ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Назначение газофракционирования в общей схеме переработки газа. Основы процесса ректификации из "Газоперерабатывающие заводы" Нестабильный бензин, получаемый на газоотбензинивающих установках методом компрессии, абсорбции или низкотемпературной ректификации или адсорбции, содержит углеводороды от этана до гептана и высшие. В зависимости от состава отбензиниваемых газов и глубины извлечения целевых углеводородов, состав нестабильных бензинов колеблется в широких пределах. Как товарный продукт нестабильный бензин не находит применения. В народном хозяйстве используются его компоненты пропан, изобутан, я-бутан, изопентан. [c.158] Основное требование к качеству каждого выделяемого углеводорода — это чистота, т. е. высокая концентрация целевого компонента в получаемой фракции. Выделить совершенно чистые (не имеющие примесей) углеводороды в промышленных условиях практически невозможно. Вместе с целевым компонентом в продукте содержатся другие углеводороды, имеющие близкие температуры кипения. Такая смесь носит название фракции того или иного компонента (пропановая фракция, бутановая фракция и т. д.). [c.158] Четкое разделение жидких углеводородных смесей достигается в колоннах с большим числом ректификационных тарелок, служащих для контактирования паров, поднимающихся снизу колонны, и флегмы, стекающей сверху. [c.158] поступающие на каждую тарелку снизу колонны, имеют более высокую температуру, чем стекающая на эту тарелку сверху флегма. На каждой тарелке происходит уравнение температур паров и жидкости. При этом из паров, которые охлаждаются, выделяется в жидкую фазу фракция высококипящего компонента (в. к. к.), а из флегмы испаряется фракция низко кипящего компонента (н. к. к.), т. е. на каждой тарелке происходит тепло-и массообмен между неравновесными парами и жидкостью. [c.159] В парах по мере подъема их по колонне уменьшается концентрация в. к. к., а в опускающейся флегме увеличивается концентрация в. к. к. и уменьшается концентрация н. к. к. [c.159] Флегма снизу колонны отводится в кипятильник, где путем подвода тепла подвергается частичному испарению. Образовавшиеся в кипятильнике из флегмы пары возвращаются в колонну и образуют восходящий паровой поток, что необходимо для процесса ректификации. [c.159] В одной ректификационной колонне жидкую углеводородную смесь можно разделить на две фракции. Для разделения смеси на три фракции требуется двухколонная установка. В первой колонне отделяется одна фракция, а смесь двух других разделяется во второй колонне. Для разделения смесей на п фракций требуется п — 1 ректификационных колонн. В каждой колонне получают одну целевую фракцию, а в последней колонне — две. [c.159] Основными факторами, определяющими работу ректификационных колонн, являются давление, температура, число тарелок, кратность орошения, или флегмовое число. [c.159] Давление в ректификационной колонне принимают обычно на 2—3 кГ1см выше, чем давление в емкости орошения. Этого достаточно для преодоления гидравлического сопротивления при проходе паров орошения и дистиллята через конденсаторы. [c.160] я — абсолютные давления насыщенных паров компонентов при температуре в емкости, кГ см Р — абсолютное.давление в емкости, кГ/сж . [c.160] Давление в емкости орошения колонны равно сумме парциальных давлений насыщенных паров компонентов смеси, т. е. сумме произведений мольной концентрации каждого компонента на давление его насыщенных паров при данной температуре. [c.160] В большинстве ГФУ охлаждающим агентом является оборотная вода, температура которой в средней полосе СССР достигает 13—16°С зимой, и 24—32 °С летом. Исходя из этого температуру конденсации принимают равной 30—40 °С. [c.160] В ректификационных колоннах ГФУ применяются тарелки различных конструкций желобчатые, круглоколпачковые, З-образные, ситчатые, решетчатые и т. д. [c.161] Очень важным фактором процесса ректификации является количество орошения, подаваемого на верх колонны. Обычно количество орошения характеризуют кратностью орошения, или флегмовым числом—отношением количества подаваемого орошения g к количеству дистиллята О. [c.161] Существует определенный минимум кратности орошения, который не может быть уменьшен даже при бесконечно большом числе тарелок. [c.161] Количество орошения должно быть не более чем на 10—20% выше минимального, так как дальнейшее увеличение не дает большого эффекта в четкости ректификации и, следовательно, не компенсирует увеличения эксплуатационных расходов на охлаждение и испарение орошения. [c.162] На рис. 43 представлены графики зависимости чистоты верхнего продукта от кратности орошения в колоннах, разделяющих бутановую фракцию на изобутан и бутан. [c.162] Данные о кратности орошения в различных колоннах ГФУ приведены ниже в табл. 19 (см. стр. 171). [c.162] Чем больше кратность орошения, тем меньше необходимое число тарелок в колонне для обеспечения одинаковой четкости разделения. [c.162] Вернуться к основной статье