Способ разделения газовых смесей в ректификационной колонне или во фракционирующем абсорбере

 

) оо 1 Д ) Д Я Д

СССР

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

Уодписяа» группа № бб

Б Г. Берго

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

В РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЕ ИЛИ

ВО ФРАКЦИОНИРУЮЩЕМ АБСОРБЕРЕ

Заявлено 26 марта 1959 г за № 623254/23 в 1(омитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР с присоединением заявок того же заявителя за ¹ 629!20/23 и X-: 629)27 23 от 25 мая 1959 г.

Опубликовано в .Бюллетене изобретений» ¹ 17 за 1960 г.

Усовершенствованные тепловые процессы в колоннах для ректификационного разделения многокомпонентных смесей, а также во фракционирующих абсорберах для разделения газовых смесей известны.

Общим, недостатком известных аппаратов для осуществления таких процессов является непроизводительная затрата в них тепла и холода вследс.гвие термодинамической необратимости процессов массобмена в средних частях колонны, получающейся в результате несоответствия состава паров с тарелки питания с составом паров из отпарной секции.

Предлагаемый способ позволяет в значительной мере устранить этот недостаток и отличается от уже известных способов тем, что: а) при ректификации многокомпонентных смесей жидкость, стека1ощую из укрепляющей секции колонны, испаряют в отде IbHQM теплообменнике со вводом полученных паров в отпарную секцию колонны ниже тарелки питания; б) при разделении газовых смесей во фракционирующем абсорбере жидкую часть питания испаряют в дополнительном испарителе, а полученные пары вводят в среднюю часть отпарной секции ниже тарелки питания; в) при ра:;делении газовых смесей во фракционируюц ем абсорбере процесс разделения осуществляют посредством конденсации паров из отпарной секции за счет холода извне, а полученную жидкость используют для орошения дополнительной укрепляющей колонны, причем пар из укрепляющей колонны вводят в среднюю часть абсорбционной се1сции вышс тарелки питания.

На фиг. l показана технологическая схема процесса разделения многокомпонентной газовой смеси ректификацией ITo предлагаемому способу

Разделяемую смесь по трубопроводу 1 подают в ректификацнонную колонну 2. Жидкость, стекающую из укрепляющей части этой колонны, по трубопроводу 8 отводят на испарение в теплообмснник 4, обогреваемый теплоносителем, проходящим по трубопроводу 5. Полученные пары по трубопровол1 6 вводят в среднюю часть отпарной секции колонны ниже тарелки питания 7. Пары из укрепляющей секции колонны 2 поступают в дефлегматор 8, охлаждаемый хладоагентом, проходящим по трубопроводу 9. Кондеисирусмую часть жидкости возвращают в колонны в качестве флегмы„а газообразную часть отбирают в качестве легкокипящей фракции через штуцер 10. жидкость из нижней части колонны 2 поступает в кипятильник 11, обогреваемый теплоносителем, проходящим по трубе 12. Часть этой жидкости из трубы 18 отбирают в качестве высококипящей фракции, а пары из кипятильника П но трубе 14 возвращают в колонну 2. На фиг. 2 показана технологическая схема разделения газовых смесей во фракционирующем абсорбере. жидкостно-газовую смесь по трубе 15 подают в сепаратор 1б, из которого пары по трубе 17 направляют в абсорбер 18, а жидкость — в испаритель 19. Получаемые в этом испарителе пары по трубе 20 подают в абсорбер 18 ниже тарелки его питания. Через трубу 21 абсорбер орошают абсорбентом, а остаточный газ отбирают через штуцер 22. жидкость с днища абсорбера стекает в кипятильник 28, с предварительным отбором высококипягцей фракции из трубы 24.

На фиг. 3 показана технологическая схема разделения газовых смесей во фракционирующем абсорберс с дополнительной укрепляющей коЛО IFIOH.

Исходный газ, поступающий по трубе 25, разделяют на две части, из которых одну часть по трубе 2б направляют во фракционирующий абсорбер 27, а другую часть в дополнительной колонне 28 подвергают ректификации за счет орошения конденсатом, образующимся в конденсаторе 29 из паров, поступающих в него по трубопроводу 80 из отпарной секции абсорбера 27. Конденсатор 29 охлаждают хладоагентом с той же изотермой, что и прн охлаждении исходного газа и циркулируюгцего абсорбента. Пары из колонны 28 вместе с несконденсировавшимися в конденсаторе 29 парами подают в абсорбер 27 выше тарелки его питания. Лбсорбент в соответственно уменьшенном количестве подают по труб<. 81 на орошение абсорбера. Остаточный газ отводят через штуцер 82. жидкость из нижней части отпарной секции абсорбера 27 стекает в кипятильник 88. Часть этой жидкости в качестве высококипящей фракции отбирают через трубу 84.

П р едмет изо бр етен и я

1. Способ разделения газовых смесей в ректификационной колонне или во фракционирующем абсорбере при жидкостном или парожидкостном питании и с применением в ней промежуточных подводов тепла или холода, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат на процесс разделения, жидкость, стекающую из верхней секции колонны, испаряют в отдельном теплообменнике с вводом полученных паров в отпарную секцию колонны ниже тарелки, 2. Способ разделения газовых смесей по п. 1 во фракционирующем абсорбере, отличающийся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат, жидкую часть. питания испаряют в дополнительном испарителе, а полученный пар вводят в среднюю часть отпарной секции ниже тарелки питания.

3. Способ разделения газовых смесей по и. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения удельных энергетических затрат, процесс № 131363 разделения осуществляют во фракционирующем абсорбере с дополнительной укрепляющей колонной, причем пары из отпарной секции конденсируют за счет холода извне, а полученную жидкость используют для орошения дополнительной укрепляющей колонны, из которой остальные пары вводят в среднюю часть абсорбционной секции выше тарелки питания. № 131363

Формат бум. 70;(108 />6

Тираж 700

1(Б Г1! нри Комитете ио делам изобретений и открыт>н> нри Говсте Министров ГССР

Москва, Иентр, М, Черкасский пер„д. 2/6.

Т«r!!>rрас1н»> ЦБТИ Комитета вс> яссам изоб>рстений и откр>»тнй н»rl (л>ветс Министров СССР М>кква, Г1стровка, 14.

Подл. к печ. 25.11-61 г как !с

Ооъем 0,84 уса, и.

11сн > 5 кои.

Редактор С. А. Барсуков Техред А, А. Кудрявицкая Корректор Л. Чекуиова