А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Умови - ректифікація
Умови ректифікації для цього випадку розрахувати вельми просто. В колону III вводять трої - ную суміш і отримують один компонент в головному продукті і два компоненти в кубовою продукті.
Всі умови ректифікації, завинятком флегмового числа, залишаються при цьому однаковими.
Це полегшує умови ректифікації, так як призводить до збільшення р-азності концентрацій (А) і температур (AT) на тарілках колони і дозволяє зменшити їх число. Разом з тим тепло - і масообмін привеликих різницях температур і концентрацій призводить до збільшення втрат від незворотності і до додаткової витрати енергії на поділ.
Найбільш сприятливі умови ректифікації в апаратах високого і середнього тиску повітря, в яких резерви флегмиможуть бути використані для ректифікації аргоно-кисневої фракції, а також в установках двох тисків повітря з поршневим детандером.
Найбільш значно погіршуються умови ректифікації в області високих тисків, близьких до критичного. У цьому випадку криварівноваги фаз стає пологою, так як величина коефіцієнта відносної летючості наближається до еденице.
Найбільш значно погіршуються умови ректифікації в області високих тисків, близьких до критичного. У цьому випадку крива рівноваги фазстає пологою, так як величина коефіцієнта відносної летючості наближається до одиниці.
Відбір аргоновому фракції покращує умови ректифікації у верхній колоні і дозволяє отримати чисті N2 і О2 при тому ж числі ректифікаційних тарілок.
У табл. 3наведені умови ректифікації ароматичного екстракту при атмосферному тиску, а в табл 4 - вуглеводневий склад сировини та отриманих продуктів.
Залежність температури кипіння парафінових або нафтенових вуглеводнів, що утворюють Азеотропна суміші з бензолом,толуолом і ароматичними вуглеводнями С8 від змісту ароматичного вуглеводню в азеотропної суміші. При виділенні цільової фракції необхідно підібрати умови ректифікації.
При виділенні цільової фракції необхідно підібрати умови ректифікації.
Безперервний режим роботи має ту перевагу, що умови ректифікації залишаються постійними. Крім того, тут є можливість в якості дістіллат або кубового відходу отримувати як окремі компоненти, так і декілька компонентів разом. Якщо потрібноотримати х фракцій, то для здійснення поділу необхідно мати ж - 1 колон.
За допомогою діаграми рівноваги пар - рідина визначимо умови ректифікації, як це описано в разд.
Разом з тим, підвищення тиску найчастіше погіршує умови ректифікації,так як крива рівноваги фаз стає більш пологою і зростають необхідне число тарілок і кратність зрошення. У межі, при тиску, близькому до критичного, поділ стає неможливим. Тому можливість підвищення тиску обмежується умовамиректифікації, а можливість пониження тиску температурою конденсації верхнього продукту.
З /С8 і розраховують число теоретичних тарілок і умови ректифікації, після чого беруть середнє значення з двох отриманих величин.
Додавання третьогокомпонента може змінити относитель ную летючість і поліпшити умови ректифікації.
Pаспределеніе основних компонентів повітря у верхній колоні установки високого тиску. 1 - азот. 2 - кисень. 3 - аргон. Аргон фракцію відбирають з зон підвищеної концентраціїаргону; це покращує умови ректифікації у верхній колоні і дозволяє отримати чисті азот і кисень при тому ж числі тарі - ок. Для зручності переробки аргоновому фракції і досягнення високого ступеня вилучення аргону необхідно, щоб аргонная фракція містиламінімальна кількість азоту і максимальне аргону.
Pасположеніе двухслівних тарілок жолобчастого типу з центральним і бічним сливами. При подачі зрошення в середині секції поліпшується з'їм тепла, зменшуються розміри колони і поліпшуються умови ректифікації. Знижньої тарілки концентраційної частини колони залишок стікає на верхню тарілку отгонной частини колони по трубопроводу.
У всіх випадках використання охолоджувачів азоту і рідини випарника дозволяє, зменшуючи випаровування при дроселюванні, поліпшити умовиректифікації в основний і аргонної колонах.
Цей метод, застосовний також і до багатокомпонентних сумішей, дозволяє за допомогою номограми швидко і надійно визначати умови ректифікації. Як уже згадувалося, було введено поняття полюсное відстань (див. рис. 58) дляхарактеристики періодичної ректифікації і був визначений нахил ряду кривих розгонки при різних умовах досвіду.
Якщо здійснити введення кубової рідини в таке перетин колони, де склад стікаючої рідини збігається зі складом кубової рідини, товиявляється, що необхідні умови нормальної ректифікації не дотримуються.
При розрахунку інших схем встановлювалося кількість відібраного повітря (схема 2) або рідини випарника (схеми 3 і 4) таким чином, щоб умови ректифікації у верхній колоніповітророздільних апарату наближалися до тих умов, які характерні для верхньої колони апарату, що працює при відборі 15% азоту, що характеризується збігом загального числа теоретичних ректифікаційних тарілок у верхній колоні у всіхрозглянутих випадках. Така методика розрахунку є наближеною, хоча в принципі & на правильно відображає можливості, характерні для розглянутих схем. Наближений характер розрахунків обумовлений Тгйавним чином тим, що в них повітря розглядається якбінарна суміш азоту і кисню без урахування аргону.
Відомо[2], Що парафінові вуглеводні від гексапа до ундекана утворюють Азеотропна суміші з оцтовою кислотою, внаслідок чого значно змінюються відносні летючості компонентів і умовиректифікації утворених продуктів.
Продукти гідрокрекінгу вакуумного дистиляту сірчистої нафти. Включення гідрокрекінгу в схеми переробки нафти забезпечує гнучкість експлуатації підприємств. Змінюючи технологічний режим процесу і умови ректифікаціїрідких продуктів, можна на одній і тій же установці отримувати будь-який з перерахованих продуктів: бензин, реактивне або дизельне паливо. Перехід з одного варіанта на інший здійснюють зміною температури в реакторах, а також зміною режиму та напрямки потоківв блоці розгонки продуктів гідрокрекінгу.
Включення гідрокрекінгу в схеми переробки нафти забезпечує гнучкість експлуатації підприємств. Змінюючи технологічний режим процесу і умови ректифікації рідких продуктів, можна на одній і тій же установціотримувати будь-який з перерахованих продуктів: бензин, реактивне або дизельне паливо.
Умови перегонки зразків нафтопродуктів на лабораторних колонах. У табл. 6.7 наведені короткі характеристики цих колон та умови ректифікації нафтопродуктів при зняттікривих НТК.
Доцільність подальшого збільшення флегмового числа слід перевіряти у кожному окремому випадку. Необхідно лише мати на увазі, що чим менше дотримуються необхідні умови ректифікації, тим більше буде обсяг проміжної (нецільової)фракції.
Частинки коксу, захоплюються потоком нафти в місцях підвищених швидкостей потоку, викликають ерозію металу; остання особливо інтенсивна в місцях вигинів і на внутрішній поверхні трубопроводів. Потрапляючи в ректифікаційні колони, кокс залишається на тарілкахі днищах, погіршуючи умови ректифікації. Поступаючи з рідкими продуктами в прийомні трубопроводи перекачувальних насосів, кокс забиває сітки, викликаючи часті перемикання їх на чистку, що знижує коефіцієнт використання устаткування. Смолисті речовини, залишаючись внафтопродуктах, погіршують їхні експлуатаційні властивості, викликаючи нагар в камерах згоряння і пригар поршневих кілець, закупорку паливопроводів, фільтрів та форсунок двигунів внутрішнього згоряння. Це призводить до порушення теплового режиму роботи двигуна, зниження йогопотужності і підвищеного зносу.
До цих пір ми розглядали, головним чином, графічні і графоаналитические методи визначення числа теоретичних ступенів, так як вони більш наочно передають поняття ступені поділу. Поряд з цим розробленічисленні методи і рівняння, що дозволяють чисто розрахунковим шляхом визначити умови ректифікації для заданого ступеня поділу.
Щоб уникнути подібного перевитрати енергії, доцільно подавати регенеруючий газ в блок очищення за допомогою газодувки,стискаючою частина зворотного потоку від тиску 0005 МПа до 0025 - 003 МПа. При цьому витрата енергії зросте лише на 2 5 - 4 5%, покращаться умови ректифікації і знизиться витрата газу на регенерацію.
При розгляді даних, що відносяться до сумішей з великим вмістом аргону (див. табл. 1 досліди 4 - 7), можна бачити, що майже однакове розділову дія досягається при значно відрізняються один від одного флегма-вих числах: у разі сирого аргону (досліди 6 і 7) флегмовое число складало близько 12 а в разі суміші з 51% аргону - близько 16 - 19 тобто майже в 1 5 рази вище. Це пояснюється вмістом в сирому аргоні значної кількості азоту (13 - 14%), що володіє істотно більшою відносною летючістю, що полегшує умови ректифікації.
При цьому слід прагнути до того, щоб направити можливо більшу частку рідини в конденсатор аргонної колони з метою поліпшення умов ректифікації в ній і, отже, зменшення вмісту кисню в аргоні. Однак існує межа, після якої збільшення частки рідини, що спрямовується в аргоні колону, приводить до зменшення виходу аргону і погіршення його складу, так як зменшення кількості рідини подається через вентиль 8 (рис. 214), з певного моменту починає погіршувати умови ректифікації у верхній колоні . Втрати аргону з киснем і азотом зростають, а зміст аргону у фракції зменшується, що призводить до зниження коефіцієнта вилучення.
Pектіфікаціонние колони крекінг-установок відрізняються від колон установок первинної перегонки тим, що працюють при високому тиску. Підвищений тиск в колонах сприяє зменшенню їх розмірів, забезпечує подачу крекінг-газу на подальшу переробку без додаткового стиснення. Однак через підвищеного тиску погіршуються умови ректифікації. Ще одна відмінність полягає у відсутності отгонной секції, тобто тарілок, розташованих нижче введення сировини. У них немає необхідності, так як продукт, виведений з низу колон, надходить на крекінг.
При цьому порівнювали хід кривої розгонки і робили якісний висновок, наприклад про те, що розділяє здатність залежить від навантаження і висоти колони. Більш точні результати одержують при визначенні якої фізичної характеристики дістіллат, наприклад показника заломлення, і нанесенні його додатково в залежності від відігнаного кількості. Одна лише температура кипіння не є однозначним критерієм ступеня чистоти речовини. Ці методи цілком придатні для порівняння різних колон, але вони не дають можливості заздалегідь розраховувати ефективність колони і умови ректифікації, необхідні для здійснення певного процесу поділу.
Всі умови ректифікації, завинятком флегмового числа, залишаються при цьому однаковими.
Це полегшує умови ректифікації, так як призводить до збільшення р-азності концентрацій (А) і температур (AT) на тарілках колони і дозволяє зменшити їх число. Разом з тим тепло - і масообмін привеликих різницях температур і концентрацій призводить до збільшення втрат від незворотності і до додаткової витрати енергії на поділ.
Найбільш сприятливі умови ректифікації в апаратах високого і середнього тиску повітря, в яких резерви флегмиможуть бути використані для ректифікації аргоно-кисневої фракції, а також в установках двох тисків повітря з поршневим детандером.
Найбільш значно погіршуються умови ректифікації в області високих тисків, близьких до критичного. У цьому випадку криварівноваги фаз стає пологою, так як величина коефіцієнта відносної летючості наближається до еденице.
Найбільш значно погіршуються умови ректифікації в області високих тисків, близьких до критичного. У цьому випадку крива рівноваги фазстає пологою, так як величина коефіцієнта відносної летючості наближається до одиниці.
Відбір аргоновому фракції покращує умови ректифікації у верхній колоні і дозволяє отримати чисті N2 і О2 при тому ж числі ректифікаційних тарілок.
У табл. 3наведені умови ректифікації ароматичного екстракту при атмосферному тиску, а в табл 4 - вуглеводневий склад сировини та отриманих продуктів.
Залежність температури кипіння парафінових або нафтенових вуглеводнів, що утворюють Азеотропна суміші з бензолом,толуолом і ароматичними вуглеводнями С8 від змісту ароматичного вуглеводню в азеотропної суміші. При виділенні цільової фракції необхідно підібрати умови ректифікації.
При виділенні цільової фракції необхідно підібрати умови ректифікації.
Безперервний режим роботи має ту перевагу, що умови ректифікації залишаються постійними. Крім того, тут є можливість в якості дістіллат або кубового відходу отримувати як окремі компоненти, так і декілька компонентів разом. Якщо потрібноотримати х фракцій, то для здійснення поділу необхідно мати ж - 1 колон.
За допомогою діаграми рівноваги пар - рідина визначимо умови ректифікації, як це описано в разд.
Разом з тим, підвищення тиску найчастіше погіршує умови ректифікації,так як крива рівноваги фаз стає більш пологою і зростають необхідне число тарілок і кратність зрошення. У межі, при тиску, близькому до критичного, поділ стає неможливим. Тому можливість підвищення тиску обмежується умовамиректифікації, а можливість пониження тиску температурою конденсації верхнього продукту.
З /С8 і розраховують число теоретичних тарілок і умови ректифікації, після чого беруть середнє значення з двох отриманих величин.
Додавання третьогокомпонента може змінити относитель ную летючість і поліпшити умови ректифікації.
Pаспределеніе основних компонентів повітря у верхній колоні установки високого тиску. 1 - азот. 2 - кисень. 3 - аргон. Аргон фракцію відбирають з зон підвищеної концентраціїаргону; це покращує умови ректифікації у верхній колоні і дозволяє отримати чисті азот і кисень при тому ж числі тарі - ок. Для зручності переробки аргоновому фракції і досягнення високого ступеня вилучення аргону необхідно, щоб аргонная фракція містиламінімальна кількість азоту і максимальне аргону.
Pасположеніе двухслівних тарілок жолобчастого типу з центральним і бічним сливами. При подачі зрошення в середині секції поліпшується з'їм тепла, зменшуються розміри колони і поліпшуються умови ректифікації. Знижньої тарілки концентраційної частини колони залишок стікає на верхню тарілку отгонной частини колони по трубопроводу.
У всіх випадках використання охолоджувачів азоту і рідини випарника дозволяє, зменшуючи випаровування при дроселюванні, поліпшити умовиректифікації в основний і аргонної колонах.
Цей метод, застосовний також і до багатокомпонентних сумішей, дозволяє за допомогою номограми швидко і надійно визначати умови ректифікації. Як уже згадувалося, було введено поняття полюсное відстань (див. рис. 58) дляхарактеристики періодичної ректифікації і був визначений нахил ряду кривих розгонки при різних умовах досвіду.
Якщо здійснити введення кубової рідини в таке перетин колони, де склад стікаючої рідини збігається зі складом кубової рідини, товиявляється, що необхідні умови нормальної ректифікації не дотримуються.
При розрахунку інших схем встановлювалося кількість відібраного повітря (схема 2) або рідини випарника (схеми 3 і 4) таким чином, щоб умови ректифікації у верхній колоніповітророздільних апарату наближалися до тих умов, які характерні для верхньої колони апарату, що працює при відборі 15% азоту, що характеризується збігом загального числа теоретичних ректифікаційних тарілок у верхній колоні у всіхрозглянутих випадках. Така методика розрахунку є наближеною, хоча в принципі & на правильно відображає можливості, характерні для розглянутих схем. Наближений характер розрахунків обумовлений Тгйавним чином тим, що в них повітря розглядається якбінарна суміш азоту і кисню без урахування аргону.
Відомо[2], Що парафінові вуглеводні від гексапа до ундекана утворюють Азеотропна суміші з оцтовою кислотою, внаслідок чого значно змінюються відносні летючості компонентів і умовиректифікації утворених продуктів.
Продукти гідрокрекінгу вакуумного дистиляту сірчистої нафти. Включення гідрокрекінгу в схеми переробки нафти забезпечує гнучкість експлуатації підприємств. Змінюючи технологічний режим процесу і умови ректифікаціїрідких продуктів, можна на одній і тій же установці отримувати будь-який з перерахованих продуктів: бензин, реактивне або дизельне паливо. Перехід з одного варіанта на інший здійснюють зміною температури в реакторах, а також зміною режиму та напрямки потоківв блоці розгонки продуктів гідрокрекінгу.
Включення гідрокрекінгу в схеми переробки нафти забезпечує гнучкість експлуатації підприємств. Змінюючи технологічний режим процесу і умови ректифікації рідких продуктів, можна на одній і тій же установціотримувати будь-який з перерахованих продуктів: бензин, реактивне або дизельне паливо.
Умови перегонки зразків нафтопродуктів на лабораторних колонах. У табл. 6.7 наведені короткі характеристики цих колон та умови ректифікації нафтопродуктів при зняттікривих НТК.
Доцільність подальшого збільшення флегмового числа слід перевіряти у кожному окремому випадку. Необхідно лише мати на увазі, що чим менше дотримуються необхідні умови ректифікації, тим більше буде обсяг проміжної (нецільової)фракції.
Частинки коксу, захоплюються потоком нафти в місцях підвищених швидкостей потоку, викликають ерозію металу; остання особливо інтенсивна в місцях вигинів і на внутрішній поверхні трубопроводів. Потрапляючи в ректифікаційні колони, кокс залишається на тарілкахі днищах, погіршуючи умови ректифікації. Поступаючи з рідкими продуктами в прийомні трубопроводи перекачувальних насосів, кокс забиває сітки, викликаючи часті перемикання їх на чистку, що знижує коефіцієнт використання устаткування. Смолисті речовини, залишаючись внафтопродуктах, погіршують їхні експлуатаційні властивості, викликаючи нагар в камерах згоряння і пригар поршневих кілець, закупорку паливопроводів, фільтрів та форсунок двигунів внутрішнього згоряння. Це призводить до порушення теплового режиму роботи двигуна, зниження йогопотужності і підвищеного зносу.
До цих пір ми розглядали, головним чином, графічні і графоаналитические методи визначення числа теоретичних ступенів, так як вони більш наочно передають поняття ступені поділу. Поряд з цим розробленічисленні методи і рівняння, що дозволяють чисто розрахунковим шляхом визначити умови ректифікації для заданого ступеня поділу.
Щоб уникнути подібного перевитрати енергії, доцільно подавати регенеруючий газ в блок очищення за допомогою газодувки,стискаючою частина зворотного потоку від тиску 0005 МПа до 0025 - 003 МПа. При цьому витрата енергії зросте лише на 2 5 - 4 5%, покращаться умови ректифікації і знизиться витрата газу на регенерацію.
При розгляді даних, що відносяться до сумішей з великим вмістом аргону (див. табл. 1 досліди 4 - 7), можна бачити, що майже однакове розділову дія досягається при значно відрізняються один від одного флегма-вих числах: у разі сирого аргону (досліди 6 і 7) флегмовое число складало близько 12 а в разі суміші з 51% аргону - близько 16 - 19 тобто майже в 1 5 рази вище. Це пояснюється вмістом в сирому аргоні значної кількості азоту (13 - 14%), що володіє істотно більшою відносною летючістю, що полегшує умови ректифікації.
При цьому слід прагнути до того, щоб направити можливо більшу частку рідини в конденсатор аргонної колони з метою поліпшення умов ректифікації в ній і, отже, зменшення вмісту кисню в аргоні. Однак існує межа, після якої збільшення частки рідини, що спрямовується в аргоні колону, приводить до зменшення виходу аргону і погіршення його складу, так як зменшення кількості рідини подається через вентиль 8 (рис. 214), з певного моменту починає погіршувати умови ректифікації у верхній колоні . Втрати аргону з киснем і азотом зростають, а зміст аргону у фракції зменшується, що призводить до зниження коефіцієнта вилучення.
Pектіфікаціонние колони крекінг-установок відрізняються від колон установок первинної перегонки тим, що працюють при високому тиску. Підвищений тиск в колонах сприяє зменшенню їх розмірів, забезпечує подачу крекінг-газу на подальшу переробку без додаткового стиснення. Однак через підвищеного тиску погіршуються умови ректифікації. Ще одна відмінність полягає у відсутності отгонной секції, тобто тарілок, розташованих нижче введення сировини. У них немає необхідності, так як продукт, виведений з низу колон, надходить на крекінг.
При цьому порівнювали хід кривої розгонки і робили якісний висновок, наприклад про те, що розділяє здатність залежить від навантаження і висоти колони. Більш точні результати одержують при визначенні якої фізичної характеристики дістіллат, наприклад показника заломлення, і нанесенні його додатково в залежності від відігнаного кількості. Одна лише температура кипіння не є однозначним критерієм ступеня чистоти речовини. Ці методи цілком придатні для порівняння різних колон, але вони не дають можливості заздалегідь розраховувати ефективність колони і умови ректифікації, необхідні для здійснення певного процесу поділу.