Выбор температуры и давления в ректификационной колонне

Для обоснованного выбора модели процесса ректификации рассмотрим, каким образом учитывается тот или иной параметр процесса нри решении задач синтеза системы управления. С точки зрения экономической оценки режимов работы ректификационной колонны важным параметром является качество (концентрация) целевых продуктов. Непосредственный контроль за показателями качества по длине объекта сутцествснно отражается па эффективности систем управления [5, 18, 72, 73]. Недостатком такого способа контроля является отсутствие простых и надежных, но точных и чувствительных датчиков. На практике наиболее распространен контроль за изменением температуры в колонне, во-первых, потому, что имеются безынерционные датчики температуры довольно высокой точности и чувствительности, а, во-вторых, суш ествует тесная связь температуры и концентрации смесей (в случае бинарных смесей пли близких к ним эта связь однозначна). В промышленных установках начинает применяться контроль за перепадом давления в аппарате, так как давление — один из самых малоинерционных параметров. Здесь уже учитываются соответствуюш,ие статические и динамические характеристики гидродинамического процесса. [c.38]

Выбор давления и температуры в ректификационных колоннах [c.37]

Выбор температуры и давления в ректификационной колонне [c.236]

Задание на контроль и автоматизацию процесса. Отличительной особенностью современной технологии переработки нефти является высокая степень автоматизации всех процессов. Поэтому разработка технологической схемы тесно связана- с выбором методов контроля и регулирования производственных процессов. Ос- новными регулируемыми параметрами технологических процессов являются температура, давление, расход жидкости или газа, уровень жидкости в сосуде, вязкость, углеводородный или фракционный состав продуктов. Объектами, в которых поддерживаются перечисленные параметры, служат ректификационные колонны, теплообменники, емкости, газосепараторы, трубчатые печи, насосы, компрессоры. Для автоматического управления процессами применяются различные схемы, однако в основном они состоят из сравнительно небольшого числа элементов, которые повторяются в различных комбинациях. [c.81]

Выбор давления в ректификационной колонне обусловлен главным образом необходимым температурным режимом давление в колонне повышается по сравнению с атмосферным, когда необходимо повысить температуру в колонне, или понижается путем создания вакуума, когда температура в колонне должна быть снижена. [c.154]

Атмосферные колонны. Атмосферное давление в колонне или небольшое превышение давления над атмосферным принимается тогда, когда пары дистиллята при этом давлении могут быть сконденсированы при помощи наиболее дешевого и доступного хладоагента, например воды или воздуха. Однако окончательный выбор давления зависит также от ряда факторов. В первом приближении при выборе давления температуру конденсации паров дистиллята можно принимать не менее чем на 15—20° С выше температуры охлаждающего агента на выходе из конденсатора. Для преодоления потерь напора при движении пара через трубопроводы и аппараты, расположенные после ректификационной колонны, необходимо, чтобы давление вверху колонны несколько превышало расчетное. Давление низа колонны следует увеличить на величину, соответствующую гидравлическому сопротивлению тарелок. [c.38]

При выборе оптимальных условий работы ректификационной установки необходимо учитывать расход тепла и основные параметры (температуру и давление) теплоносителей — греющего пара и охлаждающей воды, а также требуемые размеры как самой колонны, так и соединенных с ней теплообменных аппаратов (кипятильника, нагревателя исходной смеси, дефлегматора и холодильника паров). Все эти факторы взаимосвязаны и зависят, в частности, от температуры и агрегатного состояния подаваемой на разделение смеси. [c.493]

Особый интерес представляют системы параллельно работающих простых ректификационных колонн со связанными тепловыми потоками [29]. В такой системе (рис. П-21) сырье равномерно распределяется по всем колоннам (Р = Р2 = Р ), и верхний паровой поток предыдущей колонны связывается с кипятильником последующей колонны, работающей при более низком давлении (Р >Р2> >Рг). Разница в давлениях предыдущей и последующей колонн принимается такой, чтобы обеспечить необходимый температурный перепад в кипятильниках для конденсации паров предыдущей и испарения жидкости последующей колонн. При выборе давления в колоннах необходимо учитывать следующее давления и температуры в колоннах не должны превышать критических давление в первой колонне должно соответствовать температуре низа, последняя должна быть не выше максимальной температуры недорогого теплоносителя давление в последней колонне должно соответствовать такой температуре верха колонны, при которой можно использовать в качестве хладоагента воду или воздух без предварительного их охлаждения. [c.124]

Для того чтобы исключить влияние Р на /к. т давление в колонне необходимо жестко стабилизировать. Последнее связано также с тем, что между реакторным блоком и ректификационной колонной отсутствуют демпфирующие емкости. Поэтому динамические отклонения давления в колонне непосредственно влияют на состав парогазовой смеси, подаваемой на разделение. С другой стороны, компенсация влияния давления на АСР стабилизации температуры с помощью измерителей состава технически не реализуется из-за отсутствия серийно выпускаемых измерителей, работающих под давлением выше 1,0 МПа. Схемные решения систем автоматической стабилизации давления широко освещены в литературе [79, 80]. Однако качественные оценки их работы базируются в основном на результатах промышленной эксплуатации, а данные о выборе рациональной структуры в зависимости от свойств динамических каналов дефлегматора представлены недостаточно полно и без строгого аргументированного анализа. Следует отметить, что вопросы, связанные с технической реализацией АСР стабилизации температуры, проработаны для дефлегматоров с разделением возвращаемого и отбираемого потока по жидкой фазе (конденсаторы А , В ), т. е. для случая, когда изменение флегмового числа происходит непосредственно при изменении положения регулирующего органа на линии флегмы или дистиллята. Анализ схем с разделением материальных потоков по паровой фазе (конденс-аторы С ) и сравнительная оценка АСР в зависимости от типа дефлегматоров отсутствует. В связи с этим, используя разработанные математические модели (.2.7.6), [c.193]

Выбор типа конденсатора ректификационной колонны зависит в основном от требуемого качества продукта верха колонны и его стоимости. При данном давлении температура конденсации всегда несколько выше температуры начала кипения продукта. От разницы этих температур зависят затраты на охланедение продукта. [c.138]

Выбор конструкционных материалов осложняется, когда перечисленные воздействия сопутствуют друг другу. Кроме того, в последнее время требования к материалам, используемым в химической технологии, повысились по двум причинам. Во-первых, значительно шире стали применять экстремальные воздействия, такие, как сверхвысокие и сверхнизкие температуры и давления, ударные и взрывные волны, ионизирующие излучения, биологические ферменты. Во-вторых, переход к аппаратам большой единичной мощности по производству основных химических продуктов создает исключительно сложные проблемы в изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатации подобных установок. Например, на современном химическом предприятии можно видеть контактные аппараты для производства серной кислоты диаметром 5 м, содержащие до 5000 различных труб, реакторы синтеза аммиака и ректификационные колонны высотой более 60 м. [c.175]

Металлические материалы широко применяют в аппарато- и машиностроении, катализе, электротехнике, радио- и электронной промышленности. Действительно, чтобы осуществить любой процесс, например химико-технологический, необходимо располагать соответствующей аппаратурой. Использование представлений макрокинетики, теории химических реакторов, а также методов математического и физического моделирования в принципе позволяет найти оптимальную для данного процесса конструкцию и размеры аппарата. Но тогда возникает вопрос, из каких материалов следует делать эту аппаратуру, чтобы она была способна противостоять разнообразным агрессивным воздействиям, в том числе химическим, механическим, термическим, электрическим, а в ряде случаев также радиационным и биологическим. Выбор конструкционных материалов осложняется, когда перечисленные воздействия сопутствуют друг другу. Кроме того, в последнее время требования к материалам, используемым только в химической технологии, повысились по двум причинам. Во-первых, значительно шире стали применять экстремальные воздействия, такие, как сверхвысокие и сверхнизкие температуры и давления, ударные и взрывные волны, ионизирующие излучения, биологические ферменты. Во-вторых, переход к аппаратам большой единичной мощности по производству основных химических продуктов создает исключительно сложные проблемы в изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатации подобных установок. Например, на современном химическом предприятии можно видеть контактные печи для производства серной кислоты диаметром 5 м, содержащие до 5000 различных труб, реакторы синтеза аммиака и ректификационные колонны высотой более 60 м. Сочетание механических свойств, таких, как прочность, вязкость, пластичность, упругость и твердость, с технологическими свойствами (возможность использования приемов ковки, сварки, обработки режущими инструментами) делает металлические материалы незаменимыми для построения химических реакторов самой разнообразной формы и размеров. [c.135]

В результате технологического расчета схемы определяются материальные потоки, давления, температуры и концентрации в отдельных частях установки, а также число теоретических тарелок в ректификационных колоннах. Полученные результаты используются затем при тепловых и гидравлических расчетах аппаратуры, а также при выборе и расчете комплектующих установку машин. [c.157]

Давление в колонне является одним из основных параметров технологического режима. При выборе давления в ректификационных колоннах обычно исходят из минимальных затрат на разделение смеси. Изменение давления существенным образом влияет на процесс разделения. Так, увеличение давления в первую очередь приводит к пойышению температур кипения и конденсации разделяемой смеси. Это позволяет применять более дешевые хладоагенты или уменьшать поверхнорть теплообмена конденсатора, однако при этом может возникнуть необходимость применения специальных теплоносителей для нагрева низа колонны. При увеличении давления уменьшается относительная летучесть компонентов смеси и поэтому для заданного разделения требуется большее число тарелок или увеличенный расход орошения. Повышение давления в колонне приводит к увеличению ее производительности или к уменьшению диаметра колонны. Таким образом, при оценке и выборе давления в ректификационной колонне необходимо анализировать довольно сложную зависимость приведенных затрат на разделение от целого ряда факторов с учетом возможных технологических ограничений. [c.28]

Эффективность колонн, оцениваемую числом теоретических ступеней разделения (ЧТСР) или числом единиц переноса (ЧЕП), определяют путем ректификации эталонной бинарной смеси (обычно при полной флегме). Выбор смеси для испытания колонн производят прежде всего с учетом ожидаемой эффективности и условий ректификации (давления). Смеси с большим коэффициентом разделения непригодны для испытания колонн высокой эффективности, и наоборот. В общем случае для бинарных растворов коэффициент разделения зависит от состава смеси и температуры (давления) и поэтому меняет свое значение по высоте колонны. Это обстоятельство не позволяет пользоваться для определения эффективности ректификационных колонн простыми аналитическими соотношениями, изложенными в гл. И, и заставляет прибегать к более трудоемким и менее точным графическим методам расчета. С другой стороны, при малых коэффициентах разделения небольшая неточность принимаемой величины а вызывает значительную погрешность определения числа теоретических ступеней разделения, т. е. в оценке эффективности колонны. [c.134]

Любой непрерывный технологический процесс характеризуется параметрами состояния, которые с точки зрения АСУ ТП можно разделить на две группы системные, определяющие конструктивные особенности ее э.т1ементов (мощность установки и отдельных аппаратов, тип оборудования, взаимное расположение объектов установки и т. д.), и режимные (скорости потоков, давление, температура, концентрации в ректификационных колоннах п т. п.). Часть этих параметров является управляемой, а другая — неуправляемой. В предыдущих главах в какой-то мере обеспечивался выбор 5 правляемых и управляющих параметров процессов ректификации. Подчеркнем, что управляемые параметры должны удовлетворять следующим требованиям. [c.272]