Главная -> Словарь

Разделительных аппаратов

В качестве растворителя в дистекс-процессе для разделения олефинов и парафинов фракции С4 применяется фурфурол, содержащий 4—6% воды. При добавке этого полярного растворителя отношение летучестей для приведенных выше углеводородов изменяется таким образом, что становится возможным разделить углеводороды, имеющие при нормальных условиях практически равные температуры кипения.

Принципы типового разделения. Наиболее правильным путем изучения тяжелых фракций является применение различных методов разделения без изменения их состава. Наиболее удобны физические методы: ректификация при нормальном и пониженном давлении, молекулярная перегонка, экстракция, кристаллизация, хроматография и термодиффузия. Разделение становится возможным вследствие различия соответственно упругости паров, молекулярных весов, температур застывания и растворимости, адсорбционной способности, температурной зависимости диффузии. Варьируя эти методы, можно разделить углеводороды в соответствии с их типом. Например, растворимость и способность адсорбироваться в большей степени зависят от «ароматичности» углеводорода. В принципе экстракция и хроматография могут применяться для более или менее точного разделения масел ьа неароматические, моноароматические, биароматические и полиароматические фракции. Подобным же образом удается разделить вещества в зависимости от «компактности» их молекул методом термодиффузии. Применяя этот метод к насыщенным фракциям, можно получить парафины, мононафтены, бинафтены и др. В связи с тем, что результаты типового разделения углевс дородных смесей этими методами в большой степени зависят от изменений молекулярного веса углеводорода, можно сильно увеличить эффективность методов типового разделения, если применять их к узкокипящим фракциям.

При обсуждении различных методов синтезов алициклических углеводородов удобно разделить углеводороды на серии, различающиеся размером карбоциклического кольца. Для того чтобы в дальнейшем можно было синтезировать такие углеводороды, необходимо разработать методы получения неуглеводородных промежуточных продуктсв и основные принципы замыкания цикла.

Десорбция,с уменьшением давления. Давление десорбции ниже давления адсорбции, которое, как правило, выше атмосферного. Температура - достаточно высокая для того, чтобы снижение давления вызывало десорбцию. Десорбцию путем снижения давления целесообразно проводить в адиабати-* ческих условиях, что позволяет сократить до минимума продолжительность цикла и иметь небольшую нагрузку цеолита в адсорбере. Такая десорбция позволяет разделить углеводороды практически в изотермических условиях. Этот метод еще более эффективен при использовании вакуума .

фективным и, по сути, пока главным методом отделения цикланов от разветвленных алканов, а также методом, позволяющим разделить углеводороды в соответствии с числом циклов в их молекулах *.

Перегонкой можно разделить углеводороды нефти на фракции с большим или меньшим содержанием водорода. На первом этапе развития переработки нефти ограничивались перегонкой ее с последующей очисткой светлых нефтепродуктов щелочью и кислотой. Дальнейшее развитие технологии переработки нефти шло от физического процесса перегонки к использованию более сложных химических превращений углеводородов с целью повышения выхода необходимых народному хозяйству нефтепродуктов и придания им требуемых свойств. Применение процессов крекинга привело к перераспределению водорода сырья с образованием более легких жидких и газообразных углеводородов при одновременном

Была впервые разработана и использована в 1904 г. русским ботаником Цветом в проявительном варианте для разделения отдельных компонентов растительных пигментов. При этом в колонке получались полосы окрашенных веществ . В химии нефти жидкостно-адсорбци-онная хроматография используется широко в проявительно-вытё-снительном варианте, когда применяется комбинированный метод анализа: проявительно-вытеснительный. Рассмотрим применение этого метода для разделения углеводородов бензиновой фракции. Аналогично, с некоторыми модификациями можно разделить углеводороды других нефтяных фракций.

Обычный адсорбент содержит огромное число различных пор . Не все поры участвуют в процессе адсорбции. Если размеры молекул адсорбируемого вещества больше размеров мелких пор, то молекулы не проникают в эти поры. Следовательно, не вся поверхность такого адсорбента участвует в процессе адсорбции. С помощью такого адсорбента можно разделить молекулы, обладающие различной адсорбционной способностью. Однако с помощью этого адсорбента нельзя разделить смесь углеводородов одного и того же класса, имеющих одинаковую адсорбционную способность. Хотя их молекулы имеют различные размеры, каждой молекуле может соответствовать пора определенного размера, и каждая молекула будет задерживаться адсорбентом. Возникает вопрос, можно ли приготовить адсорбент, в котором диаметры всех пор были бы одинаковы. Ведь если бы удалось приготовить такой адсорбент, то можно было бы разделить углеводороды одного типа, но различающиеся размерами молекул. Одни молекулы, т. е. молекулы одного размера, задерживались бы в порах адсорбента, а более крупные молекулы проходили бы между гранулами, не задерживаясь — просеивались бы.

Для более глубокой дифференциации , обычно исследуемого при депарафинизации масел в заводском процессе их получения. Остаточные продукты сначала ^еасфальтизировали, а затем депарафинизировали. Освобожденная таким образом от парафиновых углеводородов фракция подвергалась дальнейшей дифференциации при помощи двух методов: адсорбционной хроматографии и комплексообразования с карбамидом. Хроматография на силика-геле позволяет разделить углеводороды на три основные структурные группы . Комплексообразование с карбамидом позволяет выделить из смеси предельных структур углеводороды с достаточно длинными парафиновыми цепочками, способные образовать с карбамидом кристаллические комплексы. Твердые парафины, выделившиеся из петролатума в первой стадии, т. е. при его депарафинизации избирательно действующим растворителем, и составляющие около 2/з всего петролатума, далее не исследовались.

Если необходимо полностью разделить углеводороды Са и Сз, побочный продуктовый ноток направляют во вторую гиперсорбционную колонну.

В первую очередь была усовершенствована фракционированная перегонка созданием колонн с числом теоретических тарелок 50—100 и даже больше . С помощью сверхчеткой ректификации можно разделить углеводороды с разницей температур кипения до 3°, если только они не образуют смеси с ненормальной упругостью паров. Если разницы в температурах кипения меньше чем 3°, то ректификация становится непрактичной. Берч, Докси и Доув описали применение сверхчеткой ректификации для получения в крупных масштабах изогексановых и изо-гептановых концентратов; эти концентраты не состоят из индивидуальных углеводородов, а представляют узкокипящие смеси, по существу, не содержащие я-парафинов.

В работе даётся анализ приближённых методов расчёта про-цессол разделения для оценки возможности их применения. Показано, что они в основном применимы для задач с невысокими требованиями на качество разделения и для предварительных оценок процесса разделения и параметров разделительных аппаратов.

Аппараты колонного типа являются основными узлами систем разделения жидких и газообразных продуктов в нефтехимической промышленности. Способ разделения смеси определяется ее характером. В зависимости от этого выбираются принципы разделения и конструкции внутренних элементов разделительных аппаратов . По принципу разделения колонны можно классифицировать на ректификационные, экстракционные, выпарные, сорбционные и прочие разделительные колонны . Последние могут работать, сочетая одновременно несколько способов разделения, в том числе основанных не только на физическом, но и химическом взаимодействии компонентов смеси, как, например, в процессах клатрации, экстрактивной и азеотропной ректификации и др.

теплообменники разделительных аппаратов , конденсаторы-испарители, испарительные сосуды, адсорберы, фильтры;

работы II ступени. Возможность, выделения продукта нужной степени чистоты зависит от эффективности работы разделительных аппаратов и состава рециркулирующего потока . При работе по трехступенчатой схеме n-ксилол очищают последовательно на II и III ступени.

Все эти колонны характеризуются наличием вертикального температурного градиента. Следующие разделы посвящены рассмотрению разделительных аппаратов, работа которых основывается на использовании горизонтального температурного градиента и тепловой конвекции,

Показано , что депарафинизацией парафинового дистиллята ставропольской нефти кристаллическим карбамидом получен твердый парафин-сырец с г^ 50,4 °С и содержанием масла 2%. Оптимальный режим работы был следующим: соотношение сырье : бензин : карбамид изменялось от 1:2,3:0,16 до 1:5,8:0,63; температуру комплексообразования выдерживали 10 - 30 °С, температуру разложения комплекса 60 — 90 °С. В качестве активатора применен метанол . На опытно-промышленной установке в качестве разделительных аппаратов были использованы гидроциклоны конструкции Дзержинского филиала НИИхиммаша. При сопоставлении химического состава полученного парафина с промышленными марками парафина установлено, что парафин карбамидной депарафи-низации содержит больше низкомолекулярных нормальных алканов. Это подтверждает, что в комплекс вовлекаются все углеводороды, способные к комплексообразованию. Таким образом доказана принципиальная возможность получения твердых парафинов методом карбамидной депарафинизации.

© выбрать конструкции разделительных аппаратов, входящих в технологическую схему;

® Конструктивные особенности и возможности применения различных разделительных аппаратов, располагать классификацией таких аппаратов с описанием их основных характеристик.

в Структуру технологических комплексов различного функционального действия, состоящих из ряда аппаратов и применяемых для разделения смесей, обладающих определенными специфическими свойствами. Эти комплексы позволяют преодолеть различные технологические ограничения, связанные с азеотропией, и получить продукты нужного состава. Комплексы могут состоять как из однотипных, так и разнотипных разделительных аппаратов.

Информационно-энтропийный метод можно рассматривать как разновидность эвристического метода, хотя он имеет определенное теоретическое обоснование. По этому методу оптимальная схема разделения сопоставляется с наиболее эффективным процессом получения информации. Следовательно, оптимальной системе соответствует максимум суммы информационных критериев разделительной способности всех разделительных аппаратов. Применение информационно-энтропийного подхода приводит к тем же результатам, что и при использовании эвристического правила дихотомии. Сравнение получаемых этим методом оптимальных вариантов технологических схем с вариантами, являющимися оптимальными по приведенным затратам, показали значительное их расхождение.

Все эти колснны характеризуются наличием вертикального температурного градиента. Следующие разделы посвящены рассмотрению разделительных аппаратов, работа которых основывается на использовании горизонтального температурного градиента и тепловой конвекции.