Способ разделения газовых смесей в ректификационной колонне или во фракционирующем абсорбере Советский патент 1960 года по МПК F25J3/02 

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 вследствие 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, стекающую из укрепляющей секции колонны, испаряют в отдельном 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.чделении газовых смесей во фракционируюи;ем абсорбере процесс разделения осуществляют посредством конденсации паров из отпарной секции за счет холода извне, а полученную жидкость используют для орощения дополнительной укрепляющей колопны, причем пар из укрепляюа ей колонны вводят в среднюю часть абсорбционной секции выще тарелки питания.

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

№ 131363-2Разделяемую смесь по трубопроводу / подают в ректификационную колонну 2. Жидкость, стекающую из укрепляющей части этой колонны, по трубопроводу 3 отводят на испарение в теплообменник 4, обогреваемый теплоносителем, проходящим по трубопроводу 5. Полученные нары по трубопроводу 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. Конденсируемую 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 //, обогреваемый теплоносителем, проходящим по трубе 12. Часть этой жидкости из трубы 13 отбирают в качестве высококипящей фракции, а пары из кипятильника // по трубе М возвращают в колонну 2. На фиг. 2 показана технологическая схема разделения газовых смесей во фракционирующем абсорбере. Жидкостио-газовую емесь по трубе /5 подают в сепаратор 16, из которого пары по трубе 17 направляют в абсорбер 18, а жидкость-в испаритель 19. Получаемые в этом исиарителе 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 23, с предварительным отбором высококииящей фракции из трубы 24.

На фиг. 3 показана технологическая схема разделения газовых смесей во фракционирующем абсорбере е дополнительной укрепляющей колонной.

Исходный газ, поступающий по трубе 25, разделяют на две части, из которых одну часть по трубе 26 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 30 из отпарной секции абсорбера 27. Конденсатор 29 охлаждают хладоагентом с той же изотермой, что и при охлаждении исходного газа и циркулирующего абсорбента. Пары из колонны 28 вместе с несконденсировавшимися в конденсаторе 29 парами подают в абсорбер 27 выше тарелки его питания. Абсорбент в соответственно уменьшенном количестве подают по трубе 3 на орошение абсорбера. Остаточный газ отводят через штуцер 32.

Жидкость из нижней части отпарной секции абсорбера 27 етекает в кипятильник 33. Часть этой жидкости в качестве высококипящей фракции отбирают через трубу 34.

Предмет изобретения

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 цедью: 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 п. 1, отличающийся тем, что, с целью сокращения удельных энергетических затрат, процесс

разделения осуществляют во фракционирующем абсорбере с дополнительной укрепляющей колонной, причем нары из отпарной секции конденсируют за счет холода извне, а полученную жидкость используют для орощения дополнительной укрепляющей колонны, из которой остальные пары вводят в среднюю часть абсорбционной секции выше тарелки питания.

10

J L

i

Л

/« 5

12

Фиг

из.2