Способ рекуперации экстракционного бензина из бензино- воздушной смеси

 

СПОСОБ РЕКУПЕРАЦИИ ЭКСТРАКЦИОННОГО БЕНЗИНА ИЗ БЕНЗИНО ВОЗДУШНОЙ СМЕСИ путей охлаждения ее в две стадии рассолом, исходную массу которого делят на два удельных циркуляционных потока причем один из них направляют на первую стадию охлаждения для контакта с охлаждаемой смесью .через теплоовменйу Поверхность, а другой - на вторую стадию охлаждения смеси непосредственно контактом с последзпоцим соединением потоков, от.лнчаюй(ийся тем, что, с целью увеличения степени выделения бензина и снижения энергозатрат, на первую стадмо подают рассол с температуре 0-0,, а на вторую - с температурой минус 20 - минус , при ytoH количество рассола в удальвст потоке пojцбяpaют так, чтобы обеспечить температуру общей массы § рассола после осаждения и соединения потоков в пределах 0-0,, а на второй стадии контакта смеси с рассолои составляет 20-25 с.

С(МОЗ СОВЕТСНИХ

Ю.НЮ»»:

РЕСПУЬЛИН

3f5D С 11 В t/fO

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ 6 к автюснаваб СащатВЪСтвм

Са, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3237790/28-13 (22) 08. 12.80 (46) 07.05.84. Бюл. В 17 (72) В.И.Стежка, В.В.Белобородов и Ю,Б.Кулиев (71) Среднеазиатский научно-исследо.вательский и проектно-конструкторский институт пищевой промьппленности (53) 665.1.036(088.8) (5б) 1. Гавриленко И.В. Оборудований для производства растительных масел, М., Пищепромиздат, 1959, с. 379-380, (54) (57) СПОСОБ РЕКУПЕРАЦИИ ЭКСТРАКЦИОННОГО БЕНЗИНА ИЗ БЕНЗИНО -ВОЗДЯИНОЙ СМЕСИ путем охлаждения ее в две стадии рассолом, исходную массу которого делят на два удельных циркуля» . ционных потока, причем один из них

„,SU„„> 090705 а направляют на первую стадию охлаждения для контакта с охлаждаемой смесью через теплообмбнную поверхность, а другой - на вторую стадию охлаждения смеси непосредственно контактом с последующим соединением потоков, о т л н ч а ю @ и и с я тем, что, с целью увеличения степени выделения бензина н сиюкения знергозатрат, на первую стадию подают рассол с температурой 0-0,5 С, а на вторую — с температурой минус 20 — минус 45 С при зтои количество рассола в каждом удельном нотоке подбирают так, чтобы обеспечить тампературу общей массы рассола после охлаждения и соединения Е потоков в пределая О-О,S С, а на вто -. рой стадии время контакта смеси с рассолом составляет 20-25 с.

1090705

4 з

Изобретение относится к получению раствора хлористого кальция позволяет .масел и жиров экстракцией, а именно снизить его температуру до (-) 54 С. к способам рекуперации экстракционно- Применение рассола с такой темпераго бензина из бенэино-воздушной смеси турой в процессе позволяет довести (БВС), образующейся в процессе экст- 5 содержание паров бензина в БВС пракракции. тически до предельно допустимой конЗначительные потери бензина с воз- центрации - 4 г/м и дополнительно духом в современном экстракционном сконденсировать не менее 110-150 r производстве указывают на недостаточ- бензина из каждого кубического метра ную эффективность способов его реку- 10 смеси. перации, в том числе известных и ши- При охлаждении БВС непосредственрокоприменяемых ее способов методом но контактом с рассолом, ламинарно конденсации, которые не обеспечивают стекающим пленкой ей навстречу, возтребуемую глубину извлечения раствори- никает гетарогенная система в виде теля иэ БВС, а их осуществление сопря- 5 пленки бензина, сконденсированного жено .со значительными энергетическими на пленке рассола, изолирующая поток затратами. .БВС от Рассола, Ухудшая теплообмен.

Известен способ рекуперации Для всех рассм т я всех рассмотренных стадий проэкстракционного бензина из БВС путем цесса .рекуперации с .рекуперации данным способом охлаждения ее в две стадии рассолом, о время контакта БВС с элементами ее исходную массу которого делят на два охлаждающими составляет не более удельных циркуляционных потока, при- б-10 с, которое оказывается недостачем один иэ них направляют на первую точным для заверш ля завершения процесса конденстадию охлаждения для контакта с сации даже 9 том случае,,если бы охлаждаемой смесью через теплообмен- 25 поток БВС был хл и поток ыл охлажден на каждой ста.ную поверхность, а другой - на вторую м о о ° стадно охлаждения смеси непосредст- Эти недостатки известного способа венным контактом с последующим соеди.- снижают, степень выделения бензина и нением потоков (1 3. требуют повышенных энергетических

Известный способ предусматривает 30 затрат. предварительное охлаждение смеси елью изо ретения является увеливодой, а затем потоками рассола. чение стеиени выделения бензина и сниИспользование в процессе воды как жение энергозатрат. хладагента технологически малоэффек- Поставлеиная це оставленная цель достигается тем, тивно и экономически не выгодно тем, З5 что согласно способу рекуперации что после контакта воды с бензином экстракционного бензина иэ бензиновоздушной смеси путем охлаждения ее в канализацию для удаления иэ нее в две стадии рассолом, исходную мас"следов" бензина требуется сначала су которого делят на два удельных ире ь до 96-98 С, а затем охладить 4о куляционных потока причем два удельных цирдо 40 С ° ь один из до . них направляют иа первую стадию охлажПроцесс охлаждения БВС через теп- дения для контакта с охлаждаемой смелообменную поверхность низкотемпера- сью через теплообм н оо менную поверхность, . турным потоком рассола сопровождает- а другой - на вторую стадию охлаждеся образованием ледяного покрытия 45 ния смеси непосредственным контактом на этой поверхности, изолирующего ее . с последующим соедин оединением потоков, от потока БВС, не позволяя снизить на первую стадию подают р ст ив подают рассол с тем- . температуру смеси более, чем до (-) пературой 0-0,5 С, а на вторую - с

1-2 С. Появление твердых конденсиро- температурой минус 20 — минус 45 С, ванных систем на э ой стадии процесса 5О при этом количество рассола в каждом рекуперации препятствует движению, удельном потоке подбирают так, чтобы газообразных и жидких фаз вплоть до обеспечить температуру общей массы полного его прекращения. рассола после охлаждения и соединения

Во избежание последнего на практи- потоков в пределах 0-0,5 С, а на вто- . ке о р ничивают общий температУРный рой стадии время конт К а смеси d.раеуровень процесса рекуперации, исполь" солом составляет 20-25 с. эуя рассол с температурой (-) 10- Поддержание, температуры общей мас12 С, и ниже в то время как примене- сы рассола; постоянной 0 5-0 С отличаЭ нне в качестве рассола насыщенного ет предлагаемый способ от известного

705 4 верхнюю часть межтрубного пространст" ва аппарата, а рассол в трубки снизу, в дефлегматоре орошения смесь вводят снизу, а навстречу ей сверху движутся сплошные дисперсные потоки рассола, получаемые распылением удельного, принудительно охлажденного потока рассола через систему тангенциальных форсунок, расположенных равномерно по всей высоте аппарата в количестве 6 шт. . Циркуляцию рассола через систему трубчатых дефлегматоров, дефлегматор орошения и рассолоохладитель, осуществляют с помощью центробежного насоса производительностью 10-мз /ч и рассолоотделителя с рабочей емкостью 5 мз, aего принудительное охлаждение проводят в рассолоохладитеде через теплообменную поверхность

50 м с помощью двух аммиачно-холодильных установок общей производительностью 85 тыс. кВт/ч известным и предлагаемым способами.

Согласно известному способу рассол иэ рассолоотделителя с помощью центробежного насоса направляют в рассолоохладитель и охлаждают до (-) 5 С о

t (-) 20 С, а затем разделяют на два равных удельных потока один.из которых равномерно распределяют по аппаратам дефлегмационной системы, а другой распыляют через систему форсунок в дефлегматоре орошения. При этом время охлаждения смеси в дефлегматоре орошения ограничивают 8 с путем отключения 4-х верхних форсунок.

Пример. Поток БВС Hs основ ных цеховых конденсаторов с температурой 35 С и содержанием паров бензи-"5 на Я100 г/м с помощью четырех водокольцевых вакуумных насосов общей производительностью 350 м /ч подают ,на охлаждение сначала в систему трубчатых дефлегматоров с общей охлаждаю"5 щей поверхностью 108 м, а затеи в дефлегматор орошения с рабочим объемом. 3,3 м . Охлаждение смеси в .трубчатых дефлегматорах и в дефлегиаторе орошения проводят в условиях противо-» точного движения ее относительно движения охлаждающего рассола. В трубчатые дефлегматоры смесь вводят .в

3 !090 тем, что один иэ удельных потоков этой массы с температурой 0,5-0 С пря.мо используют для проведения охлажде- ния смеси через теплообменную поверхность, создавая этим условия, исклю- > чающие образование на поверхности твердых конденсированных систем (инея, льда), и тем определяющее возможность повьипения степени охлаждения смеси до предельно низких технологических целе-) сообразных температур, например до (-)

20 C в случае применения в качестве хладагента насыщенного раствора хлористого натрия или до (-) 45 С в случае, если хладагентом является насы- 15 щенный раствор хлористого кальция.

Другое отличие заключается в том,: что вторым удельным, принудительно охлажденным потоком осуществляют охлаждение общей массы циркуляцион- 20 ного рассола до 0,5-0 С после проведения им охлаждения смеси непосредственным контактом, чем достигают строгое ограничение потребляемого тепла при принудительном охлаждении этого 25 удельного потока рассола.

Увеличением времени охлаждения смеси непосредственным контактом до

20"25 с достигаются оптимальные условия для конденсации паров бензина зО из этой смеси, не зависимо от степени ее охлаждения.

На фиг. 1 изображена кривая зависимости изменения конечного содержания бензина в БВС в иэотермических

35 условиях от времени экспозиции при охлаждении смеси непосредственным контактом ее с рассолом; на фиг. 2 —кривая зависимости эффективного значения величины удельного потока при- 40 нудительно охлажденного рассола от его температуры.

В случае охлаждения рассола до (-.) 5 С процесс рекуперации через

2,5 ч прекращался из-за полной непроходимости бенэино-воздушной смеси через дефлегмационную систему, так как в первых по ходу движения смеси дефлегматорах газовые тракты были перекрыты льдом. В случае применения рассола с температурой (-) 20 С то же самое наблюдается через.45 мин.

При осуществлении предлагаемого способа рассол с температурой 0 С из рассолоотделителя разделяют на два удельных потока сразу после насоса.

Первый поток прямо направляют в систему трубчатых дефлегматоров, где его равномерно распределяют по трубчатым дефлегматорам, а другой направляют в рассолоохладитель и охлаждают до, (-) 5 С, (-) 20 С и (-) 45 С, а затем

1 090705

Способ

Показатели

Известный

Предлагаемый

- 5 -20

-5 -20 "45

9 3 2

-1 -17,5

-3 —,19

0 0 0

0 -1,5

0,5 0,4 0,3

-4,5 -20

-5 -20 -45

250 228

310 310 300

215 120

200 78 10

73 20 09.

5,0 5,0

5,0 5,0

27 80 91 распыляют через систему форсунок в дефлегматоре орошения.

Температуру рассола в рассолоотделителе поддерживают постоянной 0 С 5 путем регулирования величины удельного принудительно охлаждаемого потока рассола s зависимости от степени его охлаждения. Так, для указанных выше температур охлаждения зтого рассола !11 отношения величины удельного потока к первому удельному потоку с температуррй 0 С, выраженные в долях общего циркуляционного потока 10 м /ч, велиТемпература рассола после рассолоохладителя, С

Температура рассола после трубО чатых дефлегматоров, С

Температура. рассола в рассолоотделителе, С

Температура смеси на входе в дефлегматор орошения, С

Температура смеси на выходе из дефлегматора орошения, оС

Содержание паров бензина в смеси на входе в дефлегматор орошения, г/м

Содержание паров бензина в смеси на выходе из дефлегматора орошения, г/м

Величина потока рассола в дефлегматоре орошения, м /ч

Величина потока рассола в системе трубчатых дефлегматоров, мз /%

Из приведенных данных видно, что потери бензина в смеси с воздухом сокращаются понижением ее температуры и увеличением времени процесса ее охлаждения непосрефственным контактом с рассолом и ограничение необходимо-

ro тепла для процесса получаемого принудительным охлаждением удельного потока рассола достигается строгим чину которого поддерживают постоянной, были соответственно 2,5:1,1:4,1:11 °

Время охлалдения смеси в дефлегматоре орошения составляло 25 с.

Во всех случаях в качестве раство.рителя использовали бензин ТУ 101

303 - марки "А" с температурой начала кипения 63 С и конца кипения 73®С, а в качестве рассола раствор хлористого кальция с плотностью 1,33 т/м при 25 С.

Результаты процессов, осуществленных по известному и предлагаемому способам представлены в таблице. количественным соотношением удельных разнотемпературных циркуляционных потоков рассола, при поддержании температуры общей массы циркуляционного рассола постоянной 0 С.

Из графика (фиг. I) следует необходимость продолжения процесса конденсации после достижения ВВС температуры охлаждающего ее рассола еще

Я р /Op

Составитель Н.Коровяковская

Редактор Г.Волкова Техред Т.,Оубннчак . Корректор А.Ференц

Заказ 3013/22 Тираж. 404 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5!

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

7 1090705 8 .некоторое время в пределах 20-25 с, Использование предлагаемого спосокогда величина конечного содержания Ьа обеспечивает оптимальные условия в ней бензина начинает стремиться процесса рекуперацни конденсацией, к своему постоянному значению, что позволяет отказаться от охлаждения в графике отражает асснмптотический з смеси контактом с водой и нагрева характер правой части кривой по от- всей массы рассола. Все это значитель" ноаению к его оси абсцисс. но сокращает потери бензина и энергоИз графика (фиг. 2). следует, что затраты для проведения процесса, а при снижении температуры этого пото- также способствует охране окружаю.ка его массу в общем объеме рассола, щей среды, ликвидации загрязнения в данном случае, необходимо уменьщать. ее растворителем.