Ректификационная колонна

Ректификационная колонна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА , содержащая вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные контактные тарелки, установленные в корпусе по его высоте, переточные патрубки, расположенные между тарелками, и стриппинг, помещенный в, корпус, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем отпарки низкокипящих компонентов на каждой тарелке парами флегмы, стриппинг выполнен в виде наклонных кольцевых труб с выполненными в них окнами, размещенными над контактными тарелками и соединенными с выходными концами лереточных патрубков. 2.Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена высокопористой насадкой, помещенной в переточные патрубки, в которых выполнены паровые окна. 3.Колонна по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена отбойными козырьками , установленными над окнами кольцевых труб. О) сх о: со

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(51) В О1 D 3 32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3477705/23-26 (22) 23.07.82 (46) 07.04.85. Бюл. № 13 (72) В. Л. Долматов и К. Ф. Богатых (71) Уфимский нефтяной институт (53) 66.048 (088.8) (56) 1. Суханов В. П. Переработка нефти.

М., «Высшая школа», 1974, с. 48.

2. Гуревия И. Л. Технология переработки нефти и газа. М., «Химия», 1972, ч. 1, с. 243.

) (54) (57) 1. РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА, содержащая вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные контактные тарелки, установленные в корпусе по его высоте, переточные патрубки, расположенные между тарелками, и стриппинг, помещенный в корпус, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем отпарки низкокипящих компонентов на каждой тарелке парами флегмы, стриппинг выполнен в виде наклонных кольцевых труб с выполненными в них окнами, размещенными над контактными тарелками и соединенными с выходными концами переточных патрубков.

2. Колонна по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена высокопористой насадкой, помещенной в переточные патрубки, в которых выполнены паровые окна.

3. Колонна по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена отбойными козырьками, установленными над окнами кольцевых труб.

1148631

Изобретение относится к устройствам для проведения тепломассообмена, может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимичесКой и химической отраслях промышленности и преимущественно предназначено для разделения в одном колонном аппарате сложных смесей с выводом боковых фракций

Известна ректификационная колонна, которая содержит вертикальный цилиндрический корпус с ректификационными тарелками и соединенные перетоками с корпусом дополнительные цилиндрические аппараты, служащие для отпарки получаемых при разделений сложной смеси боковых фракций (1) .

Недостатками данной ректификационной колонны являются относительно высокая металлоемкость, сложность конструкции и относительно большие теплопотери в

15 ной тарелки, большие затраты на отпарку из-за необходимости применения для отпарки дорогостоящего инерта (помимо того, использование инерта в ряде случаев отрицательно сказывается на процесс разделения в ректификационной колонне), относительно высокая металлоемкость, так как при данном конструктивном оформлении внутреннего стриппинга ректификационная колонна имеет большую высоту, сложность конструктивного оформления колонны (монтаж дополнительных специальных ректификационных тарелок и маточника в колонне).

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена путем отпарки низкокипящих компонентов на каждой тарелке парами флегмы.

Поставленная цель достигается тем, что в ректификационной колонне, содержащей

5S окружающую среду.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ректификационная колонна, включающая вертикальный цилиндрический корпус с концентрично расположенным в нем внутренним стриппингом, содержащим 25 в среднем две-три ректификационные тарелки и одну глухую тарелку с горловиной.

Внутренний стриппинг занимает часть высоты аппарата, разделяя аппарат на части. Пары из нижней части аппарата в верхнюю часть проходят по горловине. Жидкость из верхней части аппарата проходит ректификационные тарелки внутреннего стриппинга, где происходит отпарка части низкокипящих компонентов. Отпарка части низкокипящих компонентов проводится водяным паром, подаваемым через маточник, расположенный в нижнем сечении внутреннего стриппинга колонны (2).

Недостатками известной колонны явля ются относительно невысокая эффективность отпарки части низкокипящего компонента 4О из-за малой величины КПД ректификационвертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные контактные тарелки, установленные в корпусе по его высоте, переточные трубки, расположенные между тарелками, и стриппинг, помещенный в корпус, стриппинг выполнен в виде наклонных кольцевых труб с выполненными в них окнами, размещенными над контактными тарелками и соединенными с выходными концами переточных патрубков.

Дополнительно колонна снабжена высокопористой насадкой, помещенной в переточные патрубки, в которых выполнены паровые окна.

Колонна снабжена отбойными козырьками, установленными над окнами кольцевых труб.

На фиг. 1 показана ректификационная колонна в изометрии, общий вид; на фиг. 2то же, сечение; на фиг. 3 — то же (колонна с размегценйой в перетоках высокопористой насадкой) .

Колонна содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с размещенными кольцевыми трубами 2, которые соединен между собой по высоте перетоками 3. В каждой вышерасположенной кольцевой трубе 2 в месте ее соединения перетоком с нижерасположенной кольцевой трубой 2 выполнено окно 4.Кольцевые трубы 2 расположены наклонно над поверхностью контактных устройств 5, снабженных переливными планками 6, образующими с корпусом 1 аппарата сливные карманы 7. Перетоки 3 расположены в сливных карманах 7. Колонна также имеет патрубок 8 для вывода «товарной» боковой фракции. Над каждым окном 4 установлены наклонные отбойные козырьки 9.

Ректификационная колонна работает следующим образом.

Поступающая в колонну жидкая фаза сверху вниз по контактным устройствам 5 движется, вступая в контакт с восходящим потоком паровой фазы. Часть жидкости с определенной расчетами тарелки 5 через переливную планку 6 переливается в карман 7, остальная часть жидкости направляется в переток 3, связанньш с кольцевой трубой 2 (состав данной жидкости приблизительно соответствует составу «товарной» боковой фракции). По перетоку 3 жидкость перетекает в зону нижерасположенного контактного устройства 5, температура в которой несколько выше, чем температура поступающей жидкости. Растекаясь двумя потоками по кольцевой трубе 2, установленной наклонно, жидкость замедляет свое движение и равномерно прогревается за счет тепла пара и жидкости, находящихся в зоне контактного устройства 5 (с целью интенсификации процесса теплопередачи внешняя поверхность кольцевых труб ф может выполняться ,с оребрением). Образующиеся в процессе нагрева жидкости пары отводятся из кольце1148631 вой трубы 2 через окно 4, над которым с целью исключения попадания жидкости с контактного устройства 5 установлен отбойный козырек 9. Вывод паровой фазы из кольцевой трубы 2 через окно 4 осуществляется над поверхностью сливного кармана 7. Неиспарившаяся часть жидкости по перетоку 3 перетекает в следующую зону нижерасположенного контактного устройства 5 и т.д.

Пройдя таким образом ряд последовательно расположенных зон контактных устройств 5 (сверху вниз), жидкая фаза, состав которой идентичен составу «товарной» боковой фракции, через патрубок 8 выводится из ректификационной колонны.

В случае, когда кольцевые трубы выпол йяются «глухими»,окна 4 размещены в верхнем сечении перетоков 3 и над ними также установлены отбойные козырьки 9. В объеме перетоков 3 устанавливается высокопористая насадка 10. Жидкость нагревается в кольцевых трубах 2, и образующиеся при этом пары в противотоке с жидкой фазой движутся по кольцевым трубам 2, направляясь в перетоки 3, проходят слой высокопористой насадки 10, контактируя с нисходящим потоком жидкости, и выводятся через окна 4 в зону вышерасположенного контактного устройства 5. Высокопористая насадка (с объемом свободного сечения 80957) в данном случае играет роль турбулизатора взаимодействующих потоков пара и жидкости, гасит скорость потоков, тем самым увеличивая время их контакта в перетоке 3, т.е. при расположении высокопористой насадки 10 (мелкоцористая насадка в данном случае не может быть применена, так как резко увеличивается гидравлическое сопротивление в перетоке и появляется возможность возникновения паровых пробок) в перетоке 3 появляется ряд последовательно расположенных по высоте перетока 3 микрокаскадов взаимодействия пара и жидкости (повышается эффективность контакта).

3а счет многократного испарения жидкости от нагрева ее в зонах нижерасположенных контактных устройств осуществляется отпарка части низкокипящих компонентов из жидкости и тем самым доведение ее состава до требуемого товарного.

Таким образом, повышена эффективность работы ректификационной колонны и снижены энергозатраты на процесс разделения за счет многократного испарения жидкости на разных уровнях в зонах контактных устройств путем использования тепла паровой и жидкой фаз, вступающих в контакт на этих устройствах. Полностью исключается потребность в использовании на процесс отпарки «постороннего» дорогостоящего инерта.

Предлагаемая конструкция колонны прос25 та. Выполнение внутреннего стриппинга в форме кольцевых труб не требует специальной сложной переделки конструкции колонны, при этом при размещении кольцевых труб над поверхностью контактных устройств, которые, как правило, выполняются в форме квадрата, используется нерабочая поверхность сечения колонны. Кроме того, колонна имеет меньшую высоту, а следовательно, и меньшую металлоемкость.

1148631

Составитель А. Тарасов

Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ !777/3 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4