Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
В США получили также некоторое распространение системы извлечения, работающие при давлении 7—10 ата. Технологическая схема такой установки незначительно отличается от схемы высокого давления. Понижение давления обусловливает соответствующее снижение температуры питания до —100° С и верха колонны до —130 --135° С. Для конденсации флегмы в качестве хладагента в этой схеме используют метан.
Некоторые особенности оформления установок для извлечения этилена низкотемпературной ректификацией
Применяемые системы извлечения, основанные на методе низкотемпературной ректификации, могут быть условно классифицированы следующим образом:
а) по методу конденсации: на прямоточные и противоточные;
б) по характеру процесса разделения: на ректификационные и конденсационно-отпарные;
в) по конструктивному оформлению аппаратов: на системы, снаб-
женные аппаратами с выносными и со встроенными конденсаторами и кипятильниками.
Встроенные конденсаторы холодного орошения увеличивают высоту колонн, что вызывает ряд неудобств при обслуживании их; кроме того, в колоннах большой производительности встроенные конденсаторы трудно компануются с колоннами. Выносные конденсаторы можно монтировать на земле, их легко и удобно обслуживать, но для них необходимо дополнительное оборудование — насосы холодного орошения. На установках большой производительности чаще всего применяют выносные аппараты.
Пирогаз
Хладагент
-tX-i
Хладагент
-схН
CH4
€
Жидкий CH4 из
холодильного циклі
Теплоноситель
c„c„ct*
Рис. 100. Схема ректификационной колонны.
а — с прямоточной конденсацией флегмы; б — с противоточной конденсацией флегмы.
Прямоточное или противоточное включение конденсатора холодного орошения оказывает влияние на технологические и энергетические показатели процесса извлечения.
Схема ректификационной колонны с прямоточной а и противоточной в предварительной конденсацией изображена на рис. 100. На разделение поступает только конденсат, полученный при предварительном охлаждении.
Этилен, который содержится в газовой фазе, равновесной конденсату, уносится с метано-водородной фракцией. Регулирование количества уносимого этилена и состава конденсата можно осуществлять только изменением температуры предварительного охлаждения и давления. При понижении температуры и увеличении давления количество этилена, уносимого метано-водородной фракцией, будет уменьшаться, но одновременно будут уменьшаться концентрация этилена в конденсате и увеличиваться абсолютное количество этого конденсата.
1/Й
Термодинамически более целесообразны схемы, в которых в колонну после предварительного охлаждения подаются обе фазы пирогаза: жидкая и паровая. Такие колонны с прямоточным и противо-точным включением конденсаторов холодного орошения приведены на схеме рис. 101. Флегма для орошения колонны 1 образуется в конденсаторе холодного орошения 2. В этой схеме по сравнению со схемой рис. 100 отсутствует подача орошения в виде жидкого метана из метанового холодильного цикла, и поэтому нет смешения технологического и холодильного ¦ потоков, что упрощает условия эксплуатации системы извлечения. Размеры колонн в обоих вариантах схемы (рис. 101) всегда больше, чем ректификационной колонны
H2, с,
Тепяолосишель
/У21С,-С*+'---
Рис. 101. Схема ректификационно-отпарной колонны.
а — с прямоточной конденсацией флегмы; б — с противоточной конденсацией
флегмы.
(рис. 100), так как через эти колонны проходит весь пирогаз (включая и метано-водородную смесь), в то время как через ректификационную колонну (рис. 100) — только углеводороды Сг, Сз, С4 + и относительно небольшая часть метана. Энергетически последние схемы выгоднее схем ректификации конденсата. Оба варианта с прямоточной и противоточной конденсацией (рис. 101) примерно равноценны.
Вконденсационн о-о т и а р н у ю колонну 1 разделяемая смесь подается на верхнюю тарелку; роль верхней — укрепляющей части выполняет в ней конденсатор холодного орошения 2. Сама же колонна представляет собой исчерпывающую часть. Схема конденсационно-отпарной колонны в двух вариантах (с прямоточным и противоточным выносными конденсаторами) изображена на рис. 102.
Другой, более распространенный вариант конденсационно-отпарной колонны изображен на рис. 103. В этой схеме дистиллят из
и„с,
Теплоноситель
о
С,Х,
е-
H1X1 H2X1X2
H2Xi
ж
Теплоноситель
С,Х:
Рис. 102. Схема конденсационно-отпарнон колонны. а — прямоточная конденсация флегмы; 6 — противоточная конденсация флегмы.
C1X2
Пирогаз
Теплоноситель
C1X1
е-
ДА
СгХ,Хч'
Теплоноситель
Рис. 103. Схема конденсациопно-отпарпой колонны с рециркуляцией
конденсата.
а — с выносным противоточным конденсатором; б — с выносным прямоточным
конденсатором.
конденсационно-отпарной колонны 1 смешивается перед конденсатором холодного орошения 2 с потоком газа, идущего на разделение. Компенсация падений давления в конденсаторе, колонне и системе трубопроводов осуществляется насосом 3.
