Главная -> Словарь

Парожидком состоянии

Схема установки приведена на рисунке 2.1. Она состоит из следующих основных узлов: реактора окисления, системы конденсации и улавливания парогазовых продуктов реакции и растворителя, системы контроля и регулирования температуры. В качестве реактора используется стеклянный цилиндрический сосуд ёмкостью 500 мл, снабжённый пробоотборником , газоподводящей трубкой , внутренним холодильником , холодильником-конденсатором и турбинной мешалкой . Мешалка приводится в действие электромотором , соединённым с ЛАТРом . Для улучшения перемешивания реактор снабж:ён отражательными перегородками. Обогрев реактора осуществляется с помощью нихромовой спирали , напряжение на которой регулируется ЛАТРом . Постоянство температуры поддерживают с точностью ± 0,5°С контактным термометром управляющим электронным реле , которое периодически включает и выключает ЛАТР . Внутренний холодильник используют для поддержания постоянства температуры при значительном экзотермическом эффекте реакции.

2. Нагревание кокса осуществляется косвенным путем через стенку в восстановительной среде и температуре в слое 1050-1150°С.Удаление парогазовых продуктов из печи происходит из ее нижней наиболее нагретой части с пиролизом летучих веществ на поверхности кокса.

верхний отбор парогазовых продуктов прокалки ;

При измельчении углей повышается вязкость их пластической массы и понижается спекаемость . Это обусловлено увеличением поверхности спекания, усилением эвакуации парогазовых продуктов из зерен и снижением количества жидкой фазы, перераспределением угольного материала по классам крупности в связи с изменением петрографического состава и строения угольных зерен, а также увеличением расстояния между частицами угля в загрузке.

Увеличение плотности угольной шихты только регулированием степени ее измельчения и рабочей влажности может увеличить производительность коксовых печей. Так, увеличение плотности насыпной массы от 0,725 до 0,735 кг/м3 может увеличить выработку кокса на четырехбатарейном блоке печей с полезным объемом 21,6м3 при выходе валового кокса 78,15% на 20 тыс.т кокса в год. Увеличение плотности насыпной массы шихты положительно сказывается и на прочности кокса. Уплотнение загрузки приводит к более тесному контакту угольных зерен, что улучшает условия спекания и увеличивает прочность кусков кокса. Отмечается, что при этом уменьшаются пористость кокса и его реакционная способность. Кроме того, уменьшаются вертикальная усадка угольной загрузки, а значит, степень пиролиза парогазовых продуктов в подсводовом пространстве камеры коксования, уменьшение отложения графита на своде камеры повышает выход и улучшает качество химических продуктов коксования.

Интенсивное образование парогазовых продуктов при термодеструкции каменных углей отмечается при 400-500°С, которые превышают температуру начала формирования пластического состояния, а применительно к слоевому коксованию — температуру начала образования пластического слоя. Сам пластический слой оказывает значительное сопротивление движению парогазовых продуктов - от 10 до 120 кПа, т.е. намного больше, чем сопротивление полукокса и кокса, которые обладают значительной газопроницаемостью вследствие наличия пор и трещин. Парогазовая смесь разделяется пластическим слоем в коксовой камере на два пото-

Поскольку в начальной стадии пластического состояния образуется небольшое количество летучих веществ, можно ожидать, что большая часть парогазовых продуктов коксования движется на "горячую" сторону, что и подтверждается результатами эксперимента и расчетов. Однако соотношение парогазовых продуктов, составляющих оба потока, в ходе коксования изменяется, поскольку изменяются скорость нагревания загрузки, толщина пластического слоя и слоев полукокса и кокса, т.е. изменяется как количество выделяющихся парогазовых продуктов, так и распределение сопротивления в системе, включающей пластический слой и массу по обе его стороны.

Большое значение имеет также пиролиз, протекающий в подсводовом пространстве коксовых камер. При недостаточной полноте загрузки камеры подсводовое пространство увеличивается, и перегревается верх коксового "пирога", в результате происходит излишний пиролиз парогазовых продуктов. В смоле снижается содержание фенолов, возрастает выход конденсированных ароматических соединений с высокой молекулярной массой и температурой кипения, увеличивается плотность смолы, уменьшается содержание в ней ценных компонентов: легких и средних фракций, гомологов нафталина и др. В составе бензольных углеводородов уменьшается количество толуола, за счет взаимодействия аммиака с коксом в газе увеличивается количество HCN, т.е. в целом ценность химических продуктов снижается.

В процессе эксплуатации кладка различных конструктивных элементов коксовой батареи подвергается разрушающему воздействию высоких температур, достигающих в отопительной системе 1410 — 1450°С, а в устройствах для отвода продуктов сгорания минимум 300°С. Кроме того, кладка подвергается истиранию коксом при его выдаче, резким колебаниям температур при загрузке влажной угольной шихты, разъедающему воздействию парогазовых продуктов коксования.

Арматура для отвода парогазовых продуктов коксования из печи предназначена для первичного охлаждения и разделения парогазовых продуктов коксования. В состав ее входят стояки с клапанными коробками, газосборники, перекидные газопроводы, прямой газопровод; аммиакопроводы. Парогазовые продукты при 700-800°С отводятся из камеры коксования через стояки - стальные трубы, футерованные шамотным кирпичом или огнеупорным бетоном и установленные на газоот-водящих люках с машинной и коксовой сторон коксовых камер или только на машинной.

Ряс.4.24. Расположение арматуры для отвода парогазовых продуктов из камеры коксования: 1- прямой газопровод; 2- переточный ящик; 3- газосбсрник; 4 — стояк; 5 - аммиакопровод; 6 - перекидной газопровод; 7 - профиль бункеров загрузочного вагона

Из колонны 2 снизу частично отбензиненная нефть забирается насосом / и подается в змеевик трубчатой печи 6. Нагретая в змеевиках печи нефть поступает в парожидком состоянии в основную ректификационную колонну 14. Часть же нефти после печи возвращается как рециркулят, или «горячая струя», на одну из нижних тарелок колонны 2.

Раствор депарафинированного масла подается насосом / через теплообменники 4, 5 и паровой подогреватель 8 в колонну 10. Здесь пары растворителя отделяются от жидкости и уходят из колонны; далее пары растворителя конденсируются в межтрубном пространстве теплообменника 4 и в аппарате воздушного охлаждения 3. По выходе из водяного холодильника 2 конденсат поступает в приемник сухого растворителя . Отводимая с низа колонны 10 жидкость насосом 11 подается через трубное пространство парового подогревателя 12 в колонну 9, в которой поддерживается давление 0,20—0,35 МПа. Пары растворителя, выходящие из колонны 9, охлаждаются и конденсируются в теплообменнике 5 и аппарате 7. Конденсат, пройдя водяной холодильник 6, собирается также в приемнике сухого растворителя. Остаток с низа колонны 9, пройдя за счет перепада давления клапан и трубное пространство парового подогревателя 14, поступает в парожидком состоянии в колонну 15. Пары из колонны 15 объединяются с парами, выходящими из колонны 10.

Из колонны 2 снизу частично отбензиненная нефть забирается насосом / и подается в змеевик трубчатой печи 6. Нагретая в змеевиках печи нефть поступает в парожидком состоянии в основную ректификационную колонну 14. Часть же нефти после печи возвращается как рециркулят, или «горячая струя», на одну из нижних тарелок колонны 2.

Раствор депарафинированного масла подается насосом 1 через теплообменники 4, 5 и паровой подогреватель 8 в колонну 10. Здесь пары растворителя отделяются от жидкости и уходят из колонны; далее пары растворителя конденсируются в межтрубном пространстве теплообменника 4 и в аппарате воздушного охлаждения 3. По выходе из водяного холодильника 2 конденсат поступает в приемник сухого растворителя . Отводимая с низа колонны 10 жидкость насосом 11 подается через трубное пространство парового подогревателя 12 в колонну 9, в которой поддерживается давление 0,20—0,35 МПа. Пары растворителя, выходящие из колонны 9, охлаждаются и конденсируются в теплообменнике 5 и аппарате 7. Конденсат, пройдя водяной холодильник 6, собирается также в приемнике сухого растворителя. Остаток с низа колонны 9, пройдя за счет перепада давления клапан и трубное пространство парового подогревателя 14, поступает в парожидком состоянии в колонну 15. Пары из колонны 15 объединяются с парами, выходящими из колонны 10.

Мазут снизу атмосферной колонны /, в этом случае без охлаждения, догре-вается в печи 3 и в парожидком состоянии поступает в эвапорационное пространство вакуумной колонны 2. Пониженное давление в колонне поддерживается за счет откачки из системы насосом 7 смеси неконденсируемых газов VI . В остальном процесс ректификации в вакуумной колонне аналогичен описанному выше в сложной атмосферной колонне.

Если в колоннах подвергаются ректификации более легкие нефтепродукты , температуры термической деструкции которых выше, чем у нефти , а температура испарения значительно ниже, то внизу таких колонн дополнительный тепловой поток можно подвести с помощью кипятильников , обогреваемых водяным паром или другим теплоносителем. При этом отличие вариантов виг состоит в том, что в первом случае из кипятильника в колонну направляется только поток образовавшихся в нем паров П и остаток R выводится не из колонны, а из кипятильника. Во втором случае кипятильник является термосифоном, и весь нагретый в нем поток в парожидком состоянии возвращается в колонну, а остаток R выводится поэтому снизу последней.

Нагретый до 340 - 360 °С поток отбензиненной нефти частично возвращается в нижнюю часть отбензииивающей колонны для создания в ней потока паров в отгонной секции, а балансовое количество в парожидком состоянии .

Компромиссным решением между двухколонной и одноколонной схемами является схема Б, показанная на том же рисунке . В этом случае нефть, нагретая в теплообменниках до 220-230 °С, поступает не в отбензинивающую колонну, а в испаритель и разделяется на паровую и жидкую фазы. Первая из них направляется в бензиновую колонну 2, где подвергается ректификации на газ, бензиновую фракцию и тяжелый остаток, а жидкая фаза нагревается в печи до 330-350 °С и, как обычно, поступает в парожидком состоянии в атмосферную колонну. В эту же колонну как "холодное" орошение с температурой 180-200 °С подается тяжелый остаток бензиновой колонны. В чем же преимущество такой схемы перед схемой с отбензинивающей колонной, показанной на рис. 8.11? Главное преимущество состоит в том, что на ректификацию для отделения бензина поступает не вся нефть, а только та ее часть, где бензин сосредоточен . Из этого следуют два положительных момента. Первый - это то, что диаметр бензиновой колонны и ее высота значительно меньше отбензинивающей, и второй - возможность подвода дополнительного тепла в бензиновую колонную через ребойлер при более низких температурах за счет регенерации тепла одного из циркуляционных орошений атмосферной колонны.

В первой серии опытов, протекающих при малых скоростях бензина, испарителем бензина служила верхняя часть колонки, засыпанная стеклянными бусами. В дальнейшем в связи с увеличением скорости адсорбции и для предупреждения поступления в адсорбент бензина в парожидком состоянии были установлены дополнительные испарители-электропечи. Сырье из сырьевой емкости поступало в электропечь, где нагревалось до температуры адсорбции, а затем уже подавалось в колонку.

Количественное содержание нормальных парафиновых углеводородов в бензинах определяли по методике , основанной на точном взвешивании нормальных парафиновых углеводородов, адсорбированных навеской цеолита из исследуемых бензинов. Процесс поглощения осуществляется в парожидком состоянии с удалением неадсорбированных углеводородов вакуумированием.

Раствор депарафинированного масла подается насосом HI через теплообменники Т1 и Т2 в колонну К1. Здесь пары растворителя отделяются от жидкости и уходят из колонны; далее пары растворителя конденсируются в межтрубном пространстве теплообменника Т1, аппарате воздушного охлаждения ХВ1 и холодильнике XI. Из водяного холодильника XI конденсат поступает в приемник сухого растворителя . Отводимая с низа колонны К1 жидкость насосом Н2 подается через трубное пространство печи Ш в колонну К2, в которой поддерживается давление 0,20-0,35 МПа. Пары растворителя, выходящие из колонны К2, охлаждаются и конденсируются в теплообменнике Т2 и аппарате воздушного охлаждения ХВ2. Конденсат, пройдя водяной холодильник Х2, собирается в приемнике сухого растворителя. Остаток с низа колонны К2 за счет перепада давления поступает в парожидком состоянии в колонну КЗ. Пары, выходящие из колонны КЗ, объединяются с парами, выходящими из колонны К1.