Способ разделения смесей и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик. ио делам изобретений и открытий-Ы.-ЩЩВ,ехимическобкина осковский ордена Октябрьской Ревояноции рудовога Красного Знамени институт нефи газовой промышленности им. И.М. Гу 1 Заявите ПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСЕЙ И УСТРОЙСТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ать при ов (в акции этом онденси ают чатора, а при т в деустановке, тупенинасос и пропаниСпособсодержащейдебутанизаколонну втзатор. ствляется нну первоконденсатступени с ор, рой итп о 0 уровня.Наиболее по достигаем способ раздел цией с отвод ны с помощью гаемому вляется тификау колония. этот 3 эким к предлрезультатуия смесей ртепла на верячего орош е м г Изобретение относится к разделению смесей ректификацией и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.Известен способ разделения смесей ректификацией с отводом тепла вверху, колонны с помощью холодного испаряювегося орошения при котором пары ректиФиката,сконденсированные и охлажденные до температуры холодного орошения, подают частично на орошение колонны,а оставшуюся часть направляют в следующую колонну, предварительно нагрев в до-полнительном подогревателе до температуры подачи в следующую ступень ректификации, поскольку температура подачи сырья в колонну всегда выше температуры холодного орошения 1.Однако при ртом необходима дополнительная затрата энергии на подогрев ректификата, а тепло конденсации паров ректификата не используется ввиду его низкого температурного способ предлагается использов разделении смесей углеводород частности пропан-бутановой фр на отдельные компонентй. При ректификат дебутанизатора, ск рованный в конденсаторе, под стично на орошение дебутаниза а оставшуюся часть ректификат температуре кипения направляю пропанизатор 2. При указанном способе дэполн ельных затрат на подогрев сырья де р - панизатора не требуется, однако вследствие повышения температуры орошения значительно увеличивается его количество, а следовательно рас" тут затраты на конденсацию паров ректификата, возрастает диаметр колон ны первой ступени в связи с увеличением ее. нагрузки по жидкости и по парам, растет давление в колонне что может привести к снижению четкости ректификации,880436 г о ОР 2Е 4 О, 2 2 р 60 где Р Цель изобретения - снижение затрат на ректификацию за счет регенерации тепла паров ректификата.Указанная цель достигается тем,что в способе разделения смесей,включающем отвод паров с верхнейчасти ректификационной колонны первой ступени, конденсацию этих парови подачу сконденсированных паров наорошение ректификационной колонныпервой ступени и.в ректификационную 10колонну второй ступени, перед подачей в ректификационную колонну второй ступени часть отведенных паровс верхней части ректификационной колонны первой ступенисмешивают счастью сконденсированных паровУстройство, позволяющее осуществить способ, снабжено делителем потока, установленным на выходе паровиз ректификационной колонны первойступени, и конденсатором смешения, 20расположенным между делителем потокаи ректификационной колонной второйступени.На чертеже изображено устройстводля осуществления способа. 25Устройство содержит ректификационные колонны первой ступени 1 и второй ступени 2, делитель потока 3, кон.денсатор 4, холодильник 5, насос 6 иконденсатор смешения 7. 30Способ осуществляется следующимобразом,С верхней части ректификационнойколонны первой ступени 1 отводят пары. Часть этих паров кондеиСируют вконденсаторе 4 и охлаждают до температуры холодного орошения в холодильнике 5. Сконденсированные парынасосом б подают на орошение ректификационной колонны первой ступени 1и в ректификационную колонну второй 40ступени 2 через конденсатор смешения 7. Часть отведенных через делитель потока 3 паров с верхней частиректификационной колонны первойступени 1 перед подачей в ректификационную колонну второй ступени 2 смешивают с частью сконденсированныхпаров в конденсаторе смешения 7. Врезультате получают смесь, выходящую из конденсатора смешения 7, с 50необходимой степенью нагрева за счеттепла конденсации паров ректификатаколонны и направляют ее в ректификационную колонну второй ступени 2,Соотношение парового и жидкостного потоков ректификата, направляемыхв конденсатор смешения, определяютиз теплового баланса расход полученнойсмеси (сырья второйректификационной колонны), кг/ч; 65 соответственно расходпарового ижидкостного потоков, поступающих в конденсаторсмешения, кг/ч;1,1 О ,1, - теплосодержание полуюченной смеси, парового и жидкостного потоков соответственно,ккал/кг.Из материального баланса конденсатора смешенияР=Э+0Следовательно, соотношение парового и жидкостного потоков, направляемых в конденсатор смешения, определяют из уравнения П р и м е р 1. Смесь, состоящую из 8,4 этилбензола, 16,2 -ксилола, 35,3 я-ксилола, 40,1 о-ксилола, подают в ректификационную колонну первой ступени. С верхней части ректификационной колонны первой ступени отводят 21556 кг/ч паров, содержащих 12,6 этилбензола, 24,4-ксилола, 53,0 й-ксилола и 10,0 о-ксилола, при 173 С. Часть этих паров в количестве 20192 кг/ч конденсируют и 185540 кг/ч подают на орошение ректификационной колонны первой ступени при 40 С. Частьотведенных паров 1364 кг/ч смешивают с 1652 кг/ч сконденсированных паров, что обеспечивает требуемую температуру подачи в ректификационную колонну второй ступени 170 С.П р и м е р 2. Стабильный бензин разделяют в ректификационной колонне первой ступени. С ее верхней части отводят пары Фракции НКС при 103 С,Часть этих паров 204320 кг/ч конденсируют и иэ них 104000 кг/ч подают на орошение ректификационной колонны первой ступени при 40 С. Другую часть паров смешивают с 100320 кг/ч сконденсированных паров в соотношении 1:4, что обеспечивает требуемую температуру подачи в ректификационную колонну второй ступени 88 С. В приведенных примерах обеспечивается экономия за счет уменьшения количества сконденсированных паров, которые требуется перекачивать насосом, и уменьшение затрат энергии на конденсацию паров ректификационной колонны первой ступени и нагрев сырья ректификационной колонны второй ступени,Экономический эффект при использовании предложенного способа составляет в среднем 6-15 от изменяемой части приведенных затрат.880436 Формула изобретения Составитель С. БарановаТехред Т. Маточка Корректс ошк Редактор К. Волощук Тираж 709 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РауЭаказ 9791/9 дписноеСР омитетаоткрытийая наб. 4/ лиал ППП ф Патент ф ф, г. Ужгород, ул, Проектн 1. Способ разделения смесей, включающий отвод паров с верхней части ректификационной колонны первой ступени, конденсацию этих паров и подачу сконденсированных паров на орошение ректификационной колонны первой ступени и в ректификационную колонну второй ступени, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения затрат на ректификацию за счет регенерации тепла паров ректификата, перед подачей в ректификационную колонну второй ступени часть отведенных паров с верхней части ректификационной колонны первой ступени смешивают с частью сконденсированных паров2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее ректификационные колонны первой и второйступеней, холодильник, конденсатори насос, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что оно снабжено делителем потока,установленным на выходе паров изректификационной колонны первой ступени, и конденсатором смешения, расположенным между делителем потока иректификационной колонной второй сту"пени. 0Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Скобло А.И. и др, Процессы иаппараты нефтеперерабатывающей инефтехимической промышленности, М15 1962, с. 143-148. 2. Патент США Р 2.954.341,кл. 208-365, 1960 (прототип).