Обычная ректификация

Рассмотрим особенности синтеза разнородных (гетерогенных) схем ректификации нефтяных смесей. В практике нефтегазопереработки такие схемы встречаются на установках каталитического риформинга бензиновых фракций и используются они для выделения ароматических углеводородов из катализатов риформинга. Гетерогенные схемы разделения включают несколько разнородных процессов обычную ректификацию, экстрактивную и азеотропную ректификацию, абсорбцию или экстракцию. [c.144]

Алгоритм расчета азеотропно-экстрактивной ректификации. Азеотропно-экстрактивная ректификация является широко распространенным методом разделения, что обусловлено, в свою очередь, распространенностью азеотропных систем, а также возможностью более легкого разделения смеси по сравнению с обычной ректификацией. Этот метод выделения целевых продуктов таит в себе большие возможности по организации более экономичных систем, поскольку наряду с ректификацией смеси имеется возможность использования естественного свойства расслаивания без каких-либо затрат энергии. [c.354]

Как указывалось выше, в присутствии экстрактивного растворителя относительная летучесть близкокипящих компонентов различного химического строения резко возрастает, достигая значений, позволяющих проводить ректификацию. Так, методами обычной ректификации нельзя отделить м-бутан ( ип = —0,5°С) от бутена-2 ( кип = 0,9°С) из-за весьма малого значения коэффициента их относительной летучести (а = 1,012). В присутствии же, например, такого селективного растворителя, как фурфурол, их относительная летучесть возрастает до а = 1,7, и ректификация становится вполне возможной. [c.338]

Технологическая схема процесса выделения и очистки бутадиена двухступенчатой экстрактивной ректификацией с тяжелым экстрагентом (ДМФА, МП) в сочетании с обычной ректификацией [c.674]

Обычно вопрос о замене ректификации другим способом возникает в тех случаях, когда применение ее либо вообще невозможно, либо сопряжено со значительными дополнительными затратами. Например, обычная ректификация не позволяет выделить компоненты, входящие в азеотропную смесь. Нужно либо изменить давление в системе и тем самым сдвинуть азеотроп, либо применить азеотропную или экстрактивную ректификацию, подобрав соответствующий разделяющий агент. [c.85]

По условиям проведения азеотропная ректификация ничем пе отличается от обычной ректификации многокомпонентных смесей. В периодическом процессе исходная смесь и разделяющий агент загружаются в куб н производится обычная разгонка. Материальный баланс этого процесса выражается следующими уравнениями (см. рис. 84) [c.212]

Основная сложность синтеза технологических схем разделения нефтяных смесей на несколько фракций перегонкой и ректификацией заключается в существовании большого числа возможных вариантов схем и сочетания различных процессов и аппаратов. Если в качестве основного метода разделения принять только процесс обычной ректификации, что и используется в большинстве известных алгоритмов синтеза схем разделения, то число однородных или так называемых гомогенных схем может быть определено как [c.100]

Если азеотроп относится к категории неоднородных в жидкой фазе, то после конденсации и охлаждения дестиллатных паров, он расслаивается на два слоя, из которых один, более богатый третьим компонентом, возвращается обратно в перегонную систему, а другой представляет собой либо практически чистый низкокипящи компонент системы либо же подвергается дополнительному разделению для получения достаточной степени чистоты. Так, например, вода и уксусная кислота не образуют азеотропа, но их температуры кипения различаются всего на 18 С, так что обычная ректификация этой системы представляет известные трудности, благодаря небольшой величине коэффициента обогащения. [c.138]

Проблема 4, как уже указывалось, является комплексной. Схемы выделения чистых мономеров из сложных углеводородных смесей обычно сочетают специальные способы разделения (основанные на использовании разделяющих агентов или химических превращений) с обычной ректификацией. [c.665]

Тангенциальная азеотропия в системе 1-бутен — 1,3-бутадиен и наличие азеотропа в системе н-бутан — 1,3-бутадиен (Х1 = 0,87) исключает возможность выделения обычной ректификацией 1,3-бутадиена из сложных бутен-бутадиеновых и бутан-бутен-бутадие-новых смесей. [c.668]

Выделение концентрированного изопрена обычной ректификацией в принципе возможно из тех фракций С5, в которых практически отсутствуют н-пентан и гранс-2-пентен, а содержание изопентана, г с-2-пентена, 2-метил-1-бутена и 1-пентена сравнительно небольшое. К таким фракциям относятся фракции Сз, получаемые при крекинге димера пропилена и окислительном дегидрировании изопентенов в присутствии иода (содержание изопрена в них 73-75%). [c.668]

НИИМСК совместно с Гипрокаучуком разработаны процессы разделения различных многокомпонентных бутан-бутеновых, бутадиеновых, пентан-пентеновых и пентен-пентадиеновых смесей, а также процессы тонкой очистки 1,3-бутадиена от а-ацетиленов экстрактивной ректификацией с тремя экстрагентами АН, ДМФА и МП (см. рис. 3, 4). Исследован процесс тонкой очистки изопрена экстрактивной ректификацией в сочетании с обычной ректификацией. [c.675]

Способ каталитического гидрирования, однако, недостаточно селективен. При очистке до 1—2 млн а-ацетиленов около 1,5— 2% изопрена превращаются в изопентены. Это, с одной стороны, приводит к потере целевого продукта, а с другой — к снижению его концентрации, так как отделение изопентенов обычной ректификацией затруднительно. [c.679]

Важное значение в осуществлении экстрактивной и азеотропной ректификаций имеет подготовка сырья, которое должно выкипать л весьма узких пределах, т. е. установке по перегонке с третьим ] омпонентом должна предшествовать установка предварительного разделения смеси посредством обычной ректификации. [c.208]

Азеотропная ректификация отличается применением третьего компонента повышенной летучести, способного к образованию с одним из компонентов исходной смеси второго азеотропа с более низкой температурой кипения, чем исходный. Для рассматриваемого ниже примера промышленного извлечения толуола в качестве разделяющего агента принят водный раствор метилэтилкетона (МЭК). На такой установке чистота выделенного толуола достигает 99% и более. На других установках для тех же целей служит метанол. Технологическая схема процесса ректификации представлена на рис. 202. Для полного отделения толуола от неароматических углеводородов в колонну необходимо подавать в 2,8—3 раза больше МЭК, чем содержится неароматических углеводородов в исходной смеси. Содержание воды в МЭК не превышает 10%. Основная его масса отводится с головным продуктом колонны 1 и экстрагируется водой в колонне 2. Из водного раствора МЭК легко извлекается обычной ректификацией. Получаемый сверху регенерационной колонны 3 МЭК содержит около 10% воды и является разделяющим [c.327]

Отсюда следует, что предъявляемые к носителям требования связаны с обеспечением условий фазового равновесия, селективности, с отсутствием побочных эффектов в процессе разделения. Аналогичные требования предъявляются к процессу адсорбции. Важно иметь в виду, что применение этих способов обычно предполагает дополнительную стадию — стадию регенерации носителя. В случае ректификации (азеотропно-экстрактивной, экстрактивной, азеотропной) и экстракции это декантация или обычная ректификация, а в случае абсорбции и адсорбции — десорбция. По- [c.91]

Предварительный анализ свойств компонентов и смеси уже позволяет выделить группы альтернативных способов получения чистых компонентов, однако в большей степени полезен при выполнении анализа фазового и химического равновесия, так как сужает область экспериментальных и расчетных исследований. Например, если смесь относится к гомогенным без азеотропов с большой разностью температур кипения, но содержит компонент (или компоненты) с повышенной коррозионной способностью, то ее разделение может быть обеспечено обычной ректификацией (возможно, с применением аппаратов однократного испарения). Расчет этих процессов не представляет труда, однако, очевидно, особое внимание должно быть уделено подбору материала оборудования. С другой стороны, при наличии азеотропов число возможных способов разделения возрастает (азеотропно-экстрактивная ректификация, вакуумная ректификация или под давлением, мембраны, кристаллизация и т. д.). Ясно, что выбор оптимального способа разделения должен производиться на основе более полного расчетного и, возможно, экспериментального исследования. [c.97]

В связи с указанными причинами сформулируем и решим задачу разработки алгоритма расчета азеотропно-экстрактивной ректификации в общем виде. При этом в задаче учитывается возможность расслаивания жидкой фазы по высоте колонны, допускается организация рециклов по любой из фаз как внутри отдельной колонны, так и в комплексе взаимосвязанных колонн с промежуточными и конечными декантаторами (рис. 7.19), расчет может вестись как при допущении равновесия между фазами, на тарелках, так и с учетом кинетики массопередачи, алгоритмы расчета обычной ректификации и экстракции являются частными случаями предлагаемого алгоритма [811. [c.355]

Этап 1. Эвристики М1, МЗ. Для разделения выбрана обычная ректификация при высоком давлении. [c.476]

Из таблицы следует, что по сравнению с обычной ректификацией другие способы получения диметилформамида менее энергоемкие. Значит, если ставить задачу экономии энергетических ресурсов, то любой из способов может быть принят вместо обычной ректификации. И наиболее эффективным, как и в ранее рассмотренном примере, остается ректификация с тепловым насосом. По сравнению с обычной ректификацией другие методы разделения сложнее в аппаратурном оформлении и по технологическим схе- [c.486]

Аналогичная оценка вариантов, проведенная и для схем разделения тяжелой фракции (см. рис. 8.24), свидетельствует о том, что показатели схемы регенерации уксусной кислоты азеотропно-экстрактивной ректификацией значительно лучше, чем обычной ректификацией. [c.516]

Уравнение (286) по форме соверщенно аналогично уравнению рабочей линии для процесса обычной ректификации. Из этого уравнения видно, что ход рабочей линии процесса экстрактивной ректификации определяется отношением частей жидкости и пара, приходящихся на долю компонентов заданной смеси. Чем более летуч разделяющий агент, тем больи е [c.221]

При такой низкой температуре абсорбции легко достигается разделение извлеченных из газа углеводородов методом обычной ректификации. [c.135]

При разделении систем с большими отклонениями от закона Рауля благоприятное действие разделяющего агента в той области концентраций, в которой разделение исходной смеси путем обычной ректификации затруднительно или невозможно, может обусловливаться главным образом влиянием разбавления исходной смеси. [c.44]

Смеси, принадлежащие к тому или иному классу, типу и подтипу, характеризуются специфическим поведением компонентов при осуществлении фазовых процессов, например, таких, как дистилляция и ректификация [29, 44, 45]. Так, в процессе непрерывной ректификации для смесей определенного класса, типа и подтипа характерны как специфическое поведение отдельных компонентов по высоте ректификационного аппарата, так и вполне определенная последовательность выделения фракций предельно возможного состава при переходе от одной колонны к другой в технологической схеме ректификации. В реакционно-ректификационных процессах, где скорость химической реакции конечна, зона реакции, как правило, сосредоточена в какой-то части аппарата, а в остальных частях идет обычная ректификация. Полный термодинамико-топологический анализ всей диаграммы в целом дает возможность не только разместить зону реакции в наиболее благоприятных условиях относительно концентраций реагентов, но и выявить определенные ограничения по составу конечных продуктов ректификации. Эти ограничения обусловлены тем, что в случае наличия азеотропов в рассматриваемой смеси, соответствующий этой смеси симплекс составов распадается на ряд ячеек, названных областями непрерывной ректификации [29], причем каждая ячейка характеризуется предельно возможными составами конечных фракций, которые можно получить в одном ректификационном аппарате непрерывного действия. Возможные конфигурации областей непрерывной ректификации и их границ рассмотрены в работах 29, 46]. [c.194]

Как и при обычной ректификации, изменение величины R по высоте колонны обусловлено изменением теплосодержаний пара и жидкости. [c.213]

О размерности решаемых задач синтеза схем разделения только на основе процесса обычной ректификации можно судить по данным, представленным в табл. 11.1. Следует обратить внимание на то, что число возможных схем ректификации, начиная с семикомпонентной смеси, возрастает быстрее, чем число решаемых подсистем синтеза. К сожалению, в промышленности редко встречаются случаи разделения многокомпонентных смесей с получением семи и более продуктов. Если же учесть возможность использования различных методов разделения в одной технологической схеме, то число возможных структур такой гетерогенной системы будет равно [c.100]

При значениях а < 1,05 обычная ректификация оказывается неэконоАшчной, и разделение близкокипящих компонентов осуществляется с добавлением подходящего третьего вещества. [c.329]

Способ каталитического гидрирования, по-видимому, технологически наиболее прост и нашел промышленное применение в СССР на установках получения изопрена двухстадийным дегид-рйрованнем изопентана. Принципиальная схема установки, включающая выделение изопрена экстрактивной ректификацией с ДМФА, обычную ректификацию от пипериленов и циклопента- , диена, химическую очистку изопрена от циклопентаднена с цикло-гексаноном, отмывку и очистку от а-ацетиленов каталитическим гидрированием, приведена на рис. 6. [c.679]

Сущность экстракционной перегонки заключается в том, что весьма близкая к единице величина коэффициента относительной летучести компонентов системы, характеризующая в данном случае особую трудность их разделения, претерпевает, в присутствии надлежащим образом подобранного растворителя, серьезное изменение, заметным образом отклоняясь от единицы и тем самым, создавая сравнительно более благоприятные условия для разделения исходной системы на ее практически чистые составляющие. Так, например, на установках каталитической дегидрогенизации н-бутана с целью получения бутенов, фракция продуктов реакции в основном состоит из неразложившегося н-бутана, бутена-1 и высоко- и низкокипящего изомеров бутена-2. При этом отделение бутенов-2, особенно же низкокипящего их изомера, от н-бутана методами обычной ректификации практически неосуществимо. Если же в колонну ввести специальный высококипящий растворитель, например, фурфурол, фенол или ацетон, то разделение этих же компонентов оказывается вполне возможным. Объясняется это тем, что в обычных условиях летучесть н-бутана (4ип = — 0,5° С), отнесенная к летучести низкокипящего изомера бутена-2 (4ип = 0,9° С) составляет К = 1,0125. Если же рассмотреть коэффициент относительной летучести этих же веществ в присутствии растворителя—фурфурола, то оказывается, что он доходит до АГ= 1,7, т. е. значительно возрастает и тем самым значительно облегчается разделение этих веществ в ректификационной колонне. Разница в летучестях н-бутана и бутенов в условиях экстракционной перегонки объясняется различной растворимостью алканоз и алкенов в растворителях типа фурфурола, фенола или ацетона. [c.154]

Пиролиз, крекинг и дегидрирование различных нефтяных фракций приводят к получению сложных смесей, содержащих практически все известные углеводороды парафиновые, олефиновые, диеновые, ацетиленовые. Из этих смесей ректификацией легко выделяются фракции углеводородов с определенным числом углеродных атомов, в частности фракции С4 и С5. Выделение более узких фракций и индивидуальных углеводородов осуществить значительно труднее, так как компоненты этих фракций имеют весьма близкие температуры кипения. Для их разделения наряду с обычной ректификацией приходится прибегать к использованию экстракции, азеотропной и экстрактивной ректификации, (емосорбции и некоторым способам, связанным с химическим превращением разделяемых компонентов. [c.664]

Наличие азеотропа н-бутан-гранс-2-бутен (мольная доля н-бутана Х = 0,68) и почти тангенциальная азеотропия в системах н-бутан- с-2-бутен (11та=1,02 при л 1->1) и изобутан — 1-бутен (Ита=1,05) при Х1-> 1 делает невозможным разделение обычной ректификацией сложных бутан-бутиленовых смесей. [c.668]

Как следует из рассмотрения значений s углеводородов С4 и s (табл. 3, 4), экстрактивной ректификацией с полярными органическими экстрагентами могут быть успешно разделены бутан-бутеновые, бутен-бутадиеновые, бутадиен-бутиновые (бутени-новые), пентан-пентеновые и пентен-пентадиеновые смеси. Экстрактивная ректификация с органическими экстрагентами является неэффективной при разделении смесей 1,3-бутадиена с пропином и 1,2-бутадиеном (метилалленом). Удаление этих примесей должно осуществляться обычной ректификацией. Схема процесса выделения чистого 1,3-бутадиена из фракций С4, получаемых при дегидрировании, крекинге и пиролизе, таким образом, состоит из следующих узлов (рис. 3, 4) 1) экстрактивная ректификация от бутанов и бутенов, 2) экстрактивная ректификация от -ацетиленов С4, 3) ректификация от пропина, 4) ректификация от метилаллена (и других тяжелых примесей). [c.672]

Комплексы с разделяющими агентами. Эта группа массообменных процессов относится к специальным способам разделения и обычно анпаратурно состоит из собственно узла разделения и узла регенерации разделяющего агента. По сравнению с обычной ректификацией эти комплексы целесообразно применять в тех случаях, когда разделяемая смесь близкокипящая или содержит азео-тропы (как гомогенные, так и гетерогенные), а также если температура верхнего продукта очень мала или температура низа очень высока для обычной ректификации. Так, например, если коэффициенты относительной летучести близки к единице, то целесооб- [c.90]

Особенность совмещенных процессов состоит в том, что, помимо фазового равновесия, необходимо рассматривать и химическое равновесие. А это значит, что необходимо исследовать кинетику возможных химических реакций в условиях, создаваемых при ректификации. Следует заметить, что при медленных химических реакциях и при низких тепловых эффектах процесс практически не отличается от обычной ректификации. Имеющееся отличие будет сказываться лишь при большом времени пребывания реагентов и проявляться в накоплении продуктов побочных реакций в продуктах разделения. При наличии же больших тепловых эффектов и скоростей реакций могут быть совершенно неожиданные результаты. Так, при экзотермической реакции с большим тепловым эффектом возможно полное испарение потока жидкости в зоне реакции и, наоборот, при эндотермической — захолаживание жидкости и конденсация парового потока. Поэтому при попытке совмещения ректификации и реакции важнейшей задачей является обеспечение условий нормального функционирования процесса, т. е. его устойчивости и управляемости. Отсюда следует, что хеморектификация протекает в более жестких границах изменения основных технологических параметров. Выход за допустимые границы (например, по теплоотводу) может привести к взрыву в случае сильно экзотермической реакции и останову процесса массообмена между потоками пара и жидкости в случае эндотермической реакции. Интересным моментом является то, что возникает проблема рационального использования выделяемого тепла внутри схемы, например, на образование парового потока с целью снижения энергетических затрат на ведение процесса. [c.365]

А. Эвристики, определяющие выбор метода разделения при заданных свойствах смеси й требованиях на продукты разделения (М-эвристики) эта группа эвристик ограничивает пространство поиска варианта технологической схемы путем выделения параметров предпочти тел ьн1ах методов разделения (например, обычная ректификация, атмосферное давление и т. д.). [c.473]

Анализу физико-химических и термодинамических свойств компонентов и условий фазового равновесия отводится при синтезе схем первостепенная роль. По существу, на него возложены функции генерации эвристических правил на основе исследования свойств реальных смесей. На этапе анализа выявляется, во-первых, принципиальная возможность применения того или иного способа получения целевых продуктов и, во-вторых, область принципиально возможных вариантов схем (см. гл. 4). Может оказаться, что отдельные компоненты смеси образуют азеотропы, и тогда для разделения последних необходимо применять процессы типа азеотропной ректификации, экстракции и т. п. Аналогичная ситуация возникает и при наличии близкокипящих смесей, разделение которых неэффективно обычной ректификацией. С другой стороны, анализ позволяет выявить такие характеристики компонентов (склонность к полимеризации, коррозиоиность и т. п.), которые будут определять начало технологической схемы. Выявление азеотропных смесей и их составов, определение границ областей непрерывной ректификации, а также других особенностей исходной смеси есть формирование эвристических правил, исходящее из физико-химических и термодинамических особенностей смеси, и их учет приводит к значительному сокращению размерности задачи синтеза. [c.489]