7 Схема ректификационной колонны

Ректификационная колонна представляет собой сварной цилиндрический аппарат диаметром 2,8-3,0 м, высотой 22 м, изготовленный из стали марки 20К толщиной 19-20 мм. Днище сферической толщиной 24 мм. Колонна имеет 23 разборных тарелки желобчатого типа. Тарелка состоит из 9 желобов и 2 полужелобов, на которых монтируется 10 клапанов. Переток жидкости с тарелки на тарелку регулируется сливными перегородками. Расстояние между тарелками составляет 600 мм. Нижняя часть тарелки (до первой тарелки) служит резервуарной емкостью для флегмы, питающей трубчатую печь. Для определения уровня по высоте колонны расположено 5 пробных кранов. Колонна имеет пять люков диаметром 500 мм для осмотра и ремонта тарелок.

Отпарная колонна применяется для отпаривания бензиновой фракции, выводимой из ректификационной колонны крекинг-керосина. Представляет собой цилиндрический сосуд высотой 8,2 м и диаметром 1 м, изготовленный из качественной стали толщиной 10 мм. Отпарная колонна имеет 6 колпачковых тарелок. На каждой тарелке расположено по 10 стаканов, на которые надеваются колпачки. Каждая тарелка снабжается двумя сливными трубками диаметром 150 мм. На отпарной колонне расположены 4 люка диаметром 450 мм для осмотра и ремонта тарелок.

7.1 Выбор температурного режима в ректификационной колонне

При принятых значениях числа и типа тарелок на экономические показатели процессов перегонки наибольшее влияние оказывают давление и температурный режим в колонне. Оба эти рабочие параметры тесно взаимосвязаны: нельзя оптимизировать, например, только давление без учета требуемого температурного режима и наоборот.

При оптимизации технологических параметров колонн ректификации целесообразно выбрать такие значения давления и температуры, которые:

1) обеспечивают состояние разделяемой системы, далекое от критического (иначе нельзя реализовать процесс ректификации), и возможно большее значение коэффициента относительной летучести;

2) исключают возможность термодеструктивного разложения сырья и продуктов перегонки или кристаллизации их в аппаратах и коммуникациях;

3) позволяют использовать дешевые и доступные хладоагенты для конденсации паров ректификата (вода, воздух) и теплоносители для нагрева и испарения кубовой жидкости (например, водяной пар высокого давления), а также уменьшить требуемые поверхности холодильников, конденсаторов, теплообменников и кипятильников;

4) обеспечивают нормальную работу аппаратов и процессов, связанных с колонной ректификации с материальными и тепловыми потоками;

5) обеспечивают оптимальный уровень по удельной производительности, капитальным и эксплуатационным затратам.

Температурный режим, наряду с давлением, является одним из наиболее значимых параметров процесса, изменением которого регулируется качество продуктов ректификации. Важнейшими точками регулирования являются температуры поступающего сырья и выводимых из колонны продуктов ректификации.

Для данной установки рекомендуется применить следующие способы отвода и подвода тепла в ректификационную колонну:

- отвод тепла в концентрационной секции путем организации испаряющегося (холодного) орошения;

- подвод тепла в отгонной секции путем циркуляции части остатка, нагретого в трубчатой печи.

Холодное (острое) орошение. Паровой поток, уходящий с верха колонны, полностью конденсируется в конденсаторе — холодильнике (водяном или воздушном) и поступает в емкость или сепаратор, откуда часть ректификата насосом подается обратно в ректификационную колонну в качестве холодного испаряющегося орошения, а балансовое его количество отводится как целевой продукт.

При подводе тепла в низ колонны трубчатой печью часть кубового продукта прокачивается через трубчатую печь, и подогретая парожидкостная смесь (горячая струя) вновь поступает в низ колонны. Этот способ применяют при необходимости обеспечения сравнительно высокой температуры низа колонны, когда применение обычных теплоносителей (водяной пар и др.) невозможно или нецелесообразно (например, в колоннах отбензинивания нефти).