* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

753 ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕ .754 неподвижным, «кипящим» и движущимся слоем твер­ дого поглотителя; адсорбция (см. Гиперсорбция). Наибольшее применение в пром-сти нашел метод глубокого охлаждения, обеспечивающий четкое раз­ деление газовых смесей при минимальном расходе энергии. Независимо от метода разделения все газо­ вые смеси предварительно очищают от окислов азота, т. к. при низких темп-рах и повышенных давлениях N0 окисляется в NQg и N 0 , образующие с непре­ дельными углеводородами взрывоопасные нитросоединения, а также от примесей, способствующих кор­ розии оборудования (H S, NO и др.) или затверде­ вающих в аппаратуре при низких теми-pax (С Н , С Н , Н 0 , С0. и др.). Ниже дается описание процес­ сов разделения нек-рых важнейших газовых смесей. 2 3 2 10 8 6 б 2 2 лонне 4 служат этан и этилен, конденсирующиеся в дефлег­ маторе 4а, а теплоносителем в испарителе 46 — водянби пар. После аммиачного холодильника 2 исходная смесь проходит адсорбер 6 и поступает в блок разделения, где первоначально охлаждается продуктами разделения в теплообменнике 7, а затем — в испарителе метановой колонны 9, частично сжи­ жаясь при этом. Далее, при охлаждении смеси в теплообмен­ нике 8, происходит почти полное выделение всех углеводоро­ дов. Холод остаточных газов, состоящих из H , N , СО и не­ большого количества СН , после дросселирования до 1,3 am используется в теплообменниках 8, 7 и / . Конденсат, образую­ щийся в теплообменнике 8, представляет собой смесь С Н , С Н и СН . После дросселирования до 2 am часть этого кон­ денсата направляется в колонцу 9, а остальная его часть по­ ступает в ту же колонну, предварительно пройдя теплообмен­ Я. Д. Зельвенский. ник В колонне выделяется сжа­ ГАЗОВ РАЗДЕЛЕНИЕ — разделение газовых сме­ тый 8. компрессоре9 10 до 50 amС Н . Циркулирующий и после в метан дросселируется сей на их компоненты или фракции. Основные про- охлаждения в теплообменниках 11 и 12 до 2 am и подается мышлеиныс методы разделения газов: фракциониро­ в качестве флегмы в колонну 9. Выбор давления метанового цикла определяется темп-рой кипения этан-этиленовой жид­ ванная конденсация в сочетании с ректификацией и кости, отводимой из куба колонны 9 и используемой в тепло­ абсорбцией (метод глубокого охлаждения); сорбция обменнике 12 для частичного сжижения метана. Количество конденсирующегося в нем метана соответствует количеству селективными жидкими поглотителями (абсорбция), флегмы, необходимой для колонны 9. Отводимый сверху ко­ используемая гл. обр, при очистке газовых смесей лонны метане темп-рой 123°К содержит не более 2% при­ месей ( Н , N , СО). Кубовая жидкость колонны 9 разделяет­ от С 0 2 , H 2 S, J4H3 и др. (см. Газов очистка); сорбция ся в ректификационной колонне 13 на этан и этилен, причем флегма обеспечивается специальным этиле­ новым циклом с давлением 4 am (посредством компрессора 16). После охлаждения в теплообменнике 14 СН/, этилен сжижается в испарителе ко­ Н +ы +СНд лонны I 3 после чего дросселирует­ СH ся и подается в качестве флегмы. Исх. смесь В отводимом из колонны этилене (при 173° К) содержится около 1% примесей, в том числе и ацетилен, вредный для многих процессов поли­ меризации. Во избежание его накоп­ ления циркулирующий этилен про­ мывается в колонне 15 ацетоном (при 203°К). Верхние тарелки этой колонны орошаются жидким этиле­ ном; при этом пары отводимого этилена отмываются от ацетона. Насыщенный ацетиленом ацетон от­ водится из куба колонны 15, дрос­ селируется до 1,3 am и поступает в теплообменник 17, в к-ром отдает свой холод регенерированному аце­ тону. При этом из ацетона выде­ ляется растворившийся в нем эти­ лен, возвращаемый обратно в цикл. Окончательная регенерация отра­ ботанного ацетона производится в колонне 18, после чего ацетон про­ ходит холодильник 20 и насосом 19 снова подается в промывную ко­ лонну 15. Холод, необходимый для Рис. 1. Принципиальная схема процесса разделения углеводородных газовых смесей. проведения процесса разделения, получают в результате дросселирования исходной газовой смеси и циркулирующего метана. а й н М. Е. Си др.], Пенный способ обработки газов и жид­ костей, Л . , 1955; Ш н е е р с о н Б. Л . , Электрическая очистка газов, М., 1950; З а й ц е в М. М., Т е в е р о в с к и й Е. Н., Хим. пром-сть, 1955, № 2 , с. 18; Всесоюзный трест электриче­ ской, механической и химической очистки промышленных газов «Газоочистка». Каталог, М., 1958 (Гос. комитет Совета Министров СССР по химии); Е г о р о в Н. Н., Д м и¬ т р и е в М. М., 3 ы к о в Д . Д . , Б р о д с к и й Ю. Н., Очистка от серы коксовального п других горючих газов, 2 изд., М., I960; Л и т в и н е н к о М. С , Очистка коксового газа от сероводо­ рода, Харьков, 1959; Р о з е н к н о п З . П., Извлечение дву­ окиси серы из газов, М.—Л., 1952-3 е л ь в е н с к и й Я . Д . , Хим. наука и пром-сть, 1956, 1, № 6, с. 654; K o h l A. L . , R i e s e n f e l d F . С , Gas purification, N. Y . , 1960. 2 a 4 2 в 2 4 4 4 2 2 2 г t G Выделение л е г к и х у г л е в о д о р о д о в . На рис. 1 приведена схема процесса разделения углеводородных газовых смесей (коксовые газы и их фракции, газы крекинга нефти, пиролиза керосина и др.). В качестве примера рас­ сматривается схема разделения газовой смеси, состоящей (в объемных %) из: 10% С и выше, 25% С Н , 20% С*Н , 20% С Н и 15% Н + N + СО. Исходная смесь, сжатая до 25—30 am, охлаждается в теплообменнике 1 остаточными га­ зами, а в холодильнике 2 аммиаком до 233° К; тяжелые угле­ водороды и пропилен сжижаются при этом целиком, а этан и этилен частично. Отделение жидких углеводородов от конден­ сирующихся одновременно наров воды производится в сосу­ дах з. В ректификационной колонке 4 из полученной смеси углеводородов выделяются этан и этилен, возвращаемые в Исходную смесь, а в колонне 5 под давлением 16 ат произ­ водится разделение тяжелых углеводородов. Флегмой в ко­ 3 в 0 4 4 2 2 Р а з д е л е н и е к о к с о в о г о г а з а . На рис. 2 при­ ведена схема блока разделения коксового газа под давлением 21 ат для получения водорода, метана и этилена. Выбор ра­ бочего давления определяется гл. обр. назначением агрегата и принятыми холодильными циклами. В случае получения азотоводородной смеси и использования для получения хо­ лода эффекта Джоуля—Томсона рабочее давление сжатого азота равно 13—15 ат. При постепанпом охлаждении коксо­ вого газа в теплообменниках 1, 2 и з и в змеевике куба метано­ вой колонны 6 из него выделяются углеводороды ( C C , С, и выше), к-рые вместе с растворившимися в них газами обра­ зуют ктиленовую и метановую фракции, собираемые в отдели­ телях 15 и 4 (соответственно). Ректификация этих фракций производится соответственно в колоннах б и 7. После отдели­ теля 4 газовая смесь проходит азотный испаритель 5а и по­ ступает в колонну «5, где жидким азотом отмываются остаточ­ ные количества СН , СО и др. неконденсирующихся в данных условиях газов (Аг, 0 ) . Кубовый остаток этой колонны со­ ставляет фракцию окиси углерода. Отводимая сверху колонны смесь Н и N проходит конденсатор-дефлегматор 56, в н-ром охлаждается кипящим под вакуумом азотом (64° К); при этом получают 98%-ный Н . Рекуперация холода водорода осуществляется в змеевике 5в и теплообменниках 3, 2 и 1. Метановая фракция дросселируется до 1,3 am и разветвляется на три потока: один поток проходит теплообменник 3, вто­ рой — теплообменник 14, а третий — соединяется с двумя остальными потоками перед входом в отделитель 16, откуда жидкость подается в колонну 6 в качестве флегмы, а пары идут на разделение. Фракция окиси углерода дросселируется на 1,5 am и частично подается в качестве флегмы в колонну б, а частично в теплообменники з и 9. Из куба колонны б-отво­ дится жидкий СН , холод к-рого используется в теплообмен­ никах 12 и 2, а сверху отбирается смесь N и СО, направляе­ мая для рекуперации холода в теплообменники г и S. Этилеl t s 4 2 2 2 2 4 2