Главная -> Словарь

Разделения предельных

Результаты расчетов коэффициента распределения для парафинов разной молекулярной массы различаются достаточно сильно. Чем меньше атомов углерода в молекуле углеводорода, тем больше его содержание в жидкой фазе, причем значения коэффициента распределения соседних углеводородов различаются в 1,5—2 раза. Однако при повышении температуры эта разница уменьшается. Отношение коэффициентов распределения компонентов между несмешивающимися фазами в процессах жидкостной экстракции, называемое фактором эффективности разделения, позволяет при кристаллизации определить четкость разделения компонентов в системах, образующих твердые растворы. Предложен метод расчета оптимальной скорости фильтрования и длительности работы вакуумных фильтров в процессе кристаллизационного фракционирования парафина из раствора в избирательных растворителях . Он заключается в расчете «мгновенной» скорости фильтрования .

Принципиальное отличие гидрогенизационных процессов от всех прочих процессов производства ,масел состоит в том, что они обеспечивают необходимое качество масла не удалением малоценных или вредных компонентов, а их химическим преобразованием. Во всех описываемых процессах химические превращения сырья осуществляются под действием водорода в присутствии катализатора при повышенных температуре и давлении. Направленные химические преобразования содержащихся в сырье нежелательных соединений дают возможность повысить выход масел за счет образующихся из этих соединений продуктов. Исключение процессов физического разделения позволяет избежать получения малоценных побочных продуктов, например концентратов тяжелых ароматических углеводородов и смол. Все побочные продукты гидротенизационных процессов масляного направления находят квалифицированное применение. Высокие выход масел и качество основных и побочных продуктов обеспечивают экономическую эффективность этих процессов.

Результаты расчетов коэффициента распределения для парафинов разной молекулярной массы различаются достаточно сильно. Чем меньше атомов углерода в молекуле углеводорода, тем больше его содержание в жидкой фазе, причем значения коэффициента распределения соседних углеводородов различаются в 1,5—2 раза. Однако при повышении температуры эта разница уменьшается. Отношение коэффициентов распределения компонентов между несмешивающимися фазами в процессах жидкостной экстракции, называемое фактором эффективности разделения, позволяет при кристаллизации определить четкость разделения компонентов в системах, образующих твердые растворы. Предложен метод расчета оптимальной скорости фильтрования и длительности работы вакуумных фильтров в процессе кристаллизационного фракционирования парафина из раствора в избирательных растворителях . Он заключается в расчете «мгновенной» скорости фильтрования .

Принципиальное отличие гадрогенизационных процессов от всех прочих процессов производства масел состоит в том, что они обеспечивают необходимое качество масла не удалением малоценных или вредных компонентов, а их химическим преобразованием. Во всех описываемых процессах химические превращения сырья осуществляются под действием водорода в присутствии катализатора при повышенных температуре и давлении. Направленные химические преобразования содержащихся в сырье нежелательных соединений дают возможность повысить выход масел за счет образующихся из этих соединений продуктов. Исключение процессов физического разделения позволяет избежать получения малоценных побочных продуктов, например концентратов тяжелых ароматических углеводородов и смол. Все побочные продукты гидрогенизащионных процессов масляного направления находят квалифицированное применение. Высокие выход масел и качество основных и побочных продуктов обеспечивают экономическую эффективность этих процессов.

Перегонка нефти как физический метод разделения, позволяет получать относительно малые количества светлых нефтепродуктов , которые, в основном, не удовлетворяют современным требованиям по качеству к моторным топливам. Поэтому продукты первичной переработки нефти подвергают химическим методам переработки, в результате которых меняется углеводородный состав и потребительские свойства получаемых нефтепродуктов.

Проточная схема со стационарным слоем адсорбента принципиально аналогична хроматографическому разделению при лабораторных аналитических методах определения состава смесей. Такой способ адсорбционного разделения позволяет обеспечить высокую четкость разделения, приближающуюся к той, которая достигается при аналитических методах. Метод удобен при разделении исходной смеси на сравнительно большое число

Анализ данных расчета при различном числе тарелок в системе разделения позволяет сделать вывод, что эффективность схем с частично связанными потоками по сравнению со схемой с полностью связанными потоками возрастает с уменьшением общего числа тарелок в системе разделения. Если при числе тарелок 50 суммарное количество тепла, подводимого в систему, снижалось на 12 %,то при числе тарелок 36 на 14 %.

Направленные химические преобразования содержащихся в сырье нежелательных соединений дают возможность повысить выход масел за счет образующихся из этих соединений продуктов. Исключение процессов физического разделения позволяет избежать получения малоценных побочных продуктов, например концентратов тяжелых аренов и смол. Все побочные продукты гидрогенизационных процессов масляного направления находят квалифицированное применение. Высокие выход масел и качество основных и побочных продуктов обеспечивают экономическую эффективность этих процессов. Интенсивная изомеризация алканов наблюдается в жестких условиях гидрообработки, характерных для процессов изомеризации при применении катализаторов с высокой изомеризующей способностью.

На такой тарелке поднимающиеся сверху пары пробулькивают в жидкость из под колпачков, интенсивно перемешивая и превращая её в пенный слой. Высококипящие углеводороды при этом охлаждаются, конденсируются и остатки в жидкости, в то время как растворённые в жидкости низкокипящие углеводороды, нагреваясь, переходят в пар. Пары поднимаются на верхнюю тарелку, а жидкость перетекает на нижнюю. Там процесс конденсации и испарения снова повторяется. Обычно в ректификационной колонне, имеющей высоту 35-45 м, устанавливается до 40 тарелок. Достигаемая при этом степень разделения позволяет конденсировать и отбирать фракции по высоте колонны в строго определённом интервале температур. Так, при 300-350 °С конденсируется и отбирается соляровое масло, при температуре 200-300 °С - керосиновая фракция, при температуре 160-200 °С - лигроиновая фракция. Не сконденсировавшиеся пары бензиновой фракции с температурой 180 °С выводятся через верхнюю часть колонны, где охлаждаются и конденсируются в специальном теплообменнике. Часть охлаждённой бензиновой фракции возвращается на орошение верхней тарелки колонны. Это делается для того, чтобы соприкосновением горячих паров с охлаждённой бензиновой фракцией тщательнее отделить лепсолетучие углеводороды и сконденсировать примеси менее летучих.

Так, применение нескольких разделительных комплексов, основанных на различных методах разделения, позволяет снять ограничения, обусловленные физико-химическими свойствами или технологическими возможностями, и приводит к нескольким вариантам технологических схем. Эти технологические схемы отличаются типом, числом и последовательностью соединения аппаратов, а следовательно, разными энергетическими и капитальными затратами, но приводят к выделению продуктов одинакового качества. В связи с этим, возникает сложная многовариантная задача разработки, проектирования и выбора наиболее рационального варианта технологической схемы.

Это позволяет при иополшовании метода адсорбции для разделения групп углеводородов получать максимальные выходы масел и их компонентов. Таким образом, 'адсорбционный метод разделения позволяет устанавливать потенциальное содержание тех или иных масел в нефтях и служит критерием эффективности тех или иных процессов, применяемых в лабораторных или промышленных условиях для получения масел.

Установки разделения предельных газов включают блоки ком-примирования и охлаждения газов, стабилизации, щелочной очист-,ки от сероводорода и диоксида углерода и разделения.

На рис. V-9 изображена упрощенная схема газофракционирующей установки для разделения предельных газов . При переработке деэтани-зированных головок стабилизации в составе газофр акционирующих устаяовок лет блоков стабилизации.

Рис. V-9. Схема газофракционирующей установки для разделения предельных газов:

кационный — сокращенно ГФУ и абсорбционно — ректификационный — АГФУ. На рис.5.21 и 5.22 приведены принципиальные схемы ГФУ для разделения предельных газов и АГФУ для фракционирования жирного газа и стабилизации бензина каталитического крекинга . В блоке ректификации ГФУ из углеводородного газового сырья сначала в деэтанизаторе 1 извлекают сухой газ, состоящий из метана и этана. На верху колонны 1 поддерживают низкую температуру подачей орошения, охлаждаемого в аммиачном конденсаторе-холодильнике. Кубовый остгток деэтанизатора поступает в пропановую колонну 2, где разделяется на пропановую фракцию, выводимую с верха этой колонны, и смесь углеводородов С4 и выше, направляемую в бута — новую колонну 3. Ректификатом этой колонны является смесь бутанов, которая в изобугановой колонне 4 разделяется на изобу — тановую и бугановую фракции. Кубовый продукт колонны 3 подается далее в пентановую колонну 5, где в виде верхнего ректификата выводится смесь пентанов, которая в изопентановой колон — не 5 разделяется на н —пентан и изопентан. Нижний продукт колонны 5 — фракция С6 и выше — выводится с установки.

Установлено, что силикагель является наилучшим адсорбентом для разделения предельных и ароматических соединений. В пределах ароматической части разделение моно- и биароматических соединений также возможно, однако здесь лучшие результаты в качестве адсорбента даст окись алюминия. Силикагель и глинозем позволяют провести некоторое разделение полиароматических соединений, но обычно перекрытие между группами здесь шире. В связи с отсутствием более совершенных методов приходится выбирать несколько произвольно отобранных фракций и квалифицировать их в соответствии с различным отношением к хроматографии.

В качестве нелетучей жидкой фазы применяют продукты, свойства которых близки к свойствам разделяемых продуктов. В качестве примера можно привести следующие вещества: парафины С1Х — С1Ь, трансформаторное масло , дибутил-фталат, диметилформамид, 2,4-диметильсульфолан, эфиры кислот С4 — С8 и высших спиртов и др. полярные жидкости: .

"-- Сергиенко и Лебедев выделили из девонской нефти Ромаш-кинского месторождения фракции твердого парафина, отвечающие-по константам индивидуальным парафиновым углеводородам C2i Сзо нормального строения. Предельные углеводороды нефти, выкипающие выше 340° С, были выделены двухкратным хроматографирова-нием на крупнопористом активированном силикагеле. После разделения предельных высокомолекулярных углеводородов на твердые и жидкие с помощью избирательных растворителей и охлаждения твердые углеводороды подвергались карбамидной обработке. Углеводороды, образовавшие кристаллические комплексы с карбамидом,, после регенерации их из комплекса подвергались хроматографическо-му разделению по Фуксу . Характеристика состава и свойств, предельных углеводородов из девонской нефти Ромашкинского месторождения приведена в табл.14.

разделения предельных и непредельных газов могут быть аналогичными или несколько различаться .

Для четкого разделения газообразных углеводородов требуется ректификация или сочетание ректификации с абсорбцией. Последнее необходимо, если в газе много «сухой» части, особенно метана. В этом случае целесообразно вначале отделить «сухую» часть посредством абсорбции с последующим разделением остального» газа ректификацией. При умеренном содержании метана узел абсорбции можно из схемы исключить. На рис. 102 представлена схема такого типа, предназначенная для разделения предельных газов: жирного газа и нестабильной головной фракции с установок атмосферной перегонки нефти, а также газов каталитического» риформинга.

На НПЗ для разделения нефтезаводских газов применяются преимущественно 2 типа газофракционирующих установок, в каждый из которых входят блоки компрессии и конденсации: ректификационный - сокращенно ГФУ, и абсорбционно-ректификационный -АГФУ. На рис.5.23 и 5.24 приведены принципиальные схемы ГФУ для разделения предельных газов и АГФУ для фракционирования жирного газа и стабилизации бензина каталитического крекинга . В блоке ректификации ГФУ из углеводородного газового сырья сначала в деэтанизаторе 1 извлекают сухой газ, состоящий из метана и этана. На верху колонны 1 поддерживают низкую температуру подачей орошения, охлаждаемого в аммиачном конденсаторе-холодильнике. Кубовый остаток деэтанизато-ра поступает в пропановую колонну 2, где разделяется на пропано-вую фракцию, выводимую с верха этой колонны, и смесь углеводо-

41. Приведите принципиальную схему ГФУ для разделения предельных углеводородных газов и укажите параметры колонн.