上海懸空蒸餾揮發油設備

A. 蒸餾設備的裝置

1. 安裝真空蒸餾的儀器時，必須選擇大小合適的橡皮塞，最好選用磨口真空蒸餾裝置。
2. 蒸餾液內含有大量的低沸點物質，需先在常壓下蒸餾，使大部分防物蒸出，然後用水泵減壓蒸餾，使低沸點物除盡。
3. 停止加熱，回收低沸物，檢查儀器各部分連接情況，使之密合。
4. 開動油泵，再慢慢關閉安全閥，並觀察壓力計上壓力是否到達要求，如達不到要求，可用安全閥進行調節。
5. 待壓力達到恆定合乎要求時，再開始加熱蒸餾瓶，精餾單體時，應在蒸餾瓶內加入少許沸石 （一般使用油浴，其溫度高於蒸餾液沸點的20～30℃，難揮發的高沸點物在後階段可高30～50℃）。6. 蒸餾結束，先移去熱源，待稍冷些，再同時逐漸打開安全活塞，等壓力計內水銀柱平衡下降時，停止抽氣，等系統內外壓力平衡後，拆下儀器，冼凈。

B. 如何柱色譜法提取分離渾發油成分 要具體的提取分離工藝

（一）提取方法
揮發油的提取方法有水蒸氣蒸餾法、溶劑提取法與壓榨法等.
1、水蒸氣蒸餾法
分為水蒸氣蒸餾和共水蒸餾.
水蒸氣蒸餾：將切碎的葯材預先用水潤濕,然後通入水蒸氣或過熱蒸氣,使揮發油隨同水蒸氣蒸餾出來；
共水蒸餾：葯材與水共置於蒸餾皿內,直接回執蒸餾,這種方法因原料直接受熱,溫度較高,可能使揮發油中某些成分分解,有時原料易焦化,影響產品的質量.
若揮發油在水中溶解度稍大或揮發油含量低不易分層,可採用鹽析法,或鹽析後用親脂性溶劑萃取.
2、溶劑提取法
有些揮發油的成分遇熱不穩定,則不宜採用水蒸氣蒸餾法提取.可用低沸點的有機溶劑如石油醚（30.~60.C）、乙醚等,冷浸或連續迴流提取,提取液於低溫下回收,即得粗製揮發油.但此法所得的揮發油黏度大,雜質多,可利用脂溶性雜質在冷乙醇中的溶解度下降,將揮發油粗品用適量熱乙醇溶解,冷卻,放置,濾除析出物,減壓蒸去乙醇可得較純的揮發油.（也可採用重蒸餾精製）.
3、壓榨法
適用於提取揮發油含量豐富的新鮮葯材（如橙、檸檬、橘的果皮
等）.優點：在常溫下進行,成分不致受熱分解,保持揮發油的原有新鮮香氣.缺點：產品不純,不易將揮發油提取完全.
因此,常將壓榨後的原料再進行水蒸氣蒸餾,使揮發油完全提出.
4、吸收法
用於少數對熱敏感的名貴揮發油.如玫瑰油、茉莉花油等.
5、超臨界流體萃取法
（二）分離法
常用分餾法、化學法與色譜法.
1、分餾法
由於揮發油的各成分類別不同,如萜類中不同的萜類成分一般相差五個碳原子,還有雙鍵數目、位置和含氧功能基的不同,沸點也會有一定差距,而且有一定的規律性.
萜類的沸點（常壓）
分類 沸點（.C） 分類 沸點（.C）
單萜 ~130
單萜烯
（雙環一個雙鍵） 150~170
（單環一個雙鍵） 170~180 單萜烯烴
（鏈狀三個雙鍵） 180~200
單萜含氧衍生物 200~230
倍半萜及其含氧衍生物 230~300
一般可粗略分成三個餾程：
低沸點餾程（35~70.C/1.333Kpa）：單萜烴類
中沸點餾程（70~100.C/1.333Kpa）：單萜含氧衍生物
高沸點餾程（80~110.C/1.333Kpa）：倍半萜及其含氧衍生物、奧類.
2、冷凍法（結晶法）
利用有些揮發油於低溫放置,可析出結晶（腦）的性質,即可將腦與油中其他成分分離.
3、化學法
（1）鹼性成分的分離
揮發油乙醚液 → 加入1%鹽酸或硫酸萃取 → 酸水層中加入鹼 → 然後用乙醚萃取 → 蒸去乙醚 → 鹼性成分.
（2）酸性成分的分離
上述分出鹼性成分後的乙醚溶液,用水洗去酸,然後再用不同強度的鹼液萃取出酸性成分,再加酸酸化,處理同上.
（3）羰基成分的分離
常用亞硫酸氫鈉法與吉拉德（Girard）試劑法.原理是使親脂性羰基類成分（醛、酮等）生成親水性的加成物；加成物在酸或鹼的作用下分解,還原為原來的羰基成分,被親脂性的有機溶劑萃取出.亞硫酸氫鈉只能與醛和小分子的酮類成分形成加成物,而 Girard試劑法對所有的羰基成分都適用.
1）亞硫酸氫鈉法
提出酸、鹼成分後的乙醚液,加入30%NaHSO3,形成鹽（溶於水）,用水分取加成物後,加入酸或鹼後,再用乙醚萃取,水洗,蒸去乙醚得到醛、酮成分.
2） Girard試劑法（略）
3）醇類成分的分離
常採用鄰苯二甲酸酐、丙二酸單醯氯或丙二酸等試劑與醇反應生成相應的酸性單酯,、轉溶於NaHCO3液,加乙醚萃取出其他中性揮
發油成分.
4）其他成分的分離：具有不飽和雙鍵的萜烴可與溴、鹽酸或氫溴酸等形成加成物結晶析出.
4、色譜法
常用硅膠色譜、氣相色譜法.
（1）柱色譜法
樣品：石油醚或已烷溶液
洗脫劑：洗脫劑極性由小到大或採用混合溶劑梯度洗脫
注意點：對於部分含有雙鍵異構體的揮發油,用一般色譜法難以分離,可採用硝酸銀柱色譜洗脫.
揮發油成分中雙鍵的數目和位置不同,與Ag+形成的л-絡合物的難易程度和穩定性有差異,一般規律：雙鍵數目多,在雙鍵末端及順式結構中吸附牢,難洗脫.
例如：α-細辛醚、β-細辛醚、歐細辛醚的分離（2.0%AgNO3-硅膠柱；苯-乙醚（5∶1）洗脫）

流出先後順序：α-細辛醚＞β-細辛醚＞歐細辛醚
因為α-細辛醚環外雙鍵為反式,與 AgNO3絡合不牢固；β-細辛醚為順式,與AgNO3絡合能力大於α-細辛醚,而歐細辛醚為末端雙鍵,與AgNO3絡合能力最強.
（2）GC
GC分離和鑒定揮發油具有高效、靈敏、用量少（小於0.1ml）、速度快、能制備高純度成分等特點.
流動相（載氣）：氫、氮或氦；
載體（柱內填充料）：耐火磚粉,硅藻土；
固定相：一般選用硅油、硅酮、硅酯、聚酯和聚乙二醇等,隨成分的性質和操作溫度而定；
操作溫度：150 ~ 250.C之間（溫度過高易使油中成分發生異構化或分解等變化）
5、分子蒸餾法
（1）原理
依靠不同物質分子運動平均自由程的差別實現物質的分離.即利用液體受熱後就會從液面逸出成為氣體分子,不同種類的氣體分子分子有效走私不同）其平均自由程不同,在距離液面大於重分子的平均自由程而小於輕分子的平均自由程處設置冷凝面,則經分子可到達冷凝面被冷凝分出,而重分子返回原來的液面,以達到分離目的.
（2）優點
1）操作溫度低,適宜不耐熱易氧化成分的提取分離；
2）受熱時間短；
3）蒸餾壓強低；
4）分離程度和產品收率高.
小結：
本章的化學成分較多,結構較為復雜,主要掌握萜的定義及分類方法,掌握揮發油的通性,化學組成及提取分離方法.熟悉萜類、環
烯醚萜類、卓酚酮、薁類等的特性,顯色反應及常見分離方法.熟悉重要的萜類化合物——薄荷醇、龍腦、樟腦、青蒿素、穿心蓮內酯、銀杏內酯、雷公藤甲素、丹參酮類、紫杉醇、胡蘿卜素等.

C. 原油提煉設備的

石油是由分子大小和化學結構不同的烴類和非烴類組成的復雜混合物，通過本章所講述的預處理和原油蒸餾方法，可以根據其組分沸點的差異，從原油中提煉出直餾汽油、煤油、輕重柴油及各種潤滑油餾分等，這就是原油的一次加工過程。然後將這些半成品中的一部分或大部分作為原料，進行原油二次加工，如以後章節要介紹的催化裂化、催化重整、加氫裂化等向後延伸的煉制過程，可提高石油產品的質量和輕質油收率。

一、原油的預處理

一 預處理的目的

從地底油層中開采出來的石油都伴有水，這些水中都溶解有無機鹽，如NaCl、MgCl2、CaCl2等，在油田原油要經過脫水和穩定，可以把大部分水及水中的鹽脫除，但仍有部分水不能脫除，因為這些水是以乳化狀態存在於原油中，原油含水含鹽給原油運輸、貯存、加工和產品質量都會帶來危害。
原油含水過多會造成蒸餾塔操作不穩定，嚴重時甚至造成沖塔事故，含水多增加了熱能消耗，增大了冷卻器的負荷和冷卻水的消耗量。
原油中的鹽類一般溶解在水中，這些鹽類的存在對加工過程危害很大。主要表現在：
1、在換熱器、加熱爐中，隨著水的蒸發，鹽類沉積在管壁上形成鹽垢，降低傳熱效率，增大流動壓降，嚴重時甚至會堵塞管路導致停工。
2、造成設備腐蝕。CaCl2、MgCl2水解生成具有強腐蝕性的HCl：MgCl2 + 2H2O Mg(OH)2 + 2HCl如果系統又有硫化物存在，則腐蝕會更嚴重。Fe + H2S FeS + H2 FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
3、原油中的鹽類在蒸餾時，大多殘留在渣油和重餾分中，將會影響石油產品的質量。根據上述原因，目前國內外煉油廠要求在加工前，原油含水量達到0.1%～0.2%，含鹽量<5毫克/升～10毫克/升。

二 基本原理

原油中的鹽大部分溶於所含水中，故脫鹽脫水是同時進行的。為了脫除懸浮在原油中的鹽粒，在原油中注入一定量的新鮮水(注入量一般為5%)，充分混合，然後在破乳劑和高壓電場的作用下，使微小水滴逐步聚集成較大水滴，借重力從油中沉降分離，達到脫鹽脫水的目的，這通常稱為電化學脫鹽脫水過程。
原油乳化液通過高壓電場時，在分散相水滴上形成感應電荷，帶有正、負電荷的水滴在作定向位移時，相互碰撞而合成大水滴，加速沉降。水滴直徑愈大，原油和水的相對密度差愈大，溫度愈高，原油粘度愈小，沉降速度愈快。在這些因素中，水滴直徑和油水相對密度差是關鍵，當水滴直徑小到使其下降速度小於原油上升速度時，水滴就不能下沉，而隨油上浮，達不到沉降分離的目的。

三 工藝過程

我國各煉廠大都採用兩級脫鹽脫水流程。原油自油罐抽出後，先與淡水、破乳劑按比例混合，經加熱到規定溫度，送入一級脫鹽罐，一級電脫鹽的脫鹽率在90%～95%之間，在進入二級脫鹽之前，仍需注入淡水，一級注水是為了溶解懸浮的鹽粒，二級注水是為了增大原油中的水量，以增大水滴的偶極聚結力。

二、原油的蒸餾

一 原油蒸餾的基本原理及特點

1、蒸餾與精餾 蒸餾是液體混合物加熱，其中輕組分汽化，將其導出進行冷凝，使其輕重組分得到分離。蒸餾依據原理是混合物中各組分沸點(揮發度)的不同。
蒸餾有多種形式，可歸納為閃蒸(平衡汽化或一次汽化)，簡單蒸餾(漸次汽化)和精餾三種。其中簡單蒸餾常用於實驗室或小型裝置上，它屬於間歇式蒸餾過程，分離程度不高。
閃蒸過程是將液體混合物進料加熱至部分汽化，經過減壓閥，在一個容器(閃蒸罐、蒸發塔)的空間內，於一定溫度壓力下，使汽液兩相迅速分離，得到相應的汽相和液相產物。精餾是分離液體混合物的很有效的手段，它是在精餾塔內進行的。
2、原油常壓蒸餾特點 原油的常壓蒸餾就是原油在常壓(或稍高於常壓)下進行的蒸餾，所用的蒸餾設備叫做原油常壓精餾塔，它具有以下工藝特點：
（1）常壓塔是一個復合塔 原油通過常壓蒸餾要切割成汽油、煤油、輕柴油、重柴油和重油等四、五種產品餾分。按照一般的多元精餾辦法，需要有n-1個精餾塔才能把原料分割成n個餾分。而原油常壓精餾塔卻是在塔的側部開若於側線以得到如上所述的多個產品餾分，就像n個塔疊在一起一樣，故稱為復合塔。

D. 提取揮發油用水蒸氣蒸餾裝置的提取率高嗎

揮發油的提取有來專門的裝置，重源油提取器和輕油提取器兩種。水蒸氣蒸餾裝置的提取效率較高，而且具有設備簡單、操作容易、成本低等優點。揮發油不溶於水，而易溶於各種有機溶劑，在高濃度的乙醇中能全部溶解，所以我覺得揮發油提取出來後，可以先把它溶到乙醇中，乙醇液和糖漿是互溶的，再回收乙醇即可。應該不會乳化吧，乳化是發生在兩相溶劑萃取的過程中的。即使發生乳化現象，可以採用靜置、熱敷、冷凍、抽濾乳化層、鹽析、分出乳化層重新加入有機溶劑萃取、加入表面活性劑等方法破乳。