Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Клименко А.П. -> "Получение этилена из нефти и газа" -> 58

Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.

Клименко А.П. Получение этилена из нефти и газа — Москва, 1962. — 236 c.
Скачать (прямая ссылка): ethylen.djvu
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 89 >> Следующая


C4

C2Pi, C2H6

Глубокое охлаждение ЗОата

Осушка

ZJJ'K

3'

CH4 CzHfX2H6


CHa


C2H4


C2H2


C2H6


5

Разделение C1-C,

1.5-
Z am а

C2Ha C2H2

C2H6

155'H ЗОата

CHu

!,Чата 115°К

Колонна Cj-Cf 15 ата

1 F

Рис. 93. Блок-cxesra установки выделения этилена методом низкотемпературной ректификации.

7
Разделение C2Hif- C2HS 1,3 ата
C2H6

1, Чата WH


C2H4
сгнг






8
Отделение C2H2
сгнг ,

( промыбка ацетоном)






предварит ельному разделению, при ректификации обеспечивается достаточн о полное выделение метана и водорода.

На р ис. 93 изображена блок-схема процесса низкотемпературной ректификации для получения этилена высокой степени чистоты. Элементы системы извлечения этилена на этой схеме находятся внутри пунктирной рамки. Охлаждение и конденсация осуществляются как в результате теплообмена через стенку в теплообменниках предварительного и глубокого охлаждения (этапы 2nd), так и в результате контактного теплообмена в колонне извлечения (этап 6).

Конденсация

Процесс конденсации газовой смеси сопровождается выделением тепла, которое отводится либо охлаждающей водой, либо, если температурный уровень отводимого тепла ниже температуры окружающей среды, другим хладагентом с применением искусственного охлаждения. Для снижения энерге-K1=^r тических затрат в холодильном

цикле стремятся осуществить конденсацию при возможно более высокой температуре.

Для расчета процесса конденсации пользуются константами равновесия. На рис. 94 приведены константы равновесия для этана и пропана в диапазоне давлений 1—50 ати и температур от 0 до -40° С.

При прямоточной конденсации охлаждаемый газ и образовавшийся конденсат движутся в одном направлении в постоянном контакте друг с другом. Условиями осуществления идеальной прямоточной конденсации являются равенство скоростей (по вели-"''i Z J То 20 50 чине и направлению) потоков газа Давление,ата. и ЖИдКости, а также состояние рав-

Рис. 94. Константы равновесия для новесия между газом и жидкостью этана и пропана. в любой точке по высоте конден-

сатора.

Определение состава паровой и жидкой фаз на выходе из конденсатора Xi и у і и количества жидкой фазы L проводится в результате решения (методом подбора) обычных уравнений концентраций:

1 *,-(?Li)_ =1- <IV-17>

На рис. 95 графически изображено изменение количества и состава конденсата, образующегося при прямоточной конденсации газа,

охлаждаемого при постоянном давлении, равном 30 ата. Состав-газа (% вес.) принят для расчета близким к составу, получаемому с установок термического пиролиза пропана-:

На СН4 C2H4 C2He C3Hs C4HiO 17 35 21 15 9 3

Количество образующегося конденсата равномерно увеличивается по высоте конденсатора. Образовавшаяся сначала жидкость богата углеводородами С4 и Сз; при температуре около 230° К углеводороды С4 и Сз оказываются полностью сконденсированными, о чем свидетельствует отсутствие прироста количества этих компонентов

Рис. 95. График процесса прямоточной конденсации.

с дальнейшим понижением температуры. При последующем охлаждении конденсат обогащается компонентами c2hu, С2Н4 и СШГ а при температуре 180° К в конденсате появляется заметное количество водорода.

Обычно конденсацию стремятся проводить при повышенном давлении, так как это приводит к повышению температурного уровня, потребного для конденсации холода. Однако, если давление возрастает свыше 30—35 ата, то это создает ряд трудностей на установках компрессии и вызывает увеличение веса и стоимости аппаратуры и т. д. Затруднения, связанные с компримированием пирогаза, делают невозможным или неэкономичным использование для получении низких температур газовых холодильных циклов, при осуществления которых необходимы высокие давления. Практически на установках выделения этилена не применяют давление выше 30— 40 ата, о чем будет сказано ниже.

Для определения интенсивности процесса конденсации в зависимости от температуры необходимо продифференцировать изображенные на рис. 95 кривые F%= <p (T) по температуре. Численные значения производной dFi/dT показывают количество конденсата, образующегося при изменении температуры на 1°, для каждого компонента.

На рис. 96 представлены характеристики интенсивности процесса конденсации компонентов, полученные графическим дифференцированием кривых, изображенных на рис. 95. Каждая из кривых берет начало в точке росы (например, для СзНв 277° К) и, пройдя максимум, приближается к нулевому зпачению (для GiH10 точка росы и максимум лежат вне пределов графика). Максимумы кривых

располагаются в такой же последовательности, как и точки кипения компонентов. Как видно из кривых, для полной конденсации СгНв или С2Н4 газовую смесь требуется охладить соответственно ниже 170 и 145° К.

При противоточной конденсации образующийся конденсат сте- \ кает противотоком к поднимающимся парам, вследствие этого достигается лучшее разделение, чем при прямоточной.
Предыдущая << 1 .. 52 53 54 55 56 57 < 58 > 59 60 61 62 63 64 .. 89 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed