Ректификационные колонны
Процесс ректификации применяется для разделения жидкостей, отличающихся по температурам кипения за счет противоточного многократного контактирования паров и жидкостей. Для создания тесного контакта между паром и жидкостью ректификационные колонны снабжаются специальными устройствами – насадкой или ректификационными тарелками.
Насадочные колонны применяются в малотоннажных производствах и используются в тех случаях, когда необходим малый перепад давления. Для заполнения насадочных колонн применяются кольца Рашига, изготовленные из различных материалов, кольца Паля, насадки из элементов седлообразного профиля (седла Инталлокс и Берля).
Тарельчатые колонны широко распространены на НПЗ. Различают тарелки по способу передачи жидкости с тарелки на тарелку (провальные и со специальными переточными устройствами), по характеру движения фаз на тарелке (барботажные и струйные), по конструкции устройств для ввода пара в жидкость (контактные, колпачковые, клапанные и др.). В табл. 7 представлены сведения об основных типах тарелок, применяемых в химической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Таблица 7
Типы тарелок и область их применения
Типы тарелок |
Диаметр, мы |
Область применения |
Диапазон устойчивой paботы |
Тарелки, применяемые в химической промышленности |
|||
Ситчатые (ОСТ 26-01-108—85) |
От 400 |
При любом давлении и стабильных режимах |
2 |
Ситчато-клапанные (ОСТ 26-01-108—85) |
|
При атмосферном давлении и под вакуумом |
3—3,5 3,5 4,5 |
Клапанные (ОСТ 26-01-108—85) Жалюзийно-клапанные |
От 1000 |
||
Колпачковые (ОСТ 26-01-68—81) Ситчатые многосливные |
От 400 |
При любом давлении и нестабильных режимах |
4,5 2 |
Технологический расчет ректификационной колонны состоит из следующих операций: 1)составление материального баланса; 2)определение давления в колонне; 3)расчет температурного режима (температуры входа сырья, верха и низа колонны, отбора боковых погонов в сложных колоннах); 4) определение флегмового числа (кратности орошения), т.е. отношения количества орошения, подаваемого в верхнюю часть колонны, к количеству дистиллята; 5)составление теплового баланса; 6) определение внутренних материальных потоков; 7) расчет числа теоретических тарелок; 8) определение числа реальных (действительных) тарелок.
В табл. 8 приводятся данные о технологическом режиме и числе действительных тарелок в ректификационных колоннах различных технологических установок.
Таблица 8
Характеристика ректификационных колонн различных установок НПЗ
Установки |
Колонны |
Давление, МПа |
Оптимальное флегмовое число |
Число |
Атмосферно-вакуумной перегонки |
Отбензинивающая |
0,4—0,5 |
2—4 |
20—30 |
|
Атмосферная |
0,15—0,20 |
1,5—2,5 |
45—55 |
|
в том числе в каждой секции |
— |
— |
8—12 |
|
Отпарная |
0,16—0,18 |
— |
6—8 |
|
Вакуумная |
(5÷8).10-3 |
2—3 |
14—26 |
|
в том числе в каждой секции |
— |
— |
5—9 |
|
Стабилизационная |
0,8—1,4 |
3—6 |
35—60 |