Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 39

Выбор температуры абсорбции зависит в основном от требуемой глубины извлечения целевых компонентов и содержания их в газе. Чем меньше в газе целевых компонентов и чем больше глубина их извлечения, тем более выгодно применение низких температур абсорб­ции. Например, для извлечения пропана из природного газа принимают температуру абсорбции до минус 40° С и для извлечения этана — до минус 80—100° С. Пере­ход от нормальных к минусовым температурам абсорб­ции позволяет уменьшить приведенные затраты на из­влечение компонентов на 50—75%.

Для десорбции характерно обратное влияние пара­метров процесса: чем выше температура и ниже давле­ние, тем больше эффективность отпарки или извлечения компонентов из насыщенного абсорбента. Обычно угле­водороды отпаривают или десорбируют при давлении не более 1 МПа, если нет необходимости конденсиро­вать отпариваемые фракции абсорбента. В противном случае давление процесса зависит от условий их кон­денсации. При выбранном давлении температура про­цесса десорбции определяется заданными условиями из­влечения целевого компонента из насыщенного абсор­бента. При десорбции (отпарке) компонентов отпарива­ющим агентом температуру процесса устанавливают на основе технико-экономического анализа оптимальных условий разделения.

В качестве абсорбента используют смеси углеводо­родов: стабильный конденсат, керосиновые или бензи­новые фракции, при этом наибольшей абсорбционной способностью обладают фракции, содержащие преиму­щественно парафиновые углеводороды. Чем меньше мо­лекулярная масса абсорбента, тем меньше его расход и, следовательно, тем выше может быть производитель­ность абсорбера по газу. Однако при легком абсорбенте увеличиваются его потери с сухим газом. Следователь­но, при выборе абсорбента необходимо учитывать одно­временное влияние нескольких факторов на эффектив­ность процесса.

Опыт эксплуатации абсорбционных и десорбционных (отпарных) колонн показывает, что число теоретических тарелок в аппарате следует принимать не более 10, а число реальных тарелок — не более 30—40.

В процессе ректификации основным определяющим

87


параметром является давление. Повышение давления приводит к 7величению температур кипения и конден­сации разделяемых смесей и к возможности применения более дешевых хладоагентов; к сокращению потребной поверхности конденсатора и холодильника и увеличе­нию необходимой поверхности испарителя; к уменьше­нию относительной летучести разделяемых компонентов смеси, необходимого диаметра аппарата или к росту производительности колонны и т. д. Кроме того, при по­вышении давления необходимо иметь в виду, что макси­мальное его значение не должно приближаться к кри­тическому давлению разделяемой смеси во всех сече­ниях колонны и разделяемая смесь не должна подвер­гаться термическому разложению.

Таким образом, при оценке и выборе оптимального давления процесса ректификации необходимо анализи­ровать довольно сложную зависимость приведенных за­трат на разделение от целого ряда факторов с учетом возможных технологических ограничений.

При разделении смесей из тяжелых углеводородов (СзНв + высшие) оптимальное давление в большинстве случаев соответствует применению дешевых хладоаген­тов и теплоносителей, т. е. минимальному давлению, при котором можно проводить конденсацию воздухом или водой верхнего продукта при нормальной темпера­туре. В настоящее время при разделении смесей из легких углеводородов (Q и Сг) оптимальное давление часто связано с необходимостью применения специаль­ных хладоагентов-—аммиака, этана, этилена и пр. Кон­кретные значения технологических параметров процесса ректификации углеводородов рассматриваются при опи­сании технологических схем установок ГФУ и стабили­зации газоконденсатов.

§ 5. СОВРЕМЕННЫЕСХЕМЫАБСОРБЦИОННЫХУСТАНОВОК. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙРАСЧЕТ