Главная -> Словарь

Испарения конденсации

Оформление реакционного узла для жидкофазного гидрирования сильно зависит от экзотермичности реакции и способа отвода тепла. Только в редких случаях тепловыделение настолько мало, что реакцию можно осуществить без охлаждения . В случае гидрирования летучих веществ иногда отводят тепло за счет испарения компонентов смеси, которые конденсируют и возвращают в реактор. Наиболее часто для процессов с дисперги-рованным и суспендированным катализатором осуществляют принудительное охлаждение при помощи внутренних или выносных холодильников, когда при подходящей температуре используют тепло реакции для получения пара. Теплоотвод затруднен для процессов со стационарным катализатором; тогда чаще всего ведут ступенчатое охлаждение смеси.

а) мольные теплоты испарения компонентов одинаковы, поэтому каждый килограмм-моль пара при конденсации испаряет такое же количество жидкости и, следовательно, количество пара, движущегося в аппарате снизу вверх, одинаково в любом сечении аппарата;

В заключение следует отметить, что расчеты колонн можно проводить по энтальпииной диаграмме и на основе уравнения движущей силы, выражаемой как разность химических потенциалов. Появившиеся в последнее время работы показывают, что эти схемы не приводят к существенному уточнению расчета, трудоемкость расчетной операции значительно возрастает. Например, число тарелок, рассчи- . тайное по диаграмме у — х, для разделения смеси вода — уксусная кислота методом ректификации отличалось от числа тарелок, подсчитанных по диаграмме энтальпий на 2 тарелки. Известно, что система вода — СН3СООН характеризуется большим различием между мольными теплотами испарения компонентов.

Здесь X,- — теплоты испарения компонентов.

где С„ и С„ — средние теплоемкости в интервале температур от 0 до t соответственно НКК и ВКК, кДж/; 1а и lw — скрытые теплоты испарения компонентов, кДж/кг; Л и Я — энтальпии тех же компонентов соответственно в жидкой и паровой фазах, кДж/кг.

где la и lw — соответственно скрытые теплоты испарения компонентов в ккал/кГ;

где Г! и г2 — теплоты испарения компонентов в чистом " виде, кДж/кмоль; х.{ и *2.— мольные доли .компонентов в жидкой смеси в начале 'испарения; сп — средняя теплоемкость паров смеси при температуре /2; Г2 — TI — температурный интервал, в котором происходит испарение; AhCM — теплота смешения жидких компонентов при температуре Т\.

В соответствии с основными направлениями работ БашНИИНП представленные в настоящем сборнике статьи отражают результаты исследования состава и структуры продуктов при проведении ректификации нефтей, при получении нефтяных коксов и битумов. В свете задачи всемерного углубления переработки нефти актуальными являются вопросы, рассматриваемые в статьях, посвященных ректификации: создание лабораторного аппарата для получения высококипящих дистиллятов, изучение закономерностей испарения компонентов при глубоковакуумной перегонке, изучение продуктов фракционирования нефти в сверхкритических условиях,т.е. методом, отличным от обычной ректификации. Для получения качественного нефтяного кокса, особенно кокса специальной структуры, большое значение имеет как качество сырья, так и условия коксования. Изучению закономерностей влияния качества сырья, условий термообработки, образования и развития мезофазных превращений посвящен ряд статей сборника. Не менее важной является задача оценки качества полученного кокса. В первую очередь это касается всесторонней оценки структуры кокса, выбора параметров, определяющих пригодность кокса для последующего квалифицированного его использования,а также оценка содержания вредных примесей в нем. Этому вопросу посвящены статьи по рентгеноструктурному исследованию коксов и спектральному определению содержания "мешающих" примесей различных элементов. На качество битумов большое влияние оказывает его химический состав, в т.ч. количество и типы гетероатомных соединений, а одним из важных показателей качества дорожных битумов является его сцеп-

Аналогичные эксперименты по изучению кинетики испарения компонентов и термической устойчивости модельных и реальных нефтяных дисперсных систем были проведены с помощью термогравиметрического метода. Выбор этого метода был обоснован сравнительной быстротой проведения термического анализа в отличие от традиционных способов перегонки, возможностью получения информации по нескольким параметрам одновременно в течение одного эксперимента. Задачей исследования являлось выяснение принципиальной возможности применения термогравиметрического метода для подобных исследований и определения с помощью этого метода аномалий в состоянии нефтяных дисперсных систем и физико-химических процессов, происходящих в исследуемых системах при их нагревании по заданной программе, температур начала превращений в системах, максимальной скорости и прекращения этих превращений, при одновременном выявлении изменения массы исследуемого образца в данном термическом процессе.

В табл. 8.11 представлены результаты перегонки смеси конденсата ГК-16 с 10% мае. филипповской нефти оторочки в присутствии смолы пиролиза. Как видно, суммарный выход светлых фракций практически не изменяется при увеличении концентрации смолы пиролиза в сырьевой смеси. Однако происходит некоторое перераспределение значений выходов различных фракций. Наибольший эффект перераспределения наблюдается для фракций н.к. -85°С и 85- 180°С. Так, введение в сырьевую композицию 1 % мае. смолы пиролиза приводит к увеличению выхода фракции н.к. -85°С почти вдвое, при одновременном понижении выхода фракции 85- 180°С. При малых концентрациях смолы пиролиза наблюдается некоторое повышение выхода фракции 220-350°С, по-видимому, за счет тормозящего действия смолы на процесс испарения компонентов сырьевой смеси.

Практическое постоянство температур сырьевой смеси во время отбора отдельных фракций позволяет предположить отличие механизма действия поверхностно-активного вещества от нативных нефтепродуктов. По-видимому, введение в систему ПАВ приводит к сложным сорбционно-десорбционным процессам в системе и, как следствие, к формированию в ней агрегативных комбинаций с постоянно изменяющимися размерами центрального ядра и периферийного сорбционно-сольватного слоя. Подобные превращения оказывают влияние на процесс испарения компонентов сырьевой композиции и в этой связи способствуют изменению выхода дистиллятных фракций.

Теплообмен в реакторном блоке осуществляется при наличии двухфазной среды , агрессивных компонентов , относительно высоких температур и давлений . В этих условиях следует учитывать: конструкцию аппарата; зависимость степени испарения от температуры; обвяЕку теплообменников трубопроводами; оптимальные скорости потоков в трубном и межтрубном пространствах теплообменника.

Существует довольно много методов расчета процесса абсорбции углеводородных газов. Все их можно разделить на приближенные и более точные. Приближенные методы обычно не учитывают изменения массовых потоков газа и абсорбента по высоте колонны и дают возможность с той или иной точностью при заданных параметрах определить составы и количества конечных продуктов процесса. Точные методы, внедрение которых стало возможно в результате широкого применения ЭВМ, основаны на потарелоч-ных расчетах с применением уравнений материального и теплового балансов, т. е. практически на расчетах процесса однократного испарения — конденсации на каждой тарелке.

гипотетическом способе вывода процесса на установившийся режим. Для расчета применяют метод встречной релаксации, основа которого — расчет однократного равновесного испарения на каждой ступени разделения.

Расчет сверху вниз ведут аналогично. Из всех приходящих на каждую тарелку потоков определяют количество и состав питания F* и с*/ и рассчитывают процесс его однократного испарения . Из расчета ОК — ОИ с применением теплового баланса находят покидающие тарелку потоки и их температуру. Жидкость с вышележащей тарелки _входит в состав питания нижележащей.

Полнота использования азотной кислоты в этом процессе зависит от эффективности испарения, конденсации и рециркуляции реагентов. Если применяют нитрующие смеси, то практически используется вся азотная кислота. Общая концентрация остаточных кислот не должна быть ниже 76%, так как при более низкой их концентрации интенсивно протекает коррозия стальной аппаратуры.

Теплообменные аппараты являются составной частью практически всех технологических установок на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах. Их стоимость составляет в среднем 15% от общей стоимости оборудования технологических установок. Тепло-обменные аппараты используют для нагрева, испарения, конденсации, охлаждения, кристаллизации, плавления и затвердевания участвующих в процессе продуктов, а также как парогенераторы или котлы-утилизаторы.

В качестве абсорбента рекомендуется применять жидкости, обладающие сравнительно низким молекулярным весом и достаточно высокой плотностью. Явление абсорбции сопровождается выделением. . тепла, количество которого принимают равным скрытой теплоте испарения абсорбированных углеводородов.

3. Теплоемкость идеальных газов ср является функцией только температуры и не зависит от давления. Теплоемкость реальных газов, в частности нефтепродуктов, с повышением давления возрастает. Энтальпия паров нефтепродуктов с повышением давления, наоборот, понижается, так как при этом снижается скрытая теплота испарения г, т. е.:

Общий вид энтальпийной диаграммы представлен на рис. XIII-7. Верхняя кривая дает зависимость энтальпии паров от их состава, а нижняя — энтальпии жидкости от ее состава. Равновесные составы х1 и yt на энтальпийной диаграмме, отвечающие температуре системы tlt представлены точками А1 и Аь, а прямая А^А-а, соединяющая эти точки, называется конодой. На графиках изотерм коноды располагаются горизонтально, а на энтальпийной диаграмме — наклонно под разными углами к оси абсцисс. Поэтому для удобства построений энтальпийную диаграмму обычно совмещают с графиком изобарных температурных кривых. Вертикальный отрезок между кривыми энтальпий паровой и жидкой фаз равен i"—if, т. е. скрытой теплоте испарения .

Процесс частичного испарения исходной смеси, проводимый с целью получения одного из продуктов, обогащенного НКК , называется перегонкой . Различают постепенное, однократное и многократное испарение смесей.

ного испарения осуществляют так, что образовавшаяся в процессе испарения паровая фаза непрерывно удаляется из системы в момент ее образования. При этом принимают, что сосуществующие в системе фазы находятся в состоянии равновесия.