ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Абсорбция из "Очистка и переработка природных газов" Абсорбция и ректификация очень близки между собой с точки зрения физических основ этих процессов. Назначение любого абсорбера — извлечь конденсирующиеся примеси из потока газа. Это достигается посредством контакта газа и абсорбента. В качестве последнего используются различные нефтяные фрак)1,ии (керосин, масла и др.). Физическая сущность абсорбции состоит в том, что упругость паров поглощаемого вещества над абсорбентом меньше парциального давления этого вещества в газе, благодаря чему оно переходит из газа в поглотитель. [c.129] Ректификация основана на различных температурах кипения разделяемых компонентов. Более легкие компоненты, имеющие низкую температуру кипения, концентрируются в верхней части ректнфпкациозашй колонны, а тя/келые отводятся из низа колонны. [c.129] На рис. 72 показана схема абсорбера Тарелки обычно нумеруются сверху вниз. [c.130] При переходе компонента из газовой фазы в жидкость выделяется определенное количество энергии, известной под названием теплоты абсорбции. По величине она несколько больше, чем скрытая теплота конденсации. Эта теплота поглощается абсорбентом и газом, поэтому температура их на выходе из абсорбера должна повышаться. Общее количество выделяющегося тенла пропорционально количеству поглощенных углеводородов, так как теплота абсорбции легких углеводородов мало зависит от их строения. В некоторых случаях (когда желательно вести процесс нри определенной температуре) абсорбент перед подачей в абсорбер охлаждают до необходимой температуры. В зависимости от температуры перерабатываемого газа в качестве абсорбента применяются масла с относительной молекулярной массой, равной 100—200. При температуре около —17° С применяются масла с относительной молекулярной массой 120—140, при 37,8° С — 180—200. В отрегенерирован-ном масле на выходе из выпарной колонны допускается небольшое содержание более легких, чем пентан, компонентов. Для уменьшения потерь масла от испарения при выборе его необходимо учитывать температуру абсорбции. [c.130] Рассмотрим сокращенный метод расчета и метод от тарелки к тарелке , которые могут применяться как для проектных, так и поверочных расчетов эксплуатируемых абсорбционных установок. [c.130] Эта методика довольно громоздка, поэтому расчет желательно производить менее трудоемким способом. [c.131] Если абсорбент иа входе в абсорбер ие содержит какого-то компонента, то для него Уа = - В этом случае левая часть уравнения (101) представляет собой поглощенную долю этого компонента. [c.132] При анализе работы абсорбера определяется средняя температура верха и ииза его с целью выявления среднего значения А. Для проектных расчетов температура низа абсорбера может быть принята на 3—8° С выше температуры газа на входе, температура на верхней тарелке — на 6—8° С выше температуры абсорбента, поступающего в абсорбер. [c.132] При постоянных производительности по газу, давлеиии и составе газа имеется три параметра, с помощью которых контролируется процесс абсорбции скорость циркуляции абсорбента, температура в колонне и чи ло теоретических тарелок. Рис. 73 является графиком уравнения (101). Он устанавливает соотношение между коэффициентом абсорбции, числом теоретических тарелок и степенью извлечения калгдого компонента. При пользовании графиком среднее значение К молшо определить, принимая температуру в абсорбере, равной средней температуре масла и газа на входе в абсорбер плюс 5—6° С. Гидравлическое сопротивление в большинстве абсорберов промышленных установок мало, поэтому давление абсорбции можно считать ностоянньну. [c.132] Расчет атой таблицы проведен в следующей последовательности. [c.134] Результаты расчетов, представленных в таблице, можно использовать для оценки работы абсорбера. Сравнение колонок 2 и 10 показывает, что количество газа на выходе иа абсорбера уменьшилось на 3,7% (1—0,963). [c.134] Большинство абсорберов установок масляной абсорбции имеет 20—30 тарелок, что соответствует 7—10 теоретическим тарелкам. Хорошо работают аосор-беры, имеюш,ие восемь теоретических тарелок. Из рис. 73 видно, что при уменьшении скорости циркуляции абсорбента число теоретических тарелок стремится к бесконечности. Увеличение числа тарелок в абсорберах сверх восьми не приводит к уменьшению скорости циркуляции абсорбента. Левая часть кривых рис. 73 представляет собой бесконечное число теоретических тарелок. При угле наклона этих кривых, равном 45°, , = А. Кривые для ограниченного числа тарелок совпадают с кривыми, имеющими наклон, равный 45° С, при некоторых значениях А. [c.134] Наряду с давлением абсорбции, величина которого принимается, другим основным параметром абсорбционного процесса является температура. Численное значение константы равновесия К уменьшается с понижением температуры, а значение А при этом увеличивается, и из газа извлекается больше жирных углеводородов на единицу объема циркулирующего абсорбента. Поэтому применение для охлаждения воздушных холодильников снижает стоимость эксплуатации абсорбционно-отпарной секции газобензинового завода, а использование искусственного холода увеличивает эту стоимость. Оптимальную температуру можно определить, представив графически зависимость стоимости извлечения углеводородов с помощью холодильного и абсорбционного процессов от средней температуры абсорбции. При этом для данной степени извлечения стоимость разделения углеводородов методом ректификации принимается постоянной. Стоимость абсорбционного процесса извлечения углеводородов определяется стоимостью абсорбции, отпарки, охлаждения абсорбента, величиной затрат на перекачку масла и стоимостью оборудования. [c.135] Температура абсорбции установок масляной абсорбции находится в пределах —(29 7) С. [c.135] При такой низкой температуре абсорбции легко достигается разделение извлеченных из газа углеводородов методом обычной ректификации. [c.135] Вернуться к основной статье