Перегонка

Q. Как я могу конструкция оптимизирована ректификационной колонны?

Первым шагом является создание оптимальной методики расчета для стандартных колонке дистилляции. Tailor, что дизайн для оптимизации колонке операции гибкость, низкая стоимость капитала, эффективность использования энергии или обработки трудно кормов. В этой статье мы предполагаем, что канал представляет собой смесь углеводородов компонентов с почти идеального поведения.

Для стандартного дизайна, установка башни такого давления, что это приведет к разработке экономической теплообменник конденсации. Охлаждающей воды или воздушно-подход, температура обычно устанавливается температура конденсации. Если давление слишком низкое, крупных и дорогостоящих конденсаторов не требуется. Однако, чем выше давление, тем ниже относительная нестабильность между легкими и тяжелыми ключами. Иными словами, разделение легких компонентов требует более высоких давлениях колонке для того, чтобы работать на разумных температурах конденсатора. Разделение тяжелых компонентов может быть выполнена с более низких давлениях колонке. UOP как правило, используются 30F холодной комплексный подход по воздушного охлаждения. Как правило, торговые точки воздушным конденсатором будет разработан на 130-145F. Вода конденсаторы обычно здорово 100F.

Минимальное количество этапов и отлива требуется можно рассчитать Фенск и Андервуд уравнений, соответственно, в то время как соотношение Гиллиленд могут быть использованы, чтобы определить количество этапов против отлива ставок. Установите отлив курс на 10% выше минимального значения рефлюкс найти начальные (или минимум) несколько этапов. Выполнить несколько строгих моделирования колонки установить соответствующее число этапов. Начните с минимального количества этапов первого запуска и добавить 5% на секунду вторых перспективе.

Этап эффективность может быть определен экспериментальным путем, корреляции, консалтинг литературы, опираясь на знания о других квалифицированных инженеров. Различные разделы колонки могут работать на различных эффективности лоток. Многие башни разработан в UOP есть этапе КПД 75-80%. Большинство конструкций вакуумной системы имеют КПД 15-20%. Сушки часть бензола башня имеет эффективность 15%.

Чтобы определить соотношение света ключ к тяжелым ключ, определить этап в башне, где это соотношение имеет место в жидкой фазе. Это должно быть оптимальное место для корма.

Гибкие колонны

Если состав корма и тепла содержимое переменной, например, с нефтью или керосином системы, этапы могут быть добавлены в колонке для достижения требуемого разделения. Дополнительные лотки должны быть добавлены к башне раздел, который нуждается в большей гибкости. Керосин башни часто имеют дополнительные лотки (2 или 3 ступени) в каждой колонке раздела. Столбцы, которые предназначены для обработки кормов изменения не оптимизированы для какой-либо один канал.

Корма изменчивости задача может решаться с дополнительной отлив. Керосин системы имеют несколько дополнительных лотков и небольшой дополнительный потенциал (-15%), в отлив.

Если спецификации являются переменными, башня должна быть в состоянии добиться наиболее трудных спецификации. Стоимость создания такого потенциала в колонке высок, и должно быть обосновано. Высокой чистоты продуктов может потребовать большого количества поддонов (например, 205 для полипропилена (PP) сплиттер) и больших отношениях рефлюкса (например, в сплиттер PP, R / D = 12:1).

Самые низкие капитальные затраты против минимальный дизайн энергии

Существует компромисс между количеством рефлюкс и ряд этапов, необходимых для достижения требуемого разделения. Выше рефлюкс означает, что меньше этапах не требуется. Однако, более reboiler долг не требуется, это означает, что колонна диаметром больше и больше площади необходимо в конденсаторе, а reboiler. Существует компромисс между экономической потребности в энергии за счет отлива изменений и капитальных затрат. Как правило, конденсатора и reboiler наиболее дорогостоящих компонентов в обычных фракционной, а затем корпус башни и лотков. Высокоэффективные поддоны (или упаковки) и закрыть лоток расстояния позволяют диаметр башни и касательной длины должны быть минимизированы.

С другой стороны, башня с более низкой энергией требование призвано на или рядом с минимальным отливом. Строгие моделирования столбец может быть использован для определения минимального отлив. Столбец должен быть разработан с небольшой запас (обычно 10%) для оперативной изменчивости. Снижение рабочего давления позволит свести к минимуму рефлюкс требования.

Дополнительные параметры

В некоторых случаях лучше дизайн может привести с помощью дополнительных параметров, которые описаны ниже:

Перегородка-UOP освоен ряд разделительной стены колонны для разделения керосин и нефть продукты (КЭП, май 2002, стр. 64). Экономия энергии до 30%, а экономия капитала в размере до 25% были получены.

Тепло накачкой - Большая часть тепла накачкой башни UOP являются пропилен / пропан раскольников, которые трудно достичь чистоты пропилена и восстановления спецификаций. На данный момент проект использует два этапа теплового насоса компрессора со шлангом высокого потока, улучшение теплообмена, а также снижение в области теплообмена.

Давление-поставил-давления поставил ректификационные колонны, повышения энергоэффективности нефтехимических комплексов. Одним из применений является использование одного столбца высокого давления в комплексе, чтобы обеспечить reboiler тепла в остальные столбцы в комплексе. Другое применение разбить большой башни фракционирования вакуума в две башенки, одна работает на 20 дюйм, а другой на 3 дюйм. Все службы в конденсатора высокого давления колонке восстанавливается в reboiler второй башни. Весна 2004 Айше Национального Собрания (Нью-Орлеан, Луизиана; апреля 25-29) седьмой Актуальные конференции по обработке НПЗ будет содержать сессии по вопросам энергосбережения, одна из которых будет подробно передовых методов дистилляции.

Денис О'Брайен является специалистом в моющие средства в технологии UOP Технический отдел (25 Ист Алгонкин-роуд.; Де-Плейнс, IL 60017-5017, телефон: (847) 391-2802, факс: (847) 391-2253, E- почты; <a href="mailto:dennis.obrien@uop.com"> dennis.obrien @ <uop.com />). Он имеет 32 летний опыт работы в UOP и в настоящее время специализируется на моющие средства и нефтехимических технологий. О'Брайен занимает BSChE из Univ. г. Талса и степень магистра Рузвельт Univ. Он является членом AlChE и председатель Chicago, IL, секции.

Майкл А. Шульц является специалистом в процессе исследований в UOP техника и оборудование группы (Телефон: (847) 375-7895, факс: (847) 391-3491, E-почта: <A HREF = "mailto: mike.schultz @ uop.com "> mike.schultz @ <uop.com />). С 32-летний опыт работы фирмы, он в настоящее время основное внимание уделяется экономическому анализу и разработке и оптимизации технологических процессов. Шульц занимает BSChE из Univ. Мичиган-Энн-Арбор, кандидат в области химического машиностроения Univ. Массачусетс-Амхерст и является членом AlChE.