Практическая часть. Для составления схем по описанию студентам предлагаются следующие варианты

Для составления схем по описанию студентам предлагаются следующие варианты:

1 Составить технологическую схему разделения углеводородов С₁—С₅ по описанию с применением ЕСКД:

Попутный газ сжимают в компрессоре Н1 и после охлаждения водой в холодильнике Х1 направляют в ректификационную колонну К1, в которой углеводороды С₁—С₃ отделяют от высших. В зависимости от применяемого давления и содержания в газе фракций С₁ и С₂ для создания флегмы в дефлегматоре Х2 используют в качестве хладагента воду или кипящий пропан из холодильного цикла. Легкая фракция колонны К1 подвергается ректификации в колонне К2, в которой флегма получается за счет охлаждения кипящим пропаном в холодильнике Х3 из холодильного цикла. Верхним продуктом этой колонны К2 является сухой газ, а в кубе остается жидкий пропан.

Тяжелая фракция углеводородов С₅—С₆ из куба колонны К1 дросселируется вентилем ВД1 до давления 0,8 МПа, и в ректификационной колонне К3 из нее верхом отгоняют фракцию С₄, которую подвергают ректификации в колонне К4, получая фракции н- и изобутана с содержанием основных продуктов 98% (масс.). Изобутановая фракция из верха К3 охлаждается в пропановом холодильнике Х4 отправляется на переработку.

Кубовая жидкость колонны К3 дросселируется вентилем ВД2 до давления 0,3 МПа и поступает на дальнейшую ректификацию в колонну К5, где углеводороды С₅ отделяются от высших, остающихся в кубе. Углеводороды С₅из верха К5, охлаждаясь в пропановом холодильнике Х5, направляются в ректификационную колонну К6, гдефракция С₅ делится на изопентан и н-пентан, которые содержат 97—98 % основного вещества. Ввиду малой разности температур кипения изомеров пентана и бутана колонны для их разделения имеют по 100— 180 тарелок и работают при большом флегмовом числе. Для поддержания температурного режима нижние части каждой колонн К1-К6 снабжены водными теплообменниками Т1-Т6.

2 Составить технологическую схему прямая перегонка нефти при атмосферном давлении по описанию с применением ЕСКД:

С узла обессоливания и обезвоживания нефть забирается сырьевым насосом Н1 и под небольшим давлением (необходимым лишь для преодоления гидравлических сопротивлений) проходит теплообменники АТ1, АТ3, АТ6, АТ10, АТ12, АТ13 (трубное пространство), где она нагревается до температуры 80 – 100 ⁰С, а затем подаётся в трубчатую печь П1. Нагретая в печи до температуры 300 – 320 ⁰С и частично испарившаяся нефть подаётся в нижнюю части ректификационной колоны К1. Неиспарившаяся жидкая часть нефти (мазут) выводится из кубовой части колоны К1 и через теплообменники АТ12, АТ13 (межтрубное пространство) и холодильник АТ14 (охлаждаемый водой) поступает на дальнейшую переработку (на вакуумную разгонку с целью получения масел, на крекинг – установку для получения дополнительного количества бензинов и углеводородных газов) или может быть использована в качестве котельного топлива. С верха колоны К1 отбирают пары бензина и газа, который в основном состоит из пропана бутана, с определенных тарелок по высоте колоны – лигроин, керосин, а с низа колоны – газойль. Смесь паров бензина с газом, направляется на обогрев теплообменника АТ1, далее в конденсатор – холодильник АТ2 (охлаждаемый водой), где пары бензина конденсируются, а затем вместе с газом поступают в газосепаратор С1, где газ отделяется от бензина. Часть бензина насосом Н2 подаётся на верх колоны для орошения. Потоки лигроина, керосина и газойля проходят дефлегматоры АТ4, АТ7, АТ9 (охлаждаемые водой) соответственно, часть фракций идет на орошение колонны, а остальная часть поступает в теплообменники АТ3, АТ6, АТ10 (межтрубное пространство) и холодильники АТ5, АТ8, АТ11

(охлаждаемые водой) и направляются на соответствующую очистку и затем выпускаются как товарные продукты или используются как сырьё для нефтехимического или основного органического синтеза.

3 Составить технологическую схему процесса выделения н-парафинов с применением избирательных растворителей по описанию с применением ЕСКД:

Депарафинируемая фракция поступает в смеситель СМ1, где при нагревании перемешивается в определенных соотношениях с растворителем и поступает на ступенчатое охлаждение — сначала в водяной холодильник Х1, затем в теплообменник АТ1, охлаждаемый депарафинированным продуктом, и, наконец, в холодильник Х2, охлаждаемый за счет испарения хладоагента (аммиака, фреона). Затем смесь направляют на разделение твердой и жидкой фаз в аппарат Е1. В результате разделения получают депарафинированную фракцию в растворителе и петролатум (твердую фазу с содержанием небольшого количества масла). После фильтр-прессования петролатума в аппарате Ф1 получают парафиновый гач*, который поступает в специальные камеры «потения» Е2. Товарными продуктами являются депарафинированная фракция и твердый парафин. Хладоагент (депарафинированный продукт) из АТ1 поступает в ректификационную колонну К1, где верхом отделяется растворитель, а кубом уходит депарафинированный продукт.

4 Составить технологическую схему процесса выделения н-парафинов парекс- метододом по описанию с применением ЕСКД:

Исходную нефтяную фракцию (сырье) смешивают с газом-носителем (азотом) и в его токе подогревают и испаряют в подогревателе АТ 1. Полученная парогазовая смесь поступает в один из трех адсорбционных аппаратов К1-К3, заполненных цеолитом, где происходит адсорбция н-парафинов. Выходящую из адсорбера смесь охлаждают в холодильнике Х1, а в сепараторе С1 отделяют депарафинированный конденсат от газа-носителя; последний возвращают на смещение с исходной фракцией. Когда адсорбент полностью насыщается парафином, смесь газа-носителя с исходной фракцией направляют во второй адсорбер, в котором уже проведена стадия десорбции. В первый адсорбер подают газ-десорбент (аммиак), предварительно нагретый в подогревателе АТ2. После десорбции смесь десорбента парафином охлаждают в холодильнике Х2 и разделяют в сепараторе С2, направляя аммиак снова на десорбцию. Из трех адсорбционных аппаратов один работает на стадии адсорбции и два на десорбции, причем переключение потоков автоматизировано.

5 Составить технологическую схему изомеризации углеводородов С₅—С₆ по описанию с применением ЕСКД:

Исходное сырье (н-пентан или фракции углеводородов С₄—С₅) после смешения с бутановой фракцией разделяется в колонне К1, с верха которой выходит изобутановый концентрат. Кубовый остаток колонны К1 смешивают с водородом и через теплообменник Т1, где подогревается за счет теплоты кубовой жидкости реактора Р1, подают в трубчатую печь П1, где нагревается за счет сжигания там природного газа или мазута. Нагретое до 370—450° С сырье поступает в реактор изомеризации Р1. Р1- цилиндрический аппарат, заполненный катализатором. Процесс протекает под давлением 0,7—5,0 МПа в присутствии платинового катализатора. Продукты реакции, пройдя Т1 и сепаратор С1, где отделяется циркулирующий водород, поступают в колонну стабилизации К2. Циркулирующий водород из С1 сжимается компрессором Н1 и возвращается в процесс. С верха колонны К2 отходят низкомолекулярные углеводороды, используемые в качестве топливного газа, а кубовый остаток поступает в колонну К2, где происходит разделение бутановой и изопентановой фракции в ректификационной колонне К3. В К3 кубом отгоняется изогексан, а верхом - бутановой и изопентановой фракции, которые возвращаются в процесс на смешивание с исходным сырьем. Для поддержания температурного режима К1 и К3 снабжены соответственно паровыми теплообменниками Т2 и Т3 и водными холодильниками Х1 и Х2.