ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы разделения углеводородных газовых смесей из "Общая технология синтетических каучуков Издание 4" С развитием нефтехимической промышленности и. использованием нефтяных газов для органического синтеза все большее значение приобретают методы разделения углеводородных газовых смесей. Это объясняется тем, что, как правило, для целей химического синтеза требуются продукты высокой степени чистоты. [c.54] Целью разделения газовых смесей является выделение нужного компонента и освобождение его от примесей, оказывающих вредное влияние на синтез. [c.54] Разделение газовых смесей, как правило, проводится физическими методами, по сложным технологическим схемам, с применением большого количества дорогостоящего оборудования. [c.54] При разделении газовых смесей пользуются различием в физических константах отдельных компонентов смеси температурах кипения, т. е. парциальных (частичных) давлениях насыщенного пара при одинаковых температурах, различными величинами теплоты испарения, неодинаковой летучестью и др. [c.54] Различаются следующие физические методы разделения углеводородных газовых смесей. [c.54] Фракционированная конденсация — ступенчатое охлаждение сжатой газовой смеси с образованием двух или нескольких фракций конденсата, различающихся по пределам температур конденсации. [c.54] Компримирование (сжатие) газовой смеси для повышения концентрации компонентов проводится обычно до 10—25 ат. [c.55] Охлаждение сжатой газовой смеси осуществляется различными хладагентами водой (до +5°С), холодильным рассолом, получаемым на аммиачной холодильной установке (до —15°С), кипящим в вакууме жидким аммиаком, получаемым на той же установке (до —50°С), кипящими пропаном или пропиленом (до —40°С), этаном (до —80°С), этиленом (до —100°С), метаном (от —120 до —150°С). Охлаждение сжатых газов может привести (из-за уменьшения парциального давления с понижением температуры) к конденсации одного или нескольких компонентов или же к конденсации всей смеси газов. [c.55] Фракционированная дистилляция — последовательная дистилляция на нескольких колоннах конденсата, полученного охлаждением сжатой газовой смеси, с выделением ряда концентрированных фракций углеводородов. [c.55] Глубокое охлаждение — разделение газов с охлаждением их до —100° С и ниже при сравнительно невысоких давлениях. Для разделения углеводородных газов методом глубокого охлаждения применяют несколько холодильних циклов (т. е. систем охлаждения с использованием в качестве охлаждающих агентов различных веществ) аммиачный, пропановый, этановый, этиленовый, метановый . [c.55] При разделении газов охлаждением применяют дросселирование, т. е. расширение сжатой и охлажденной газовой смеси, сопровождающееся поглощением тепла и вследствие этого глубоким охлаждением, иногда с одновременной частичной конденсацией газа. Явление охлаждения сжатого газа при его расширении называется эффектом Джоуля — Томсона. [c.55] Абсорбция — извлечение из газовой смеси подобранным эффективным растворителем нужных компонентов с последующим извлечением их путем отгонки из абсорбента (десорбция) и фракционированной дистилляции. [c.55] Абсорбентами служат жидкие углеводороды (бензин, пентан и др.) или сжиженные газы (бутаны, бутилены, пропан, пропилен и др.). [c.55] Для разделения газовых смесей иногда применяется адсорбция — поглощение нужного компонента высокопористым адсорбентом, например активированным углем, с последующей десорбцией поглощенных веществ перегретым водяным паром, который затем конденсируют. [c.55] Абсорбционно-ректификационный метод применяется главным образом для грубого разделения смесей углеводородных газов. Сущность метода заключается в следующем. [c.56] Исходная газовая смесь проходит абсорбер, орошаемый поглотительным маслом. Легкие углеводороды Сь Сг выходят непоглощенными сверху абсорбера, а углеводороды Сз, С4 и высшие поглощаются жидким абсорбентом (маслом). В десорбере происходит выделение абсорбированных газов из поглотителя, после чего последний вновь направляется на абсорбцию газа, а выделенные из него углеводороды подвергаются более или менее грубому разделению ректификацией. [c.56] Конденсационно-ректификационный метод (метод глубокого охлаждения) разделения смесей углеводородных газов сводится к их конденсации и ректификации под давлением при низких температурах. Сырой газ охлаждается под давлением, причем более тяжелые компоненты С4, Сз, С2 конденсируются, а более легкие СН4 и водород, содержащиеся обычно в газах пиролиза, остаются в газовой фазе. Конденсаты ( тяжелая и легкая фракции) после отпарки подвергаются ректификации для выделения чистых компонентов. [c.56] Адсорбционный метод основан на избирательном поглощении газообразных углеводородов твердыми поглотителями (адсорбентами) с последующим выделением и ректификацией углеводородов. [c.56] В результате разделения смесей углеводородных газов получаются определенные фракции углеводородов. Следует отметить, что по мере увеличения числа атомов углерода в молекуле углеводородов Сг, Сз, С4 и т. д. температуры кипения все более сближаются, что видно из табл. 3. [c.56] При разделении смесей углеводородных газов обычно получают ряд фракций. [c.57] Вернуться к основной статье