Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
t%~температура насыщенного водяного пара при
давлении в адсорбере, °С; ^—температура окружающего воздуха, °С; az—активность угля по водяному пару, кГ/кГ; можно принять az=0,025 кГ/кГ:
к
182
/і—вес /-го компонента, поглощенного в одном адсорбере во время процесса адсорбции, кГ\ qi — теплота адсорбции этих компонентов, ккал/кГ; ^i-удельные теплоемкости этих компонентов,
ккал\кГ° С;
F— наружная поверхность адсорбера, м2;
к—общий коэффициент теплопередачи от конденсирующегося внутри адсорбера водяного пара, через изолированную стенку адсорбера, к на-
ружному воздуху, ккал/м* яас °С. Во второй период длительностью 10—35 мин. происходит дополнительная обработка адсорбента с целью полного удаления оставшихся следов углеводородов (этот пар обычно называют динамическим).
Согласно опытным данным расход динамического пара со-ставляет~2,5 кГ на 1 кГ поглощенных в адсорбере углеводородов, т. е.
Za=2,5-EZi, кГ. (VII, 24)
Суточный расход пара в одном адсорбере, при п циклах в сутки
Z-(Z1^-Z2) п, кГ/сут. (VII, 25)
График работы адсорберов на установке обычно составляется таким образом, чтобы периоды десорбции, а также (по возможности) периоды сушки и охлаждения, в различных аппаратах не совпадали. Если же, например, периоды десорбции в двух адсорберах совпадают, то мощность паровых котлов должна быть увеличена вдвое и они не будут использованы эффективно.
Составление графиков работы адсорберов, см. [32, 33].
Процесс сушки и охлаждения. По окончании процесса десорбции уголь оказывается влажным. В соответствии с практическими данными, влажность угля (в кГ влаги на 1 кГ угля) в конце процесса десорбции оказывается равной
W^ax + °'8'Zl , кГ\кГ. (VII, 26)
Влажность угля резко уменьшает его активность.
Для восстановления активности адсорбента производят его сушку путем подачи воздуха, подогретого в калориферах до 120—140° С. Теплоносителем в калориферах служит водяной пар. Процесс сушки длится 15—45 мин.
После сушки производится охлаждение в течение 15—20 минут при помощи холодного воздуха. На некоторых установках сушка и охлаждение производятся подогретым и холодным тощим газом, покидающим адсорбционную установку.
183
Расход угольного адсорбента. В процессе эксплуатации углеадсорбционных установок имеют место механическое разрушение и падение активности угля. Практикой установлено, что при одной загрузке угля можно сделать до 10000 циклов, т. е. при средней активности его аср=^10% каждый 1 кГ угля может дать аср. 10000=1000 кГ продукта; следовательно можно считать, что на каждые 1000 кГ извлеченного продукта расходуется 1 кГ угля. В среднем за год приходится заменять 10— 20% единовременной загрузки угля.
¦.
3. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УГОЛЬНОЙ АДСОРБЦИИ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ
Основным достоинством адсорбционного метода разделения газов является возможность почти полного извлечения целевых компонентов газа даже при незначительном их содержании, когда все другие способы оказываются малоэффективными.
Другим преимуществом процесса адсорбции является возможность переработки газа, имеющего сравнительно низкие давления (близкие к атмосферному), а также газов с большим содержанием воздуха (до 50 и более процентов).
В то же время, в случае большого содержания извлекаемых компонентов процесс адсорбции становится невыгодным, так как быстрое насыщение угля требует очень частого переключения аппаратуры на десорбцию и регенерацию угля, что вызывает большие эксплуатационные неудобства и поэтому более экономичным оказывается процесс абсорбции.
Опыт показывает, что наиболее выгодным является переработка газа путем адсорбции при таких условиях, когда в фактическом кубометре газа, поступающем в адсорбер, содержится 100—120 Г извлекаемых компонентов.
Так, например, если газ содержит 40 Г/нм* извлекаемых компонентов, то наиболее выгодным условием для проведения процесса адсорбции будет давление, равное 2,5-гЗ ата. В этом случае фактическое содержание газа в условиях адсорбции будет как раз lOO-s-120 Г/м\
В заключение следует указать, что в связи с применением в качестве адсорбента для извлечения углеводородов зерненного активированного угля, имеющего малую механическую прочность, приходится проводить процесс в периодически действующих аппаратах. Изыскание более прочных порошкообразных или зерненных адсорбентов будет способствовать переходу к непрерывно действующим адсорбционным установкам, по типу установок каталитического крекинга.
і
184
4. ПАРОФАЗНАЯ-ОЧИСТКА КРЕКИНГ-БЕНЗИНА
Очистка крекинг-бензина в паровой фазе с применением: отбеливающих земель удобна тем, что адсорберы (очистные камеры, очистные башни) могут быть включены в общукк CXf1My крекинг-установки, непосредственно после ректификационной колонны.
Процесс очистки ведется обычно при давлениях от 1,0 ДО"
4,5 атиу при температурах 180—240° С. Это положение обусловливается, в основном, режимом работы крекинговой ректификационной колонны.
Распространенными на наших заводах являются очистные камеры диаметром 3,5 м, высотой 5 M1 в которых на ложном перфорированном (т. е. с отверстиями) днище располагается слой отбеливающей глины (зерна, размером 1 — 3 мм) высотой 3 м. Общая загрузка глины^25 т.
