萃取是一种分离混合物的方法。溶剂萃取是炼油、化工工业中一类重要的分离过程,在炼油工业中被广泛应用,在炼厂中通常也称作溶剂抽提过程。例如,生产润滑油时采用的溶剂精制和溶剂脱蜡、从渣油中取得残渣润滑油原料和催化裂化原料的溶剂脱沥青、从重整生成油或催化裂化循环油中抽取芳烃的芳烃抽提等都属于溶剂萃取过程。
溶剂萃取过程是一种分离过程,是用一种适当的溶剂处理液体混合物,利用混合液各组分在溶剂中具有不同溶解度的特性,使混合液欲分离的组分溶解于溶剂中,从而达到与其他组分分离的目的。
溶剂萃取过程之所以能分离混合液的最基本的依据是混合液中各组分在溶剂中有不同的溶解度。因此,所选用的溶剂必须对混合液中欲萃取出来的溶质有显著的溶解能力,而对其他组分则应完全不互溶或仅有部分互溶能力。由此可见,选择合适的溶剂是溶剂萃取过程成功的关键。
在选择萃取溶剂时,首先要考虑到这样三个最基本的条件:
一是所选萃取溶剂要对芳烃有较高的溶解能力,这样可以降低所需的溶剂比,因而操作费用低,设备利用率也高。
二是所选萃取溶剂要对芳烃有较高的选择性,溶剂的选择性越高,则分离效果越好,所得产品质量也越高。此外,选用选择性好的溶剂可以使溶剂的用量减少,降低生产成本。因而,对溶剂萃取过程来说,在溶剂的诸多物理、化学性质中最重要的性质是溶剂的选择性。溶剂的选择性与溶解能力之间常常会出现矛盾,往往是在对芳烃的溶解能力增大时,对非芳烃的溶解能力也增大,甚至增大得更快而导致选择性下降。对有的溶剂,在其中加入定量的水会缓解这一矛盾。
三是所选萃取溶剂与原油的密度差要大,便于进行分离。除了上述最基本的考虑外,欲全面评价某一种溶剂还须考虑其他条件,但常常会出现矛盾,往往一种溶剂难以兼备。因此,在有些情况下采用双溶剂有可能改善抽提操作。
萃取溶剂选择是溶剂萃取操作的重要一步,接下来就应掌握影响萃取的主要因素了。影响萃取的主要因素有溶剂比和温度。萃取过程中溶剂用量与原料混合物量之比称为溶剂比。溶剂比小,则回收溶剂的费用小,但需要的萃取塔板数多。如何选择应从经济效益来权衡。一般情况下,温度升高时溶解度大,但选择性下降,此外操作温度的升高还受到溶剂的热稳定性的限制;温度降低时溶解度小,不仅需要较大的溶剂比,而且塔板效率也随之降低。选择操作温度时应综合考虑温度对溶剂的溶解能力和选择性的影响。