Екстракцією називається процес виборчого вилучення компонентів рідкої (або твердої) фази за допомогою розчинника. В розчиннику добре розчиняються витягають компоненти і мало розчиняються інші компоненти. Тому розчинник називається виборчим або селективним.
У нафтопереробці широко застосовують процеси екстракції в системі рідина-рідина при очищенні масел, дизельного палива, добуванні ароматичних вуглеводнів.
При змішуванні розчинника з вихідною сировиною відбувається перерозподіл його компонентів між розчинником і іншою частиною суміші. Щоб витягти потрібні компоненти, необхідно отримати гетерогенную систему, що складається з двох рідких фаз, між якими і розподіляються видобувні компоненти. При контакті з виборчим розчинником утворюються два розчину: екстрактний, що містить витягнуті компоненти і рафінатний, що містить не витягуванні компоненти. Ці два компоненти утворюють розшаровується систему, тому їх можна розділити відстоюванням під дією гравітації і відцентрових сил.
При екстракції який отримують компонент (або суміш декількох компонентів) розподіляються між утворюються при екстракції екстрактивних і рафінатним розчинами згідно закону рівноваги:
де - x1 і x2 концентрація розчиненої речовини відповідно в одній і іншій рідкої фазах;
K - коефіцієнт розподілу.
Коефіцієнт розподілу залежить від природи вихідної суміші і розчинника, складу суміші і температури.
При виборі розчинника враховують його вибірковість і розчиняють здатність, які для кожного розчинника не є постійними і залежать як від технологічних умов процесу, так і від хімічного складу сировини. Чим більше вибірковість розчинника, тим чіткіше поділяються компоненти при контакті з ним, більшою вибірковості відповідає більший коефіцієнт розподілу К. Чим вище растворяющая здатність розчинника, тим більшу масу видобутих компонентів можна розчинити в ньому і тим, отже, менше буде потрібно витрата розчинника.
Вибірковість і растворяющая здатність розчинника антібатни, як правило, зростання одного показника веде до зниження іншого. При підвищенні температури вибірковість розчинника зменшується, а його растворяющая здатність зростає і навпаки.
Зазвичай з підвищенням температури розчинність в обох фазах зростає, а при досягненні певної температури утворюється однорідний розчин ця температура називається критичною температурою розчинення (КТР). В цьому випадку не може бути здійснений процес екстракції, так як не можна розділити екстрактний і рафінатний розчини Тому робоча температура процесу повинна бути нижче КТР.
Оскільки процес поділу за допомогою екстракції відбувається тільки за умови, що суміш розчинника і розділяється речовини утворює гетерогенную систему, необхідно вибирати таку температуру процесу, яка забезпечує досить високу вибірковість і розчиняють здатність розчинника.
На процес екстракції впливає співвідношення розчинника та вихідної сировини. У разі невеликої кількості розчинника він при відповідній температурі повністю розчиняється у вихідній суміші, утворюючи гомогенний розчин. При великій кількості розчинника вихідна суміш повністю розчиняється в розчиннику, утворюючи також одну фазу. Кожній величині відношення розчинник - вихідна сировина відповідає певне значення температури, при якій і вище якої дана суміш утворює однофазную систему.
У промислових умовах для екстракції використовуються такі розчинники, як фенол, фурфурол, N-метілпіроллідон. бензол, діетиленгліколь. пропан, і ін.
Для створення внутрішньої циркуляції потоків в екстракційних колонах і підвищення чіткості екстракції підтримується температурний градієнт екстракції, тобто температура рафінатной зони (верх екстракційної колони) вище температури екстрактної зони (низ колони). Температурний градієнт, який в більшості випадків становить від 5 до 30 о С, створюється шляхом подачі в екстрактор сировини і розчинника з різними температурами, а також рециркуляцією частини охолодженого екстрактного розчину.
У процесі екстракції можуть бути виділені три основних складових (умовних компонента): виборчий розчинник, які добуваються компоненти і неізвлекаемой компоненти. Тому для розрахунку процесу екстракції знайшли широке застосування трикутні діаграми. Після відділення розчинника від екстрактного розчину отримують екстракт, а від рафінатного розчину - рафінат.