Фракции

Состав фракций, отводимых путем бокового отбора, можно регулировать, меняя тарелки, с которых они отбираются. По­этому отбор фракций предусматривается с нескольких соседних тарелок. Однако возможности такого регулирования ограничен­ны. Более важно регулирование постоянства количества продук­та, отведенного боковым отбором. Как известно, главное усло­вие надежной работы аппарата непрерывного действия — ста­бильность состава и температур на каждой тарелке аппарата. Боковые отборы нарушают распределение потоков флегмы по высоте колонны, делают работу аппарата нестабильной. Поэто­му использование регуляторов постоянства расхода фракций позволяет улучшить работу аппарата и качество фракций.

Принципиально улучшение качества фракций возможно при использовании отпарных колонн, в которых либо при подаче острого пара, либо при циркуляции продукта через трубчатую печь достигается удаление низкокипящих компонентов. При этом содержание нафталина в нафталиновой фракции может быть увеличено до 85—89% при степени извлечения его до 87—90% от содержания в сырье, а переход нафталина в поглотительную фракцию уменьшается до 3—4%.

В литературе упоминается ряд схем переработки смолы, позволяющих более гибко вести ее фракционирование. Они отличаются наличием отпарных колонн (т. е., по существу, дополнительных исчерпывающих секций), приме­нением многоколонных схем, предусматривающих фракционную конденсацию в нескольких последовательно расположенных колоннах, каждая из которых снабжается системой циркуляции донного продукта через трубчатую печь.

Для уменьшения процесса вторичной конденсации при высокотемператур­ном нагревании смолы используют так называемые атмосферно-взкуумные схемы фракционирования, в которых на первой стадии выделяют фракции, выкипающие до 270—300 °С при атмосферном давлении, а при пониженном давлении выделяются высококипящне фракции.

Комбинирование технологических схем не обеспечивает принципиального улучшения фракционирования смолы, не устраняет «размазывания» большин­ства компонентов смолы (кроме нафталина) по отдельным фракциям и, за тем же исключением, не обеспечивает получение основного количества от­дельных компонентов в виде узких фракций. В итоге при последующей пере­работке требуется раздельное извлечение фенолов И оснований из каждой фракции.

Трудность концентрирования индивидуальных компонентов в виде одной фракции даже при правильной организации ректификации определяется слож­ностью состава смолы, образованием многочисленных азеотропных смесей, что и превращает смолу в своеобразную непрерывную систему, четкое разде­ление которой затруднительно. Так, фенолы образуют положительные (т. е. с пониженной температурой кипения) азеотропы с нафталином, причем содер­жание нафталина в них увеличивается при понижении суммарного давления компонентов системы. Если при давлении 98 кПа в азеотропиой смеси о-крезол—нафталин содержится 2,5% нафталина, то при давлении 25,8 кПа — уже 27,5%.

Фенолы образуют положительные азеотропные смеси и с высококипящими непредельными соединениями, а также е индолом, способствуя увеличению их концентрации в нафталиновой фракции. В то же время хинолин образует отрицательные азеотропные смеси с низкокипящими фенолами, что способст­вует появлению последних в высококипящих фракциях. Поэтому представляют интерес двухступенчатые схемы, когда на первой стадии выделяются одистилляты с широкими пределами выкипания (170—280 °С или 170—300 °С); по­следние затем освобождаются от фенолов и оснований. Далее производится раздельная переработка — ректификация — нейтрального дистиллята. При этом на колоннах меньшей эффективности удается получить продукты хоро­шего качества с большими выходами при меньших флегмовых числах.