Способ разделения смеси ректификацией

О П И С А Н И Е (и 837349ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскииСоциалистическикРеспублик(51)М. Кл,В 01 Р 300 В 010 3/32 с присоединением заявки ЭЙ Гевударстввииый комитет СССРОпубликовано 15.06.81Бюллетень Ле 22Дата опубликования описания 15,06.81 до делам изабретеиий и атирытий) Заявитель фимский ной институ 54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИ фИКАЕ(ИЕИ зобрет носится т быть химической попьзовано онентных и отможециией в технологии и при ректифик сложных сме ногоком нефтепе в техимической ищев мическ шленнос п и. и и на н ко продуктоах с исполой ректифиисходного в трех дв ованием ос ухсекобенб ционных колонностей обратим вкпючает ввод колонну, ввод ции, Спосо рья в осн ежу точ ных од пр Известен способ разделения смеси на три продукта в технологическом комплексе, состоящем из трех двухсекционных ректификационных колонн, в первой из кото.рых ключевыми принимают крайние по пе 0 тучести компоненты, и промежуточный по летучести компонент получают в виде остатка второй и дистиллята третьей колонн При этом каждая из трех колонн комплек 15 са снабжена кипятильником дпя ввода теппа и конденсатором дпя отвода теппа орошения 11.Известен также способ разделения смедуктов разделения в жидкой и паровой фазах, ввоп и отвод теппа. В этом способев первой колонне ключевыми принимаюткрайние по петучести компоненты, и промежуточный по петучести компонент попучают в виде остатка второй и дистиппята третьей колонн. В первой копонне такого комплекса кипятильник и конденсатоне устанавливают. Паровое орошение вней создают паровым потоком, отводмым с питатепьной секции третьей колонны, а жидкостное орошение - жидкостьюс нижней тарелки укреппяющей секции второй колонны Г 21. Недостатком данного способа раздепе ния смеси на три продукта является повышенный расход энергетических затр на подвод и отвод тепла в технопогичес ком комплексе и необходимость иметь и кипятильник и конденсатор во второй и третьей копоннах.Цепь изобретения - уменьшение энергетических затрат за счет искпючения3 8373кипятильника второй и конденсатора третьей колонны,Указанная цель достигается тем, чтожидкую фазу выводят с низа второй колонны и поавют на орошение верха третьей5колонны и выводятчасть продукта в качестве дистиппята третьей колонны, а паровую фазу выводят с верха третьей копонны, вводят в низ второй колонны, и выводят часть продукта в качестве остатка 10второй колонны.На чертеже преаставлена технопогическая схема, в которой реализован предлагаемый способ разаеления смеси на трипродукта, Комплекс состоит из трех двухсекционных колонн 1 3 и включает одинкипятипьник 4 и один конденсатор 5.Верх колонны 3 соединен с низом колонны 2 трубопроводами 6 и 7 дпя жидкойи паровой фаз соответственно. Верх первой колонны соеаинен аналогичными трубопровоаами 8 и 9 с питательной зонойвторой колонны, в низ ее трубопроводами10 и 11 с питатепьной зоной третьей колонны, 25Способ раздепения смеси на три продукта осуществляется спедующим образом,Исходную смесь вводят в первую колонну 1, с верха которой паровую фазу,содержащую низкокипящие компоненты икомпоненты с промежуточной петучестью,по трубопроводу 9 попают в питательнуюзону колонны 2. Колонну 1 орошают жидкой фазой, отводимой с нижней тарелки укрепляющей секции копонны 2 и подввае 35мой по трубопроводу 8 на верхнюю ее тарепку. Остаток колонны 1, содержащийевысококипящие компоненты и компонентыс промежуточной петучестью, по трубопроводу 10 подают в питательную зону колонны 3. Паровое орошение в колонне 1создают потоком паровой фазы, отводимойс питательной секции колонны 3 и вводимой в низ колонны 1 по трубопроводу 11.Тепло, вводимое через кипятильник 4, слу жит также для созаания парового орошения в колонне 2, которое из копонны 3 вкопонну 2 подают по. трубопроводу 7. Колонну 3 орошают жидкой фазой, отводимойс низа копонны 2 и подаваемой на верхколонны 3 по трубопроводу 6. Жидкостное орошение во всех трех копоннвх сждают отводом тепла в конденсаторе 5 копонны 2, с верха которой получают наибопее летучий продукт разаеления О., Наименее летучим продуктом раздеаения явпяется остаток я колонны 3, промежуточным по летучести продуктом Б - остатоккопонны 2 и дистиллят колонны 3. 49 фВ отпичие от известного, в преапагаемом способе разделения смеси на три продуктажидкостью с низа колонны 2 орошают колонну 3, с верха которой паровую фазу вводят в низ копонны 2. Это искпючвет применение кипятипьникв колонны 2 и конденсатора копонны 3. Использование теппа паров колонны 3 для создания парового орошения в копонне 2 сокращает энергетические затраты на раздепение смеси.П р и м е р 1. Нв ЭВМ рассчитываются ава режима разделения трехкомпонентной смеси. Первый режим соответствует предлагаемому способу (схемв соединения колонны по этому способу привеаена на чертеже), второй режим - известному способу, а именно, в отпичие от предлагаемого способа, отсутствуют трубопроводы 6 и 7, и низ колонны 2 снабжен кипятильником, верх колонны 3 - конденсатором.Разделяется трехкомпонентная смесьсодержащая 35% бензола, 55 толуопа, 10 масс.% о-ксилопа. Копичество теоре-, тических тарелок в копоннах следующее:в колонне 1-14, в колонне 2-20, ".в колонне 3-20, Сырьевые смеси ввоаятся всереаину каждой копонны. Давление вверху копонны 1-1,5 ата, внизу копонны 3- 2,0 вта. Сырье поступает на раздепение с температурой 118 ОС (аля паров 0,51). Отбор продуктов разделения соответст - вует потенциальному содержанию соответствующего компонента. При этом отбор топуола - проауктв Б производится в ви- де остатка колонны 2 и дистиллята копонны 3 Режим разделения по преппагаемомуспособу следующий,Величина теплоподвода в кипятильник4 составляет 12700 ккал, тепло, отводимое для создания орошения на верху копонны 2, равно 11910 ккал. Количество паров, отводимых с питательной секцииколонны 3 и направляемых по трубопроводу 11 в низ копонны 1, составпяет 64 кг,количество жидкости, отводимой с нижнейтарелки укрепляющей секции колонны 2 иподаваемой по трубопроводу 8 на верх колонны 1, равно 50 кг. Отбор топуола сниза колонны 2 - 28,7 кг, с верха копонны 3 - 26,3 кг. Здесь и ниже все параметры по теплу и потокам приведены на100 кг исходной смеси.Во втором режиме приняты величинытеплоотвода через конденсатор 5 и отбортолуола такие же, что в первом режиме,При этом тепло, отводимое в конденсато5 837349 6ре колонны 3 дня создания орошения сос- в жидком состоянии, копичество его 55 кг, тавпяет 3960 ккап, а теплопровод через Составы продуктов разделения даны в кипятипьник колонны 2 - 6000 ккал, че- табл. 2.рез кипятильник колонны 3 - 10800 ккал.В этом примере по сравнению с известРезультаты расчетов по составам полу- ным расход тепла вводимого через кипя 5чаемых продуктов представлены в табп, 1, тильник сокрашен на 36,0%, расход тепКак видно из резупьтатов расчета в ла, отводимого дпя создания орошения - предлагаемом способе качество продуктов на 25,0%.разделения не хуже, чем в известном П р и м е р 3. Отбор топуопа произ- способе, хотя при этом по сравнению с о водится топько в виде дистиллята колон- известным расход тепла, вводимого через ны 3 в парообразном состоянии, копичесткипятипьник, сокрашен на 24,4%, расход во его 55 кг.тепла, отводимого для создания орошения- В примере 3 по сравнению с известна 25,0%. ным расход тепла через кипятильник соП р и м е р 2, Отбор толуопа произ-рашен на 11,3%, расход телла на созводится топько в виде остатка колонны 2 дание орошения - на 25,0%. Габиииа 1 Содержание по способам Компоненты извес тнь ед 99,00 058 0099,24 1,4 0,18 98,5 98,5,7 1 980 0,00 Табл 2 одержание по примерам 72 0,00 8,9 98,90 0 Бензо Толу оп 1,32 99 1,02 99,34 000 О 16 0,06 99,2 0,0,68 кси обре тени орму.па часть продукта в качестве пистьей колонны, а паровую фазуверха третьей копонны, вводятй колонны, и выводят часть качестве остатка второй ково типлята тр выводят с в низ втор продукта в лон ны. формации,при экспертизеерго Б. Г. Разде.смесей. М., "Хиприн1.лениемия",фимов Л. А. Фидистиппяции и рек;1975, с. 223 ти ик Способ разделения смеси ректифика 45 цией на несколько продуктов с использованием основной колонны и двух дополнитепьных, включаюший ввод исходного сырья в основную колонну, ввод и отвод промежуточных продуктов разделения в жидю кой и паровой фазах, ввод и отвод тепла, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с цепью уменьшения энергетических затрат за счет искпючения кипятильника второй и конденсатора третьей копонны, жидкую фа 55 зу выводят с низа второй колонны и подают на орошение верха третьей копонны Источники инятые во вниманиеПлатонов В. Ма Бмногокомпонентных1965, с. 263Жаров В. Та Серахимические основыации. Ла Химия,отип).837349 Состави,тедь А, Со дорРедактор О. Персиянцева Техред А, Савка Корректор Л, Иван Заказ 4231/7 П "Патент", г. Ужгород, уп. Проектная,пи Тираж 706 ИИПИ Государствен по делам изобретен 035, Москва, ЖПодлисноо комитета СССРи открытийаушская наб.,