Rafinat dodano do rafinatu z pierwszego stopnia ekstrakcji w tempe¬ raturze 75°C. Analizy przeprowadzono na polaczo¬ nych produktach rafinacji i na ekstrakcie konco¬ wym i otrzymano nastepujace wspólczynniki: Podwyzszenie Wspólczynnik rozdzialu Ka dla weglowodorów aro¬ matycznych = 0,1415 (+8,35%) Wspólczynnik rozdzialu Kb dla weglowodorów para¬ finowych = 0,006892 (—40,5%) Wspólczynnik selektywno¬ sci = 20,53 (+82%) Zdolnosc selekcji = 12,69 (+6,0) Calkowita wydajnosc = 6,5% (+2,4%) Zwiazki aromatyczne w wyekstrahowanych weglo¬ wodorach = 94,00%.Ta sama benzyna zostala znów zmieszana w temperaturze 75°C z 1,8 jej objetosci* bezwodnego glikolu dwuetylenowego. Do otrzymanego ekstrak¬ tu doprowadzonego do temperatury pokojowej do¬ dano 10% wody. Sformowaly sie dwie fazy, które znów zmieszano w temperaturze 75°C przy uzyciu mieszadla. Powstale dwie nowe fazy zdekantowa- no i zanalizowano w sposób normalny, a z otrzy¬ manych danych obliczono nastepujace wspólczyn¬ niki : ' Podwyzszenie Wspólczynnik rozdzialu Ka dla weglowodorów aro¬ matycznych = 0,131 (+0,3%) Wspólczynnik rozdzialu Kr dla weglowodorów para¬ finowych = 0,0005607 (—95%) Wspólczynnik selektywno¬ sci = ¦ 233,64 (+1970%) Zdolnosc selekcji = 12,19 (+2,7%) Calkowita wydajnosc = 5,9% (—7,1%) Zawartosc zwiazków aromatycznych w ekstrakcie = 99,5%.Z porównania powyzszych wyników mozna zau¬ wazyc korzysci otrzymane dzieki dwustopniowej ekstrakcji, a zwlaszcza jak warunki przeprowadza¬ nia tych operacji moga wplywac na wydajnosc i selektywnosc rozpuszczalnika.Przyklad IV. Syntetyczna mieszanine zar wierajaca 39,5 czesci objetosciowych ksylenu i 60,5 5 czesci objetosciowych n-heptanu wprowadza sie w stycznosc z rozpuszczalnikiem (na 1 czesc rozpusz¬ czalnika jedna czesc mieszaniny weglowodorów) skladajacym sie z 71,25 czesci objetosciowych gli¬ kolu dwuetylenowego, 23,75 czesci objetosciowych io fenyloetanoloaminy i 5 czesci wody. Ekstrakcie przeprowadza sie w autoklawie w temperaturze 125°C. . '- . ,¦-..'• Z danych otrzymanych laboratoryjnie obliczono, jak zwykle, charakterystyczne wspólczynniki ,eks,- l5 trakcii i otrzymano: Wspólczynnik rozdzialu Ka . dla weglowodorów aro¬ matycznych .= 0,1846 Wspólczynnik rozdzialu Kb 20 dla weglowodorówpara- '. finowych = 0,02917 Wspólczynnik selektywno¬ sci = 6,32 Zdolnosc selekcji =18,38% 25 Calkowita wydajnosc = 8,7% Zawartosc zwiazków aromatycznych w ekstrakcie = 78,5%.Te sama mieszanke ksylenu i n-heptanu wpro¬ wadzono w stycznosc w temperaturze 125°C z 0,95 . czesci mieszaniny zlozonej z 75 , czesci objeto¬ sciowych glikolu dwuetylenowego i 25 czesci fe^ nyloetanoloaminy. Do ekstraktu dodano 5% wody i wytworzone fazy znów polaczono w temperatu¬ rze 75°C. 3_ Analizy produktu rafinacji i koncowego ekstrak¬ tu pozwolily na obliczenie nastepujacych wspól¬ czynników: r 1 Podwyzszenie Wspólczynnik rozdzialu Ka dla weglowodorów aro- 40 matycznych = 0,2150 (+16,5%) Wspólczynnik rozdzialu Kb dla weglowodorów para¬ finowych =¦¦ 0,01308 (—55%) Wspólczynnik selektywno- « sci' = 16,44 . (+160%) Zdolnosc selekcji = 18,68 (+1,6%) Calkowita wydajnosc "= 8,2% (—5,7%) Zawartosc zwiazków aromatycznych w ekstrakcfe = 90,0%. 50 Z porównania wyników tych dwóch doswiadczen ze soba nalezy zwrócic uwage na podwyzszenie selektywnosci (+160%) przy jednoczesnym malym wzroscie zdolnosci selekcji (+1,6%).Przyklad V. Syntetyczna mieszanine zawiera- 55 jaca 50 czesci objetosciowych ksylenu i 50 czesci objetosciowych n-heptariu wprowadzono w stycz¬ nosc z rozpuszczalnikiem (2 czesci objetosciowe roz¬ puszczalnika na 1 czesc mieszaniny weglowodo¬ rów), skladajacych sie z 95 czesci objetosciowych 60 glikolu dwuetylenowego i 5 czesci objetosciowych wody. Ekstrakcje przeprowadzono w temperaturze 75°C w kolumnie ekstrakcyjnej przeciwpradowej typu York-Scheibel z 12 stopniami. Szybkosc za¬ silania kolumny wynosila 3 litry na godzine, a50909 13 14 szybkosc mieszania okolo 1100 obr/min. Analiza ekstraktu dala nastepujace wyniki: ksylen 4,76% objetosciowych heptan 0,49% objetosciowych rozpuszczalnik 94,75% objetosciowych Stosunek ksylenu do n-heptanu bez rozpuszczal¬ nika wynosil 90,75% objetosciowych ksylenu i 9,25% objetosciowych n-heptanu.Analiza rafinatu dala nastepujace wyniki: Stosunek ksylenu do n-heptanu: 43,75% objetos¬ ciowych ksylenu i 56,25% objetosciowych n-hep¬ tanu.Ta sama mieszanina ksylenu i heptanu zostala wprowadzona w stycznosc z rozpuszczalnikiem (gli¬ kol dwuetylenowy) o stezeniu 100% w temperatu¬ rze 75°C w tym samym aparacie opisanym powy¬ zej, przy utrzymywaniu tego samego stosunku roz¬ puszczalnika do zasilania i przy tym samym za¬ silaniu.. Analiza ekstraktu dala nastepujace wyniki: ksyien 7,03% objetosciowych n-heptan 0,87% objetosciowych rozpuszczalnik 92,10% objetosciowych Stosynek ksylenu do n-heptanu (bez rozpuszczal¬ nika) &9,0% objetosciowych ksylenu i 11,0% obje¬ tosciowych n-heptanu.Analiza rafinatu dala stcsunek ksylenu do n-hep¬ tanu: 42,5% objetosciowych ksylenu i 57,5% obje¬ tosciowych n-heptanu.Do ekstraktu dodano wody w oddzielnym na¬ czyniu, w temperaturze pokojowej, w ilosci 5% objetosciowo w stosunku do ilosci zawartego w ekstrakcie rozpuszczalnika i zastosowano miesza¬ nie w temperaturze pokojowej w ciagu czasu do¬ statecznego do otrzymania równowagi.Dwie rozdzielone fazy po dekantacji daly wyniki nastepujace: ksylen 5,22% objetosciowych heptan 0,08% objetosciowych rozpuszczalnik 84,70% objetosciowych Stosunek ksylenu do n-heptanu (bez rozpusz¬ czalnika): 98,5% objetosciowych ksylenu i 1,5% objetosciowych n-heptanu.Rafinat posiadal stosunek ksylenu do n-hepta¬ nu: 69,5% objetosciowych ksylenu i 30,5% objeto¬ sciowych n-heptanu.Stosunek ekstraktu do rafinatu wyniósl 42 :1.Otrzymane dwie fazy zostaly ponownie zmiesza¬ ne w przeciwpradzie w temperaturze 75°C, w ko¬ lumnie opisanej powyzej przy szybkosci miesza¬ nia okolo 1000 obr/min.Szybkosc zasilania kolumny wynosila 4,3 litrów na godzine. Analiza ekstraktu dala nastepujace wyniki: ksylen 6,21% objetosciowych heptan 0,29% objetosciowych rozpuszczalnik 93,50% objetosciowych Stosunek ksylenu do n-heptanu bez rozpuszczal¬ nika wynosil 95,3% objetosciowych ksylenu i 4,5% objetosciowych n-heptanu.Analiza rafinatu dala stosunek ksylenu do n-heptanu 62,5% objetosciowych ksylenu i 37,5% objetosciowych n-heptanu.W innym doswiadczeniu do ekstraktu otrzyma¬ nego z pierwszej ekstrakcji przeciwpradowej z 25 rozpuszczalnikiem bezwodnym w temperaturze 75°C dodano wode w ilosci 5% objetosciowych w stosunku do ilosci zawartego rozpuszczalnika.Utrzymujac temperature 75°C zastosowano mie- 5 szanie az do otrzymania równowagi. Dwie fazy rozdzielone przez dekantacje daly nastepujace wyniki: ksylen 5,7% objetosciowych heptan 0,3% objetosciowych io rozpuszczalnik 94,0% objetosciowych Stosunek ksylenu do n-heptanu bez rozpuszczal¬ nika 95,0% objetosciowych ksylenu i 5% objetos¬ ciowych n-heptanu.Rafinat zawieral 66,8% objetosciowych ksylenu 15 i 33,2% objetosciowych n-heptanu.Z porównania wyników otrzymanych przy eks¬ trakcji metoda z rozpuszczalnikiem zawierajacym wode z nowa proponowana metoda widac, jak ilosc zwiazków aromatycznych przechodzi z 4,76% 20 objetosciowych w pierwszym przypadku na 6,21% w drugim przypadku i czystosc podnosi sie z 90,75% do 95,5%.Porównanie otrzymanych rezultatów przy spo¬ sobie wedlug metody proponowanej w pojedyn¬ czym ukladzie ekstrakcji i w przeciwpradzie wy¬ kazuje korzysci przeciwpradu przez podwyzszenie zdolnosci rozpuszczania (z 6% do 6,5%0 i zmniej¬ szenie z zwiazków aromatycznych w rafinacie 30 (z 66,8% na 62,5% objetosciowych).Przyklad VI. * Dla porównania przeprowa¬ dzono ekstrakcje wedlug techniki konwencjonal¬ nej i bez stosowania sposobu wedlug wynalazku.A) Zreformowana benzyne (frakcja 120°—150°C) 35 o zawartosci ksylenów 75% objetosciowych wpro¬ wadzono w stycznosc w kolumnie ekstrakcyjnej typu York-Scheibel z 12 stopniami, w przeciw¬ pradzie z rozpuszczalnikiem skladajacym sie z 95 czesci objetosciowych glikolu dwuetylenowego i 5 40 czesci objetosciowych wody przy utrzymywaniu stosunku rozpuszczalnika do zasilania równym 9:1. Szybkosc zasilania kolumny wynosila 5 li¬ trów na godzine przy . mieszaniu z predkoscia 1100 obr/min. 45 Analiza ekstraktu przy 75°C dala nastepujace wyniki: Zwiazki aromatyczne 7,24% objetosciowych Zwiazki niearpmatyczne 0,21% objetosciowych Rozpuszczalnik 92,55% objetosciowych 50 Stosunek zwiazków aromatycznych do niearo¬ matycznych bez rozpuszczalnika: 97,2% zwiazków aromatycznych i 2,8% zwiazków niearomatycz¬ nych.Analiza rafinatu dala: 55 Zawartosc zwiazków aromatycznych 17% objetos¬ ciowych.Zawartosc zwiazków niearomatycznych 83% obje¬ tosciowych.B) Te sama zreformowana benzyne wprowa- 60 dzono w stycznosc w temperaturze 75°C w apara¬ cie jak wyzej z rozpuszczalnikiem skladajacym sie z bezwodnego glikolu dwuetylenowego, przy utrzymaniu stosunku ilosci rozpuszczalnika do ilosci cieczy zasilajacej 6 : 1 i przy szybkosci za- 65 silania kolumny wynoszacej 5 litrów na godzine.50909 15 16 Analiza ekstraktu dala nastepujace wyniki: Zwiazków aromatycznych 10,53% objetosciowych Zwiazków niearomatycznych 0,47% objetosciowych Rozpuszczalnik 89,00% objetosciowych Stosunek zwiazków aromatycznych do niearo¬ matycznych bez rozpuszczalnika: 95,9% zwiazków aromatycznych i 4,1% zwiazków niearomatycz¬ nych.Analiza rafinatu dala zawartosc zwiazków aro¬ matycznych 15% objetosciowych i zwiazków nie¬ aromatycznych 85% objetosciowych.C) Do ekstraktu otrzymanego dodano w osob¬ nym naczyniu wody o temperaturze pokojowej w ilosci 4% objetosciowych w stosunku do zawar¬ tego w ekstrakcie rozpuszczalnika. Zastosowano mieszanie w podanej temperaturze i dekantacje w czasie wystarczajacym dla osiagniecia równo¬ wagi. Rozdzielone dwie fazy daly nastepujace wyniki: Stosunek ekstraktu do rafinatu 29,9 :1.Ekstrakt zawieral: Zwiazków aromatycznych 7,467% objetosciowych Zwiazków niearomatycznych 0,033% objetosciowych Rozpuszczalnik wodny 92,5% objetosciowych Stosunek zwiazków aromatycznych do niearo¬ matycznych bez rozpuszczalnika: 99,7% zwiazków aromatycznych i 0,3% zwiazków niearomatycz- nych.Rafinat zawieral: Zwiazków aromatycznych ,87% objetosciowych Zwiazków niearomatycznych 13% objetosciowych D) Przeprowadzajac doswiadczenie wedlug po¬ przedniego punktu (C) przy utrzymywaniu tem¬ peratury 75°C otrzymano nastepujace wyniki: Ekstrakt zawieral zwiazków aromatycznych 8,85% objetosciowych.Ekstrakt zawieral zwiazków niearomatycznych 0,15% objetosciowych.Rozpuszczalnik zawieral wode 91% objetoscio¬ wych.Stosunek zwiazków aromatycznych do niearo¬ matycznych (bez rozpuszczalnika): 98,3% zwiazków aromatycznych i 1,3% zwiazków niearomatycz¬ nych.Rafinat: Zwiazków aromatycznych 83,5% objetosciowych Zwiazków niearomatycznych 16,5% objetosciowych Stosunek ekstraktu do rafinatu 51,7 : 1.E) Rozdzielone przez dekantacje wedlug punk¬ tu (C) obydwie fazy znów zmieszano razem bez zadnego aromatycznego zawrotu, w ukladzie o 12 stopniach w przeciwpradzie, w temperaturze 75°C i przy szybkosci zasilania kolumny wynoszacej 5 litr./godz.Analiza dala nastepujace wyniki: Ekstrakt: Zwiazków aromatycznych 9,04% objetosciowych Zwiazków niearomatycznych 0,11% objetosciowych Rozpuszczalnik 90,85% objetosciowych Stosunek zwiazków aromatycznych do niearo¬ matycznych (bez rozpuszczalnika) wynosil: Zwiazków aromatycznych 98,8% objetosciowych Zwiazków niearomatycznych 1,2% objetosciowych Rafinat: Zwiazków aromatycznych 76,0% objetosciowych Zwiazków niearomatycznych 24% objetosciowych Stosunek ilosci ekstraktu do rafinatu 70,3 :1.Stosunek ilosci rafinatu do poczatkowej ilosci cie¬ czy zasilajacej 10%. 5 Z powyzszego wynika, ze prowadzac ekstrakcje sposobem wedlug wynalazku i porównujac otrzy¬ mane wyniki wedlug punktu A z wynikami pod E latwo daje sie zauwazyc, ze wedlug punktu E otrzymano zwiazków aromatycznych 98,8% i roz- io puszczalnosc 9,04%, podczas gdy wedlug punktu A otrzymano 97,2% zwiazków aromatycznych i rozpuszczalnosc 7,24%. Objetosc produktu rafi¬ nowanego wedlug punktu E w stosunku do obje¬ tosci cieczy zasilajacej wyniosla 10%, podczas gdy 15 stosunek objetosciowy rozpuszczalnika do obje¬ tosci cieczy zasilajacej przy ponownym wprowa¬ dzeniu do obiegu wynosi 6,6 : 1, co jest wartoscia definitywnie mniejsza od 9 : 1 wedlug punktu A.Przyklad VII. A) Syntetyczna mieszanine 20 zawierajaca 50% objetosciowych ksylenu i 50% objetosciowych n-heptanu zmieszano z rozpusz¬ czalnikiem skladajacym sie z 95 czesci objetos¬ ciowych glikolu dwuetylenowego i 5 czesci obje¬ tosciowych wody, w kolumnie ekstrakcyjnej prze- 25 ciwpradowej York Scheibel, wyposazonej w 12 stopni w temperaturze 75°C, przy stosunku obje¬ tosci rozpuszczalnika do objetosci mieszaniny za¬ silajacej kolumne wynoszacym 9,3 : 1 i przy szyb¬ kosci zasilania kolumny wynoszacej 5 litr./godz. 30 oraz predkosci mieszania 1100 obr/min.Analiza ekstraktu dala nastepujace wyniki: Rozpuszczalnik 94,8% objetosciowo Ksyleny 4,73% objetosciowo N-heptan 0,47% objetosciowo 35 Stosunek ksylenów do n-heptanu (bez rozpusz¬ czalnika): 91,2% objetosciowych ksylenów i 8,8% n-heptanu.Analiza rafinatu dala 7,15% ksylenów i 92,85% n-heptanu objetosciowo.B) Te sama syntetyczna mieszanine wprowa¬ dzono w stycznosc z rozpuszczalnikiem stanowia¬ cym bezwodny glikol dwuetylenowy w tempera¬ turze 75°C, w tym samym aparacie jak opisany powyzej, przy utrzymaniu stosunku ilosci roz¬ puszczalnika do ilosci cieczy zasilajacej 6,52:1, przy szybkosci zasilania kolumny wynoszacej 5 litr/godz.Analiza dala nastepujace wyniki: Ekstrakt: rozpuszczalnik 92,3% objetosciowo ksyleny 6,77% objetosciowo n-heptan 0,93% ^objetosciowo Stosunek ksylenów do n-heptanu (bez rozpusz¬ czalnika): 88% ksylenów i 12% n-heptanu.Analiza rafinatu dala: 8,42% ksylenów i 91,58% n-heptanu.C) Do otrzymanego ekstraktu w osobnym na¬ czyniu dodano wody w temperaturze pokojowej, 60 w proporcji 5% w stosunku do uzytego rozpusz¬ czalnika. Zmieszano w tej* temperaturze, a na¬ stepnie zdekantowano w ciafeu czasu potrzebnego na otrzymanie równowagi.Rozdzielone w ten sposób dwie fazy daly na- 65 stepujace wyniki: 40 45 5550909 17 Stosunek ekstraktu do rafinatu 56,8 :1.Ekstrakt: rozpuszczalnik z woda 94,5% objetosciowych ksyleny 5,3% objetosciowych n-heptan 0,2% objetosciowych Stdsunek ksylenów do n-heptanu (bez rozpusz¬ czalnika): 96,4 ksylenów i 3,6% n-heptanu.Rafinat: 62,3% ksylenów i 37,7% n-heptanu.D) Otrzymane wedlug punktu C ekstrakt i ra¬ finat zmieszano ponownie wedlug schematu opi¬ sanego w ksiazce L. ALDERS „Liquid-liquid extraction" wydanie drugie (1959) strona 120.Stosunek dwóch faz polaczonych razem wynosil 20 : 1. Temperature ustalono na 75°C.Ekstrakt otrzymany z pierwszego stopnia wy¬ kazal: rozpuszczalnik 93,47% objetosciowych ksyleny 6,12% objetosciowych n-heptan 0,41% objetosciowych Stosunek ksylenów do n-heptanu (bez rozpusz¬ czalnika): ksyleny 93,8%, n-heptan 6,2%.Ekstrakt otrzymany z czwartego stopnia: rozpuszczalnik 93,24% objetosciowych ksyleny 6,4% objetosciowych n-heptan 0,36% objetosciowych Stosunek ksylenów do n-heptanu (bez rozpusz¬ czalnika): ksyleny 94,7%, n-heptan 5,3%.E) Rafinat wywodzacy^ sie z punktu C, po prze¬ robie wedlug punktu D, do którego dodano te sama ilosc 100% ksylenów, wprowadzono w stycznosc z ekstraktem wedlug punktu C przero¬ bionym wedlug punktu D, zmniejszajac na skutek dodania ksylenów stosunek faz polaczonych do 10: 1 i utrzymujac temperature 75°C.Wprowadzajac w stycznosc wedlug schematu cytowanego wyzej ALDERS'a otrzymano naste¬ pujace wyniki: Otrzymany ekstrakt Rozpuszczalnik Ksyleny N-heptan Stosunek ksylenów czalnika) Ksyleny N-heptan I stopien 92,13% 7,61% 0,26% do n-heptanu 96,80% 3,2% IV stopien 91,83% 8,01% 0,16% (bez rozpusz 98,10% 1,90% Z powyzszego wynika, ze stosujac sposób we¬ dlug wynalazku i porównujac wyniki otrzymane wedlug punktu A z wynikami otrzymanymi we¬ dlug punktu D, latwo mozna zauwazyc, ze w przypadku D otrzymuje sie weglowodory aroma¬ tyczne o czystosci 94,7% objetosciowych przy zdol¬ nosci rozpuszczania wynoszacej 6,76%, podczas gdy wedlug punktu A otrzymuje sie 91,2% i 5,2%.Punkt E ilustruje wplyw zwrotu. PL