Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ ПУТЕМ РЕКТИФИКАЦИИ
СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ ПУТЕМ РЕКТИФИКАЦИИ

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ ПУТЕМ РЕКТИФИКАЦИИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: способ разделения многокомпонентных смесей путем ректификации относится к газовой, газоперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к усовершенствованному методу для обработки жидких и газообразных многокомпонентных смесей. Сущность изобретения: способ включает подачу исходной смеси в колонну, противоточное контактирование жидкости и газа на контактных ступенях для отпарки низкокипящих компонентов, нагревание жидкости, стекающей с низа колонны, в испарителе, конденсацию поднимающихся паров в дефлегматоре, отбор верхнего и нижнего продуктов ректификации, при этом осуществляют рециркуляцию исходной смеси до подачи в колонну между сырьевой емкостью и дефлегматором и в качестве охлаждающей жидкости, нагревание в дефлегматоре, отбор и подачу в колонну или испаритель в качестве сырья. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2091116
Класс(ы) патента: B01D3/00, B01D3/32
Номер заявки: 96112902/25
Дата подачи заявки: 19.06.1996
Дата публикации: 27.09.1997
Заявитель(и): Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры"
Автор(ы): Зиберт Г.К.; Галдина Л.Б.
Патентообладатель(и): Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры"
Описание изобретения: Изобретение относится к газовой, газоперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к усовершенствованному методу для обработки жидких и газообразных многокомпонентных смесей, к аппаратному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ-жидкость.
Известен способ разделения многокомпонентной смеси (Рекламный проспект "Export Model "A" C. R. ARNOLD, INTERESTS, Houston, Texas), в котором исходная смесь насосом через теплообменники, где последовательно нагревается, подается в испаритель. Пары из испарителя поступают в ректификационную колонну, проходя снизу в верх, где происходит отделение паров низкокипящей фракции, которые из верха колонны отводятся в аппарат воздушного охлаждения на конденсацию, а затем жидкая низкокипящая фракция поступает в рефлюксные емкости. Остаточная фракция отводится из испарителя.
Недостатком этого способа является невысокое качество верхнего продукта разделения низкокипящей фракции из-за отсутствия орошения в колонне.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ разделения многокомпонентной смеси на модульной установке по переработке нефти и газа (статья В. А. Окорокова, Л. М. Велинского "Модульные установки по переработке нефти и газового конденсата в моторное топливо". Химическое и нефтяное машиностроение, 1995, N 12.), в которой был использован способ разделения многокомпонентной жидкой смеси по авт. св. N 1456174).
Углеводородное сырье в виде подогретого углеводородного конденсата подают в печь, где перегревают его выше температуры кипения, а затем направляют в паровом состоянии в колонну для выделения бензиновой фракции сверху колонны, для чего пары конденсируют в аппарате воздушного охлаждения, после чего подают в емкость, откуда часть бензиновой фракции отбирают в виде готового продукта, а остальную часть возвращают в виде флегмы (орошения) в колонну.
Недостаток данного способа большие капитальные и энергетические затраты, особенно для маломощных установок, так как для орошения колонны требуется рефлексная емкость, насосы подачи орошения и не утилизируется тепло паров верха колонны.
Целью изобретения является снижение капитальных и энергетических затрат.
Цель достигается тем, что в способе разделения многокомпонентных смесей путем ректификации, включающем подачу исходной смеси в колонну, противоточное контактирование жидкости и газа на контактных ступенях для отпарки низкокипящих компонентов, нагревание жидкости, стекающей с низа колонны, в испарителе, конденсацию поднимающихся паров в дефлегматоре и отбор верхнего и нижнего продуктов ректификации, исходную смесь до подачи в колонну рециркулируют между сырьевой емкостью и дефлегматором в качестве охлаждающей жидкости, нагревают в дефлегматоре, отбирают и подают в колонну или испаритель в качестве сырья.
В сравнении с известными техническими решениями предлагаемый способ, в котором сырье до подачи в колонну рециркулируют между сырьевой емкостью и дефлегматором, нагревают в дефлегматоре, используя сырье в качестве охлаждающей жидкости, отбирают и подают в колонну или испаритель, позволяет использовать тепло паров верха колонны для нагрева сырья, утилизируя тепло верха колонны. Использование предлагаемого способа позволило исключить рефлюксную емкость и рефлюксный насос, используемые для подачи флегмы в колонну, что позволило снизить капитальные и энергетические затраты при разделении смесей.
Заявителю не известно из существующего уровня техники способа разделения многокомпонентных смесей путей ректификации, в котором бы снижение капитальных и энергетических затрат было бы достигнуто аналогичным образом.
На чертеже изображена схема способа разделения многокомпонентной смеси путем ректификации.
Способ реализуется следующим образом:
Сырье в виде многокомпонентной жидкостной смеси из емкости 1 по линии 2 подают насосом 3 в межтрубное пространство дефлегматора 4, установленного в верхней части колонны 5, где подогревают выходящими из колонны паровым потоком, подаваемым в дефлегматор по линии 6.
После дефлегматора подогретый поток исходной смеси подают по линии 7 в испаритель 8, в котором нагревают до температуры, соответствующей температуре испарения низкокипящей фракции.
Избыточный поток исходной смеси из дефлегматора 4 по линии 9 возвращают через аппарат воздушного охлаждения 10 в сырьевую емкость 1.
Паровой поток из испарителя 8 подают по линии 11 в ректификационную секцию 12 колонны 5 на массообмен с флегмой (сконденсированной жидкостью), которую по линии 13 подают на верхнюю контактную ступень для орошения. В результате взаимодействия происходит обогащение жидкого продукта высококипящими компонентами, а паров низкокипящими.
Выходящий из ректификационной секции поток пара низкокипящей фракции подают по линии 6 в трубное пространство дефлегматора 4, где пропуская его сверху вниз, охлаждают, конденсируют и собирают в сборнике жидкости 14, отделенном от секции ректификации 12 глухой тарелкой 15.
Со сборника жидкости 14 часть жидкости возвращают в колонну по линии 13 в качестве орошения (флегмы), а балансовое количество низкокипящей фракции отводят по линии 16 в емкость сбора готового продукта.
Не испаряющуюся в колонне часть сырьевого потока (высококипящую фракцию) отбирают в промежуточную емкость по линии 17.
Согласно предлагаемому способу исходное сырье в виде жидкости поступает из сырьевой емкости 1 в количестве 2135 кг/ч в межтрубное пространство дефлегматора 4 с давлением 0,7 атм. изб. и температурой 20oC и имеет следующий состав мольн. д. nC5 0,18952; C6 0,09372; C7 0,19968; C8 0,22558; C9 0,07688; C10 - 0,0491; Фр 190oC 0,03555; Фр 210oC 0,03217; Фр 230oC - 0,02739; Фр 250oC 0,02739; Фр 270oC 0,01952; Фр 290oC - 0,01235; Фр 310oC 0,00458; Фр 345oC 0,00675.
В дефлегматоре 4 сырьевой поток подогревают до 100oC выходящим из колонны 5 паровым потоком, поступающим по линии 6, и направляют по линии 7 в испаритель 8 в количестве 625 кг/ч. В испарителе нагревают до температуры 183oC, соответствуюшей температуре испарения низкокипящей фракции. Избыток исходной смеси (1510 кг/ч) из дефлегматора 4 возвращается через аппарат воздушного охлаждения 10 в сырьевую емкость 1.
Поток пара из испарителя 8 с температурой 183oCC при давлении 0,5 атм. изб. направляют в рефтикационную секцию колонны 5 снизу вверх для контакта на массообменных ступенях 12 с флегмой, подаваемой на верхнюю ступень массообменных секций для орошения. В результате взаимодействия обогащают жидкий продукт высококипящими компонентами, а пары низкокипящими.
Выходящий из массообменной секции паровой поток верхнего продукта в количестве 716 кг/ч с температурой 124oC направляют в трубное пространство дефлегматора 4, где его, пропуская сверху вниз, конденсируют, охлаждают до температуры 45oC и собирают в сборнике жидкости 14, отделенной от массообменной секции глухой тарелкой 15.
Из сборника жидкости 14 часть потока жидкости возвращают в ректификационную колонну в качестве флегмы для орошения по линии 13 в количестве 326 кг/ч, а балансовое количество 390 кг/ч низкокипящей фракции, имеющей следующий состав в мольн. д. nC5 0,25457; C6 - 0,12387; C7 0,25697; C8 0,27499; C9 0,01721; C10 0,01210; Фр 190o 0,00029, отводят по линии 16 в емкость сбора готового продукта.
При этом не испаряющуюся в испарителе 8 часть сырьевого потока (высококипящую фракцию) в количестве 236 кг/ч, имеющей следующий состав в молн. д. nC5 0,01019; C6 0,01120; C7 0,04508; C8 0,09368; C9 0,06604; C10 0,15047; Фр 190oC - 0,13327; Фр 210oC 0,12130; Фр 230oC 0,10328; Фр 250oC - 0,10328; Фр 270oC 0,07361; Фр 290oC 0,04657; Фр 310oC - 0,01727; Фр 345oC 0,02477, отбирают по линии 17 в промежуточную емкостью.
Формула изобретения: Способ разделения многокомпонентных смесей путем ректификации, включающий подачу исходной смеси в колонну, противоточное контактирование жидкости и газа на контактных ступенях для отпарки низкокипящих компонентов, нагревание жидкости, стекающей с низа колонны, в испарителе, конденсацию поднимающихся паров в дефлегматоре и отбор верхнего и нижнего продуктов ректификации, отличающийся тем, что исходную смесь до подачи в колонну рециркулируют между сырьевой емкостью и дефлегматором в качестве охлаждающей жидкости, нагревают в дефлегматоре, отбирают и подают в колонну или испаритель в качестве сырья.