Оптимальное давление процесса ректификации

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]

Все изложенные выше закономерности, относящиеся к оптимальному давлению, разобраны применительно к условиям ректификации, при которых основное диффузионное сопротивление массопередачи сосредоточено в жидкой фазе. В случае, когда кинетика процесса зависит от скорости массоотдачи в обеих фазах или только от скорости массоотдачи в паровой фазе, с понижением давления степень разделения (очистки) непрерывно возрастает. Поэтому выбор ра- [c.120]

Оптимальное давление процесса ректификации [c.40]

Очевидно, что давление в колоннах будет влиять на оптимальные значения температур низа дебутанизатора и изопентановой колонны. Для изучения этого влияния выполнили расчеты процесса ректификации при различных значениях давления в колоннах и найти оптимальные температурные режимы низа колонн. [c.215]

Таким образом, при оценке и выборе оптимального давления процесса ректификации необходимо анализировать довольно сложную зависимость приведенных затрат на разделение от целого ряда факторов с учетом возможных технологических ограничений. [c.88]

При поиске оптимальных условий процессов ректификации представляет интерес анализ влияния давления в колонне на размер суммарных затрат, связанных с эксплуатацией ректификационной установки. [c.503]

Вакуумная ректификация все шире применяется во многих отраслях промышленности. Для правильного выбора оптимального давления процесса необходимо учитывать влияние давления не только на равновесные соотношения, но и на гидродинамику и кинетику ректификации, которые определяют производительность и эффективность ректификационной аппаратуры. Сведения об оптимальном давлении в процессе ректификации некоторых органических и неорганических растворов были опубликованы ранее рядом исследователей [1—5]. [c.34]

Из реакций газофазного нитрования парафинов промышленное значение получил процесс нитрования пропана 40—70%-ной азотной кислотой. Оптимальная температура составляет 400—450°С при времени контакта 0,5—2 сек и давлении 5—10 ат мольное отношение пропана к азотной кислоте около 5 1. Смесь получаемых нитропарафинов содержит 25% нитрометана (т. кип. 101,2°С), 10% нитроэтана (т. кип. 114°С), 25% 1-нитропропана (т. кип. 131,6°С) и 40% 2-нитропропана (т. кип. 120,3°С). Их можно разделить ректификацией. [c.476]

Оптимальное давление процесса ректификации определяется в основном затратами на хладоагент. Этот вопрос подробно рассмотрен в главе П. Оптимальное давление существенно зависит также от принятой технологической схемы процесса разделения. [c.239]

Для выбора оптимального давления необходимо знать влияние давления на процесс ректификации. [c.55]

Известно, что доминирующей статей расходов на ведение процесса ректификации являются эксплуатационные расходы. Среди их отдельных статей большая часть приходится на организацию парового потока, подогрев и охлаждение целевых и промежуточных потоков. Поэтому для создания энергетически оптимального варианта проекта необходимо вести процесс при минимальной флегме, пониженном давлении и большем числе тарелок. Требуемая разделительная способность колонны может быть достигнута за счет увеличения флегмового числа при меньшем числе тарелок (или малой высоте слоя насадки) или при увеличении числа тарелок (высоты колонны), но с малой флегмой. С точки зрения энергетики важно установить минимальное флегмовое число, которое бы обеспечивало заданное качество продуктов разделения. Эта величина может быть определена путем минимизации экономического критерия оптимальности. [c.318]

На процесс адсорбции оказывают существенное влияние температура, давление и ряд других факторов. С повышением температуры активность адсорбента снижается. При снижении температуры процесс адсорбции улучшается. Оптимальной температурой адсорбции считается 20—25° С. С повышением давления облегчается доступ молекул гаЗа в поры адсорбента, увеличивается концентрация углеводородов в единице объема газа и тем самым повышается степень извлечения компонентов из газовой смеси. Адсорбцию проводят при давлении 4—6 ат. Адсорбция углеводородных газов зависит от химического и фракционного состава и молекулярного веса компонентов. Олефиновые углеводороды при прочих равных условиях адсорбируются лучше, чем парафиновые. Высокомолекулярные углеводороды одного и того же ряда адсорбируются более активно и вытесняют ранее адсорбированные низкомолекулярны соединения. Адсорбцию проводят как в адсорберах периодического действия с неподвижным (стационарным) слоем зерненого поглотителя, так и в адсорберах с непрерывно движущимся слоем адсорбента. В последних газовую смесь пропускают через аппарат до полного насыщения адсорбента, после чего газовую смесь переводят для поглощения в адсорбер со стационарным слоем, а в первом производят десорбцию поглощенных углеводородов перегретым до 250° С водяным паром. Отогнанные углеводороды конденсируются, отделяются от воды и, так же как при абсорбции, подвергаются ректификации. После отгонки углеводородов адсорбент сушат и охлаждают, пропуская через него сухой газ, выходящий из работающего адсорбера. Продолжительность работы адсорбера на стадии поглощения газов 45—60 мин. В начале поглощения температура адсорбента 50° С, а к концу процесса температура в связи с выделением тепла адсорбции поднимается до 70° С. [c.216]

В качестве простейшего примера рассмотрим процесс ректификации в одиночной колонне. Параметрами, определяющими этот процесс, являются производительность П, состав исходной смеси Xf, условия разделения, задаваемые любым способом (пап ример, чистотой фракции и х-щ), флегмовое число Н, число теоретических тарелок N. номер тарелки nf подачи исходной смеси, диаметр колонны О, давление в колонне Р. При оптимальном проектировании на основе этих данных и экономических показателей находят габариты колонны и определяют номинальный режим ее работы. При оптимальном управлении процессом вычисляются оптимальные значения регулируемых параметров. [c.125]

Выбор наилучшей схемы ректификации этан-этиленовой смеси и оптимальных параметров процесса во многом зависит от принятых в данном процессе методов фракционирования, выделения ацетилена (гидрирование, селективная абсорбция) и от других конкретных условий, В абсорбционных установках разделения газов пиролиза ректификацию этан-этиленовой смеси ведут при давлении 28—32 ат по схеме с тепловым насосом при работе по этой схеме в качестве рабочего тела используют нропан-пропиленовую фракцию. Расход энергии для данной схемы значительно выше, чем расход энергии для рассмотренных выше схем, в которых рабочим телом служит этилен или этан. [c.338]

В книге рассмотрены основные типы воздухоразделительных установок, отличающихся назначением (про-изводительность установок, состав, давление и агрегатное состояние продуктов разделения) и технологической схемой. Вопросы совершенствования процесса ректификации, схем разделения и выбора оптимальных параметров сопровождаются анализом различных факторов, влияющих на экономичность воздухоразделительных установок. [c.4]

В результате исследования процесса массопередачи в ректификационных колоннах с мелкой насадкой установлена зависимость ВЕП от нагрузки, физико-химических свойств разделяемой смеси, давления (в интервале 100—760 мм). Установлено оптимальное давление ректификации. Сопоставлены эффективность различных [c.40]

Не оказывая влияния при той же полноте рекуперации на холодопроизводительность, промежуточное дросселирование может повлиять на размеры теплообменных поверхностей, так как оно должно приводить к уменьшению температурного напора. Повышение сопротивления потока отходящего газа вызывает также увеличение давления в колонне, изменяя характер протекания процесса ректификации. На необходимой производительности, конечно, отразится изменение потерь в окружающую среду. Оптимальные соотношения должны устанавливаться путем сравнительных подсчетов и соответствующего конструктивного оформления аппаратуры. [c.39]

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]

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]

Расчет вакуумной ректификации следует в том же порядке, что и атмосферной ректификации. Дополнительно в расчет условий процесса вакуумной перегонки входит 1) выбор оптимального рабочего давления разгонки (разд. 4.6.2 и 4.10.6) 2) построение кривой равновесия идеальной смеси для заданного рабочего давления (разд. 4.6.1, табл. 10) 3) определение зависимости объема паров от давления (разд. 4.11) 4) расчет диаметра труб и герметичности аппаратуры (разд. 5.4.1) 5) измерение и регулирование давления (разд. 8.3). [c.190]

Однако на практике часто ограничиваются расчетом фиктивной скорости, исходя из максимального ее значения. Упрощенный подход к вычислению фиктивной скорости обусловлен тем, что во многих случаях ее предельное значение определяется наступлением захлебывания в противоточных аппаратах (см. стр. 116), или чрезмерным возрастанием брызгоуноса. В процессах массообмена, где повышенное гидравлическое сопротивление не имеет весьма существенного значения, например при ректификации или при абсорбции, проводимых под избыточным давлением, оптимальная скорость обычно близка к предельной и может быть, в первом приближении, принята равной скорости захлебывания, уменьшенной, например, на 10—20%.- [c.423]

Для сокращения объема защелачивания бензиновых дистиллятов, вырабатываемых на установках первичной и вторичной переработки нефти, необходимо прежде всего обеспечить их стабилизацию (ректификацией под давлением). Расчетно-экспериментальным путем почти в каждом конкретно м случае можно подобрать такой оптимальный режим и условия процесса стабилизации бензиновых дистил- [c.152]

Промышленное полз чение нафталина из второй фракции с помощью ректификации потребует, очевидно, других фракционных пределов по сравнению с использованными. В частности, оптимальным с точки зрения более полного извлечения нафталина является температурный интервал 180—230° С в случае процесса при атмосферном давлении. Использование острого пара при ректификации позволит заметно снизить температуру отбора нафталина. [c.96]

В табл. 7 дается сравнение работы колонн в оптимальных условиях, т. е. когда колонна дает максимальную эффективность (наибольшее число теоретических тарелок). Ввиду того, что для процесса высоковакуумной ректификации желательно иметь минимальные гидравлические потери, в табл. 7 наряду с данными по нагрузке и величине в. э. т. т. приведены также данные по перепадам давления в колонне и гидравлическим потерям на одну теоретическую тарелку. [c.63]

Из приведенного выше анализа следует, что давление в процессе ректификации существенно влияет па ряд показателей работы ректификационной колоипы, причем некоторые пз них при изменении давления улучшаются, а другие ухудшаются. Поэтому при вглборе оптимального давления необходим для кал дого конкретного случая всостороннр1Й анализ одпако важнейшим условием для выбора давления в колонне является обеспечение необходимого температурного режима. [c.154]

К. В табл. У-29 приведены некоторые опытные данные, характеризующие эффективность ректификации изотопов киолорода в насадочной колонне. По данным авторов упомянутой выше работы, оптимальное давление ректификации кислорода составляет 150 мм рт. ст. Авторы работы пришли к выводу, что закономерности и соотношения для расчета гидродинамики и кинетики ректификации в ко-лонпах с мелкой насадкой, основанные на опытных данных, полученных при температуре выше 350 К, пригодны и для случая низкотемпературной ректификации в колоннах данного типа. В связи с этим, для расчета данного процесса рекомендуется использовать фавиеныя, приведенные в гл. Ш, при условии, что скорость массопередачи контролируется кинетикой процесса в лшдкой фазе. [c.202]

На практике процесс ректификации должен проводиться при флегмовом числе, превышающем минимальное. В связи с этим флегмовое число находят как произведение .чии на коэффициент избытка флегмы а>1. Величину о определяют, руководствуясь тем, что с увеличением флегмового числа уменьшается требуе.мое разделяющее действие ректификационной колонны, но возрастают энергетические затраты, поскольку для разделения одного и того же количества смеси приходится больше испарять смеси в кубе и конденсировать в конденсаторе. Кроме того, при выборе значения коэффициента избытка флегмы следует учитывать, что чем он меньше, тем в большей степени на качество получаемых продуктов разделения влияют неизбежные в производственных условиях колебания режимных параметров (состава и расхода исходной смеси, расхода греющего пара и хладагента, давления и т.д.). Оптимальное значение коэффициента избытка флегмы находится на основании технико-экономических расчетов, в ходе которых определяется необходимое разделяющее действие колонны при разных флегмовых числах. Обычно оптимальное значение а составляет 1,1—1,5. [c.554]

Процесс азеотропной дистилляции можно рассматривать как частный случай общего процесса ректификации азеот-ронных смесей. В этом случае необходимое для разделения изменение состава азеотропа достигается не путем изменения температуры и давления процесса, а при помощи специально подобранных третьих компонентов или добавок . Однако возможности процесса азеотропной дистилляции могут быть значительно расширены, если подбор добавок производить в сочетании с выбором оптимальных условий температуры и давления процесса. В самом деле, например [c.157]

В предыдущих главах рассматривались качественные закономерности процесса ректификации и связанные с этим вопросы расчета предельных режимов ректификации и синтеза схем разделения. При проектировании ректификационных установок следующей псобходимой стадией является расчет рабочих режимов ректификации (режимы с конечной флегмой и конечным числом стугаеней разделения) и выбор оптимальных значений таких параметров, как давление в колонне, флегмовое число, число ступенМ разделения, отбор продуктов и положение тарелки питания. [c.245]

Согласно этому уравнению (справедливому в интервале температур 273-400 К) величина коэффициента разделения при Т = 373,15 (Рщо = = 0,1 МПа) равна 1,0256, а при Т = 333 К Рщо = 0,02 МПа) она составляет 1,046. Величина ВЭТС зависит от типа насадки, диаметра колонны и удельной нагрузки. Так например, при использовании насадки в виде колец из металлической сетки величина ВЭТС при удельной нагрузке 900 кг Н2 0/м час равна 2,5-3 см для колонны диаметром 100 мм и с насадочными элементами размером 2-3 мм. Поскольку при понижении температуры процесса ректификации понижается и рабочее давление в системе, то удельная нагрузка при заданном диаметре колонны будет уменьшаться, вызывая увеличение ВЭТС. С другой стороны (см. уравнение (6.9.3)) с понижением температуры растёт величина коэффициента разделения и, следовательно, уменьшается ЧТСР, необходимое для достижения заданной степени разделения (см. уравнения (6.2.8)-(6.2.10)). Можно показать, что оптимальной областью температур является интервал 330-335 К, если в качестве критерия оптимизации выбран минимальный удельный объём аппаратуры. [c.274]

Контроль и автоматизация процесса. Устойчивую и надежную работу установок каталитического крекинга в псевдоожиженном слое можно обеспечить при полной их автоматизации с применением систем автоматического регулирования (САР) реактора с контролем и регулированием расхода перегретого водяного пара, кратности циркуляции и концентрации катализатора регенератора с регулированием температуры, давления и уровня катализатора труб.чатой печи аппаратов для ректификации продуктов крекинга [53]. Оптимального технологического режима можно достигнуть, используя ЭВМ. [c.85]

Условия фазового равновесия зависят от физико-химической природы компонентов заданной смеси, температуры и давления. Последнее в процессах ректификации практически постоянно и выбирается по технологическим соображениям. Поэтому при заданном давлении условия равновесия между жидкостью и паром оказываются физико-химической характеристикой разделяемой системы и не могут быть изменены без введения в нее новых компонентов. Возможности изменения движущей силы процесса ректификации за счет изменения соотношения расходов материальных потоков также лимитируются технико-экономическими соображениями. Поэтому возможности интенсификации процессов разделения смесей с помощью обычной ректификации ограничиваются применением высокоинтенсивной аппаратуры и организацией оптимальной технологии разделения, обеспечивающей наиболее рацибналь-ную последовательность выделения отдельных компонентов или фракций из исходной многокомпонентной смеси. Необходимо также иметь в виду, что обычная ректификация, как правило, приме- [c.6]

Таким образом, для очистки склонных к термораспаду веществ методом ректификации в ряде случаев можно пользоваться, но при относительно невысоких температурах процесса, что обычно достигается понижением давления в колонне или проведением процесса в атмосфере инертного газа [459—462]. Так, из результатов рассмотренной работы [454] вытекает, что очистку четыреххлористого ванадия ректификацией следует проводить при температурах пе выше 80° С, но и не ниже 40° С. Из данных работ [448, 453] следует, что оптимальной температурой процесса ректификационной очистки тетрабутилолова является температура 180° С, соответствующая давлению пара в колонне 40 торр циркуляция паровой фазы проводилась в атмосфере аргона. [c.130]

При разделении смесей из тяжелых углеводородов (СзНз + высшие) оптимальное давление в большинстве случаев соответствует применению дешевых хладоагентов и теплоносителей, т. е. минимальному давлению, при котором можно проводить конденсацию воздухом или водой верхнего продукта при нормальной температуре. В настоящее время при разделении смесей из легких углеводородов (С1 и Сг) оптимальное давление часто связано с необходимостью применения специальных хладоагентов — аммиака, этана, этилена и пр. Конкретные значения технологических параметров процесса ректификации углеводородов рассматриваются при описании технологических схем установок ГФУ и стабилизации газоконденсатов. [c.88]

Ректификация является одним из энергоемких процессов химической технологии. Поэтому оптимальность системы разделения предполагает вторичное использование тепла потоков с целью снижения внешних энергозатрат не только по отдельным установкам, но и по всей технологической схеме разделения многокомпонентной смеси. Тепловое объединение в пределах системы разделения возможно вследствие разности температур кипения ко-гечных продуктов отдельных колонн (при одинаковом давлении). [c.477]

С понижением температуры коэффициент разделения в дистилляционных методах почти всегда повышается. Кроме того, при пониженном давлении частичная конденсация может быть избирательной, так как при этом наблюдается высокая скорость диффузии, обеспечивающая более свободный доступ молекул примеси к поверхности конденсатора. Поэтому и в кубе и в конденсаторе ректификационной колонны даже при работе с отбором продукта может иметь место некото]рый эффект разделения. При обычной же ректификации такое разделение по существу имеет место лишь в кубе колонны. Следовательно, при проведении дистилляционных процессов под пониженным давлением можно ожидать не только уменьшения вероятности термического разложения перегоняемой жидкости, но и более высокого эффекта разделения. Следует, однако, иметь в виду, что при уменьшении давления в колонне изменяются и другие параметры процесса, такие, как скорости потоков фаз, их количества и т. д. это ведет, как показали экспериментальные исследования, к увеличению ВЭТТ (ВЕП). Таким образом, с понижением давления в колонне возрастают и коэффициент разделения а и ВЭТТ. При понижении давления в области давлений, близких к атмосферному, преобладающим является рост коэффициента разделения в результате разделительная способность колонны увеличивается. По достижении некоторого давления эффект возрастания ВЗТТ начинает преобладать над эффектом возрастания а разделительная способность колонны начинает уменьшаться. Следовательно, в каждом конкретном случае разделения той или иной смеси должно иметь место оптимальное значение давления, при котором в колонне достигается наибольший фактор разделения. [c.100]

На основании данных научно-исследовательских работ и опытных данных для разных производственных процессов гидролизных и сульфитно-спиртовых заводов разработаны технологические режимы, например, для гидролиза древесины, для нейтрализации, фильтрации и отстаивания, брожения, брагоперегонки и ректификации спирта, для выделения фурфурола из конденсата паров самоиспарения и для его очистки, для выращивания дрожжей на отходах гидролизного и сульфитно-спиртового производств. В каждый технологический режим включаются оптимальные условия проведения производственного процесса, при тщательном выполнении которых обеспечивается наибольший производственный эффект увеличение выхода промежуточного продукта или готовой продукции при соответствующем снижении потерь. Технологический режим гидролиза древесины включает наивыгоднейшую температуру и давление гидролиза, концентрацию кислоты, скорость перколяции, при которых получается максимальный выход гидролизного сахара. Технологический режим нейтрализации предусматривает необходимую температуру не1 Трализации, при которой наименьшее количество гипса остается в растворе в ней-трализате и тем самым предупреждается гипсация брагоперегон-иых колонн, и оптимальную кислотность нейтрализата, обеспечивающую нормальное брожение. Нарушение технологического режима влечет за собой снижение выхода и увеличение потерь. Поэтому за соблюдением технологических режимов необходим строгий контроль. Для наглядности приводим схемы контроля. [c.9]

Для быстрого проведения процесса во избежание усиления побочных реакций крекинга применяется катализатор — оксид хрома на носителе — оксиде алюминия активатором служит оксид калия. При оптимальной температуре 580°С и атмосферном давлении равновеспе достигается за 2 сек с превращением 40% н-бутана в бутилены. Катализатор постепенно покрывается коксом и теряет свою активность. Применяется процесс с кипящим слоем пылевидного катализатора, который сходен с процессом каталитического крекинга нефтепродуктов. В установку для дегидрирования также входят трубчатая печь для нагревания бутана, реактор и регенератор (оба с кипящим слоем катализатора). Выходящий из реактора контактный газ освобождается в циклоне от пыли катализатора, затем постепенно охлаждается в котле-утилизаторе и в скруббере, орошаемом водой. Для того чтобы осуществить циркуляцию непрореагировав-шего бутана, необходимо его отделить от образовавшихся бутиленов, водорода и продуктов побочных реакций. Газ сжимают до 1,3-10 н/ж и охлаждают водой выделившуюся при этом тяжелую фракцию (углеводороды s и выше) используют для извлечения из газа противоточной абсорбцией в колонне С4-фракции затем ее выделяют из раствора ректификацией и конденсацией паров. Отделить бутан от бутиленов непосредственно ректификацией не удается вследствие близости температур кипения. Но при введении в смесь ацетонитрила H3 N (побочного продукта в производстве акрилонитрила) летучесть бути-ленов уменьшается вследствие их лучшей растворимости в ацетонитриле по сравнению с летучестью бутана, который удаляется ректификацией. Этот способ разделения называют экстрактивной ректификацией. Раствор бутиленов из первой ректификационной колонны поступает во вторую, отгонную колонну, в которой ректификацией пары бутиленов отделяются от менее летучего ацетонитрила. Выход бутиленов на прореагировавший бутан составляет около 70%. [c.237]

Гидрокрекинг бензиновых фракций. Разработан и нашел промышленное применение комбинированный процесс каталитического риформинга и гидрокрекинга бензинов, который в нашей стране получил название изоформинга. В этом процессе сырье — тяжелые бензиновые фракции — перед рифор-мингом подвергают гидрокрекингу, совмещенному с гидроочисткой. Продукт гидрокрекинга, очищенный от гетероорганиче-ских соединений, содержит до 20 % низкомолекулярных алканов (изокомпонента), которые отделяют ректификацией. Остаток после ректификации по сравнению с исходным сырьем имеет облегченный фракционный состав и характеризуется повышенным содержанием аренов и циклоалканов, то есть является лучшим сырьем для каталитического риформинга. Оптимальные результаты гидрокрекинга бензинов получены на никель-алюмосиликатиом, никель-цеолитном и никель-молибден-цеолитном катализаторах при температуре 300—350 °С под давлением 2—9 МПа, объемной скорости подачи сырья 1—2 ч и циркуляции водородсодержащего газа 1000—1500 м м сырья. [c.370]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология