Главная -> Словарь

Парциальных конденсаторов

Рис. 38. Изокоррозионные кривые для низкохромистых сталей при различных парциальных давлениях H2S и температурах.

При низких и средних парциальных давлениях кислых газов поглотительная способность алканоламиновых абсорбентов возрастает по отношению к сероводороду и диоксиду углерода. В этой области химические абсорбенты могут конкурировать с физическими растворителями. Ниже приведены основные физико-химические свойства алканоламиновых растворителей :

Применяемые абсорбенты имеют низкую теплоту растворения и характеризуются высокой поглотительной способностью по отношению к кислым газам и другим «нежелательным» компонентам, которая существенно зависит от парциального давления их в условиях абсорбции. При низких парциальных давлениях растворители имеют крайне низкую абсорбционную способность. При парциальном давлении 5 МПа и более физические растворители имеют значительные преимущества по сравнению с химическими абсорбентами, с ростом этого давления преимущества возрастают. Специалисты фирмы Флюор Корпорейшен считают, что физическая абсорбция может быть эффективной и при более низких парциальных давлениях, если процесс абсорбции проводить при низких температурах .

Наиболее высокие показатели обеспечиваются при соотношении кислых компонентов в газе H2S : СО2 1 и парциальном давлении их 7—8 МПа. Степень насыщения сульфинола может достигать 85%, что в несколько раз превышает степень насыщения раствора моноэтаноламина. Поэтому для реализации процесса Сульфинол требуется меньшая циркуляция раствора и соответственно более низкие эксплуатационные затраты. Сравнивая эффективность этих двух растворителей, необходимо отметить, что сульфинол в отличие от раствора моноэтаноламина обладает высокой поглотительной способностью не только при низких, но и при высоких парциальных давлениях H2S и СО2. При низких парциальных давлениях они примерно равноценны, а при высоких — сульфинол

В результате обобщения опыта работы промышленных установок специалисты фирмы Флюор Корпорейшен разработали диаграммы для выбора процессов очистки газа от H2S и СОа . Рабочие площади на этих рисунках очерчивают области применения процессов очистки газа при различных парциальных давлениях H2S и СО2 в сыром и очищенном газах. Все диаграммы составлены применительно к условиям очистки газа, в составе которого имеется только H2S и СО2, т. е. они отражают наиболее простые варианты, встречающиеся в практике. Однако, зная характер других примесей и возможные последствия от взаимодействия их с растворителями, эти диаграммы можно использовать и для ориентировочного выбора процесса очистки газа более сложного химического состава . Ниже изложены рекомендации по выбору процесса .

1. Очистка газа от СО2 в отсутствие H2S . Такой случай может быть при переработке природного и других газов. Из диаграммы следует в частности, что при низких парциальных давлениях диоксида углерода в сыром газе целесообразно использовать алканоламиновые растворители; при парциальных давлениях от 0,07 до 0,7 МПа — алканоламиновые абсорбенты, горячий поташ или физические растворители; при парциальном давлении более 0,7 МПа — физические растворители, комбинации их с аминами или горячим поташем.

2. Очистка газа от H2S в отсутствие в газе СО2 . Такая проблема встречается при переработке природного, нефтяного и других газов. Из диаграммы следует в частности, что при низких парциальных давлениях сероводорода в сыром и очищенном газах рекомендуются процессы Стретфорд и Ветрококк — H2S; при средних парциальных давлениях первое место начинают занимать алканоламиновые процессы; при парциальных давлениях более 0,4 МПа рекомендуются в основном физические растворители или комбинации их с другими абсорбентами.

Из рис. III.22 следует в частности, что при низких парциальных давлениях СО2 и H2S в сыром газе рекомендуется использовать алканоламиновые растворители или процесс Сульфинол. Начиная от 0,065 до 0,55 МПа для очистки газов целесообразно использовать также активированный горячий поташ, физические растворители и процесс Эконамин. При парциальном давлении H2S и СО2 в сыром газе более 0,55 МПа рекомендуются процессы Эконамин и Селексол, а также процессы, в которых используются диэтаноламин и физические растворители.

4. Селективное извлечение из газа H2S в присутствии СО2 . Такой случай встречается довольно часто — при тонкой очистке газа от сероводорода с низким соотношением H2S : CO2 и необходимости получения кислых газов с высоким соотношением H2S : CO2 на первой ступени и низким соотношением этих компонентов на второй ступени очистки . Из рис. III.23 следует в частности, что при низких парциальных давлениях кислых газов в исходном сырье процессы Стретфорд и Ветрококк обеспечивают тонкую очистку газа. Однако в связи с известными их недостатками более рацио-

нально использовать для этих целей процесс Адип , область применения которого распростра; няется от низких до средних парциальных давлений -при более высоких парциальных давлениях рекомендуется использовать процессы Ректизол и Селексол.

Возвращаясь к Pd-содержащим катализаторам, следует отметить работу , в которой исследован гид-рогенолиз циклопентана и гидрирование бензола на Pd/Al2O3 и Pd/SiO2 с различной степенью дисперсности палладия. Высокую степень дисперсности Pd получали после прокаливания образца при 400 °С в кислороде и восстановления сухим водородом при 300 °С. Изменение температуры прокаливания и восстановления приводило к заметному спеканию металлической фазы. Бензол гидрировали при 140 °С при парциальных давлениях углеводорода и водорода, равных соответственно 74-Ю2 и 936• 102 Па; порядок реакции по бензолу — нулевой. Гидрогенолиз проводили при 290 °С; парциальные давления циклопентана и водорода составляли соответственно 133-102 и 877-102 Па; порядок реакции по цик-лопентану оказался близким к нулевому, каталитическую активность выражали в числах оборота атома Pd. Активность образцов Pd/Y-Al2O3 в реакции гидрогенолиза циклопентана не зависела от дисперсности; таким образом, на указанном катализаторе эта реакция структур-

из рис. 149, этот аппарат представляет собой двухходовый с плавающей головкой пучок теплообменных труб, вмонтированных в куб с поперечной перегородкой. Подлежащая испарению жидкость поступает в аппарат снизу и, двигаясь вверх между трубками, нагревается и частично испаряется, а затем перетекает через перегородку и через нижний штуцер выводится из аппарата. Образующиеся пары отводятся через верхний штуцер. Допустимое рабочее давление в корпусе аппарата в зависимости от температуры среды составляет 10—40 am, в трубах пучка 40— 60 а/га, причем чем выше температура, тем ниже допустимое давление. Пародистиллятные теплообменники. В этих аппаратах тепло передается от конденсирующихся нефтяных паров. Их, в частности, используют в качестве парциальных конденсаторов для образования орошения и монтируют на ректификационных колоннах в горизонтальном или вертикальном положениях. В горизонтальных парциальных конденсаторах может иметь место неравномерное термическое удлинение трубок и в результате — перекос трубной доски, нарушение плотности развальцовки труб и образование течи. Этих недостатков лишены вертикальные аппараты с разрезными плавающими головками.

размеры парциальных конденсаторов растут и становится трудно размещать их над колонной. Кроме того, возникают сложности в регулировании температуры колонны, так как быстро изменить количество подаваемого из парциального конденсатора орошения невозможно.

Быстрая засоряемость поверхности конденсации взвешенными частицами сырья, большие затруднения с очисткой этой поверхности от накипи и грязи сделали горячий способ орошения мало приемлемым для нефтеперегонных заводов. Кроме того, трубки парциальных конденсаторов легко поддаются коррозии, в местах развальцовки труб возникают течи, что приводит к потерям и иногда к порче цвета ректификата. По этой причине парциальные конденсаторы имеют ограниченное применение.

Существенным недостатком конструкций горизонтальных парциальных конденсаторов является неравномерное термическое удлинение трубок по всему поперечному сечению аппарата, что ведет к перекосу трубной доски, расшатыванию мест развальцовки трубок и в конечном счете к образованию течи. Указанные недостатки парциальных конденсаторов горизонтального типа учтены

для предварительного нагрева перегоняемого сырья. Регенерировать тепло можно при любой схеме. Однако при орошении при помощи парциальных конденсаторов не удается существенно нагреть сырье из-за невысокой температуры паров верха колонны . Этот способ не .дает, кроме того, гибкости регулировки температуры верха ко-

Циркуляционное, верхнее и промежуточное орошение введено-также и в вакуумных колоннах. Вследствие этого: 1) достигнута-лучшая регулировка температур в колонне по сравнению с орошением из парциальных конденсаторов; 2) усилен предварительный подогрев мазута в теплообменниках горячим потоком циркулирующего орошения; 3) повышена производительность установок.

фазу из последующей секции и перемещают ее по колонне. Считается, что при этом происходит многократное контактирование жидкой и паровой фаз и их ректификация. Каждая секция имеет вывод жидкой фазы, анализируя которую принимают решение о направлении продукта в состав мазута, дизельного топлива или бензина. Недостатками установки являются: отсутствие массообменных контактных устройств, большое количество запорной арматуры для отбора узких фракций, неполный отгон легких фракций от мазута, необходимость при работе установки постоянно анализировать узкие фракции. Разрабатывается также установка ректификации угле во дородного сырья «УРУС» с большим количеством парциальных конденсаторов—холодильников, смонтированных на вертикальном каркасе и работающих последовательно. Пары из печи подаются в нижний конденсатор—холодильник. Сконденсировавшаяся жидкая фаза выводится, а паровая фаза поступает в следующие конденсаторы—холодильники. Жидкая фаза, стекающая из каждого конденсатора—холодильника, анализируется и поступает на компаундирование. Всего на установке предполагается установить 14 конденсаторов—холодильников. При компаундировании намечают получать бензиновую фракцию, дизельное топливо и мазут. Недостатками установки являются: многочисленность задвижек, необходимость обеспечения высокой доли отгона исходной нефти, плохая ректификация, необходимость анализировать и смешивать ряд узких фракций.

В колоннах трубчатых установок тепло, отнимаемое орошением, составляет несколько миллионов килограмм-калорий в час. Отсюда понятна желательность использования теплоты орошения для предварительного нагрева перегоняемого сырья. Регенерировать тепло можно при любой схеме. Однако при орошении при помощи парциальных конденсаторов не удается существенно нагреть сырье из-за невысокой температуры паров верха колонны . Этот способ не дает,

Циркуляционное орошение, верхнее и промежуточное, введено также и в вакуумных колоннах. Вследствие этого: 1) достигнута лучшая регулировка температур в колонне по сравнению с орошением из парциальных конденсаторов; 2) усилен предварительный подогрев мазута в теплообменниках горячим потоком циркулирующего орошения; 3) повышена производительность установок.

На установке такого типа крекинг-газ компримируется до 10 am двухступенчатыми поршневыми компрессорами, сушится путем пропускания через окись алюминия и затем охлаждается, проходя через серию парциальных конденсаторов, до температуры —110° С. В этих условиях конденсируется около 96% этилена. Далее жидкая фаза отделяется от остаточного газа и подается в деметанизатор, работающий под давлением 7 от, дефлегматор которого охлаждается жидким метаном до температуры —140° С. Следующая колонна для отгона углеводородов Cg и Сд, работающая под давлением 4 am,, охлаждается этиленом, испаряющимся при этом давлении. Хладоагентом для ректификационной колонны, на которой осуществляется разделение этилена и этана, является жидкий этилен, испаряющийся при атмосферном давлении. Сама колонна работает под давлением, слегка превышающем 1 am. Колонна, дающая пропан-пропиленовую смесь, охлаждается испаряющимся жидким пропаном, циркулирующим по замкнутому циклу. Конденсация пропана осуществляется в рибойлере деме-танизатора. Установка не предназначена для получения чистого пропилена, и последняя колонна С4/СД работает полностью при температуре выше окружающей. Температура в дефлегматоре поддерживается около --60° С путем охлаждения его холодной водой.