Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
а — с учетом энергии сжатия газа; б — без
учета энергии сжатия газа. Температура: 1 — минус 20° С; г — минус 60° С; з — минус 40° С.
10 20 30 Давление, ата
Рис. 117. Зависимость энергозатрат системы извлечения этилена (рис. 115) от давления (абсорбент Ci).
а — с учетом сжатия исходного газа;
б — без учета сжатия исходного газа. Температура: 1 — минус 20 С; 2 — минус 60° С; 3 — минус 40° С.
Pot о
¦ Разделяемый газ
Рис. 118. Схема извлечения этана с использованием обратных и внутренних потоков холода.
1 — компрессор; г — холодильник предварительного охлаждения; 3 — холодильники глубокого охлаждения; 4 — детандер; 5—детандериый теплообменник; в — абсорбер; 7 — холодильник абсорбента; S — пасос; 9 — холодильник; 10 — ректи-фикационно-отпарна я колонна; и — конденсатор.
чений, при которых потребное количество циркулирующего абсорбента снизится до нуля, и извлечение метано-водородной фракции будет осуществляться конденсационно-ректифнкационньга методом (без абсорбции).
ZO 30 Давление, ата
Рис. 119. Зависимость энергозатрат системы извлечения этана (рис. 118) от давлс-ггия (абсорбент Сз).
а — с учетом сжатия исходного газа;
б — без учета сжатия исходного газа. Температура: 1 — минус 20° С; 2 — минус 40° С; 3 — минус 60° С.
I із
ZO
а /о
2
' з "-і
.---W
\1
\
I
Ч
I
а
10 20 30 Давление, ата
Рис. 120. Зависимость энергозатрат системы извлечения этана (рис. 118) от давления (абсорбент Ci).
а — с учетом сжатия исходного газа;
б — без учета сжатия исходного газа. Температура: і — минус 20° С; Z — минус 40° С; 3 — минус 60° С.
Сравнение различных методов газоразделения ..
При разделении углеводородных газов для извлечения этилена как методом низкотемпературной ректификации, так и абсорбционно-ректификационным методом все компоненты газовой смеси, кроме водорода и частично метана, переводят нз газообразного состояния в жидкое, а затем разделяют ректификацией.
Основное отличие абсорбционной схемы от схемы глубокого холода заключается в осуществлении процесса деметанизации. В первом случае этот процесс проводят абсорбцией всех более тяжелых компонентов (Сз и выше) при давлении 30—40 атм при умеренных температурах (не ниже —40° С) с применением пропанового или аммиачного холодильного цикла. Во втором случае процесс отделения метано-водородной фракции проводят ректификацией в условиях низких температур (—90° и ниже в зависимости от давления) с применением двух- или трехступенчатого каскадного холодиль-
ного цикла (этилен с пропаном или аммиаком, а иногда и с метаном). Следовательно, холодильная установка в схемах низкотемпературной ректификации сложнее, чем в абсорбционных. В свою очередь к недостаткам абсорбционного метода следует отнести необходимость введения в разделяемый поток углеводородов циркулирующего абсорбента (до 0,5 моля Ci на 1 моль разделяемого газа), что приводит к повышению температуры в кубовых частях и кипятильниках колонн и к повышенному расходу греющего пара.
По энергетическим показателям метод низкотемпературного фракционирования экономичнее абсорбционного метода. НИИХИМ-МАШ и Гипрокаучуком проведены сравнительные расчеты с определением условий себестоимости этилена, полученного по тому и другому методу. Ориентировочные данные, отнесенные кіт этилена концентрата, приведены в табл. 25.
Таблица 25
Расход
Условная себестоимость этилена, руб.
Метод
электроэнергии, квт-ч
греющего пара, т
воды, т
Абсорбционный . . Низкотемпературный . . . .
1400 1470
4,0 0,7
640 570
QO OO О OO
Из приведенных данных видно, что метод низкотемпературного фракционирования экономичнее, чем абсорбционный, так как для его осуществления требуются меньшие расходы греющего пара и воды. Абсорбционный метод может конкурировать с низкотемпературным по суммарным энергетическим показателям в установках для разделения газов пиролиза при наличии дешевого пара от ТЭЦ, а также в случае разделения «богатых» газов — газов высокотемпературного пиролиза.
Энергетические преимущества низкотемпературной схемы проявляются заметнее в том случае, когда в схеме по возможности полно рекуперируется потенциальный холод, т. е. при тесной увязке между собой всех тепловых потоков. Однако такая увязка потоков делает агрегат газоразделения более сложным в управлении и чувствительным к колебаниям состава сырья. Низкотемпературные агрегаты газоразделения являются высокоэкономичными при постоянном составе сырьевого газа. Абсорбционные агрегаты менее чувствительны к колебаниям состава питающей смеси и более устойчивы в работе с переменным составом газа.
Аппаратура установок глубокого охлаждения работает при низ-них температурах (—100° С и ниже), поэтому для ее изготовления требуются легированные стали. Аппаратура для абсорбционных
агрегатов, работающих при температурах до —40° С, может быть изготовлена из обычной углеродистой стали.
