ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ректификация многокомпонентных смесей из "Процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности Издание 2" При разделении бинарной смеси путем ректификации обычно достаточно одной простой колонны, чтобы получить заданные составы ректификата и остатка. Лишь в специальных случаях (получение чистых веществ и др.) приходится применять более сложные варианты колонн. [c.162] При разделении многокомпонентной смеси приходится выделять несколько целевых продуктов (фракций), к составу которых предъявляются определенные требования. Это обусловливает необходимость применения нескольких простых колонн, соединенных определенным образом,что и определяет последовательность выделения компонентов или соответствующих фракций из смеси. Поскольку каждая простая колонна делит смесь на два продукта, то для разделения смеси, состоящей из п компонентов (фракций), необходимо иметь п — 1 простых колонн. С увеличением числа компонентов системы возможное число вариантов взаимного соединения простых колонн быстро возрастает. [c.162] Последовательное соединение колонн может осуществляться как по потокам ректификатов, когда ректификат данной колонны направляется в следующую и только из последней колонны ректификат выводится в качестве готового продукта (рис. IV-29, а), так и по потокам остатков, когда остаток данной колонны поступает на ректификацию в следующую, а остаток в виде готового продукта получают только в последней колонне (рис. 1V-29, б). [c.163] Последовательно-параллельное соединение колонн (рис. IV-29, в) состоит в том, что колонны соединены последовательно часть по потокам рефтифика-тов, другая часть — по потокам остатков. [c.163] В некоторых случаях применяют рециркуляцию одного или нескольких продуктов из последующих колонн схемы в предыдущие (рис. 1V-29, г), если рециркулируемые потоки не являются товарными продуктами для данной технологической схемы. На рис. IV-29, г остаток колонны II рециркулирует на вход колонны /. [c.163] Путем комбинирования приведенных основных вариантов соединения простых колонн можно получать различные схемы для ректификации многокомпонентной смеси, изменяя последовательность выделения тех или иных компонентов, а также их отбор в виде ректификата или в виде остатка. [c.163] Выбор конкретного варианта соединения колонн обусловлен технологическими требованиями к перерабатываемым продуктам и экономическими показателями, определяющими затраты на ректификацию. [c.164] Если смесь разделяют на меньшее число продуктов, чем содержится компонентов в смеси (некоторые компоненты могут быть выделены в виде фракций), то число колонн будет меньше, чем в случае выделения каждого компонента в отдельности. Это характерно для установок АВТ, вторичной перегонки бензинов, ректификации продуктов каталитического крекинга и др., где целевыми являются фракции, кипящие в сравнительно широком интервале температур. [c.164] На нефтеперерабатывающих заводах нашли применение сложные колонны, представляющие собой систему простых колонн, определенным образом соединенных в один агрегат (рис. IV-30). [c.164] Такая сложная колонна отвечает схеме последовательного соединения простых колонн по потокам ректификатов (см. рис. IV-29, а). Она представляет собой колонну I, на которой как бы установлены концентрационные части колонн II и III. Таким образом, получилась одна основная колонна, включающая концентрационные части всех трех колонн и отгонную часть колонны I. Отгонные части колонн II и III выполнены в виде отдельных аппаратов, называемых отпарными колоннами или стриппинг-секциями. Отпарные секции связаны с основной колонной потоками жидкости и пара. [c.164] Пары Gill из отгонной секции составляющей колонны III возвращаются под нижнюю тарелку концентрационной части составляющей колонны III. Аналогично протекает процесс и в других составляющих колоннах II я I. [c.165] При отводе всего тепла только на верху сложной колонны ПОРОК орошения должен быть достаточным, чтобы обеспечить необходимое флегмовое число во всех нижерасположенных секциях колонны. Однако вследствие отбора боковых погонов в сложной колонне масса паров увеличивается сверху вниз, а масса орошения— снизу вверх. Для обеспечения более равномерного распределения потоков паров и флегмы по высоте сложной колонны, разгрузки вышележащих сечений и регенерации тепла съем части тепла с целью образования дополнительного потока флегмы производят промежуточным циркуляционным орошением в одном-двух сечениях на верху соответствующих простых колонн (рис. IV-31). Поток промежуточного циркуляционного орошения (ПЦО) go. при температуре прокачивается через регенеративный теплообменник, где отдает количество тепла Q o, например нефти, и при более низкой температуре поступает на верхнюю тарелку концентрационной части соответствующей простой колонны. Поднимающиеся снизу пары контактируют с более холодной циркулирующей флегмой и частично конденсируются, образуя дополнительный поток флегмы, который присоединяется к потоку флегмы g m и создает поток орошения ц. [c.165] Каждую секцию сложной колонны рассчитывают как соответствующую часть простой колонны, имея в виду, что пары ректификата секции, расположенной ниже, поступают на ректификацию в секцию, расположенную выше. [c.166] Применение сложных колонн оправдано в основном в тех случаях, когда требуется относительно невысокая четкость разделения, например при выделении широких по температурам кипения фракций. [c.166] Вернуться к основной статье