Процесс ректификации и ректификационные колонны

Ректификационные колонны должны быть снабжены автоматическими регуляторами температуры и давления, контрольно-измерительными приборами, автоблокировочными устройствами, а также предохранительными клапанами или противовзрывными мембранами с отводными линиями в атмосферу или в факельную систему. На отводных линиях устанавливают огнепреградители. На рис. 36 показана простейшая схема автоматизации процесса ректификации, позволяющая вести процесс строго по регламенту и тем самым предотвращать аварийные ситуации. [c.148]

На установках первичной перегонки нефти основным аппаратом процесса ректификации является ректификационная колонна — вертикальный аппарат цилиндрической формы. Внутри колонны расположены тарелки—одна над другой. На поверхности тарелок происходит контакт жидкой и паровой фаз. При этом наиболее легкие компоненты жидкого орошения испаряются и вместе с парами устремляются вверх, а наиболее тяжелые компоненты паровой фазы, конденсируясь, остаются в жидкости. В результате в ректификационной колонне непрерывно идут процессы конденсации и испарения. [c.49]

Тарелки ректификационных колонн предназначены для обеспечения контакта между поднимающимися вверх по колонне парами со стекающей вниз жидкостью и, следовательно, процесса ректификации. В колоннах воздухоразделительных установок применяют ситчатые кольцевые тарелки. Пар в них поступает через мелкие отверстия, расположенные по всей поверхности, а жидкость попадает на тарелку и затем стекает с нее через специальные переливные устройства. [c.184]

Управление процессом ректификации представляет собой сложную задачу из-за большого числа взаимосвязанных факторов и переменных, влияюших на качество продуктов, а также из-за значительной емкости и инерционности ректификационных установок как объектов регулирования. Известно большое число вариантов схем регулирования, обзор котррых не всегда представляет интерес. Поэтому рассмотрим лишь наиболее часто применяемые решения, а также некоторые новые схемы регулирования с анализом обших принципов построения систем автоматизации простых ректификационных колонн. [c.334]

Анализ ректификационных систем проводят с целью определения оптимальных параметров процесса ректификации и конструктивных размеров аппаратов. Оптимальными параметрами процесса ректификации в полной колонне являются в первую очередь давление, флегмовое число или коэффициент избытка флегмы и температура питания. [c.125]

Каждый массообменный аппарат носит наименование конкретного, целенаправленного массообменного процесса. Например, ректификационная колонна — это аппарат, в котором происходит процесс ректификации, т. е. массообмен между жидкой и паровой фазами для четкого разделения компонентов адсорбер — аппарат, в котором протекае т процесс адсорбции, т. е. массообмен между твердой и газообразной фазами для извлечения из смеси нужных компонентов экстрактор — аппарат,-в котором осуществляется процесс экстракции, т. е. массообмен между двумя жидкими фазами для удаления из смеси нежелательных компонентов или извлечения целевых, и т. д. [c.110]

В настоящей работе рассматривается подход к моделированию нестационарного процесса в ректификационной колонне, основанный на уравнении материального баланса колонны в целом и некоторой эмпирической закономерности распределения компонентов по высоте колонны в переходном режиме. Этот подход иллюстрируется на примере бинарной ректификации. [c.148]

Наиболее полное разделение при меньшей затрате тепла достигается в том случае, если привести во взаимодействие фуг с другом пар, идущий из перегонного куба, с конденсатом, образовавшимся при частичной конденсации ранее выделившегося пара. Такой процесс взаимодействия пара и конденсата носит название ректификации, а аппараты, в которых протекает этот процесс, называются ректификационными колоннами. [c.333]

При работе в информационном режиме ЭВМ осуществляет сбор, преобразование и регистрацию информации о течении процесса ректификации в колонне. Для этого на каждой из 8 тарелок лабораторной ректификационной колонны в жидкость, находящуюся на тарелке, погружен датчик, представляющий собой полупроводниковый термометр сопротивления с резко выраженной зависимостью сопротивления от температуры. Так как электрические сигналы, поступающие от датчиков, очень слабы, то перед вводом в ЭВМ их необходимо усилить, для чего служит специальный Блок усиления , который обеспечивает ввод в ЭВМ значений температур в виде напряжений постоянного тока в пределах от —5 до 5 В с визуальным контролем этих напряжений на пульте. Измерение температур жидкости на тарелках производится с ошибкой не более 0,2 °С. [c.145]

Проследим, как распределяются эти элементы при ректификации и какое влияние оказывает присутствие каждого из них на процесс в ректификационной колонне. Определяющей величиной с этой точки. зрения является температура кипения каждого из ожиженных газов. Из табл. 34 и иллюстрирующего ее рис. 211 видно, что по отношению к основным составным частям воздуха — азоту и кислороду инертные газы можно разбить на три группы. [c.326]

С целью более полного разделения нефти на фракции с довольно узкими пределами температур кипения осуществляют ее многократное испарение и конденсацию. Такое разделение нефти на несколько фракций путем многократного испарения и конденсации называется ректификацией и осуществляется в специальных ректификационных колоннах, являющихся основной частью установок по первичной переработке нефти (рис. 17). Нефть поступает в трубчатую печь 1, где нагревается до температуры 350-360° С. При этом значительная часть углеводородов испаряется и эти пары вместе с жидким тяжелым остатком поступают в ректификационную колонну 2. Температура в нижней части колонны поддерживается на уровне 350° С, а выше она постепенно уменьшается до 100—180° С. Жидкая часть нефти с температурой кипения выше 350° С составляет фракцию мазута и она остается в нижней части колонны. Пары нефти поднимаются вверх по колонне и по мере понижения температуры конденсируются соответствующие углеводороды. Технологический процесс рассчитан таким образом, что в самой верхней части колонны конденсируется бензиновая фракция, ниже — керосиновая и еще ниже — фракция дизельного топлива. Фракции, соответствующие бензину, керосину и дизельному топливу, отбираются из колонны. Для улучшения процесса ректификации внутри колонны располагаются тарелки, на которых и происходит процесс ректификации. Часть отобранного бензина после холодильника 3 поступает в верхнюю часть колонны в виде орошения. Тарелки устроены так (рис. 18), что на каждой из них происходит контакт жидкости, [c.86]

Однократное испарение широко применяется в настоящее время в промышленности. Например, разделение нефти осуществляется методом однократного испарения ее с последующей ректификацией паровой и жидкой фаз при этом нагрев нефти проводится в трубчатых печах, а разделение на фазы — в секции питания ректификационной колонны. Процесс однократного испарения широко [c.54]

В самом деле, процесс ректификации в колонном аппарате протекает в условиях тесного контактирования паровых и жидких потоков и приводит к сложной картине взаимодействия фаз, обменивающихся энергией и веществом. Качественная картина этого сложного явления в первом приближении представляется как двусторонний массо- и энергообмен, количественно оцениваемый па основе гипотезы идеального контакта. Попытки более глубокого исследования кинетической природы процессов обмена веидеством и энергией на контактной ступени не привели еще к установлению достаточно обоснованных и надежных зависимостей, позволяющих заменить метод теоретической тарелки, основанный на статическом представлении процесса, кинетическими зависимостями, описывающими протекание процесса во времени. Поэтому при проектировании ректификационной колонны следует сочетать данные теории с опытными показателями, полученными при лабораторных испытаниях или снятыми с действующих установок и обобщающими практический опыт работы передовиков-новаторов. [c.5]

Значительно труднее осуществляется такой процесс при хлорировании высокомолекулярных углеводородов, например додекана или гексадекана. При таком размере молекулы температуры кипения исходного углеводорода и продукта его хлорирования различаются незначительно, вследствие че го для фракционирования требуются ректификационные колонны с высокой четкостью погоноразделения. Ректификацию следует проводить под возможно низким давлением, так как всегда существует опасность, что в результате отщепления хлористого водорода хлорированный продукт превратится в олефин. [c.197]

При эволюционном синтезе технологической схемы процесса (рис. П-26, а) последнюю удобно представлять в виде направленного графа, или бинарного дерева (рис. П-26, б), в котором разделительные аппараты изображаются операторами а,- для обычной и Рг для азеотропной или экстрактивной ректификации [44]. На рис. П-26,а индексы и аз обозначают, что разделение данной смеси осуществляется в обычных ректификационных колоннах с номерами =1 и =2 соответственно аналогичным образом используются индексы Рз и 4 для колонн азеотропной и экстрактивной ректификации с номерами =3 и =4. [c.135]

На современных комбинированных установках АВТ имеются блоки стабилизации, абсорбции-десорбции и вторичной перегонки широкой бензиновой фракции. Во всех этих блоках процесс ректификации, или фракционирования, осуществляется в ректификационных колоннах. Эти технологические блоки на установках АВТ добавляются в зависимости от углеводородного состава перерабатываемой нефти и от назначения их в схеме переработки по заводу в целом. На рис. 26 приводится типовая схема технологической связи между стабилизатором и фракционирующим абсорбером на установках АВТ. [c.53]

Ректификация бинарных систем является процессом разделения растворов на один или два практически чистых компонента путем осуществляемого в ректификационной колонне многократного двустороннего массообмена между движущимися противотоком парами и жидкостью. [c.121]

При непрерывном процессе ректификации в установившемся состоянии величины паровых и жидких потоков, их составы, температуры и давления постоянны в каждой точке по высоте колонны и независимы от времени. На рис. П1.3 приведена принципиальная схема работы так называемой полной ректификационной колонны, сверху которой отводится практически чистый низко-кипящий компонент, а снизу — высококинящий. Паровые потоки внутри колонны обозначаются через О, а жидкие — через g. Нижние индексы указывают контактную ступень (тарелку), с которой данный поток отводится. [c.124]

С точки зрения теоретического обобщения условий протекания процесса ректификации, речь идет об определении соотношений ряда переменных величин, которыми, с одной стороны, являются веса и составы контактирующих потоков на различных ступенях процесса, а с другой,—тепловые свойства, температура и теплосодержания этих потоков паров и флегмы на различных уровнях по высоте колонны. Эти соотношения в общем виде выводятся аналитическим путем и наиболее просто и удобно представляются графически на рассмотренной ранее тепловой диаграмме, дающей теплосодержания единицы веса насыщенных фаз в функции их составов. На той же диаграмме путем проведения семейства конод или путем ее сопоставления с изобарными равновесными кривыми кипения и конденсации оказывается возможным представлять графически условия равновесного сосуществования паровых и жидких фаз, и это обстоятельство делает их применение к анализу работы ректификационной колонны особенно эффективным. [c.69]

Результаты обследований действующих установок АТ и АВТ показали на удовлетворительную работу многих ректификационных колонн. Большая их часть имеет различные показатели по отбору дистиллятов, четкости ректификации число ректификационных колонн, входящих в схему, также неодинаково. Первые ректификационные колонны на установках двухкратного испарения из-за низкой температуры подогрева нефти (150—190 °С) работают с небольшими паровыми и жидкостными нагрузками тарелок в укрепляющей секции. В отгонных секциях наблюдаются недопустимо высокие нагрузки по жидкости при очень низкой работе обычных желобчатых тарелок. Низкая кратность орошения в сочетании с низкими нагрузками создает неблагоприятные условия, для процессов ректификации на тарелках, в результате чего имеется большое налегание температур конца кипения бензина и начала кипения отбензиненной нефти. [c.233]

Жидкость из куба кодгонны 8 поступает в ректификационную колонну 9, в которой разделяется на три отдельные фракции С,4 накапливается в кубе, Сз отводится из средней части, С2Н4 gHe — из верхней части. Процесс ректификации в колонне 9 происходит под давлением 10—15 ати. Холодильным агентом в дефлегматоре служит аммиак, кипящий при t = —28°С. Теплоносителем для жидкости куба является водяной пар. [c.455]

Все это позволило нарастить мощности на существующем оборудовании в 1,5 раза. При сохранении неизменным реакторного узла была выполнена по проекту Гипрокаучука реконструкция колонн выделения углеводородов и стабилизации. Дальнейшей интенсификации процесса и увеличению производительности установок способствовали комбинирование установки изомеризации с ЦГФУ, что позволило, не расширяя узла ректификации, увеличить производительность по изопентану на 26% реконструкция ректификационных колонн по разделению изопентана и н-пентана, что увеличило чистоту выделенных продуктов использование каталитического изопентана как растворителя без дополнительной очистки. [c.137]

Вследствие того что процессам ректификации уделяется в литературе особое внимание (это является отражением их важной роли в химической промышленности), они заслуживают специального рассмотрения. Расчет ректификационных колонн 2 — одна из первых областей химической техники, где были применены цифровые вычислительные машины они продолжают пользоваться здесь популярностью . Сочетание большой сложности и широкого выбора возможных рабочих условий делает, в частности, эту область весьма подходящей для применения машинных методов расчета. [c.174]

Глава 2 Расчёт процесса ректификации нефтяных смесей в простых и сложных ректификационных колоннах с одним вводом сырья [c.24]

При экстракции, проводимой по принципу противотока, движущей силой процесса массообмена является разность концентраций (аналогично при теплообмене движущей силой является разность температур). Так же как при теплообмене требуется возмохсно большая поверхность контакта (о теплообмене см. стр. 363 и сл,), при экстракции и абсорбции решающее значение имеет величина поверхности соприкосновения взаимодействующих сред. Отсюда ясно, что при проведении этих процессов надо стремиться к возхюжно более тесному соприкосновению твердого вещества и жидкости или газа и жидкости и тонкому распределению их друг в друге. Это может быть достигнуто применением насадки, перемешиванием, распылением (образование жидкостной завесы), а также образованием тонких пленок на вращающихся поверхностях 3 сепараторах (см. стр. 265). Колпачковые ректификационные колонны (стр. 127) являются идеальными устройствами для промывания газов жидкостями. Любой процесс ректификации в колонне основан на вымывай и и высококипящах компонентов конденсатом и получаемой флегмой по принципу противотока. Аналогичное значение имеет циркуляция при гидрогенизации и многих каталитических процессах, напри.мер в реакциях с участием ацетилена. При проведении реакций между твердыми веществами и жидкостями, как, например, при гидролизе древесины или при экстракции дубильной коры, нарезанной свеклы, лекарственного сырья и т. д., процесс ведут в одной колонне, заполненной твердым веществом, с послойным движением через него растворителя (принцип п е р к о л я ц и и) или в группе аппаратов с меняющейся последовательностью их включения (экстракционная, или диффузионная, батареи). [c.75]

Ректификация — разделение жидкой, парэжидкостной или паровой смеси на практически чистые компоненты или их смеси, обогащенные легко- или тяжелолетучими компонентами. Процесс осуществляется в результате контакта неравновесных потоков пара и жидкости, формирующихся из вводимой в колонну смеси (питания). Формирование парового и жидкого потока основано на различии в температурах кигения разных компонентов и поддержании определенных темпе)атур вверху и внизу разделительной (ректификационной) колонны. [c.50]

Схемы управления сложными системами ректификации со связанными материальными и тепловыми потоками проиллюстрируем на примере двух ректификационных колонн для разделения смеси пропилен — пропан и метанол — вода (рис. У1-35) [28]. Особенности технологических схем этих процессов состоят в том, что питание в обе колонны разделяется П риме,рно поровну и кубовый продукт второй колонны подогревается в дефлегматоре первой колонны, которая работает при большем давлении, чем втррая. Вторая схема отличается от первой установкой дополнительных конденсатора и кипятильника. Составы верхних цродуктов колонн высокого и низкого давлений используются в качестве корректирующего сигнала для. регулирования расходов орошения и дистиллята состав нижнего продукта колонны высокого (а) или низкого (б) давлений используется для коррекции расхода тепла в колонну. [c.342]

Тогда рект/ р составляет очень малую конечную величину. В этом случае очень быстрой некаталитической реакции во всёй системе в любом сечении- ректификационной колонны будет присутствовать практически чистый компонент С и ректификация ничего не изменит, т. е. поле концентраций определяется наиболее быстрым процессом. [c.189]

Гипотеза теоретической тарелки не воспроизводит в точности действительной картины явления, нротекаюш его в контактной ступени, ибо основана на статическом представлении процесса. Тем не менее эта концепция позволяет осуществить анализ и расчет процесса разделения псходной смеси в ректификационной колонне и получить достаточно близкую к действительности картину реального процесса, несмотря на наше неумение вполне компетентно и всесторонне исследовать сложные явления массопередачи, происходящие на практической ступени контакта. Другим обоснованием целесообразности разработки термо-динамической теории ректификации является установившийся, по-видимому, окончательно взгляд, согласно которому ис- I следование и определение эф-фективности практических ступеней разделения оказывается, как правило, задачей менее трудной, чем непосредственное изучение диффузионной картины процесса ректификации в реальной колонне. Таким образодЕ, термодинамическая теория ректификации является пока первой ступенью общей теории ректификации. Для суяедения о направленности самопроизвольных процессов энергообмена и массообмена в отдельно взятой контактной ступени следует рассмотреть ее работу на основе метода теоретической тарелки. [c.123]

В другом способе отделения разделительного агента от нижнего продукта используется жидкостная экстракция смеси специально подобранным растворителем, извлекающим обычно разделительный агент. Так, в процессе разделения алканоаромати-ческих смесей экстрактивной ректификацией в качестве разделительного агента используется гликоль, уходящий снизу колонны с ароматикой. Обработка этой смеси водой позволяет отделить растворимый в воде гликоль от ароматики, а в следующей ректификационной колонне гликоль легко отделяется от воды и возвращается обратно в колонну экстрактивной ректификации. [c.343]

Процесс разделения осуществляется в аппаратах, называемых ректификационными колоннами, путем многократного контакта неравновесных потоков пара и жидкости. Отличие процесса ректификации от рассмотренных массообменных процессов состоит в том, что массообменивающиеся неравновесные потоки пара и жидкости не независимы, а формируются из питания в самом процессе, Это формирование обусловлено разными температурами кипения (испарения) разделяемых компонентов и изменением температуры по высоте колонны. [c.103]

Из тех же соображений, что и в случае постепенного и однократного испарения гетерогенной жидкой системы, разделенной на два слоя, ее ввод в ректификационную колонну в двухфазном жидком или трехфазном парожидком состоянии лишен всякого практического смысла, ибо при неизменных температурах и составах фаз ни о каком их обогащении тем или иным компонентом не может быть и речи. Поэтому напрашивается решение разделить в отстойнике оба слоя и их ректификацию проводить отдельно в различных колонных аппаратах, ибо каждый слой, перегоняемый отдельно, характеризуется уже двумя степенями свободы. В ходе его испарения меняются и температура, и составы фаз, и поэтому вполне возможен процесс обогащения фаз в ходе их контактирования, сопровождаемого теплообменом и взаимодиффузией. Это напрашивающееся решениедля рассматриваемого случая является к тому же и достаточным и дает установку в вопросе выбора технологической схемы оформления процесса. [c.70]

Другой способ разделения бинарной гомоазеотропной смеси состоит в добавлении к системе надлежаще подобранного третьего компононта, так называемого отмывателя, обладающего свойством либо разбивать азеотроп, либо образовывать новые азеот-ропные смеси с одним или обоими компонентами сырья. Здесь мы подходим к процессу, именуемому азеотропной ректификацией ои применяется для разделения бинарных систем, которые либо трудно поддаются, либо даже вовсе пе поддаются разделению в обычной ректификационной колонне. [c.294]

Диффузионная и кинетическая картина процесса многокомпонентной ректификации выяснена пока недостаточно, поэтому создание обоснованного во всех деталях, теоретически строгого метода расчета сложной колонны оказыиается весьма трудной задачей. Экспериментальные исследования рабочего процесса действующих колонн не дали пока таких существенных результатов, которые исчерпывающим образом объяснили бы все особенности развития и протекания как процесса в целом, так и отдельных его ступеней. Этим объясняется широкое использование в анализе работы ректификационных колонн термодинамического метода исследования, покоятцегося на гипотезе теоретической тарелки. [c.301]

Разновидностью схемы НТК является процесс низкотемпературной ректификации (НТР), особенность которого заключается в отсутствии предварительной сепарации сконденсировавшихся углеводородов и в подаче двухфазного охлажденного потока в середину ректификационной колони1з1. Таким образом, весь поток подвергается деметаш зации в ректификационной колонне. В этой схеме температура в верхней части деметанизатора должна быть ниже, чем в схеме НТК, для заданной степени извлечения этана. [c.159]

Нефтепродукты, подлежащие разделению, относятся к к.п ассу многокомпонентных смесей. При разделении многокомпонентных смесей методами ректификации в промышленности часто применякзт сложные ректификационные колонны (с несколькими вводами сырья, с отборами одного или нескольких боковых погонов, с промежуточиым по ,водом или отводом тепла, с боковыми отпарными секциями и т.д.) и 1 истемы колонн с взаимосвязанными потоками. Применение таких ксаюнн дает возможность существенно повысить эффективность процесса, за счет сокращения количества тарелок в колоннах и уменьшения самих ко юнн, а также улучшить энергетические показатели процесса. В связи с этим проблема разработки надежного метода расчета процесса в таких аппа])атах имеет большое практическое значение. [c.7]

Для получения целевых продуктов из нефти н нефтяных фракций в промышленности часто используются сложные ректификационные колонны с боковыми отпарными секциями, с рециклами потоков и системы колонн. Расчет процесса ректификации нефтяных смесей в сложных разделительных системах с многообразными связями паровых и кил ких гютоков весьма сложная вычислительная задача. [c.9]

Рассмотрим число степеней свободы процесса ректификации в простых и сложных ректификационнь- колоннах с одни вводом сырья при закрепленных отборах продуктов разделения. Параметрами процесса являются (в скобках указано количество параметров) [c.28]

Ректификационные установки служат для разделения жидких однородных смесей на составляющие вещества или группы составляющих веществ в результате противоточного тепло- и массообме-на жидкой смеси и ларо1а этой смеси. Процесс ректификации можно осуществить в том случае, когда кипящая смесь выделяет пары, содержащие те же компоненты, но в другой пропорции обычно в ларах процент содержания компонентов, кипящих прн данном давлении при более низкой температуре (легкоктящие компоненты), больше, чем в жидкой смеси. Ректификация может осуществляться в ректификационных колоннах периодического я непрерывного действия. Типы и конструкции колонных аппаратов приводят ся в главе третьей. [c.29]