ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Непрерывный метод адсорбции из "Переработка и использование газа" В последнее время разработаны более эффективные промышленные методы отбензинивания и разделения углеводородных газов с применением движущегося слоя адсорбента, что позволяет сделать процесс непрерывным и обеспечить его автоматизацию. [c.161] Первые лабораторные опыты в Советском Союзе в направлении разработки новых технологических процессов, основанных на хроматографии, относились к разделению нефтяных газов в движущемся слое активированного угля [И]. В США развитию непрерывного метода адсорбции способствовали работы К. Берга [5]. [c.161] Метод основан на том (рис. 78), что уголь, насыщенный извлекаемыми углеводородами в адсорбционной части установки 1, непрерывно поступает через хроматографическую часть 2 в десорбцион-ную часть 3. [c.161] Десорбция углеводородов проводится путем нагрева угля в трубчатом нагревателе. К адсорбенту подводится острый пар, чтобы понизить давление насыщенных паров углеводородов над адсорбентом и тем самым облегчить переход их в паровую фазу. Количество пара берется в 4—5 раз меньше, чем на установках периодического действия. Вследствие этого не происходит обводнения адсорбента и из процесса выпадает операция сушки угля. [c.162] Пары углеводородов поднимаются из десорбера вверх, причем лучше сорбирующийся бутан вытесняет из угля пропан. В свою очередь бутан вытесняется пентаном и более высококипящими углеводородами. Последнее позволяет при правильном гидравлическом режиме выделить достаточно чистые углеводородные фракции без устройства стабилизационных и ректификационных колонн. [c.162] Активированный уголь из десорбционной части установки специальным питателем 6 подается в газлифт 5, где для транспорта его на верх установки используется отбензиненный газ. [c.162] Прежде чем поступить на адсорбцию, уголь, двигающийся под действием силы тяжести по трубкам, охлаждается в трубчатом холодильнике 4 водой, двигающейся по межтрубпому пространству. [c.162] Потоки I — сухой отбензиненный газ II — адсорбент в колонну III — сырой газ IV — газ после разделения V — теплоноситель. [c.162] Данные таблицы показывают, что из газа, содержащего 3,2% объемн. пропан-бутановой фракции, получен концентрат, содержащий лишь около 2% метана и этана. Степень извлечения пропана достигала 97%. [c.163] Недостатком процесса десорбции бензиновых углеводородов, адсорбированных в колонне непрерывного действия под повышенным давлением, является трудность осуществления гидравлического затвора между секциями адсорбции и десорбции, что приводит к необходимости проводить десорбцию под тем же давлением, что и адсорбцию. [c.163] Опытами установлено, что для полного и быстрого удаления бутана из слоя угля при атмосферном давлении требуется температура 130° С. При этой температуре из слоя угля при скорости динамического агента 1 л см мин за 3 мин. удаляется весь бутан, тогда как при 100° С даже за 30 мин. уголь не освобождается полностью от бутана. Для удаления бензиновых углеводородов требуется температура 200—240° С. [c.163] Осуществление процесса под давлением ухудшает условия десорбции. Так, при давлении 10 кПсм для быстрого удаления бутана требуется температура 230° С, а для удаления легкого бензина 330° С, т. е. перегрев угля на 100° С. [c.163] Несмотря на то, что в непрерывном процессе приходится нагревать уголь на 100° С выше, а при 10 кПсм на 200° С выше, чем в периодическом процессе при атмосферном давлении, расход тепла на 1 кг продукции составляет 600—900 кал при расходе острого пара 0,5 кгЫг продукта. Это соответствует общему расходу пара около 2,0 кг/кг поглощенных углеводородов, между тем как в периодических адсорберах общий расход пара на десорбцию и сушку составляет 4—6 кг/кг. [c.163] Результаты разделения нефтяного газа на отечественной опытной установке ВНИИГаза представлены в табл. 20. Меняя скорость движения угля по колонне, удается достичь любой заданной степени извлечения, в том числе до 85% пропана при его содержании в исходном газе 2,47% объемн. (режим 1). [c.163] При применении аппаратов, работающих по принципу противотока в сочетании с однократным пропуском, можно получить как лучше сорбирующийся, так и хуже сорбирующийся компоненты высокой чистоты. [c.165] Схема двухступенчатой колонны для выделения пропан-бутановой фракции из тощих попутных газов представлена на рис. 80. Попутный газ пропускается через движущийся слой активированного угля, в результате чего из него извлекаются пропан и высшие углеводороды. [c.165] Основная трудность при конструировании колонн данного типа заключается в создании специальных устройств, обеспечивающих правильное распределение активированного угля между зонами адсорбции и основного хроматографического разделения, с одной стороны, и дополнительной хроматографической зоной — с другой. [c.166] На установках последней конструкции с движущимся слоем адсорбента используется комплексный принцип хроматографического разделения в движущемся слое адсорбента и однократного пропуска через него смеси газов и имеется адсорбционная колонна, в которой получают четыре продукта высокой чистоты. [c.166] Хроматографическое разделение углеводородов на установках с движущимся слоем угля должно осуществляться при правильном гидравлическом режиме, обеспечивающем подачу тяжелых компонентов из зоны десорбции в зоны хроматографического разделения. [c.167] Одна из установок (США, Мидланд) имеет производительность 430 ООО нм /сутки газа и служит для разделения углеводородных газов. Высота колонны около 62 м. [c.167] Вернуться к основной статье