Способ разделения многокомпонентных смесей и колонный аппарат для его осуществления

 

(19)SU(11)1202113(13)A1(51)  МПК ⁵    _B01D3/32(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ И КОЛОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области газовой, газоперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности к усовершенствованному методу и устройству для обработки жидких и газообразных углеводородов, к аппаратурному оформлению тепломассообменных процессов в системе газ-жидкость. Изобретение может быть использовано для получения дизельного топлива и бензина из углеводородного конденсата, а также в адсорберах и других тепломассообменных аппаратах. Цель изобретения - повышение эффективности разделения. На фиг. 1 изображена принципиальная схема способа разделения в сложной колонне и устройство для реализации указанного способа; на фиг. 2 - вертикальная перегородка. Сырье в виде парожидкостной смеси подают по линии 1 на массообмен с потоком 2, стекающим навстречу сырью с выделением из смеси высококипящих компонентов в виде жидкостного потока 3. Выделенные высококипящие компоненты - жидкостной поток 3 выводят в качестве нижнего отбора, а паровой поток 4, содержащий фракции верхнего и бокового продуктов направляют на последующее разделение, где осуществляют контакт со стекающим навстречу холодным орошением 5. Легкокипящие компоненты в виде парового потока 6 частично конденсируют потоком хладагента 7, получая поток холодного орошения 5, а несконденсированную часть выводят в виде парового потока 8 (верхний отбор). Среднекипящие компоненты с примесью низкокипящих компонентов в виде жидкостного потока 9 подают на отпарку легких компонентов горячим паровым потоком 10. Оставшийся жидкостной поток, включающий среднекипящие компоненты, сливают двумя потоками 11 и 12, соотносящимися между собой как поток бокового отбора 13 и поток 2. Поток 11 накапливают и отводят в виде бокового отбора 13, который подают на отпарку потоком теплоносителя 14 с образованием горячего парового потока 10 и жидкостного потока 15. Колонный аппарат, включающий корпус 16, содержащий штуцер ввода сырья 17, штуцеры вывода верхнего, нижнего и бокового продуктов и жидкостного потока 18, штуцеры байпасирующих паровых потоков 19, холодильник 20, подогреватель 21, массообменные секции 22 - 24, глухую по пару и жидкости тарелку 25, а также размещенную между массообменными секциями глухую по пару тарелку 26 с вертикальной перегородкой 26. Глухая тарелка в нижней части снабжена переливным устройством 28 с гидрозатвором 29, а в верхней части - вертикальной перегородкой 27, герметично скрепленной со стенками корпуса и глухой тарелкой и делящей слив жидкости с массообменной секции 23 на две части, пропорциональные потокам бокового отбора и потока, сливающегося на нижележащую массообменную секцию 24. Над вертикальной неподвижной перегородкой 27 установлена верхняя подвижная часть перегородки 30, соединенная с ограничителем поворота (уголком) 31, который одновременно предотвращает переток жидкости, стекающей по верхней части перегородки. Ограничитель поворота соединен с осью 32, установленной во втулке 33 и в сальниковом устройстве 34. Ось соединена с управляющей ручкой 35, снабженной фиксатором 36, установленным на корпусе. Устройство работает следующим образом. Парожидкостная смесь через штуцер 17 поступает под тепломассообменную секцию 24, где происходит массообмен с потоком, стекающим через переливное устройство 28 с гидрозатвором 29. В секции 24 и смеси выделяются высококипящие компоненты в виде жидкостного потока и выводятся из колонны через штуцер 18 в качестве нижнего отбора, а паровой поток, содержащий фракции верхнего и бокового продуктов направляют на последующее разделение в виде байпасирующего потока через штуцер 19 между массообменными секциями 22 и 23, где он контактирует со стекающими после охлаждения холодильном 20 холодным жидкостным потоком (орошением). Паровой поток легкокипящих компонентов из секции 22 частично конденсируют, а несконденсированную часть выводят через штуцер 18 в виде верхнего отбора. Жидкостный поток из секции 22, содержащий среднекипящие с примесью низкокипящих компонентов, подают на отпарку легких компонентов в секцию 23 горячим паровым потоком, который подают через штуцер 19 с нижней части аппарата, снабженной нагревателем 21. Оставшийся жидкостной поток из массообменной секции 23 сливают с помощью перегородки 27 двумя потоками, пропорциональными потоками бокового отбора и потока, сливающегося на нижележащую секцию 24. При изменении состава сырья соотношение между потоками бокового отбора и потока, сливающегося на нижележащую секцию 24, изменяется с помощью перегородки 30, перемещающейся с управляющей ручкой 35. Один из сливающихся потоков накапливают и отводят через штуцер 18 в виде бокового отбора, который подают на отпарку при помощи подогревателя 21 и выводят в виде жидкостного потока через штуцер 18. Другой поток через переливное устройство 28 с гидрозатвором 29 направляют в тепломассообменную секцию 24. (56) Авторское свидетельство СССР N 273766, кл. B 01 D 3/32, 17.12.68. Авторское свидетельство СССР N 611628, кл. B 01 D 3/30, 1976. Вихман Г. Д. Основы конструирования аппаратов и машин нефтеперерабатывающих заводов. М. : Машиностроение, 1978, с. 130.

Формула изобретения

1. Способ разделения многокомпонентных смесей, например природного газа и конденсата, включающий противоточное контактирование жидкости и пара с возвращением паровых потоков с вышележащие массообменные секции, верхний, нижний и боковой отборы продуктов при регулировании жидкостного потока, стекающего с массообменной секции, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения, регулирование производят сливом двумя потоками, расходы которых пропорциональны заданным потокам бокового отбора и потока, поступающего на нижележащую секцию. 2. Колонный аппарат для разделения многокомпонентных смесей, содержащий корпус со штуцером ввода сырья и штуцерами вывода разделенных верхнего и нижнего продуктов, верхнюю, среднюю и нижнюю массообменные секции, расположенную под средней секцией глухую по пару тарелку с вертикальной перегородкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности разделения, перегородка выполнена из двух частей, верхней подвижной и нижней неподвижной, герметично скрепленной со стенками корпуса и глухой по пару тарелкой. 3. Аппарат по п. 2, отличающийся тем, что он снабжен фиксируемым шарниром с управляющей ручкой, на котором установлена подвижная часть перегородки. 4. Аппарат по п. 2, отличающийся тем, что управляющая ручка шарнира размещена с наружной части корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2