Главная -> Словарь

Разделительной способности

В то же время сравнительно низкие требования к четкости разделения дистиллятных фракций обусловливают возможность и целесообразность использования сложных ректификационных систем, характеризующихся сравнительно невысокой разделительной способностью, но и высокой термодинамической эффективностью, необходимой для таких энергоемких процессов разделения как первичная перегонка нефти и мазута.

Перекрестноточные тарелки характеризуются в целом наибольшей разделительной способностью, поскольку время пребывания жидкости на них наибольшее по сравнению с другими типами тарелок. К недостаткам колпачковых тарелок следует отнести низкую удельную производительность, относительно высокое гидравлическое сопротивление, большую металлоемкость, сложность и высокую стоимость изготовления.

Дегидрирование бутанов обычно производится последовательно. Сначала дегидрируется н-бутан с образованием н-бутенов ,. которые затем отделяются от «-бутана посредством экстракционной перегонки. Второй ступенью является дегидрирование очищенных к-бутенов до 1,3-бутадиена. Концентрат, содержащий углеводороды С4, полученный при каталитическом дегидрировании н-бутана, в основном состоит иа смеси 1-бутена, н-бутана и 2-бутенов. По значениям относительной летучести и минимальному числу теоретических тарелок, приведенным в табл. 13,. видно, что наиболее сложным является разделение н-бутана и низко кипящего изомера 2-бутена. Из приведенной в табл. 14 величины требуемого числа теоретических тарелок видно, что практически трудно произвести полное разделение этой смеси. Однако, используя комбинацию фракционной и экстракционной перегонок в присутствии растворителя, такое разделение возможно. В табл. 15 приведены значения летучести углеводородов С4 относительно 1,3-бутадиена в присутствии фурфурола, содержащего 4% воды. Путем фракционной перегонки на аппаратуре с большой разделительной способностью можно отделить 1-бутен от н-бутана и 2-бутенов. Затем к-бутан можно отделить от 2-бутенов посредством экстракционной перегонки.

Перекрестноточные тарелки характеризуются наибольшей разделительной способностью, поскольку время пребывания жидкости на них наибольшее по сравнению с другими типами тарелок. Перекрестно-прямоточные тарелки по сравнению с перекрестноточными обладают повышенной производительностью и лучшей равномерностью работы по сечению колонны. Как перекрестноточные, так и перек-рестнопрямоточные тарелки можно подразделить еще на два подтипа: с нерегулируемым и регулируемым сечением контакта фаз. Последние по сравнению с тарелками с нерегулируемым сечением контакта фаз обладают значительно более широким диапазоном эффективной работоспособности и находят в последние годы преимущественное применение.

Интересно отметить, что выделенные из нефти вещества обладают свойством обратимо коллоидно растворяться в нефти и нефтепродуктах. При помощи ультрацентрифугирования исследовано также влияние различных деэмульгаторов на коллоидно-диспергированные вещества — эмульгаторы. В выделенных коллоидно-диспергированных веществах спектрофотометрически определено содержание металлопорфи-риновых комплексов, обладающих довольно высокой поверхностной активностью и являющихся одним из компонентов эмульгаторов. Для эмульгаторов нефтяных эмульсий определены изотермы межфазного натяжения на границе вода - нефть , Эмульгаторы растворяли в бензоле и различное количество раствора вносили в нефть. Изотермы межфазного поверхностного натяжения были определены и для диспергированных веществ, выделенных из той же нефти на ультрацентрифуге с разделительной способностью 80 000.

При многоступенчатой перекрестной схеме сточная вода на каждой ступени контактирует со свежим экстрагентом, что приводит к повышенному расходу экстрагента. При ступенчато-противоточной схеме каждая ступень включает перемешивающее устройство для смешения фаз и сепаратор для их гравитационного разделения или центробежный сепаратор, обладающий более высокой разделительной способностью. При непрерывно-противоточной многоступенчатой экстракции вода и экстрагент движутся навстречу друг другу в одном аппарате, обеспечивающем диспергирование экстрагента в воде, а разделение

Авторы рекомендуют применять силикагель марки АСК с разделительной способностью не ниже 40 .

После разделения ароматическая часть и нафтено-па-рафиновая подвергаются четкой ректификации на специальных ректификационных колонках с высокой разделительной способностью .

А. Мартин, М. Голей, Р. Скотт и Д. Дести в Англии разработали в 1957 — 1960 гг. метод капиллярной хроматографии. Вместо колонки с адсорбентом в этом случае применяется длинный капилляр из стекла или из меди, внутренний диаметр которого составляет 0,2 мм. Стенки этого узкого канала покрыты тонким слоем органического растворителя, например сквалана . Длина капилляра, свернутого в спирали, составляет несколько десятков метров. Наибольшей разделительной способностью обладают очень

процесса — организация равномерного фронта движения жидкости через адсорбент и создание адсорбера с высокой разделительной способностью, так как между гранулами адсорбента удерживается сравнительно 'большой объем жидкости *, что может ухудшить чистоту продукта.

Согласно опубликованным данным, дисковые вращающиеся экстракторы обладают превосходной разделительной способностью. Это позволяет несколько уменьшить относительный расход растворителя по сравнению с применяемым при фурфурольной очистке в насадочных колоннах. Дисковый экстрактор, по-видимому, характеризуется также большей гибкостью эксплуатации, чем сочетание мешалки с отстойником при очистке сырья, склонного к образованию стойких эмульсий. При обычном отношении растворитель : масло и очистке тяжелых дистиллятных масел, склонных к образованию эмульсий, дисковый экстрактор эквивалентен семи теоретическим ступеням экстракции. При переходе с среднего на легкий дистиллят равновесный показатель преломления рафината был достигнут уже через 2,5 часа после отгонки растворителя.

Следовательно, высокие эксплуатационные характеристики качества топлив в большинстве случаев будут получены при налегании температур кипения соседних фракций в пределах 10— 15°С. За рубежом в качестве критерия высокой разделительной способности атмосферной колонны рекомендуются следующие раз-

Расчетное исследование эффективности применения технологи-, ческих схем со связанными материальными и тепловыми потоками выполнено в работе . Расчеты проводили для разделения широко- и близкокипящих смесей трех компонентов с относительными летучестями, равными: ал = 10, ав = 2, ас=1 и аА = 3,7, ав=1,25 и ас=Ь Оценка разделительной способности установки определена на основе термодинамического

К контактным устройствам вакуумных колонн предъявляют особо жесткие требования, так как они должны обеспечить минимальное гидравлическое сопротивление потоку паров при высокой разделительной способности и высокую производительность колонны по пару . Кроме того, контакт-_ные устройства должны обеспечивать достаточно широкий диапазон стабильной работы колонны.

Четкость погоноразделения — основной показатель эффективности работы ректификационных колонн, характеризует их разделительную способность. Она может быть выражена в случае бинарных смесей концентрацией целевого компонента в продукте. Применительно к ректификации нефтяных смесей она обычно характеризуется групповой чистотой отбираемых фракций, то есть долей компонентов, выкипающих по кривой ИТК до заданной температурной границы деления смеси в отобранных фракциях , а также отбором фракций от потенци — ала. Как косвенный показатель четкости разделения на практике часто используют такую характеристику, как налегание температур кипения соседних фракций в продукте. В промышленной практике обычно не предъявляют сверхвысоких требований по отношению к четкости погоноразделения, поскольку для получения сверхчистых компонентов или сверхузких фракций потребуются соответственно сверхбольшие капитальные и эксплуатационные затраты. В нефтепереработке, например, в качестве критерия достаточно высокой разделительной способности колонн перегонки нефти на топливные фракции считается налегание температур

HOI: колонн. Эффективная сепарация фаз в секции питания колонн достигается установкой специальных сепараторов , улавливающих мельчайшие капли кубовой жидкости, а также промывкой потока паров стекающей жидкостью в специальной промывной тарелке. Для этого и с целью повышения разделительной способности нижних тарелок сепарационной секции колонны необходимо обеспечить некоторый избыток орошения, называемый избытком однократного испарения, путем незначительного перегрева сырья . При этом доля отгона при однократном испарении в секции питания колонны должна быть на 2 —5 % больше выхода продуктов, отбираемых в виде дистиллята и боковых пого — нов.

Сопоставление разделительной способности нескольких лабораторных аппаратов на одном и том же нефтепродукте было выполнено для пяти различных нефтепродуктов, существенно отли-

и тонкого вакуума при достаточно большой разделительной способности ректификационной колонны гидравлическое сопротивление АР может превышать давление в верхней части колонны. При этом рабочие температуры в нижней части колонны окажутся существенно выше температуры верхней части колонны, вследствие чего может значительно снизиться эффективность применения вакуума. Поэтому для проведения вакуумной ректификации необходимы колонны с малым удельным гидравлическим сопротивлением . Для снижения времени термического воздействия на разделяемые вещества необходимо использовать колонны с минимальным объемом удерживаемой в них жидкости. Этим требованиям более всего удовлетворяют колонны с регулярной вакуумной насадкой. Наиболее интенсивное термическое воздействие может происходить в кубе-испарителе ректификационной колонны. Здесь проявляется влияние обоих факторов — температуры и продолжительности нагревания. Следовательно, для вакуумной ректификации необходимо применять испарители, обладающие минимальным гидравлическим сопротивлением. Время пребывания в них обрабатываемых веществ также должно быть минимальным. Этим требованиям удовлетворяют пленочные испарители.

К-2, которая по своему качеству почти не уступала узкой фракции, получаемой на колонне вторичной перегонки К~6. Данные, полученные при опытных пробегах, показывают возможность высвобождения колонны вторичной перегонки К-6, что упрощает технологическую схему получения целевых фракций. Улучшение погоно-разделительной способности колонн сопровождалось и увеличением отбора указанных дистиллятов, в первую очередь за счет перераспределения фракций. Особенно увеличился отбор керосина . При этом соответственно уменьшился выход компонента автомобильного бензина.

Рассмотренные данные позволяют сделать вывод, что исключение подогрева низа колонн К-1, К-2 и низа отпарных секций колонн К-3 привело к нарушению основного принципа ректификации, в связи с чем даже значительное число запроектированных ректификационных тарелок в колоннах не обеспечивало должной пого-норазделительной способности.

В последние годы в центробежных экстракторах нашла применение насадка со струйным истечением фаз , которая характеризуется лучшими показателями по производительности и разделительной способности. Эта насадка состоит из элементов, обеспечивающих сбор и истечение обеих фаз навстречу одна другой. После контактирования фаз они расслаиваются. Легкая фаза собирается в вершинах конусообразных элементов и вытекает через отверстия в противоток тяжелой фазе, истекающей через отверстия в основании конусообразных элементов.

Перегонка с ректификацией применяется для четкого разделения компонентов перегоняемой смеси. Первыми устройствами для улучшения погоноразделения при перегонке были дефлегматоры различной конструкции . Наиболее совершенные дефлегматоры эквивалентны по погоно-разделительной способности ректификационным колонкам с 2— 6 теоретическими тарелками. В настоящее время дефлегматоры используются весьма ограниченно.