Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
В последнее время как в зарубежной, так и в отечественной промышленности увеличивают мощность создаваемых агрегатов. Так, в США в 1954 г. максимальная производительность агрегата была принята равной 45 тыс. т/год этилена; к 1958 г. максимальная производительность возросла до 90 тыс. т/год; в последующие годы эта тенденция увеличения мощности агрегатов продолжается. При укрупнении агрегатов сокращаются удельные капитальные затраты л эксплуатационные расходы на разделение и кондиционирование компонентов. По данным Гипрогазтоппрома сокращение капитальных и эксплуатационных расходов при переходе от агрегата мощностью 12 тыс. нм3/час к агрегату мощностью 30 тыс. нм3/час составит около 22%.
В настоящее время Гипрогазтоппромом проектируется конденса-ционяо-ректификапионный агрегат разделения газов пиролиза.
Основные особенности разрабатываемого Гипрогазтоппромом низкотемпературного агрегата газоразделения следующие: а) сжатие пирогаза осуществляется в турбокомпрессорах; б) в схеме ком-
ірессдш предусмотрено межступенчатое водяное и пропиленовое ox-іажденпе пирогаза до 15—18° С с разделением выделившегося конденсата в колонне предварительной ректификации; в) очистка га-50в от сернистых соединений и СО 2 двухступенчатой щелочной хо-іодной и горячей промывкой производится под давлением; г) для геметанизации применены разные колоны; д) в схеме осуществлено рекуперирование холода отходящих потоков; е) холодильная уста-їовка обеспечивает шесть изотерм холода: +6, —18, —30, —56, -70 и -98° С.
Разрабатываемый Гипрогазтоппромом агрегат более экономичен io сравнению с действующими абсорбционно-ректификационными ігрегатами.
В табл. 26 приведены основные показатели работы цехов газораз-і,еления за 1960 г. и данные некоторых зарубежных фирм.
Таблица 26
Основные показатели газоразделения за 1960 г. по некоторым заводам
Показатели
о
CM
tc
Q
со
tc о
ЭНСА (абсорбционный метод)
ЛИНДЕ (низкотемпературная установка)
Я 03 СО
Я
я со
я я со
я я со
Коэффициент извлечения этилена, %
91,4
90,7
87,5
84,1
—
—
Расход на 1 т перерабатываемого пирогаза:
520 1,10 213
480 1,24 246
455 0,66 182
480 1,06 257
__,
=
Расход на 1 т этилена:
1800 2,72 536
1250 3,30 642
1290 1,87 518
1650 3,61 880
1600 2,24
1350 0,84 -
РАЗДЕЛЕНИЕ ЭТИЛЕН-ЭТАНОВОЙ ФРАКЦИИ И ПОЛУЧЕНИЕ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ЭТИЛЕНА
Выделение этилена из этилен-этановой смеси с получением продукта высокой степени чистоты является одним из основных процессов системы газофракционирования. Поступающая на фракционирование смесь содержит обычно небольшое количество углеводородов Ci и Сз, поэтому разделение этилен-этановой смеси можно считать примером разделения бинарной смеси с достаточно близкими температурами кипения и малой относительной летучестью, а также с приблизительно эквидистантным расположением кривых констант фазового равновесия в области высоких концентраций этилена. При
проектировании колонн разделения этилен-этановой фракции необходимо правильно выбрать технологическую схему, ее параметры схему и параметры холодильного цикла, а также конструкцию колонного аппарата, так как на осуществление процесса выделения этилена из этилен-этановой смеси требуются относительно большие затраты энергии; экономичность процесса разделения этилен-этановой фракции существенно влияет на себестоимость получаемых продуктов.
Выбор схемы и режима фракционирования
Отделение этилена от тяжелых компонентов и получение этилена требуемых кондиций является второй важной по энергетическим расходам стадией газофракционирования.
В зарубежных схемах выделение этилена из насыщенного абсорбента проводят двумя путями: в одних схемах этилен-этановую фракцию выделяют при давлении примерно 31 ати и температуре —8° С с последующим разделением полученной фракции при 27—28 ати и —17 ~—18° С, в других схемах этилен получают из насыщенного абсорбента сразу в одной колонне при давлении 27—28 ати. И в том и в другом случаях для отделения этилена от более тяжелых компонентов используется аммиачный или пропановый холодильньгй цикл (температура испарения хладагента —30 -.--35° С).
В схемах низкого давления разделение этилен-этановой фракции проводят при 1 ати и температуре на верху колонны —98° С. В этом случае процесс разделения идет интенсивнее, чем под давлением, вследствие чего потребное число тарелок сокращается более чем в 1,5 раза (при одинаковом флегмовом числе). Однако для осуществления этого процесса требуется низкотемпературный холод.
В цехах газоразделения отечественных заводов синтетического спирта наибольшее распространение получила схема с выделением из насыщенного абсорбента этилен-этановой фракции и с последующим разделением ее при давлении 22—24 ати на этилен и этан.
• В Гипрокаучуке сделан анализ трех возможных схем выделения этилена из насыщенного абсорбента и показано, что на выделение концентрированного этилена из насыщенного абсорбента в одной колонне требуется больший расход холода по сравнению со схемой, в которой из насыщенного абсорбента сначала извлекают этилен-этановую фракцию, а затем делят ее в следующей колонне на этиленовую и эта-новую фракции. Выделение из абсорбента смешанной фракции Сг— Ся в виде дистиллята при охлаждении конденсатора водой может быть проведено под давлением 35—40 атм; при этом температура в кубе колонны будет выше 140° С, что приведет к интенсивной полимеризации диеновых углеводородов, даже в присутствии ингибитора, и к необходимости применения пара высокого давления (12—16 ата). Выделение же фракции Сг—Сз при более низком давлении может быть проведено с некоторым излишним расходом низкотемпературного холода. Следовательно, наиболее целесообразной и экономичной
