ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные факторы, влияющие на выбор метода извлечения из "Получение этилена из нефти и газа" 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. [c.97] В основу выбора метода и схемы газоразделения должны быть положены технико-экономические расчеты. [c.97] В процессе извлечения любым методом исходный пирогаз обычно делят на две фракции, одна из которых (кубовый остаток) включает этилен и все компоненты с малой летучестью, (т. е. углеводороды Сг, Сз, С4 и выше), вторая (дистиллят) содержит вещества с летучестью большей, чем этилен (метан, водород, СО). При извлечении в дистиллят обязательно попадает некоторое количество этилена, а в кубовый остаток — метана. [c.97] Поглотительная способность и избирательность растворителей в процессе низкотемпературной абсорбции при 35 ата. [c.98] Чем больше относительная летучесть а, тем лучше делится смесь. Относительная летучесть надает [81 ] с увеличением температуры, давления и соотношения в смеси метан водород. [c.98] В литературе [82] имеются подробные данные но численным значениям констант равновесия для метана, этилена и водорода. Для растворителей алифатического ряда можно считать достаточно надежными данные NGA [83] или Келлога [84]. Для ароматических абсорбентов абсолютное значение растворимости меньше, чем для алифатических, а избирательность, характеризуемая значением относительной. летучести, во всем диапазоне температур выше (рис. 64). [c.98] На интенсивность процесса разделения в числе других факторов влияют физические свойства разделяемой смеси. Интенсивность характеризуется коэффициентом полезного действия одной ступени (тарелки), величина которого при ректификации обычно составляет 50—60% нри абсорбции к. п. д. значительно ниже и не превышает 30—50% более высокие значения к. п. д. относятся к абсорбентам с низким молекулярным весом (например, Сз). [c.99] При адсорбции активированным углем в движущемся слое высота слоя, эквивалентная одной теоретической тарелке, равна 300— 600 мм, т. е. соизмерима с обычно применяемыми в технологии разделения газов расстояниями между тарелками ректификационных и абсорбционных колонн. [c.99] На интенсивность разделения при абсорбции оказывает влияние относительное количество циркулирующего абсорбента. Из рис. 64, построенного для трех абсорбентов (пропана, н-гексана и ароматического дистиллята), видно преимущество углеводорода Сз как абсорбента, обусловленное его низким молекулярным весом но сравнению с другими абсорбентами и высокой селективностью при низких температурах. [c.99] Низкотемпературной ректификацией получают степень извлечения этилена, равную 97—98%. При достаточной циркуляции абсорбента, при необходимом количестве тарелок, а также при хорошем контакте на этих тарелках, применяя абсорбционно-ректификационную схему, можно достигнуть высокого извлечения этилена (до 99%). Опыт эксплуатации показывает, что с применением ароматических абсорбентов при 40 действительных тарелках во фракционирующем абсорбере можно достигнуть степени извлечения 98,5% (для нирогаза стандартного состава, полученного при пиролизе пропана или этана в трубчатой печи). Аналогично нри достаточной циркуляции адсорбента и высоте контактора при адсорбционном (гинерсорбционном) процессе практически полностью извлекается этилен из нирогаза. [c.99] На рис. 65 приведены равновесные концентрации этилена в остаточном газе нри —95 и —85° С. В соответствии с рис. 65 для пирогаза, полученного пиролизом этана (для которого отношение СН4 Нг = 0,1), максимальная степень извлечения при температуре —95° С и давлении 42 ата составляет 90% и нри 31,5 ата 88%. Только значительным снижением температуры можно добиться увеличения степени извлечения. Для нирогаза, полученного из пропана (СН4 Нг = 2), степень извлечения в указанных выше условиях может достигать 92—98%. [c.100] В заключение следует отметить, что при низкотемпературной ректификации 96 %-ное извлечение этилена из газов пиролиза этана является верхним пределом по технико-экономическим соображениям. [c.100] Увеличение степени извлечения этилена может быть достигнуто некоторым усложнением схем. Так, например, были выполнены установки низкотемпературной ректификации [81], в которых отходящий газ направлялся на установку гинерсорбции. В большинстве случаев такое усложнение технологической схемы не оправдывается технико-экономическими показателями. [c.100] Более целесообразно применение адиабатического расширения метано-водородной смесп, уходящей из конденсатора или колонны. При расширении в турбодетандере температура газа снижается до —130 --140° С и ниже нри этом оставшийся в газе этилен переходит в конденсат и соответственно увеличивается степень извлечения этилена. Полученный при детандировании холод может быть использован в системе для охлаждения различных потоков. При применении детандирования может быть рекуперирована также значительная часть энергии сжатия нирогаза. [c.100] Основные статьи расхода энергии (механической и тепловой) в системе извлечения а) на компримирование технологического газа б) на производство холода в) на десорбцию этана и этилена г) на десорбцию метана. Имеются ещ,е и другие менее значительные статьи расхода энергии на циркуляцию растворителя, холодного орошения или абсорбента и др. [c.101] Относительное распределение расходов энергии различно не только для всех перечисленных выше методов извлечения, но отличается и в пределах технологических схем одного типа. [c.101] В схемах низкотемпературной абсорбции этилен извлекается чащ е всего под давлением 38—40 ата при расходе энергии от 1,1 до 1,6 кб/тг-ч/кг этилена. Для низкотемпературной абсорбции с использованием в качестве абсорбента углеводородов Сз и для низкотемпературной ректификации основным расходом энергии является расход на охлаждение. [c.101] В табл. 19 указаны относительные стоимости получения холода в зависимости от его температурного уровня. [c.102] Вернуться к основной статье