов), способных к полимеризации в условиях проведения технологических процессов с образованием нелетучих соединений неприятного запаха, н дурнопахнущие серосодержащие вещества (0,010- 0,012% в расчете на серу). Олефнны присутствуют во фракциях эфира, выкипающих при температуре выше 60°С, серосодержащие вещества - во фракциях с температурой кипения выше 65°С.
Нелетучий остаток, олефины и вещества, содержащие серу, изменяют состав и резко ухудшают аромат конкретов и абсолю. В связи с этим данный растворитель обязательно подвергается дополнительной очистке на заводе, которая осуществляется ректификацией в присутствии парафина, сорбирующего серосодержащие вещества. Очистка проводится в настоящее время двумя способами: по первому - сорбцией парафином из жидкой фазы дурнопахнущих веществ и ректификацией на эффективных насадочных колоннах с отбором фракций до 60 и 60-70°С; по второму - сорбцией парафином серосодержащих веществ из жидкой фазы и ректификацией с адсорбцией ненасыщенных соединений в газовой фазе гумбрином (активная земля).
Очистку по первому способу, основанную на разности температур кипения компонентов, осуществляют в периодическом режиме на обычных установках с насадочными ректификационными колоннами. В куб аппарата загружают 0,65 от его объема петролейного эфира и 3% парафина относительно эфира. Отбор фракций производят по температуре паров на выходе из колонны. Парафин можно использовать на две загрузки эфира. Допускаются его регенерация острым паром и последующее использование на одну загрузку.
Очищенный по первому способу петролейный эфнр не освобождается от олефинов.
Второй способ очистки основан как на разности температур кипения веществ, входящих в состав петролейного эфира, так и на избирательной способности гумбрина адсорбировать олефины из смеси углеводородов в газовой фазе. Его осуществляют в установке, включающей ректификационный аппарат с высокоэффективной тарельчатой колонной, два адсорбера, холодильники, сборники растворителя и водоотделитель.
На заводах используют ректификационные колонны с 42 тарелками. Их можно эксплуатировать в периодическом и непрерывном режимах. В последнем случае растворитель подают на 21 тарелку.
Адсорбционные колонки снабжены четырьмя-пятью промежуточными сетками с подушками из ваты слоем 5 см, обвернутыми тканью, барботером пара для регенерации растворителя из отработанного адсорбента, штуцерами для подвода паров растворителя из ректификационной колонны, отвода на холодильники очищенных паров и смеси паров воды и регенерируемого растворителя. Адсорбционные колонки хорошо изолированы во избежание конденсации паров растворителя.
Адсорбент готовят тщательным перемешиванием шести частей гумбрина и одной части активного угля, отделенного от мелких частиц. Уголь поддерживает адсорбент в проницаемом состоянии, предотвращая его слеживаемость.
Успех очистки зависит от влажности адсорбента, наличия воды в исходном растворителе и равномерности загрузки адсорбента в колонке.
Вода понижает адсорбирующую способность гумбрина по отношению к олефинам. Поэтому необходимо строго контролировать влажность адсорбента перед загрузкой в колонки и не допускать его увлажнения первыми фракциями растворителя, с которыми отгоняется вода, всегда имеющаяся в поступающем петролейном эфире.
Влажность гумбрина перед смешиванием не должна превышать 4%, активного угля - 7%. Предельно допустимая влажность подготовленного адсорбента 6%. Сушку осуществляют на солнце, в аппаратах с рубашками и на жаровнях. Подготовленный адсорбент загружают в колонки на промежуточные сетки равномерным слоем высотой 30-40 см.
Петролейный эфир очищают следующим образом: куб ректификационного аппарата загружают петролейным эфиром на 65-70% его объема, добавляют 3% парафина в расчете на эфир, сливают через спускной штуцер отстоявшуюся воду, после чего приступают к ректификации. Образующиеся пары углеводородов отводятся из ректификационной колонны на один из адсорберов, проходят через слой адсорбента, освобождаются от олефинов и направляются в холодильник, охлажденный очищенный растворитель в сборники. Процесс контролируется температурой паров на выходе из колонны и содержанием олефинов в очищенном продукте по сернокислотной пробе (появление бурой окраски кислотного слоя при взбалтывании 50 мл растворителя с 25 каплями концентрированной Н2SO4). С появлением олефинов адсорберы переключают. Пары растворителя направляют на второй адсорбер, а в первом регенерируют насыщенные углеводороды растворителя острым паром через барботер под нижней сеткой. Пары воды и растворителя поступают из адсорбера в холодильник, образовавшийся дистиллят разделяется в водоотделителе, регенерированный растворитель направляется в сборник неочищенного растворителя, а вода - в канализацию. Отработанный адсорбент заменяется новым. Адсорбционная колонка диаметром 500 мм до перезарядки очищает до 10 т эфира.