Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
В качестве хладоносителей были испытаны: раствор хлористого кальция, диэтиленгликоль и некоторые другие. Из всех исследованных растворов наиболее применимым на практике является 28— 30%-ный водный раствор хлористого кальция с удельным весом при 15° С 1,28—1,29 кг/л; температура замерзания его —45
--55° С. Этот хладоноситель дешев, обладает малой коррозионной активностью и высокой дегидратирующей способностью. По осушающим свойствам он равноценен смеси вода-диэтиленгликоль
'при 80%-ной концентрации последнего). Применение диэтиленгли-коля при отрицательных температурах лимитируется значительным увеличением его вязкости.
В качестве жидкого хладоносителя можно применять смеси различных веществ. Например, температура замерзания раствора состава 23,6% LiCl1 3,6% MgCl2 и 72,8% H2O равна —78° С.
Схема испытана в крупнолабораторном масштабе. Принципиальная схема такой установки приведена на рис. 83. Пирогаз из системы компрессии поступает в колонну тяжелой фракции 1, кото-
_H2,С,,C2 {C3) т разделение _^_
(C3), С„, C5*
Рис. 83. Схема выделения тяжелых компонентов (предложена ИГ АН УССР и НИИСС).
рая выполнена в виде решетчатой или насадочной колонны. В верхнюю часть колонны подается предварительно охлажденный до О -т-
~--40° С хладоноситель.
В результате контакта, возникающего между хладоносителем и пирогазом, происходит охлаждение газа с конденсацией тяжелых углеводородов, а также сорбция водяных паров и некоторых других компонентов, например CO2 и H2S. Если выбирать в качестве хладоносителей жидкости, являющиеся абсорбентами для водяных паров, то для уходящего из колонны газа можно иметь точку росы (по воде) ниже температуры контакта. (Так при температурах контакта от —10 до —30° С точка росы газа после промывки 29,5%-ным раствором хлористого кальция (у = 1,28) ниже этих температур на 4-60C)
Смесь тяжелых углеводородов и хладоносителя из-за разности удельных весов расслаивается в фазном разделителе 2. Тяжелые углеводороды выводятся из системы для разделения и использования, а нагретый хладоноситель подается самотеком в контактную колонну-теплообменник холодильного цикла 3, в которую подается жидкий хладагент, например пропан. Хладоноситель охлаждается испаряющимся хладагентом и стекает в куб, а пары хладагента поднимаются вверх, отсасываются компрессором 4 холодильного цикла, конденсируются в'кояденсаторе 5; жидкий хладагент через сборник 6 снова подается в контактный теплообменник 3.
Возможен вариант работы системы, когда в качестве хладагента, кроме пропана, используется еще и метано-водородная смесь, которая после колонны извлечения пропускается через детандер (либо дроссель), а затем отдает свой холод жидкому хладоносителюв контактном теплообменнике 7, принципиально ничем не отличающемся от теплообменника 3. Возможна параллельная работа обоих контактных теплообменников.
В разработанной фирмой Линде схеме разделения пирогаза, полученного термоокислительным пиролизом этана, выделение тяжелых углеводородов проводится сразу же после компрессии в две ступени: абсорбцией маслом и адсорбцией активированным углем. Установка масляной абсорбции включает и десорбцию.
Принципиальная схема установки абсорбции бензиновых углеводородов изображена на рис. 84. Выходящий из компрессоров пирогаз поступает в абсорбер І, имеющий регулятор уровня 2, где орошается маслом под давлением 20—24 ати при 25—30° С. Унесенное газом масло, выпавшее в маслоотделителе 3, через сифон снова направляется в абсорбер. Газ, очищенный от бензино-бензольных компонентов, поступает в угольные адсорберы для доочистки. Насыщенное масло отводится из куба абсорбера в дегазационный бак 4, откуда самотеком поступает в теплообменник 5, где нагревается до 90° С, а затем в трубчатый подогреватель 6, где подогревается до 120° С, и впрыскивается в колонну регенерации масла 7. В куб колонны 7 вводится водяной пар. С верха колонны отводят смесь паров бензина и воды при температуре около 100° С. Эти пары конденсируются в конденсаторе 8. Верхний слой конденсата, представляющий смесь бензиновых и бензольных углеводородов, откачивается в запасной резервуар, а нижний, состоящий из воды, сбрасывается в продувочную линию. Из куба колонны регенерации от-бензиненное масло через фильтр 9 откачивается циркуляционным насосом 10 и через холодильник 11 возвращается в колонну.
Установка угольной адсорбции предназначена для полного улавливания из пирогаза бензиновых углеводородов, паров масла, следов органических кислот и других соединений с относительно большим молекулярным весом. Установка (рис. 85) состоит из четырех адсорбционных колонн 1, 2, 3, 4 периодического действия, включаемых попеременно группами по две, и системы регенерации адсорбента. Пирогаз проходит последовательно угольную насадку ко-
лонны 1 и колонны 3, работающих на режиме поглощения. В это же время колонны 2 и 4 регенерируются: их продувают паром в тече-
Вода
Гпс. 84. Схема установки абсорбции тяжелых углеводородов.
ниє 3 час, а затем в течение 8 час. сушат азотом, подогретым в трубчатом теплообменнике 5 (на рис. 85 изображено описанное выше положение). Смесь паров воды и бензина, выделившихся при продувке колонны паром, конденсируется в скруббере 6. При нормальной работе колонна насыщается бензиновыми углеводородами и
