Способ разделения смесей

(5)М. Кл. В 01 О 3 Л 0 исоелинением зая еударствекный квинтетСССР вв делам наабретеннй н атеритнй) Приоритет Опубликовано 150382. Бюллетень М 10 3) УДК 66. 015. .23(088,8) Дата опубликования описания 15038 иков О. Г,в, Б. Н. Иса нов, В. С. Иел в, В. А, Р)елку П. Рудковский Э, К; ИолС. А. Кру) Авторыизобретения ни ни ьнститдт;.м. И И Цсбр рудового Красного Зна азовой промышленности ордена ской и осковски ефтехими 7) Заявите(5 М) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СИЕСЕ к ь к. Изобретение относится к разделе.нию смесей ректификацией и может быт использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.Известен способ фракционирования тяжелых углеводородов, включающий предварительное разделение исходной смеси в ректификационной колонне первой ступени и отпарку водяным паром ее боковых погонов в стрип- . пинг-секциях ректификационной колонн второй ступени, причем жидкую часть исходной смеси отпаривают в нижней (отгонной) секции ректификационной колонны первой ступени большим количеством водяного пара, а пары, выходящие из стриппинг-секции ректификационной колонны второй ступени, направляют в ректификационную колонн первой ступени 1.При этом в ректификационной колонпервой ступени оказывается значиное количество паров, поднимаюя выше ввода исходной смеси в онцентрационной секции, что приводитнеобходимости использования колонныбольшого диаметра. Кроме тогО, большое количество водяныхпаров, поступающих в концентрационную секцию ректификационной колонны первой ступенииз ее отгонной секции и стриппингсекций, уменьшает поверхность контакта углеводородных паров и жидкости,что приводит к снижению эффективности Омассопередачи .и ухудшению фракционного состава погонов.Известен способ разделения смесей методом ректификации с использованием основной ректификационной колонны, соединенной со стриппинг-колонной, при противоположном течениигаза и жидкости, включающий отборпаровой фазы из основной ректификационной колонны в стриппинг"колонну,подачу жидкои фазы иэ нижней частиосновной ректификационной колонны внижнюю часть стриппинг-колонны и воз"врат паровой фазы в основную ректи3 912186фикационную колонну. Часть паровогопотока выводят иэ основной колонны ивозвращают выше места отбора в зонуподачи парового потока из стриппингколонны 2,3Однако при таком способе увеличиваются затраты на фракционирование.Наиболее близким по техническомурешению и достигаемому результату кпредложенному является способ фракци эонирования тяжелых углеводородов,при котором с целью уменьшения диаметра концентрационной секции ректификационной колонны первой ступени пары из каждой стриппинг-секции конденсируют и конденсат водяных паров выводят иэ системы 3.Однако согласно известному способу водяной пар подают в каждую стриппинг-секцию и в ниэ ректиФикационной колонны первой ступени, а такжеконденсируют все количество паров,уходящих из стриппинг-секций. Этоприводит к увеличению расхода водяного пара и хладагента, т.е. к значительным эксплуатационным затратам,Кроме того, в стреппинг-секциях приподаче водяного пара образуется только незначительное количество углеводородных паров за счет испарения лег- Зких фракций, поэтому поверхность контакта фаэ мала и эффективной массопередачи между углеводородным пароми жидкостью не происходит, Это ограничивает возможность получения вы".сокой четкости фракционирования,т,е. снижает качество погонов. Цель изобретения - повышение качества погонов при разделении тяже" лых углеводородов и снижение затрат на фракционирование за счет увеличения эффективности массопередачи между углеводородными парами и жид, костью в ректификационной колонне45 второй ступени, уменьшения подачи водяного пара и уменьшения количе" ства конденсируемых паров. 4На чертеже изображена схема, иллюстрирующая способ разделения смесей.Схема включает ректификационную колонну первой ступени 1, ректиФикационную колонну второй ступени, состоящую из стриппинг-секций 2 - 5, нагреватель 6, холодильники 7 - 9.Способ осуществляется следующим обраэрм.Поток исходной смеси 4 нагревают в нагревателе 6 и подают под нижнюю тарелку ректификационной колонны первой ступени 1, образовавшуюся здесь при испарении паровую часть исходной смеси подвергают ректиФикации путем контактирования с стекающей с верха колонны Флегмой, Жидкую часть исходной смеси Ф отпаривают в стриппинг-секции 2, куда подают основное количество водяного пара м , Пары, образующиеся при отпарке жидкой части исходной смеси, направляют последовательно снизу вверх через стриппинг-секции 3 - 5ректификационной колонны второй ступени и поток паров Ь выводят для конденсации с верха этой колонны в холодильник 9. После конденсации поток конденсатауглеводородных паров ректификационной колонны второй ступени частично выводят иэ системы, а частично подают на орошение стриппинг-секции 5. Поток паров Ь ректификационной колонны первой ступени конденсируют в холодильнике 8,образующийся конденсат паров у выводят из системы и могут частично подавать на орошение колонныи смешивать с потоком исходной смеси 4для увеличения доли отгона. Основноеколичество флегмы ректификационнойколонны первой ступени образуетсяэа счет отвода тепла от циркуляцион"ного орошения в холодильнике 7. Основное количество флегмы,стекающей в стриппинг-секциях 3 - 5 ректификационной колонны второй ступени, образуется за счет подачи жидких по Укаэанная цель достигается тем, что жидкую часть исходной смеси отпаривают в стриппинг-секции ректификационной колонне второй ступени, а пары, образующиеся при отпарке жидкой части исходной смеси, направляют снизу вверх через стриппинг-секции ректификационной колонны второй ступени и выводят для конденсации с верхней части этой колонны. гонов ъ , Ь и 6 из ректификационнойколонны первой ступени 1, После контактирования с парами в стриппингсекциях 2 - 5 боковые погоны 3 , и и к и нижний продукт л выводят из системы. Для регулировки фракционного состава погоиов в низ ректиФикационной колонны первой ступениив, стриппинг-секции 3 - 5 может пода"ватсья незначительное количество5 91водяного пара н, о, о и р дополнительно к его основному потоку и . Кон"денсат водяного пара с и т , которыйобразуется на верху ректификационных колонн, выводят из системы. Потоки несконденсировавшихся паров хи и выводят из системы со скоростями,обеспечивающими .рабочие давления вректификационных колоннах первой ивторой ступени.П р и м е р 1. Мазут ромашкинской нефти подают в количестве208000 кг/ч при 395 С в ректификационную колонну. первой ступени. В ре"эультате предварительного разделения паровой части исходной смесив ректификационной колонне первойступени получают два боковых погона,которые выводят с низа стреппингсекций ректификационной колонны второй ступени. Жмдкую часть исходнойсмеси в количестве 77800 кг/ц отпа-.ривают в стриппинг-секции ректификационной колонны второй ступени, ку"да подают водяной пар с расходом4150 кг/ч. Пары, образовавшиеся при отпарке жидкой части исходной смеси, направляют. последовательно снизу вверхчерез стриппинг-секции ректиФикационной колонны второй ступени и выводят для конденсации с верха этойколонны. По сравнению с известнымспособом это позволяет уменьшитьрасход водяного пара в стриппингсекции ректификационной колонны второй ступени на 19/ и уменьшить количество конденсируемых паров на 114;при неизменном составе нижнего гюго"на (гудрона), отводимого из ректификационной колонны второй ступени,и лучшей четкости разделения двухверхних погонов.П р и м е р 2. Мазут шпаковской 4 нефти в количестве 120000 кг/ч при39 о" С подают в ректификационную колонну первой ступени. В результатепредварительного разделения паровойчасти исходной смеси в ректификаци"онной колонне первой ступени получают три боковых погона, которыевыводят с низа стриппинг-секций ректификационной колонны второй ступени. Выход боковых погонов составля-,ет 8,5; 8,3; 23,6/ на мазут. жидкуючасть исходной смеси в количестве68000 кг/ч отпаривают водяным паром,расход которого составляет 1330 кг/ч.Образовавшиеся пары направляют последовательно снизу вверх через 2186 6 стриппи нг- секции ректифи кационной колонны второй ступени и выводят дляконденсации с верха этой колонны.По сравнению с известным способомрасход водяного пара значительно сокращается. (на 47),.количество конденсируемых паров уменьшается на 5,3.Качество гудрона неизменно. Четкость разделения боковых погонов улуцшает 16 ся.Предложенный способ за счет того,что в ректификационной колонне первой ступени осуществляют только ректификацию паровой части исходной и смеси, позволяет значительно снизитьв колонне расход водяного пара.Отпарка жидкой части исходнойсмеси в стриппинг-секции ректификационной колонны второй ступени и. щ направление образующихся паров последовательно снизу вверх черезстриппинг-секции ректификационнойколонны второй ступени позволяетиспольэовать водяной пар, вводимый И в нижнюю стриппинг-секцию, для отпарки всех вышележащих боковых погонов. Следовательно, значительно сокращает расход водяного пара в этихстриппинг-секциях, поскольку пары ЗЕ из нижних стриппинг-секций поступают в верхние. В результате значительно увеличивается поверхность контакта между углеводородными парами ижидкостью, а следовательно, увеличивается эффективность массопередачив ректификационной колонне второйступени.Вывод паров ректификационной колонны второй ступени для конденсации 40только с верха этой колонны обеспечивает уменьшение количества конденсируемых паров для вывода водяногопара из системы и, следовательно,снижает расход хладагента.43Таким образом, совокупность отли"чительных признаков способа Фракционирования тяжелых углеводородовпозволяет повысить качество погоновэа счет увеличения эффективности мас"сопередачи между углеводородными парами и жидкостью в ректификационнойколонне второй ступени и снизить затраты на Фракционирование эа счетуменьшения подачи водяного пара иуменьшения количества конденсируемыхпаров.Формула изобретенияСпособ разделения смесей, включающий подачу исходной смеси в ректи7 912186 8 фикационную колонну первой ступени уменьшения подачи водяного пара и предварительное разделение исходной уменьшения количества конденсируемых смеси в ректификационной колонне паров, жидкую часть исходной смеси первой ступени, отпарку ее боковых отпаривают в стриппинг-секции ректипогонов в стриппинг-секциях ректи-фикационной колонны второй ступени, фикационной колонны второй ступени, а пары, образующиеся при отпарке вывод боковых погонов с низа стрип- жидкой части исходной смеси, направпинг-секций ректификационной колонны ляют снизу вверх через стриппинг" второй ступени, вывод паров с верха секции и выводят с верхней части ректификационной колонны первой сту этой колонны на последующую конденпени, вывод паров и водяного пара сацию.из ректификационной колонны второй Источники информации, ступени, конденсацию этих паров и принятые во внимание при экспертизе вывод конденсата водяного пара из 1. Танатаров М. А., КондратьевА.А. системы, о т л и ч а ю щ и й с я з Ахметшина М. Н., Медведева М. И. тем, что, с целью повышения качества Проектирование установок первичной погонов при разделении тяжелых угле- переработки нефти. М., "Химия", водородов и снижения затрат на фрак с. 20-24. ционирование за счет увеличения эф. Патент СЮА И 3058893, фективности массопередачи между угле- о кп. 203"82, 1960. водородными парами и жидкостью в ре. Авторское свидетельство СССР ктификационной колонне второй ступени, Ю 611629, В 01 0 3/14, 1978,912186 Составит ехред Е ель С. БарановаРедактор Л. Плисак Т Харитон 4 ик Корректор И, П 1200/6 ТиражВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035Москва, ЖРаунская нао.д Зак одпи сно лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,