Файл: Амиян, В. А. Добыча газа [учеб. пособие].pdf

Температура низа колонны должна соответствовать температуре кипения нижнего продукта при принятом давлении в колонне. Она может быть найдена из приведенного уравнения. При этом исход­ ными величинами будут давление Р и молярные концентрации х\ искомой величиной является температура, определяемая путем под­ бора. При правильно подобранной температуре сумма произведе­ ний xQ должна быть равна заданному давлению р.

Чем более близкие температуры кипения имеют углеводороды, тем труднее разделить их смесь на составляющие компоненты и тем

тарелками.

Очень важным фактором при ректификации является количество орошения, подаваемого на верх колонны. Обычно количество оро­ шения характеризуется отношением его к верхнему продукту — дистилляту или, как говорят, кратностью. Чем больше кратность орошения, тем выше четкость разделения. При увеличении кратности орошения может быть несколько снижено необходимое число тарелок в колонне для получения одинаковой четкости разделения.

Существует определенный минимум орошения, который не может быть снижен даже при бесконечном числе тарелок, а также мини­ мальное число тарелок, которое без ущерба для четкости разделе­ ния не может быть уменьшено даже при бесконечно большом ороше­ нии.

Увеличение числа тарелок приводит к повышению капитальных затрат, а увеличение кратности орошения — к росту эксплуатацион­ ных расходов. Поэтому при проектировании установок на основе

-304

технико-экономического анализа определяют оптимальные размеры колонны, вспомогательной аппаратуры и количество подаваемого орошения, при которых себестоимость продукции минимальная.

Газофракционирующие установки (ГФУ) могут быть предназна­ чены для получения стабильного бензина и сжиженных газов (смеси пропана и бутана) или для получения стабильного бензина и инди­ видуальных углеводородов, т. е. пропана, изобутана, н-бутана.

Установки первого типа носят название стабилизационных (рис. 158). Нестабильный бензин насосом через систему теплообмен­ ников 1 закачивается в среднюю часть колонны — стабилизатор 2. Верхний продукт, представляющий собой пары пропанбутановой смеси с некоторым содержанием этана, с верха колонны отводится

Рис. 159. Технологическая схема ГФУ с нисходящим давлением в колоннах.

I — нестабильный бензин; II — пропановая фракция; III — бутановая фракция; IV — стабильный газовый бензин; 1 — теплообменник; 2 — этановая колонна; 3 — пропановая колонна; 4 — бутановая колонна; (стабилизатор); 5 — кипятильник; в — .холодильник- конденсатор верхнего продукта; 7 — парциальный конденсатор; 8 — емкости орошения.

через конденсатор-холодильник 3 в емкость 4. Часть образовавше­ гося конденсата верхнего продукта насосом подается на верх ко­ лонны в качестве орошения, а избыточная часть конденсата тем же насосом откачивается в товарные емкости сжиженных газов.

Несконденсированные газы, состоящие в основном из этана с не­ которой примесью пропана, отводятся через регулятор противода­ вления на повторное отбензинивание или используются на заводе как котельное топливо. Нижний продукт из колонны направляется в ки­ пятильник 6, в котором из него отпариваются низкокипящие компо­ ненты, возвращаемые в колонну. Стабильный бензин из кипятиль­ ника 6 отводится через систему теплообменников 1 и холодильников 7 в товарные емкости стабильного бензина.

Режим работы стабилизатора при постоянном составе сырья зави­ сит главным образом от требований, предъявляемых к качеству получаемых продуктов — бензина или жидких газов. Если требуется получить бензин с низким давлением насыщенных паров, то более глубоко отпаривают бутаны при некотором снижении давления

в колонне и повышении выше обычного температуры верха и низа колонны. Если хотят получить сжиженные газы с минимальным со­ держанием неиспаряющегося остатка, т. е. пентанов, а в зимнее время даже бутанов, то необходимо повысить давление в колонне, а температуры верха и низа несколько понизить. Полученный с низа колонны бензин или закачивают в нефть или по самостоятельным трубопроводам откачивают на нефтеперерабатывающие или нефте­ химические предприятия.

Для получения стабильного газового бензина и индивидуальных углеводородов требуются многоколонные газофракционирующие установки, схемы которых могут быть с восходящим или нисходя­ щим режимом давлений (рис. 159 и 160).

Рис. 160. Технологическая схема ГФУ с восходящим давлением в колоннах.

I — нестабильный бензин; II — стабильный бензин; III — бутановая франция; IV — про­ пановая фракция.

1 — теплообменник; 2 — стабилизатор; 3 — депропанизатор; 4 — деэтанизатор; 5 — кипя­ тильники; в — холодильники-конденсаторы верхнего продукта; 7 — парциальный конден­ сатор; 8 — емкости орошения.

При нисходящем режиме давления (см. рис. 179) нестабильный бензин после предварительного нагрева в теплообменниках 1 посту­ пает в этановую колонну 2, давление в которой поддерживается 30—35 кгс/см2. Верхний продукт колонны, состоящий из этана и не­ которого количества пропана, отводится через парциальный конден­ сатор 7 в топливную сеть завода. Парциальный конденсатор пред­ ставляет собой кожухотрубный конденсатор-холодильник, по тру­ бам которого циркулирует охлаждающая вода. Образующийся кон­ денсат стекает в колонну в качестве орошения. С низа этановой колонны пропан-бутан-бензиновая смесь через регулятор уровня поступает в следующую по ходу сырья пропановую колонну — де­ пропанизатор 3, давление в которой поддерживается 13—16 кгс/см2. С верха колонны из емкости 8 продукт подается на орошение ко­ лонны, а избыточная часть тем же насосом перекачивается в пропа­ новые емкости товарного парка. Нижний продукт пропановой ко­ лонны (бутан-бензиновая смесь) через регулятор уровня поступает в стабилизатор 4. В отдельных схемах эта колонна носит название

306

бутановой колонны или дебутанизатора. Давление в ней поддержи­ вается 5—7 кгс/см2. Нижний продукт колонны (стабильный газовый бензин) через регулятор уровня отводится в товарные бензиновые емкости, а верхний продукт, конденсируясь, собирается в емкости 8Г откуда часть его подается на орошение, а избыток откачивается в то­ варный парк. Тепло подается в низ колонн через кипятильники 5.

В технологической схеме ГФУ с восходящим режимом давлений (см. рис. 160) первой по ходу движения сырья колонной является стабилизатор 2. С низа колонны отводится стабильный газовый бензин, а с верха — этан-пропан-бутановая смесь. Давление в ко­ лонне 10—13 кгс/см2.

2 0 *

ОГЛАВЛЕНИЕ

309