21. Spracovanie benzén-toluén-xylénovej frakcie
1. Charakterizujte surovinu na spracovanie BTX frakcie
2. Opíšte procesy, ktoré prebiehajú pri tejto technológii
3. Vymenujte vlastnosti a oblasti použitia produktov
4. Čo viete o toxicite a bezpečnosti pri práci s benzénom, toluénom a xylénom
Vypracovanie
1. Zo strednotepelnej pyrolýzy ale aj z iných postupov krakovania sa získavajú frakcie bohaté na aromatické uhľovodíky sa 6 až 9 atómami uhlíka. Základnými zložkami frakcií sú benzén, toluén a xylény. Podľa toho sa niekdy nazývajú aj benzén – toluén – xylény BTX frakcami, obsahujú však aj určitý podiel alkánov, izoalkánov a cyklických uhľovodíkov.
2. Zjednodušená schéma delenia benzén – toluén – xylénovej frakcie
Do extrakčnej kolóny (1) sa privádza surovina, teda zmes kvapalných uhľovodíkov, bohatá na benzén, toluén a xylén. Pred vstupom do extraktora sa zmes zahrieva výmenníku (V) na teplotu okolo 150 OC. Extrahovadlom je etylénglykol , zmes sa mechanicky premiešava. Aromatické uhľovodíky prechádzajú do extraktu a odoberajú sa z dna extraktora. Rafinát obsahujúci alkány, cykloalkány a prímes extrahovadla sa odoberá z hornej časti a vedie sa do vodnej pračky (4). V nej sa premyje vodou a odstráni sa tak extrahovadlo, ktoré sa pridáva do etylénglykolu opúšťajúceho deličku fáz (3). Extrakt sa z dna extraktora vedie do kolóny (2) kde prebieha destilácia. Z hlavy kolóny (2) odchádza destilát obsahujúci vysoký podiel aromátov a etylénglykol. Po ochladení sa destilát rozdelí na svoje zložky v deličke fáz (3) Ľahší podiel sa ďalej destiluje v kolónach (5), (6) a (7) pričom sa získa benzén, toluén, xylény a ťažšie aromáty. Ťažší podiel, etylénglykol, sa regeneruje a vracia sa do kolóny(1).
3.
I. Benzén - je to najľahším produktom frakcie. Je to bezfarebná kvapalina s charakteristickým zápachom. Používa sa ako rozpúšťadlo, ale najmä ako surovina na ďalšie chemické syntézy.
II. Toluén - je číra, bezfarebná charakteristicky zapáchajúca kvapalina. Vo vode ja takmer nerozpustná, dobre sa naopak rozpúšťa v organických rozpúšťadlách, napr. acetóne, chloroforme a pod. Na vzduchu horí čadivým plameňom. Toluén je významný ako riedidlo, nepolárne rozpúšťadlo na výrobu náterov, lepidiel a tmelov, zložka motorových benzínov. Toluén je okrem priameho použitia významnou surovinou chemických výrob.
III. Xylén - všetky izoméry xylénu sú bezfarebné kvapalné látky s charakteristickým zápachom. Teplotou varu sa líšia len málo. Na ich vzájomnú izoláciu možno využiť pomerne veľké rozdiely v teplote topenia. Vo vode sa prakticky nerozpúšťajú, sú však dobre rozpustné sú však v bežných organických rozpúšťadlách. Xylény sú zložkou motorových benzínov, v ktorých zvyšujú oktánové číslo. Priame využitie nachádzajú ako organické rozpúšťadlá a riedidlá v tlačiarenskom priemysle, pri spracovaní koží, výrobe náterov, lakov a lepidiel. Významnými surovinami pre chemickú výrobu sú najmä 1,2 Xylén, 1,4 Xylén.
4.
I. Benzén je zápalná a toxická látka, ktorá sa do organizmu dostáva najmä vdychovaním - inhaláciou. Pôsobením benzénu vo vysokej koncentrácii dochádza k akútnej otrave organizmu, ktorá sa prejavuje závratmi a bolesťami hlavy. Ak je organizmus vystavený dlhodobému pôsobeniu nižších koncentrácií, nastáva chronická otrava, ktorá sa prejavuje najmä poruchami krvotvorby. Benzén má dokázané karcinogénne účinky.
II.T oluén je horľavina, so vzduchom tvorí už pri nízkych koncentráciách výbušné zmesi. Toluén je o niečo menej toxický než benzén. Jeho pary dráždia dýchacie cesty, pokožku pri zasiahnutí odmasťuje. Je to návyková látka, ktorá pôsobí narkoticky na nervový systém. Dlhodobé zaťaženie organizmu toluénu vedie k trvalému poškodeniu centrálnej nervovej sústavy.
III. Xylény sú horľavé, ich pary môžu tvoriť so vzduchom výbušné zmesi. Do organizmu človeka sa dostávajú najmä vdychovaním, pokožkou. Zriedkavejšie požitím. Má nepriaznivé účinky na zdravie, spôsobuje závraty, nevoľnosť a vracanie, ovplyvňujú činnosť centrálnej nervovej sústavy. Dlhodobé vystavenie organizmu pôsobeniu xylénu spôsobuje poškodenie kostnej drene a zhoršuje krvotvorbu.
