Способ осуществления парового орошения в отгонной секции ректификационной колонны

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 11967498,СССР но делам изобретениИ н открытий(54) СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПАРОВОГО ОРОШЕНИЯ В ОТГОННОЙ СЕКЦИИ РЕКТИФИКАЦИОННОИ КОЛОННЫ Изобретение относится к химичес-, кой технологии и может быть использовано при ректификации многокомпо йентных и сложных (непрерывных) смесей в нефтеперерабатывающей,. ,химической пищевой .промышленности,Известен способ осуществления парового орошения в отгонной. секции ректификационной колонны вводом на.гретого кубового продукта ее - горячей струи, на каскадные. тарелки, устанавливаемые ниже ректификационных тарелок 11 ).Известен также способ осуществле" ния парового орошения вводом в низ колонны легколетучих веществ (инертных компонентов), например перегретого или насыщенного водяного па- . ра (2).Недостатками указанных способов являются повышенная циркуляция горячей струи в случае возбужденияпарового,орошения горячей струей и низ. кая отпарка легколетучих продуктов в случае возбуждения парового оро щения водяным паром без ввода теп- ла в ниэ колонны.Известен способ осуществления парового орошения в отгонной секции .Ректификационной колонны путем одновременного ввода легколетучего ве-,щества, вапример водяного пара, и.тепла нагретым кубовым продуктом -горячей струей, в низ колонны 3 1Недостатками известного способавОзбуждения парового орошения в отгонной секции ректификационной колонны являются повышенный расходлегколетучего вещества, большиеэнергоэатраты нациркуляцию и нагрев горячей струи.и низкая четкостьразделения смеси вследствие непол"ного использования тепла горячейструи, а именно чрезмерного повыше" 15 ниятемпературы низа и тем самымснижения .кратности орошения в ко".лонне.Целью изобретЕния является уменьшение энергозатрат на циркуляцию и 2 О нагрев кубового продукта - горячейструи, сокращение раехода легколетучего вещества.и повышение четкости разделения смеси.Поставленная цель достигается тем, 25 что согласно способу осуществленияпарового орошения в отгонной секцииректификационной колонны путем одновременного ввода легколетучего вещества, преимущественно водяного 30 пара, в низ секции и тепла в виде967498 Содержащее фракций, мас.В, по примерам Фракции 1 ,3 4 В легком бензине95,1 92,598,1 96,599,2 98,499,6 99,2В частично отбензиненной нефти0,47 0,79 НС - 1200НФС - 130 С 94,1 97,5 98,9 99,5 94,7 97,9 99,1 99,5 НК - 140 С НК - 150 С НК - 90 ОС 0,58 3,28 6,81 0,50 3,18 6,78 НК - 120 оС НК - 140 С 3,14 6,77 3,50 6,86 нагретого кубового продукта (циркулирующей горячей струи), ввод нагретого кубового продукта, осуществляютмежду ректификационными тарелкамив среднем сечении отгонной секцииколонны. 5При этом снижается температура,низа колонны и, в связи. с этим,увеличивается расход орошения вукрепляющей секции колонны. За счет,этого уменьшается расход циркулирую Ощей горячей струи и легколетучего вещества, например водяного пара, и повышается четкость разделения смеси., На чертеже представлена схема способа возбуждения парового орошения вотгонной секции ректификационной колонны.Исходную смесь Г вводят между верхней укрепляющей и нижней частями отгонной крлонны 1, в которой установ-.лены ректификационные тарелки 2. Сверха колонны пары дистиллята 0 иорошения О направляют в конденсатор3. Часть конденсата - орошение подают на верхнюю тарелку колонны длясоздания жидкостного орошения в колонне, а балансовый избыток его отводят в виде дистиллята. Паровое орошение в отгонной секции колонны воэфбуждают одновременным вводом легколетучего вещества, например водяногопара Е, в низ колонны и нагретого,например в трубчатой печи 4, кубового продукта - горячей струи Г между ректификационными тарелками впромежуточном сечении отгонной секции. Балансовый избыток кубового продукта получают в виде остатка И.На ЭВМ рассчитывается ректификационная колонна для отбора из нефтилегкого бензина (частичного отбенэи Онования нефти), содержащей 2,5 газаи 17,8 бензина с концом кипения150 С по ИК, Отбор легкого бензинаот нефти во всех примерах, принят равным 13 мас.Ъ. В укрепляющей секцииколонны установлено десять тарелокс массотеплообменным КПД, равным 0,5.В отгонной секции - 12 тарелок с КПДравным 0,4., П р и м е р 1 (по предлагаемому способу). Паровое орошение в колонне создается подачей циркулирующей горячей струи в .среднюю часть отгонной секции (с низа колонны на шестую тарелку) с одновременным вводом водяного пара в низ колонны. Количество горячей струи составляет 20 кг, водяного пара 0,5 кг на 100 кг исходной нефти. Давление вверху колонны 3,5 ата, температура нефти 200 ОС (массовая доля отгона 0,14), температура горячей струи 350 С.П р и м е р 2 (по известному способу). УСловия работы аналогичны примеру 1, за исключением места ввода циркулирующей горячей струи. Горячая струя подается под нижнюю тарелку отгонной секции.П р и м е р 3 (по известному способу). Условия работы колонны аналогичны примеру 2, за исключением количества циркулирующей горячей струи Расход ее увеличен в,два раза, т.е. принято 40 кг на 100 кг нефти. Н .р и м е р 4 (по известному способу). Условия работы колонны аналогичны примеру 2, за исключением ко-. личества водяного пара, подаваемого в низ колонны. Расход его увеличен в два раза, т.е, принят 1 кг на 100 кг нефти.Составы легкого бензина и частич. но отбензиненной нефти, полученные в случаях возбуждения парового орошения в соответствии с перечисленными примерами, приведены в таблице.Из таблицы видно, что при одинаковых количествах вводимых в колонну горячей струи и водяного пара, предлагаемый способ возбуждения парового .орошения обеспечивает более четкое. разделение (примеры 1 и .2) . В случае возбуждения парового орошения по известному способу даже при двукратном увеличении количества горячей струи (пример 3)или же водяного пара .(пример 4) не обеспечивается то же качество продук-. тов разделения., 967498 Формула изобретения 1 ИИПИ Заказ 7945/11 Тираж 734 Подписно Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул.Проектная,.4 Более четкое разделение смеси по предлагаемому способу объясняется более полным использованием тепла горячей струи. Иэ расчетов следует, что температура частично отбенэиненной нефти на выходе 5 иэ колонны в случае предлагаемого способа составляет 219,2 фС, а для лзвестного 227,7; 245,7 и 222,1 С соответственно для примеров 2-4.В связи с этим расход холодного 10 орошения составляет для предлагаемого способа 18,1 кг, для известного 11,7 13,7 и 16,8 кг на 100 кг нефти соответственно для примеров 2- 4, т.е. ввод горячей струи в проме жуточное сечение отгонной секции обеспечивает более четкое разделение смеси эа счет снижения температуры низа и, в связи с этим, увеличения расхода орошения.Ю Способ осуществления парового орошения в отгонной секции ректификационной колонны путем одновременного ввода легколетучего вещества,преимущественно водяного пара, вниэ секции и тепла в виде нагретогокубового продукта, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью уменьшения энергозатрат на циркуляциюи нагрев кубового продукта, сокращения расхода легколетучего вещества и повышения четкости разделениясмеси, ввод нагретого кубового продукта осуществляют между ректификационными тарелками в среднем сечении отгонной секции колонны.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Скобло А.И., Трегубова И.Л.,Егоров Н.Н. Процессы и аппаратынефтеперерабатывающей и нефтехимической промжаленности. М., Гостоптехиздат, М., 1962, с. 151.2. Там же, с. 154.3. Марушкин Б.Е. й др. Докладынефтехимической секции, вып, 7 (те- .зисы к научно-произв. конференции попооцессам нефтехимических производств)Уфа, Башкирское республик. правлениеВсесоюзного хим. общества им. Д.И.Менделеева, 1971, с. 178 (прототип) .