3.6.4 Расчет сепаратора смеси воздуха с гексаном
После сушки цеолита воздухом на выходе мы имеем воздух с примесью гексана. Поскольку воздух в дальнейшем направляется на рецикл, то необходимо удалить гексан из системы. Для этого предполагается поставить сепаратор.
Для расчета необходимых параметров, воспользуемся значением объема пор цеолита NaX, которое составляет 0,35-0,4 см3/г. Так как расчет ведется для двухсуточной работы адсорберов, то масса цеолита составляет 12235 кг. Объем гексана на выходе после продувки, с учетом межсорбентного пространства (15%) составит 4,92 м3. Как будет описано ниже в графике работы установки, время продувки равняется 6 часам. Плотность гексана 654,8 кг/м3 . Массовый расход гексана составит 546,3 кг/ч.
Схема разделения приведена на рисунке 39
Рисунок 39 - Схема разделения воздуха и гексана с предварительным съемом тепла потоком парафина на адсорбцию
Расход воздуха подобран методом перебора с учетом полученной температуры смеси на выходе после теплообменника. Расход 9 м3/ч определен как оптимальный, так как при меньшем значении теплообменник Т-1 не справляется со своей задачей. То есть смесь воздуха с гексаном не в состоянии нагреть фракцию н-парафинов С14-С17 до требуемой температуры процесса (96 °С). Больший расход воздуха увеличивает температуру смеси на входе в сепаратор, что ухудшает условия разделения. Полученная температура разделения при заданном расходе воздуха составляет 73,4 °С.
Результаты разделения приведены в таблицах 23, 23.
Таблица 23 - Состав потоков
-
Компонент
Сырье
V, м3
Верхний продукт
V, м3
Нижний продукт
V, м3
Гексан
6,50
0,82
100
0,82
0
0
Кислород
73,86
7,21
0
0
73,84
7,21
Азот
19,63
1,79
0
0
19,65
1,79
Таблица 24 - Конструктивные и режимные параметры колонны разделения
-
Параметр
Значение
Давление в колонне, КПа
101,3
Температура гексана, °C
74,55
Температура питания, °C
74,38
Температура воздуха, °C
74,55
Загрузка, м3/ч
9,82
Отбор гексана, м3/ч
0,82
Отбор воздуха, м3/ч
9,0
Нагрузка конденсатора, МДж/ч
-1015
Нагрузка куба, МДж/ч
375,5
Таким образом, установка сепаратора на выходе из адсорбера позволяет решить проблему рециркулирующего гексана в системе в смеси воздухом. Как уже было сказано выше, гексан после сепаратора уходит с адсорбционно-десорбционной установки для получения низкооктановых бензинов в третий цех по линии 11/114 или после строительства комбинированной установки ЛК-2Б для получения бензинов с повышенным значением октанового числа.