Оптимизация ректификации фракции этан-пропен-пропан в простых и сложных колоннах
* Пар низкого давления
** Пар высокого авления
Как видно из приведенных данных, экономия только на одной колонне перекрывает дополнительные затраты на компрессор. Колонна во всех случаях делается из двух самостоятельных частей. Энергетические затраты при применении теплового насоса уменьшаются примерно на 50%. Минимальные затраты соответствуют разности температур в кипятильнике 5°С пр
и старых конструкциях, на практике обычно для разделения смеси пропен - пропан принимают 6°С.
В работе [32] приводят сравнительные данные по разделению смеси пропен — пропан в каскаде из двух последовательно работающих колонн по обычной схеме и в каскаде из четырех последовательно - параллельно работающих колонн по схеме со связанными тепловыми потоками (рис.2).
|
Рис. 2. Схема разделения смеси пропен — пропан в каскаде из двух последовательно работающих колонн (а) и в системе последовательно-параллельно работающих колонн со связанными тепловыми потоками (б): I — исходная смесь; П — пропен; III — пропан.
В таблице 3 приведены расходные показатели процесса и основные конструктивные размеры колонн.
Таблица. 3. Показатели процесса разделения |
фракции пропен - пропан | ||
Показатели процесса и характеристика | Обычная |
Двухколонная система | |
оборудования | схема | Колонна 1 | Колонна 2 |
Расход сырья, кмоль/ч | 600 | 291 | 309 |
Содержание пропена в сырье, мольн. доли | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
Расход дистиллята, кмоль/ч | 351* | 170,3 | 180,7 |
Содержание пропена в дистилляте, мольн. доли | 0,99 | 0,99 | 0,99 |
Расход остатка, кмоль/ч | 249 | 120,7 | 128,7 |
Содержание пропена в остатке, мольн. доли | 0,05 | 0,05 | 0,05 |
Давление, МПа | 1,93 | 2,83 | 1,93 |
Относительная летучесть смеси | 1,14-1,08 | 1,10-1,065 | 1,14-1,08 |
Число тарелок | 200 | 200 | 180 |
Номер тарелки питания (счет тарелок снизу) | 62 | 65 | 51 |
Расстояние между тарелками, мм | 610 | 610 | 610 |
Эффективность тарелок, % | 100 | 100 | 100 |
Число колонн | 2 | 2 | 2 |
Диаметр колонны, м | 3,2 | 2,85 | 2,29 |
Флегмовое число | 15,9 | 23,5 | 16,6 |
Поверхность кипятильника, м | 178 | 122 | 1030 |
Температура в кипятильнике, °С | 55 | 77 | 55 |
Поверхность конденсаторов, м | 1410 | — | 752 |
Температура орошения, °С | 47 | 67 | 47 |
Расход пара, т/ч | 15,2 | 8,2 | — |
Давление пара, МПа | 5,0 | 5,0 | — |
Расход воды, м3/ч | 1,39 | — | 0,75 |
Разность температур воды и паров продукта в | |||
конденсаторе, °С | 6 | — | 6 |