Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
На схеме (рис. 62) приводится случай, когда продукты десорбции выводятся из системы в виде смеси углеводородов Сг и выше, и предусмотрен только один отбор «бокового» промежуточного продукта. Пирогаз, подаваемый на разделение, необходимо предварительно очищать от непредельных углеводородов С4 и более тяжелых,
так как эти углеводороды, особенно диеновые, полимеризуются на поверхности активированного угля, образуя жидкие и твердые пленки, и резко снижают поглотительную способность активированного угля. Адсорбционная колонна работает под давлением 5— 10 ота. В верхней части колонны помещен холодильник.
Метан и водород адсорбируются углем в незначительной степени и выходят из системы в виде остаточного газа. Адсорбированные этилен и тяжелые углеводороды, извлекаемые в десорбционной секции колонны в результате нагрева и снижения парциального давления при подаче в десорбер острого водяного пара, отводятся из системы для дальнейшей очистки. Десорбированный адсорбент циркулирует при помощи газлифта; некоторая часть адсорбента направляется на высокотемпературную регенерацию.
При последовательном включении еще одной адсорбционной колонны, предназначенной для разделения этан-этиленовой фракции, гиперсорбцией может быть получен относительно чистый продукт.
В табл. 16 приведен состав отдельных продуктов системы гиперсорбции.
Таблица 16
Результаты разделения пирогаза методом гиперсорбции в движущемся слое
Компонент
Содержание компонента (в % мол.)
в сырье
в верхнем погоне
в остатке гтшерсорб-
ЦІШ
в боковом погоне
в этано-
вой фракции
11,91
25,40
_
_
_
35,46
73,92
—
0,54
1,35
13,24
0,35
1,79
39,32
97,11
25,18
0,35
3,44
59,84
1,54
4,42
—
29,35
0,16
—
8,32
—
54,30
0,14
—
1,47
—
11,12
—
Установки хемосорбции
Этилен под давлением обладает способностью образовывать комплекс с хлористой медью: Cu СЬгеСгШ. Давление разложения этого комплекса при 0° С равно 2,14 ата, а при 40° С — 19,5 ата. Этилен также абсорбируется растворами медноаммиачных солей различных кислот в растворах этаноламин — хлористая медь; селективность растворимости не особенно велика, так как, кроме этилена, растворяются и другие непредельные углеводороды (табл. 17). В полупромышленных испытаниях было установлено, что нитрат меди в водном растворе моноэтаноламина имеет большее сродство к этилену, чем хлорид меди в том же растворе (моноэтаноламин характеризуется высокой растворимостью в нем олефинов и слабой — предельных углеводородов).
Таблица IT
Растворимость олефииов в растворе CuC]2 — эта пола мин при 20° С (в Я л/кг абсорбента) в зависимости от давления
Компонент
Давление,
ати
1
5
10
20
C2H4
8,4
15,8
21,2
24,2
C3He
1,1
4,3
6,1
—
C4H8
1,0
—
—
—
C4H6
11,0
Остаточный газ
J**- 1ст
Пирогаз
cm
hem
5 cm
9В°/оСгН^на очистку
Рис. 63. Схема установки извлечения методом хемосорбции.
Для выделения этилена из продуктов пиролиза этана хемосорбцией была сооружена установка [80]. Сжатый компрессором 1 (рис. 63) до давления 16 ата пирогаз поступает в насадочный абсорбер 2, в котором промывается абсорбентом состава, указанного в табл. 18. Насыщенный абсорбент в десорбере 3 ступенчато дросселируется до давлений 4, 2,4, 2,1, 1,35 и 1,1 ата. Газ из первых двух ступеней дросселирования возвращается в цикл. Десор-бированный в последних трех ступенях газ содер-
жит в среднем 96% этилена. Тощий абсорбент снова возвращается в цикл насосом 4. Содержание этилена в остаточном газе не превышает 0,2% мол.
Таблица 18
Состав абсорбента для селективной хемосорбции этилена из газов пиролиза этана
Компонент
Концентрация компонента, г (л
215
15
350
570
30
220
Этот метод не получил широкого практического применения. В СССР процесс выделения этилена из смесей газов абсорбционными методами при помощи растворов медных солей в промышленности еще не реализован. В настоящее время ведутся работы по выбору высокоселективных растворителей, предназначенных для извлечения этилена методом хемосорбции.
ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЫБОР МЕТОДА ИЗВЛЕЧЕНИЯ
Разделение этилена и метана необходимо осуществлять с учетом следующих соображений: потери этилена с метано-водородной фракцией, направляемой в топливную систему установки, уменьшают производительность установки по целевому продукту; недостаточная отпарка из кубового продукта метана приводит к увеличению потребной мощности холодильных установок, кроме того, в ряде случаев примеси метана в конечном продукте недопустимы, поэтому требуются специальные устройства для окончательного его удаления.
На выбор метода и схемы извлечения влияют многие факторы; к их числу относятся:
1) степень трудности разделения системы метан — этилен в данных условиях;
2) интенсивность процесса разделения концентрата;
3) степень извлечения этилена;
