Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 40. 30 oktober 1956 - Extraktiv kristallisation, av Anders Rasmuson
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
16 oktober 1956
929
Fig. 4. Extraktiv kristallisation av en petroleumfraktion".
upphettar kristallerna i en vattenlösning av karbamid eller
tiokarbamid. "Utspädningen" erhålles därvid indirekt
genom att dessas löslighet växer snabbt med stigande
temperatur. Vissa i petroleumfraktioner förekommande
föroreningar, troligen svavelföreningar och peroxider,
inhibe-rar bildningen av sorptionsföreningarna. Deras effekt kan
upphävas genom tillsats av lösningsmedel, vilka alltså
verkar som aktivatorer..
Användning
Det är framför allt två användningsområden för den
ex-traktiva kristallisationen, som varit föremål för
undersökningar bl.a. i halvstor skala, nämligen utvinning av
n-pa-raffiner från olika petroleumfraktioner och separering av
mättade fettsyror från omättade. I båda fallen utnyttjar
man sorptionsföreningar med karbamid.
För att öka reaktionshastigheten, minska inverkan av
in-hibitorer och underlätta tvättningen av kristallmassan
använder man en blandning av en vattenlösning av karbamid
och ett organiskt lösningsmedel i reaktorerna. Vid
bearbetning av petroleumfraktioner använder man t.ex.
sekundär butanol för bensinfraktioner och
metylisobutyl-keton för tyngre fraktioner.
Vid sorptionen förbrukas karbamid för bildningen av
kristallkomplexen. För att hålla lösningen mättad under
reaktionens förlopp utnyttjar man den höga
temperaturkoefficienten för karbamids löslighet i vatten och sänker
temperaturen vanligen ca 10°C under passagen genom
reaktionskärlen.
En dieseloljefraktion, innehållande 12 °/o n-paraffiner,
behandlas t.ex. med extraktiv kristallisation, under tillsats
av metylisobutylketon (fig. 4). Mängden till reaktorerna
ingående mättad karbamidlösning är 3,2 volymer per
volym olja, mängden metylisobutylketon 1,5 volymer per
volym olja. Reaktorerna består av två seriekopplade kärl,
försedda med omrörare och kylslingor. Under passagen
genom reaktorerna sänks temperaturen från 35°C till
27°C; reaktionsvärmet är litet.
Den bildade uppslamningen filtreras. Filterkakan tvättas
med metylisobutylketon. Den tvåfasiga blandningen av
filtrat och tvättvätska separeras. Olje-ketonskiktet tvättas
med vatten och destilleras med ångtillsats för återvinning
av ketonen. Keton-vattenblandningen avgår till en kolonn,
där vattnet avskiljes. Bottenprodukten från den första
kolonnen utgör en slutprodukt vilken är fattig på
n-paraffiner.
Vattenskiktet från separeringsapparaten tvättas med
ke-ton, skiljs från ketonskiktet och blandas med filterkakan.
Blandningen värms till 60°C, varvid sorptionsföreningen
sönderdelas, karbamiden går i lösning och ett oljeskikt
bildas. Detta skiljs från vattenlösningen, tvättas med
vatten och destilleras med ångtillsats för återvinning av
ketonen. Bottenprodukten från denna kolonn utgör den n-pa-
raffinrika slutprodukten. Topprodukten, som
huvudsakligen är keton, avgår till den förut nämnda kolonnen för
avvattning.
Uppehållstiden i reaktorn är 10—15 min. En viss
hydrolys av karbamid äger rum under processens gång. Denna
karbamidförlust är 0,3—3 kg/m3 inkommande oljeprodukt
och växer avsevärt med stigande temperatur. Renheten
hos den framställda n-paraffinprodukten beror framför
allt på effektiviteten vid filterkakans tvättning. Produkter
med 99 °/o renhet kan erhållas.
Bensinfraktioners oktantal kan höjas ca 10 enheter
genom extraktiv kristallisation. Hastigheten för dessa korta
kolvätens reaktion med karbamid är jämförelsevis låg, och
metoden kan inte konkurrera med t.ex. katalytisk
reformering.
Fotogenfraktioner, avsedda som reabränslen, kan ges
lägre fryspunkt genom extraktiv kristallisation. Den
bestäms väsentligen av halten n-paraffiner och skall enligt
amerikanska normer ligga under — 60°C. Hittills har dessa
fordringar kunnat uppfyllas genom destillation av
speciella råoljor.
I händelse av ökat behov av reabränslen för militära
ändamål torde man emellertid vara tvungen att använda
råoljor, som inte kan bearbetas enbart genom destillation
så att de uppfyller normen. Extraktiv kristallisation kan
här erbjuda en framkomlig väg. Fraktioner av
n-paraffiner, erhållna ur karbamidkomplex kan på grund av sitt
höga cetantal användas som cetanförhöjande tillsatser för
dieseloljor.
Mättade och omättade fettsyror kan separeras genom
utnyttjande av olikheten i sorptionshastighet. Vid
laboratorieförsök med en blandning, bestående av 56 °/o
stearinsyra och resten oljesyra, erhålles vid optimal kontakttid
drygt 80 °/o av stearinsyran med drygt 90 °/o renhet i
kristallkomplexet. Förhållandet mellan
reaktionshastig-heterna ändras mycket litet med temperaturen liksom de
absoluta reaktionshastigheterna. Temperaturen kan därför
väljas praktiskt taget helt med hänsyn till dess lämplighet
ur tekniska synpunkter.
Av intresse för metodens tillämpning är att syror med
mer än en dubbelbindning har mindre sorptionshastighet
än syror med bara en. Linolensyra med tre
dubbelbindningar har sålunda praktiskt taget ingen tendens att bilda
sorptionsföreningar.
Vid behandling av fettsyror ur sojaolja genom en
extraktiv kristallisation används en process av samma typ som
den för petroleumfraktioner (fig. 5). Man blandar
fettsyrorna med ett lösningsmedel för att öka
sorptionshastig-heten; i detta fall används 50 %> metylisobutylketon och
50 »/o bensen. Då den önskade separeringsgraden inte är
lika hög som för petroleumfraktioner, används ett
förenklat tvättningsschema.
Den omättade slutprodukten vid extraktiv kristallisation
50% metqlisobu/glkelon 50% bensen
Fig. 5. Extraktiv kristallisation av fettsyror2.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
