Ректификация использование тепла

Установки первичной перегонки нефти и ректификации углеводородных газов имеют наиболее развитые системы теплообмена, которые предназначены для максимального использования тепла уходящих потоков и повышения термодинамической эффективности процесса. Для теплообмена используют следующие потоки пародистиллятные фракции, боковые погоны и остатки атмосферной и вакуум/ной колонн, промежуточные циркуляционные орошения, дымовые газы и промежуточные фракции и потоки с других технологических узлов комбинированных установок. Благодаря эффективному, использованию тепла го рячих потоков сырую нефть удается предварительно нагреть до 220—230 °С, уменьшая тем самым тепловую мощность печей на 20—25%- В результате утилиза-ции тепла горячих нефтепродуктов значительно уменьшается расход охлаждающей воды. [c.313]

На основе выводов из законов термодинамики следует, что потери тепла обусловлены при ректификации, во-первых, неэффективностью теплового объединения источников и стоков энергии (например, использования тепла верхнего продукта для подогрева питания или куба колонны), во-вторых, неэффективностью обмена энергией и работой с окружающей средой. Путем снижения количества внешней флегмы и увеличения числа ступеней (высоты колонны), использования вторичной флегмы (перераспределения потоков по высоте колонны) можно существенно уменьшить степень необратимости процесса за счет смешения неравновесных потоков и уменьшить работу, необходимую для разделения смеси на чистые компоненты. [c.484]

Усовершенствование действуюш их производств получения винилхлорида из этилена направлено на улучшение технико-экономических показателей процесса и решение вопросов охраны окружающей среды. С этой целью предусматриваются переход с термического пиролиза дихлорэтана на инициированный, что позволит перерабатывать отходы производства в растворители по имеющейся технологии прямое хлорирование этилена с использованием тепла реакции для ректификации образующегося дихлорэтана разработка и внедрение системы водооборота, обеспечивающей надежную эксплуатацию теплообменного оборудования из углеродистой стали. [c.270]

Целенаправленное сочетание ректификации и химической реакции возможно в тех случаях, когда реакция протекает с высокой скоростью и большим тепловым эффектом и их совместное протекание непротиворечиво. Основная цель совмещения состоит в активном использовании тепла химической реакции непосредственно в одном аппарате без промежуточных преобразователей [c.354]

Вместе с тем иногда целесообразно экономически, например, по энергетическим затратам, организовывать совмещенный реакторно-ректификационный процесс в одном аппарате с непосредственным использованием тепла реакции для ведения процесса ректификации. [c.364]

Большие возможности по созданию энергетически оптимальных технологических схем разделения лежат на пути исследования особенностей физико-химических свойств разделяемых смесей и учете последних при проектировании промышленных процессов. Сюда можно отнести использование свойства смеси к расслаиванию, что позволит уменьшить величины потоков за счет расслаивания последних в декантаторах, подбор разделяющих агентов для разделения близкокипящих компонентов методом азеотропной или экстрактивной ректификации и т. д. Необходимо также рассматривать технологическую схему как единое целое с системных позиций и организовывать энергетически замкнутые производства с активным использованием тепла реакций, тепла более горячих потоков и т. д. [c.487]

Наиболее неэкономичным по потреблению энергии из типовых процессов химической технологии являются процессы разделения. Большая часть затрат (55,9%) приходится на дистилляцию нефти и разделение продуктов вторичной переработки, включая пиролиз. Свыше 65% энергии, расходуемой на ректификацию, потребляется нефтеперерабатывающей промышленностью, до 29% - химической, свыше 5% - газоперерабатывающей. Эффективность полезного использования тепла в процессах ректификации составляет всего 5-10%. [c.209]

Использование тепла при ректификации [c.687]

В настоящее время в отечественной и, зарубежной практике действует ряд комбинированных установок различного назначения с разными принципами работы. Весьма эффективны комбинированные установки по производству топлив и сырья для нефтехимии из вакуумных дистиллятов и мазута, включающие блок каталитического крекинга. Наиболее простым вариантом комбинированной схемы является сочетание вакуумной перегонки мазута, каталитического крекинга вакуумного дистиллята, ректификации продуктов крекинга и газоразделения. Подобная схема с большей или меньшей степенью рационального использования тепла и энергии, с исключением промежуточных резервуаров и перекачек применяется на многих НПЗ. [c.261]

В связи с этим в работе проводилось расчетное исследование различных схем разделения смесей с учетом конкретных условий проведения процесса ректификации, в том числе реально возможного ограниченного числа тарелок в колоннах. При этом для сравнения использовались также количество тепла, подводимого извне в систему ректификации, и эксергия теплоносителей, которые учитывают возможность использования тепла продуктов и конденсации орошений и температурный потенциал, а соответственно и ценность теплоносителей [115]. [c.4]

Исключение обратных потоков пара и жидкости [184 в схеме 7 (схема 6), как ни странно, практически не привело к ухудшению четкости разделения. При этом суммарное количество тепла, подводимого в систему ректификации, снизилось с 9 2,7 до 88,7 МДж, то есть на 4,3 %, эксергия теплоносителей на 1,1 % при числе тарелок в системе 50 и на 3,8 и 2,7 % соответственно при числе их 36. Это объясняется возможностью полезного использования тепла орошений трех колонн предварительного нечеткого разделения в схеме без обратных потоков. По сравнению с остальными схемами с частично связанными потоками последняя схема характеризуется более высокими, на 0,2-2,8 %, содержанием примесей в продуктах разделения, на 4,7-7,8 % количеством тепла, подводимого в систему ректификации. Это связано с тем, что число секций в ней, как и в системе с полностью связанными потоками, по сравнению с остальными схемами возрастает с 14 до 20. Поэтому наиболее оптимальными при [c.8]

Рис 68 Схема использования тепла отходов ректификации [c.260]

За счет оптимальной регенерации тепла при вторичной перегонке бензина доля полезно использованного тепла может возрасти до 59 от всего тепла, затраченного на процесс ректификации. [c.56]

Вариант 2. Полезное использование тепла конденсации паров метанола. Простейшим вариантом использования тепла конденсации паров метанола является подогрев куба колонны предварительной ректификации парами метанола с верха колонны основной ректификации, работающей при избыточном давлении (0,2—0,3 МПа). В такой схеме водяной пар потребляется только для обогрева колонны основной ректификации в количестве [c.191]

Вариант 9. Схема предусматривает использование тепла образования метанола-сырца. Потенциала этого тепла вполне достаточно для обогрева колонны предварительной ректификации. Организация паро-жидкостного контура куб колонны- насос- -> I ступень конденсаторов синтеза - -куб колонны. Снижение приведенных затрат составляет 1,36 руб./т. [c.192]

В приведенных выше схемах связь между этими основными частями рассматривалась с точки зрения проведения собственно процесса ректификации без учета необходимости рационально использовать подводимое тепло. Процесс ректификации является энергоемким, он связан с необходимостью испарения в испарителе и конденсации в конденсационном устройстве больших масс разгоняемой смеси, поэтому очень важно правильно организовать использование тепла в ректификационной установке. Особое зна-36 [c.36]

Ректификация используется для разделения смесей жидкостей. Ее описание включено в эту главу из-за того, что этот процесс основан на превращении смеси жидкостей в смесь паров при использовании тепла. [c.69]

Краткая оценка данных баланса за 1985 год сводится к некоторому ухудшению полезного использования энергии топлива с 27,3% в 1981 г. до 20% в 1985 г., что вызвано прежде всего снижением (в 1,6 раза) объемов полезной работы насосного оборудования в связи с сокращением переработки нефти почти на 20%, соответственно уменьшилось потребление полезного тепла на процесс ректификации. Потери тепла с охлаждающей водой оставались (по удельному весу) примерно на том же уровне. [c.81]

Наиболее эффективным из известных в настоящее время методов увеличения выхода циклогексанона и циклогексанола является уменьшение глубины реакции. Однако, хотя, при малых глубинах окисления выходы кетона и спирта велики, затраты на их выделение путем ректификации сильно-возрастают. Эти затраты могут быть до некоторой степени-компенсированы путем использования тепла реакции [31],. тем не менее даже при этом условии повышение выхода является желательным. [c.297]

Таким образом, благодаря трем ступеням давления в аппарате достигалась большая экономия тепла, составлявшая 42% от того тепла, которое расходуется при обычной схеме перегонки и ректификации. Расчеты, проведенные Четвериковым, относились к перегонке бражки гидролизных заводов. Для уточнения вопроса о расходе тепла при перегонке бражки спиртовых заводов по заданию автора инж. Л. А. Безуглая II] спроектировала многоколонный брагоректификационный аппарат с многократным использованием тепла производительностью 5000 дал безводного спирта в сутки. [c.418]

Температура наверху ректификационных колонн определяется температурой кипения азеотропных смесей углеводородов с водой и составляет около 70° С. Температура внизу колонн определяется температурой и количеством подаваемого сырья, растворителя и орошения, высотой колонны, потерями тепла и не должна превышать 100° С при экстрактивной ректификации и 150—160° С при регенерации растворителя. Схема, очевидно, должна предусматривать теплообмен — использование тепла регенерированного растворителя, обладающего температурой свыше 100° С, для подогрева исходной фракции от 30° С до примерно 70° С. После этого регенерированный растворитель должен быть дополнительно охлажден водой до 70° С и подан в колонну экстрактивной ректификации. [c.107]

В некоторых случаях практикуют использование тепла пека для предварительного подогрева смолы, т. е. для обезвоживания последней.-Это возможно, конечно, только в случае непрерывной ректификации смолы. [c.432]

Направляя в дефлегматор раствор до его поступления в теплообменник, не удается достигнуть никаких преимуществ по сравнению с охлаждением дефлегматора водой. Использование тепла ректификации для подогрева раствора от до 4 приводит к повышению температуры крепкого раствора при входе его в теплообменник, что в свою очередь ведет к повышению слабого раствора по выходе из теплообменника и к более высокому значению энтальпии /д. В этом случае в теплообменнике передается меньше тепла от горячего слабого раствора холодному крепкому. [c.500]

Наиболее широкое развитие получил метод однократного испарения смолы с последующей ректификацией паров в одноколонном аппарате. Преимущества этого метода компактность, простота обслуживания, возможность автоматизации. Недостаток его — невозможность регулировать флегмовый режим для каждой секции колонны. Однако в последнее время, благодаря применению стриппингов с дополнительным вводом тепла непосредственно циркулирующим горячим теплоносителем или через теплообменную аппаратуру, удалось придать большую гибкость процессу с одно- и двукратным испарением фракции и отказаться от громоздкой схемы, связанной со способом постепенного испарения фракции из смолы. Метод экономичен уменьшаются тепловые затраты, повышается выход ценных продуктов ассортимента, снижаются капитальные вложения. В технике такая экономия осуществляется путем использования тепла фракций, пека, тепла отработанного пара, сокращения до минимума расхода пара. [c.15]

Целенаправленное совмещение ректификации и химической реакции особенно эффективно в тех случаях, когда реакция про-гекает с высокой скоростью и большим тепловым эффектом и их совместное протекание не противоречиво. В этом случае основная цель совмещения состоит в активном использовании тепла химической реакции непосредственно в одном аппарате без промежуточных преобразователей и, следовательно, с высокой эффективностью. В отличие от обычно применяемой рекуперации тепла реакции в случае совмещения должна уменьшиться инерционность объекта и соответственно возрасти область устойчивых режимов. Другой причиной совмещения может служить потребность в изменении топологии концентрационного симплекса составов при разделении азеотропных смесей. [c.92]

Побочные реакции этаноламинов с СОа и OS в ме-танольном растворе идут значительно медленнее, чем в водных растворах (скорость их примерно в 10 раз ниже, чем при МЭА-очистке, и в 100 раз ниже, чем при ДЭА-очистке). Концентрация примесей в растворе постепенно возрастает, и через 1—2 года эксплуатации следует проводить разгонку раствора. На рис. IV-73 показана схема использования тепла паров метанола после ректификации промывных вод. [c.242]

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]

Ввделение целевых продуктов, появляющихся в результате химических превращений, является одним из распространенных процессов химической технологии. Для этой цели служат процессы абсорбции, экстракции, кристаллизации, ректификации и т. д. Современные требования по снижению энергозатрат на ведение процессов разделения (к.п.д. от использования тепла при ректификации 5-10%), обусловленные ростом цен на источники энергии, привели к интенсификации исследований по поиску более эффективных способов разделения. Это, прежде a ero, разработка новых аппаратов, совмещенные процессы, рекуперация тепла продуктовых потоков внутри технологической схемы,организация парожидкостных и тепловых потоков в ректификационных колоннах и реакторах с периодическими циклами и т. д. [c.10]

Основные принципы комбинирования впервые четко было реализованы в схеме установки ГК [1, 2], включающей процессы атмосферно-вакуумной перегонки нефти, вторичной перегонки бензина, каталитического крекинга вакуумного дистиллята и низкооктановой бензиновой фракции термокрекинга на микросферическом аморфном катализаторе, ректификации продуктов и газоразделения, термического крекинга гудрона (рис. 7.1). Такая установка позволяет получать 16 различных целевых нефтепродуктов, среди которых основными являются компоненты автобен-зинов (А-72, А-76, АИ-93), летние и зимние дизельные топлива, сжиженные углеводороды, котельные топлива и т. д. Схема установки предусматривает жесткую технологическую связь между отдельными блоками, что позволяет значительно сократить перекачки и объем промежуточных резервуаров, охлаждение и повторное нагревание многих промежуточных продуктов, повышает рациональное использование тепла различных потоков, уменьшая тем самым расход топлива, воды, пара и электроэнергии. Сооружение комбинированных установок ГК по сравнению с комплексом отдельно стоящих установок того же назначения позволило сократить капитальные вложения на 40%, эксплуатационные расходы на 50% снизить удельные расходы на переработку нефти топлива на — 0,041 т у. т./т и оборотной воды на 29,1 м т уменьшить себестоимость целевой продукции с 33,4 до 29,0 руб. за 1 т и площадь застройки на 84 %. [c.262]

Рационализированные кубовые батареи. Единичные попытки применить более усовершенствованные, чем описанные выше, кубовые установки предпринимались еще в прошлом столетии. Так, известны непрерывно действующие установки одна в Кускове, под Москвой, сооруженная по проекту Д. И. Менделеева, пять установок в Ба ку, построенные по проекту В. Г. Шухова, установки Тавризова и др. Каждая установка состояла из одного перегонного куба и работала с использованием тепла продуктов перегонки для подогрева нефти, с широкой дефлегмацией и даже с ректификацией дестиллатов. [c.71]

Основными источниками энергосбережения при ректификации являются снижение флегмового числа за счет повышения КПД колонны, использование тепла паров верха колонны, использование комплексов со связанными тепловыми потоками (минимизация энергозатрат), совмещенные (с абсорбцией, экстракцией и химической реакцией) процессы, рекуперация тепла и холода, снижение гидравлического сопротивления колонн, изменение последовательности разделения, применения АСУТП. [c.93]

В целях экономии тепла подогревание жидкости осуществляют путем использования тепла конденсации паров низкокипящего компонента, а также тепла уходящей из колонны так называемой лю-терной воды или высококипящего компонента (рис 68) Для этой цели жидкость, подлежащую ректификации, направляют из резервуара 1 в конденсатор 2 (вместо холодной воды), где она незначительно подогревается (до 25—-30°) и далее поступает в дефлег- [c.259]

Структурный анализ затрат в отделении ректификации метанола-сырца показывает, что три четверти их составляют энергетические затраты, следовательно, энергетичность схемы — один иг основных факторов для улучшения экономических показателей отделения. Снижение энергетических затрат возможно при использовании новых более дешевых энергетических ресурсов (варианты 1—4), вторичном использовании тепла конденсации метанола (варианты 5, 6), упрощении технологии (варианты 7, 8) и использовании технологического тепла других процессов (варианты 9—14). [c.189]

Колонны, работающие на основе этого метода, можно применять в испарительно-конденсационных схемах [50] и схемах с повторным использованием тепла по принципу многокорпусной ректификации, что дает возможность получить экономию энергозатрат. Одним из вариантов подобного процесса является орошение трубчатой насадки при малых нагрузках по жидкости путем частичной конденсации паров по высоте ректификационной колонны (стр. 17), что связано с осуществлением массообмена в неадиабатических условиях. Кроме того, учет неадиаба-тичности важен при расчете рациональной теплоизоляции массообменной аппаратуры. [c.104]

Скрытая теплота отходящих из колонны паров может быть использована не только для предвари тельного подогрева идущей на ректификацию жидкости (см. выше Непрерывно действующие ректификационные колонны ), но и на обогрев жидкости в колоннах. Для того чтобы такое использование тепла было возможно, необходимо, очевидно, чтобы отходяи ие из одной колонны пары имели температуру более высокую по сравнению с темпера1урой, до которой должна быть подогрета жидкость в другой колонне. Такое повыщение температуры отходящих паров достигается проведениелМ процесса ректификации в первой колонне при повышенном давлении. [c.124]

Существенное значение с точки зрения дальнейшего развития ректификационной техники имееет также вопрос об использовании тепла, содержащегося в отходящих из колонн продуктах, иначе сказать, вопрос о снижении расхода тепла на ректификацию. Уже в простейших непрерывно действующих установках теплота отходящих паров и жидкостей используется, как мы видели, для подогрева поступающей на ректификацию смеси. Это использование тепла происходит как при конденсации паров в дефлегматорах и конденсаторах, так и в специальных теплообменниках (рекуператорах), поставленных на пути вытекающих из колонн горячих жидкостей. Крупным шагом вперед с точки зрения использования тепла является введение в промышленности ректификационных установок, в которых теплота паров, отходящих из колонны, используется для подогрева жидкости в другой колонне. Необходимым условием такого использования является, как мы видели, проведение процесса в первой колонне при повышенном давлении (с целью повышения температуры паров). Эти установки, которые по аналогии с выпарными установками можно было бы назвать многокорпусными установками, дают значительную экономию греющего пара и снижают расход охлаждающей воды. [c.337]

Требования к температуре первичного теплоносителя изменяются в зависимости от выбранной системы выпарного элемента. Естественно, что чем выше степень обратимости теплообмена в обогреваемой части аппарата, тем ниже может быть температура теплоносителя при одной и той же поверхности теплопередачи. Обратимость процесса использования тепла в выпарнОхМ элементе возрастает по мере увеличения степени совмещения процессов выпаривания и ректификации. Наибольшей обратимостью обладает выпарной элемент совмещенного типа, в котором выпариваемый раствор изменяет свою температуру в максимальном диапазоне от до 2- Такой выпарной элемент допускает и соответствующее изменение температуры теплоносителя или использование низкопотенциального тепла на одном из участков аппарата. [c.52]

Значительные изменения в технологические схемы ректификационных аппаратов внесены в связи с уменьшением энергетических затрат на разделение. Уменьшение энергетических затрат при ректификации достигается путем рационального использования тепла конденсации орошения, за счет уменьшения не-равновесности встречных лотоков в сечении ввода питания и уменьшения потерь, обусловленных термодинамической необратимостью. Рассмотрим наиболее интересные решения, осуществленные в таких энергоемких процессах, как разделение воздуха и углеводородных газов. [c.22]

Здесь приведен лишь примерный перечень вопросов, который не может отразить специфику различных производств органического синтеза. В каждом конкретном случае могут возникнуть дополнительные проблемы, требующие проработки. Например, в производстве фталевого ангидрида экономически целесообразно использование тепла реакций. В аппаратах со стационарным слоем катализатора выделяюшееся тепло отводится расплавом солей. Пропуская его через котел-утилизатор, можно получить пар высокого давления, благодаря чему снижается себестоимость готового продукта. Использование тепла применяется во многих экзотермических процессах, проводимых при высокой температуре, в крупных агрегатах для дистилляции и ректификации смесей жидкостей. В таких агрегатах тепло конденсирующихся паров дистиллята используется для нагревания исходных жидких смесей, подаваемых в разделительные колонны. Примеры схем рекуперации тепла приведены, например, в работах автора - и других публикациях . [c.72]

Экстрактивная ректификация может рассматриваться как процесс, сочетающий особенности обычной перегонки и абсорбции с использованием селективного растворителя. Рис. 10 представляет собой упрощенную схему потока, показывающую обычную осуществляемую на практике экстрактивную ректификацию. Применяемый растворитель является менее летучим, чем разделяемые компоненты смеси он загружается в верхней части колонны экстрактивной ректификации с такой скоростью, чтобы концентрация растворителя в жидком потоке вниз от каждой тарелки была достаточно высока для увеличения относительной летучести компонентов, которые должны быть разделены до требуемой степени. Поток пара вверх обеспечивается таким же способом, как и при обычной ректификации, подводом тепла Qg к кипятильнику у основания экстракционной колонны. Жидкий поток вниз обеспечивается частично конденсацие флегмы легких дестиллатов в конденсаторе вверху экстрак+ ционной колонны, а частично — загрузкой растворителя, охлажденного ниже его точки кипения, в верхнюю часть абсорбционной секции экстракционной колонны. Растворитель отделяется от донного продукта обычной ректификацией в десорбционной колонне. [c.38]

Разработанный процесс получения ВХ сбалансированным метсь дом по ресурсопотреблению, энергоемкости и полезному использованию тепла имеет наиболее высокие показатели. Сравнивая расходные показатели по сырью (табл. I и 8), следует учитывать, что наряду с основным товарным продуктом - ВХ в кавдом производстве получают побснные товарные продукты (табл. 2 и 9). В разработанном процессе на I т ВХ образуется наибольшее количество пенных побочных товарных продуктов - перхлоруглеродов, количество которых может меняться в зависимости от спроса, причем оно может быть уменьшено почти в 2 раза. Это связано с тем, что на переработку подаются очень разбавленные отходы ДХЭ и при необходимости этот ДХЭ легко выделяется на стадии ректификации и возвращается в процесс. [c.21]