RU2615412C1

RU2615412C1 - Method of separating mixtures with high content of liquid-phase product

Info

Publication number: RU2615412C1
Application number: RU2015148361A
Authority: RU
Inventors: Рустем Руждиевич Везиров; Фаниль Абдулович Арсланов; Исмагил Рустемович Везиров
Original assignee: Рустем Руждиевич Везиров
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2017-04-04

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: method of separating mixtures with high content of liquid-phase product using a tray column with horizontally mounted curtains and vertically positioned tray drain devices comprises injecting the raw material to the column by one or two streams, forming the raw material of two fluid streams in the column below the water level, forming upwardly flowing vapour (gas) stream at the bottom of the column by injecting a stripping agent and (or) by heating and evaporating of part of the fluid streams, alternating contact of the fluid streams with the upwardly flowing vapour (gas) stream of the column at the curtains of only their group of trays, transporting of fluid streams to the column bottom by avoiding the tray groups of another fluid stream, withdrawal of separation products from the column in liquid and vapour (gas) phases, wherein the alternating contact of the fluid streams with the upwardly flowing vapour (gas) stream is carried out at the curtains of adjacent column trays to produce liquid-vapour (gas) system with high monodispersity degree and highly-developed surface of phase connecting using the curtains with finely perforatedirreversible elements, transporting of fluid streams to the column bottom is carried out only by tray drain devices.

EFFECT: increased fluid-carrying capacity and separating capacity of column lower than the level of raw material input.

6 cl, 3 dwg, 3 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к массообменным процессам и может быть использовано в нефтяной, нефтеперерабатывающей, химической и других смежных отраслях промышленности при проведении таких процессов, как ректификация, отпарка, абсорбция и десорбция.The invention relates to mass transfer processes and can be used in the oil, refining, chemical and other related industries when carrying out processes such as rectification, stripping, absorption and desorption.

Сведения о предшествующем уровне техникиBackground of the Related Art

Известен способ разделения смесей с высоким содержанием жидкофазного продукта с использованием тарельчатой колонны с горизонтально установленными полотнами и вертикально расположенными сливными устройствами тарелок, включающий ввод сырья по меньшей мере одним потоком, формирование в колонне ниже уровня ввода сырья двух потоков жидкости, образование в низу колонны восходящего потока пара (газа) путем ввода отпаривающего агента или нагрева и испарения части потоков жидкости, параллельное контактирование потоков жидкости с восходящим потоком пара (газа) колонны на двух участках полотен тарелок, транспортирование потоков жидкости до низа колонны по центральному и двум боковым сливным устройствам смежных тарелок путем попеременного смешивания и разветвления на две части, вывод из колонны продуктов разделения в жидкой и паровой (газовой) фазах (Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Методы расчета и конструирования. - 3-е изд., М.: Химия, 1978. - С. 182-183).A known method of separating mixtures with a high content of a liquid-phase product using a dish column with horizontally mounted canvases and vertically arranged drain plate devices, comprising introducing raw materials into at least one stream, forming two liquid streams in the column below the input level of the raw materials, and forming an upward stream at the bottom of the column steam (gas) by introducing a stripping agent or by heating and evaporating part of the liquid flows, parallel contacting of the liquid flows with ascending a stream of steam (gas) of the column in two sections of the plate webs, transportation of liquid flows to the bottom of the column through the central and two lateral drain devices of adjacent plates by alternately mixing and branching into two parts, withdrawing separation products from the column in the liquid and vapor (gas) phases ( Aleksandrov, I.A. Rectification and Absorption Devices, Calculation and Design Methods, 3rd ed., Moscow: Chemistry, 1978. - P. 182-183).

Такой способ позволяет увеличить пропускную способность всей колонны (если колонна односекционная) или ее секции ниже точки ввода сырья (если колонна имеет несколько секций) по жидкости, однако это достигается за счет снижения эффективности тарелок и разделительной способности колонны в целом из-за уменьшения длины пути жидкости на полотне тарелок (она снижается в среднем в 2,2 раза) и увеличения неравномерности распределения потоков взаимодействующих фаз по участкам полотна тарелок при многократном попеременном смешении и разветвлении потока жидкости. Этот недостаток особенно сильно проявляется при использовании колонны относительно малого диаметра (менее 2,5 м). При большом диаметре колонны эффективность массообмена снижается из-за так называемой проблемы масштабного перехода. Дело в том, что при увеличении площади полотна тарелки степень неравномерности распределения фаз на полотне увеличивается и возникают такие явления, как провал жидкости через отверстия (щели) для пара (газа) и «проскок» пара (газа) без контакта с жидкой фазой. Следует также заметить, что в этом способе с использованием двухпоточных (по жидкости) тарелок отношение мольных расходов жидкости и пара (газа), которое сильно влияет на эффективность тарелок, остается практически таким же, как и в способе с использованием однопоточных тарелок: при допущении равномерности распределения фаз по участкам полотна тарелок на половину потока жидкости приходится половина потока пара (газа). При разделении смесей с высоким содержанием жидкофазного продукта, получаемого в виде остатка колонны, и малом количестве восходящего потока пара (газа) отношение мольных расходов жидкости и пара (газа) в колонне может достигать 10 и более единиц. Эффективность большинства тарелок в таких случаях очень низка - в пределах 0,25…0,30 относительно теоретической (равновесной) тарелки, на которой отношение расходов жидкость/пар (газ) составляет 1,0 моль/моль.This method allows you to increase the throughput of the entire column (if the column is single-section) or its sections below the point of input of raw materials (if the column has several sections) by liquid, but this is achieved by reducing the efficiency of the plates and the separation capacity of the column as a whole due to the reduction of the path length liquid on the plate cloth (it decreases by an average of 2.2 times) and an increase in the uneven distribution of the flows of interacting phases over the sections of the plate cloth with multiple alternate mixing and branching fluid flow. This disadvantage is especially pronounced when using columns of relatively small diameter (less than 2.5 m). With a large diameter of the column, the efficiency of mass transfer decreases due to the so-called problem of large-scale transition. The fact is that with an increase in the area of the plate’s plate, the degree of uneven distribution of phases on the plate increases and phenomena such as a liquid dip through the openings (slots) for steam (gas) and “slip” of steam (gas) without contact with the liquid phase occur. It should also be noted that in this method using double-flow (liquid) plates, the ratio of the molar flow rates of liquid and steam (gas), which strongly affects the efficiency of the plates, remains almost the same as in the method using single-flow plates: assuming uniformity the distribution of the phases over the portions of the plate cloth, half the flow of liquid accounts for half the flow of steam (gas). When separating mixtures with a high content of a liquid-phase product, obtained as the remainder of the column, and a small amount of upward flow of steam (gas), the ratio of the molar flow rates of liquid and steam (gas) in the column can reach 10 or more units. The efficiency of most plates in such cases is very low - within 0.25 ... 0.30 relative to the theoretical (equilibrium) plate, on which the liquid / vapor (gas) flow ratio is 1.0 mol / mol.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ разделения смесей с высоким содержанием жидкофазного продукта с использованием тарельчатой колонны с горизонтально установленными полотнами и вертикально расположенными сливными устройствами тарелок, включающий ввод в колонну сырья одним или двумя потоками, формирование в колонне ниже уровня ввода сырья двух потоков жидкости, образование в низу колонны восходящего потока пара (газа) путем ввода отпаривающего агента и (или) нагрева и испарения части потоков жидкости, попеременное контактирование потоков жидкости с восходящим потоком пара (газа) колонны на полотнах только своей группы тарелок, транспортирование потоков жидкости до низа колонны путем обхода группы тарелок другого потока жидкости, вывод из колонны продуктов разделения в жидкой и паровой (газовой) фазах (Авт.св. SU №1182061, C10G 7/00, 30.09.85. БИ №36 - прототип).The closest in technical essence and the achieved result is a method of separation of mixtures with a high content of a liquid-phase product using a plate column with horizontally mounted webs and vertically arranged drain plate devices, including the introduction of one or two streams into the column of raw materials, the formation of two liquid flows, formation of an upward flow of steam (gas) at the bottom of the column by introducing a stripping agent and (or) heating and evaporating part of liquid flows, alternately contacting the liquid flows with the ascending vapor (gas) stream of the column on the canvases of only its own plate group, transporting the liquid flows to the bottom of the column by bypassing the plate group of another liquid stream, removing the separation products from the column in the liquid and vapor (gas) phases ( Autosw. SU No. 1182061, C10G 7/00, 09.30.85. BI No. 36 - prototype).

Данный способ включает также вывод из колонны, нагрев и частичное испарение потоков жидкости при транспортировании до низа колонны и возврат паро(газо)жидкостной смеси в колонну под группу тарелок другого потока жидкости, то есть в способе производят рассредоточенный подвод тепла в нижнюю (отгонную, отпарную) секцию колонны.This method also includes withdrawal from the column, heating and partial evaporation of the liquid flows during transportation to the bottom of the column, and returning the vapor (gas) liquid mixture to the column under the group of plates of another liquid stream, that is, the method produces a distributed heat supply to the lower (distant, stripping) ) section of the column.

Такой способ позволяет существенно снизить жидкостную нагрузку тарелок нижней секции колонны и повысить за счет этого производительность колонны по сырью. В представленных в описании данного изобретения примерах нагрузка колонны по жидкости снижается в 1,15…1,75 раза по сравнению со способом с использованием обычных однопоточных (по жидкости) тарелок. Эти цифры могут быть доведены до 2,0 за счет оптимизации пропорции между двумя потоками сырья и температур их нагрева.This method can significantly reduce the liquid load of the plates of the lower section of the column and thereby increase the productivity of the column for raw materials. In the examples presented in the description of this invention, the liquid load of the column is reduced by 1.15 ... 1.75 times compared with the method using conventional single-threaded (liquid) plates. These figures can be brought up to 2.0 by optimizing the proportion between the two streams of raw materials and their heating temperatures.

Кроме того, эффективность тарелок и разделительная способность колонны в целом в этом способе выше, чем в способе с использованием двухпоточных тарелок, особенно в колоннах относительно малого диаметра, благодаря увеличению длины полотна тарелок. Хотя количество контактов каждого из потоков жидкости с потоком пара (газа) уменьшается примерно в два раза, увеличение длины полотна тарелок (в среднем в 2,2 раза) и благоприятное для процесса уменьшение мольного отношения потоков жидкости и пара обеспечивают повышение разделительной способности секции колонны ниже уровня ввода сырья.In addition, the efficiency of the plates and the separation capacity of the column as a whole in this method is higher than in the method using double-flow plates, especially in columns of relatively small diameter, due to the increase in the length of the plate web. Although the number of contacts of each of the fluid flows with the vapor (gas) flow is reduced by about a factor of two, an increase in the length of the plate web (by an average of 2.2 times) and a decrease in the molar ratio of the fluid and steam flows that are favorable for the process increase the separation ability of the column section below input level of raw materials.

Недостатки описанного способа (прототипа) заключаются в следующем:The disadvantages of the described method (prototype) are as follows:

1. Недостаточно полное использование возможности увеличения пропускной способности тарелок ниже точки ввода сырья - не более чем вдвое. Дело в том, что при одинаковом расстоянии между тарелками глубина сливного устройства в данном способе и в способе с использованием двухпоточных тарелок остается неизменной, равной расстоянию между тарелками. Между тем, глубина сливного устройства является одним из основных параметров, определяющих пропускную способность тарелок по жидкости: "захлебывание" тарелки наступает, когда уровень паро(газо)жидкостной смеси в сливном устройстве достигает уровня сливной планки тарелки или уровня тарелки, если тарелка не имеет сливную планку.1. The full use of the possibility of increasing the throughput capacity of the plates below the input point of the raw materials is not more than double. The fact is that with the same distance between the plates, the depth of the drain device in this method and in the method using two-line plates remains unchanged equal to the distance between the plates. Meanwhile, the depth of the drain device is one of the main parameters that determines the liquid throughput of the plates: the plate "flooded" occurs when the level of vapor (gas) liquid mixture in the drain device reaches the level of the plate drain plate or the plate level, if the plate does not have a drain the bar.

2. Сложность технологической схемы: многократный вывод из колонны и возврат в колонну потоков жидкости после нагрева и частичного испарения с использованием дополнительных нагревательных устройств, штуцеров, труб.2. The complexity of the technological scheme: multiple withdrawal from the column and return to the column of fluid flows after heating and partial evaporation using additional heating devices, fittings, pipes.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение направлено на повышение пропускной способности по жидкости и разделительной способности колонны ниже уровня ввода сырья при разделении смесей с высоким содержанием жидкофазного продукта, а также упрощение технологической схемы колонны относительно прототипа.The invention is aimed at increasing the liquid throughput and the separation ability of the column below the input level of raw materials when separating mixtures with a high content of a liquid-phase product, as well as simplifying the technological scheme of the column relative to the prototype.

Для достижения указанного технического результата в предложенном способе разделения смесей с высоким содержанием жидкофазного продукта с использованием тарельчатой колонны с горизонтально установленными полотнами и вертикально расположенными сливными устройствам тарелок, включающем ввод в колонну сырья одним или двумя потоками, формирование в колонне ниже уровня ввода сырья двух потоков жидкости, образование в низу колонны восходящего потока пара (газа) путем ввода отпаривающего агента и (или) нагрева и испарения части потоков жидкости, попеременное контактирование потоков жидкости с восходящим потоком пара (газа) колонны на полотнах только своей группы тарелок, транспортирование потоков жидкости до низа колонны путем обхода группы тарелок другого потока жидкости, вывод из колонны продуктов разделения в жидкой и паровой (газовой) фазах, попеременное контактирование потоков жидкости с восходящим потоком пара (газа) осуществляют на полотнах смежных тарелок колонны с образованием паро(газо)жидкостной системы с высокой степенью монодисперсности и высокоразвитой поверхностью контакта фаз с использованием полотен с однонаправленными мелкопросечными элементами, транспортирование потоков жидкости до низа колонны осуществляют только по сливным устройствам тарелок.To achieve the technical result in the proposed method for the separation of mixtures with a high content of a liquid-phase product using a plate column with horizontally mounted webs and vertically arranged drain devices of plates, which includes introducing one or two streams into the column of raw materials, forming two liquid streams in the column below the raw material input level , the formation at the bottom of the column of an upward flow of steam (gas) by introducing a stripping agent and (or) heating and evaporating part of the liquid flows springs, alternating contact of the liquid flows with the ascending vapor (gas) stream of the column on the canvases of only its own group of plates, transporting the liquid flows to the bottom of the column by bypassing the plate group of another liquid stream, withdrawing separation products from the column in the liquid and vapor (gas) phases, alternately contacting the fluid flows with an upward flow of steam (gas) is carried out on the canvases of adjacent plates of the column with the formation of a vapor (gas) liquid system with a high degree of monodispersity and highly developed the phase contact surface using paintings with unidirectional fine-grained elements, the transportation of fluid flows to the bottom of the column is carried out only on the drain plate devices.

При наличии доли отгона сырья и (или) орошаемых тарелок выше уровня его ввода формирование в колонне двух потоков жидкости осуществляют с использованием аккумулятора со вводом в него сырья.In the presence of a fraction of the distillation of raw materials and (or) irrigated plates above the level of its input, the formation in the column of two fluid flows is carried out using a battery with the input of raw materials into it.

При разделении жидкофазного сырья с использованием односекционной колонны сырье вводят двумя равными потоками на верхние смежные тарелки колонны.When liquid-phase raw materials are separated using a single-section column, the raw materials are introduced in two equal streams to the upper adjacent plates of the column.

Сырье с высоким содержанием низкокипящих газов, например водорода, предварительно подвергают горячей сепарации с выделением парогазовой смеси.Raw materials with a high content of low boiling gases, such as hydrogen, are preliminarily subjected to hot separation with the release of a vapor-gas mixture.

В предпочтительном варианте выделенную при горячей сепарации парогазовую смесь охлаждают и подвергают холодной сепарации с выделением подлежащих утилизации газов и конденсата.In a preferred embodiment, the vapor-gas mixture recovered during hot separation is cooled and subjected to cold separation to produce gases and condensate to be recovered.

В предпочтительном варианте выделенный при холодной сепарации конденсат подают в верх колонны вместо острого орошения или дополнительно к нему.In a preferred embodiment, the condensate recovered during cold separation is fed to the top of the column instead of or in addition to acute irrigation.

Осуществление попеременного контактирования потоков жидкости с восходящим потоком пара (газа) на полотнах смежных тарелок и транспортирование их до низа колонны только по сливным устройствам тарелок позволяют использовать на тарелках сливные устройства удвоенной глубины и существенно (не менее чем в 2 раза) повысить за счет этого пропускную способность тарелок по жидкости ниже зоны питания относительно прототипа, кроме того, упростить технологическую схему колонны за счет исключения линий ввода и вывода потоков жидкости и дополнительных устройств для их нагрева.The alternate contacting of fluid flows with an upward flow of steam (gas) on the canvases of adjacent plates and transporting them to the bottom of the column only through the drain devices of the plates allows the use of double-depth drain devices on the plates and significantly (at least 2 times) increase throughput the ability of the plates in the liquid below the supply zone relative to the prototype, in addition, to simplify the technological scheme of the column by eliminating the input and output lines of fluid flows and additional ny devices for their heating.

Контактирование фаз с образованием паро(газо)жидкостной системы с высокой степенью монодисперсности и высокоразвитой поверхностью контакта фаз путем использования полотен тарелок с однонаправленными мелкопросечными элементами позволяет повысить эффективность тарелок и разделительную способность колонны за счет интенсификации процесса массообмена между взаимодействующими фазами и практически исключения провала жидкости через щели для паровой (газовой) фазы в широком диапазоне работы колонны.The contacting of the phases with the formation of a vapor (gas) liquid system with a high degree of monodispersity and a highly developed contact surface of the phases by using plate webs with unidirectional fine-grained elements allows to increase the efficiency of the plates and the separation capacity of the column due to the intensification of the mass transfer process between the interacting phases and virtually eliminating the failure of the liquid through the gaps for the vapor (gas) phase in a wide range of operation of the column.

Использование аккумулятора со вводом в него сырья при наличии доли отгона и (или) орошаемых тарелок выше уровня ввода сырья облегчает формирование в колонне двух равных по объему потоков жидкости.The use of a battery with the introduction of raw materials into it in the presence of a fraction of distillation and (or) irrigated plates above the input level of raw materials facilitates the formation in the column of two equal volume flows of liquid.

Ввод жидкофазного сырья двумя равными потоками в верхние смежные тарелки при использовании односекционной колонны позволяет осуществлять процесс без вовлечения в технологическую схему аккумулятора.The introduction of liquid-phase raw materials in two equal streams into the upper adjacent plates using a single-section column allows the process to be carried out without involving the accumulator in the technological scheme.

Осуществление предварительной горячей сепарации сырья с высоким содержанием низкокипящих газов, в частности, водорода, с выделением парогазовой смеси позволяет снизить содержание низкокипящих компонентов в жидкофазном продукте и уменьшить нагрузку колонны по газу и пару.The implementation of the preliminary hot separation of raw materials with a high content of low-boiling gases, in particular hydrogen, with the evolution of a vapor-gas mixture allows to reduce the content of low-boiling components in the liquid-phase product and to reduce the gas and steam column load.

Осуществление охлаждения и холодной сепарации парогазовой смеси с выделением подлежащих утилизации газов и конденсата создает возможность их раздельного использования.The implementation of cooling and cold separation of a gas-vapor mixture with the release of the gases and condensate to be utilized creates the possibility of their separate use.

Подача в верх колонны выделенного при холодной сепарации конденсата вместо острого орошения или дополнительно к нему позволяет сократить расход острого орошения колонны.Submission to the top of the column of condensate recovered during cold separation instead of acute irrigation, or in addition to it, allows to reduce the consumption of acute column irrigation.

Заявителю неизвестны способы разделения смесей с высоким содержанием жидкофазного продукта, в которых достигалось бы такое повышение показателей процесса.The applicant does not know how to separate mixtures with a high content of a liquid-phase product in which such an increase in process performance would be achieved.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Предлагаемый способ поясняется тремя чертежами, представленными схематично на Фиг. 1, 2 и 3.The proposed method is illustrated by three drawings, shown schematically in FIG. 1, 2 and 3.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления способаInformation confirming the possibility of implementing the method

Представленные чертежи имеют следующие общие элементы.The presented drawings have the following general elements.

Сырье вводят по линии 1 в колонну 2, снабженную однопоточными тарелками 3 с горизонтально установленными полотнами и вертикально расположенными сливными устройствами, аккумулятором 4, каплеотбойником 5. Под нижнюю тарелку колонны по линии 6 вводят отпаривающий агент и (или) паровой (газовый) поток, образованный за счет нагрева и частичного испарения потоков жидкости, поступающих в низ колонны. Осуществляют сквозной проход парового (газового) потока снизу вверх с контактированием на полотнах всех тарелок с потоками жидкости с последующим выводом из колонны по линии 7. Формирование двух потоков жидкости и транспортирование их порознь (без смешения) до низа колонны осуществляют путем подачи жидкости из аккумулятора двумя равными частями на две нижерасположенные смежные тарелки и направления каждой из них в обход смежных тарелок по сливным устройствам удвоенной глубины после контактирования с восходящим потоком пара (газа) колонны. Жидкофазный продукт получают путем смешения двух потоков жидкости в низу (в кубе) колонны и выводят по линии 8. Тарелки ниже ввода сырья прикреплены к вертикальным перегородкам, выполненным в виде прямоугольного параллелепипеда с окнами для обеспечения перетока жидкости в обход смежных тарелок. Полотна тарелок выполнены из тонкой стали и усилены каркасом. Отогнутые вниз просечные элементы в виде мелких жалюзи имеют форму удлиненного прямоугольника. Относительное свободное сечение тарелок варьируется в зависимости от паровой нагрузки. Размеры просечных элементов практически идентичны во всех примерах, соответствующих Фиг. 1, 2 и 3.Raw materials are introduced along line 1 into column 2, equipped with single-threaded plates 3 with horizontally mounted canvases and vertically arranged drainage devices, accumulator 4, and a drop eliminator 5. A stripping agent and (or) steam (gas) stream formed under line 6 of the column are introduced due to heating and partial evaporation of fluid flows entering the bottom of the column. A through passage of the vapor (gas) stream is carried out from the bottom up with contacting all plates with liquid streams on the canvases followed by withdrawal from the column through line 7. Two liquid streams are formed and transported separately (without mixing) to the bottom of the column by supplying two liquid from the accumulator in equal parts to the two adjacent adjacent trays and the directions of each of them bypassing the adjacent trays along the drain devices of double depth after contacting with an upward flow of steam (gas) us. A liquid-phase product is obtained by mixing two liquid flows at the bottom (in the cube) of the column and output along line 8. The plates below the input of raw materials are attached to vertical partitions made in the form of a rectangular parallelepiped with windows to ensure fluid flow bypassing adjacent plates. Cloth plates are made of thin steel and reinforced with a frame. Bent down glazed elements in the form of small blinds have the shape of an elongated rectangle. The relative free section of the plates varies depending on the steam load. The dimensions of the perforated elements are almost identical in all the examples corresponding to FIG. 1, 2 and 3.

На Фиг. 1 представлен самый простой вариант принципиальной технологической схемы колонны, реализующей предлагаемый способ применительно к использованию односекционной колонны. Подачу сырья можно производить как в аккумулятор (при наличии доли отгона) по линии 1, так и двумя равными потоками по линиям 1' и 1'' на две верхние смежные тарелки (при отсутствии доли отгона).In FIG. 1 presents the simplest version of the basic technological scheme of the column that implements the proposed method in relation to the use of single-section columns. Raw materials can be supplied both to the accumulator (in the presence of a fraction of distillate) through line 1, and by two equal flows along lines 1 'and 1' 'to the two upper adjacent plates (in the absence of a fraction of distillate).

На Фиг. 2 представлена принципиальная технологическая схема двухсекционной колонны, которая отличается от предыдущей схемы наличием верхней (укрепляющей) секции с однопоточными перекрестноточными тарелками и подачей по линии 9 орошения, образованного путем охлаждения и частичной конденсации выходящих из колонны паров (газов).In FIG. 2 is a schematic flow diagram of a two-section column, which differs from the previous scheme by the presence of an upper (reinforcing) section with single-threaded cross-flow plates and irrigation through line 9 formed by cooling and partial condensation of the vapor (gas) leaving the column.

На Фиг. 3 представлена еще более сложная принципиальная технологическая схема колонны, реализующей предлагаемый способ. Сырье в виде парогазожидкостной смеси подвергают предварительной (горячей) сепарации путем ввода по линии 10 в сепаратор 11, жидкую фазу из которой направляют по линии 12 для нагрева в теплообменный аппарат 13, по линии 14 в печь 15 и в виде парожидкостной смеси по линии 1 в колонну. Парогазовую смесь из сепаратора 11 подвергают холодной сепарации путем подачи по линии 16 в теплообменный аппарат 17 и далее по линии 18 в сепаратор 19. Выделенные в этом сепараторе газы направляют для дальнейшего использования по линии 20, жидкую фазу подают по линии 21 в качестве верхнего орошения колонны совместно с острым орошением или вместо него. Отличием является также осуществление промежуточного съема тепла в верхней (укрепляющей) секции путем вывода части потока жидкости колонны по линии 22, охлаждения ее в теплообменном аппарате 23, вывода по линии 24 с последующим разветвлением на два потока, возврата одного из них в колонну по линии 25 на несколько тарелок выше точки вывода, отбора другого из них по линии 26 в качестве бокового погона колонны.In FIG. 3 presents an even more complex schematic flow diagram of a column that implements the proposed method. Raw materials in the form of a vapor-gas mixture are subjected to preliminary (hot) separation by entering through line 10 into a separator 11, the liquid phase of which is sent through line 12 for heating to the heat exchanger 13, through line 14 to the furnace 15 and in the form of a vapor-liquid mixture through line 1 to the column. The gas-vapor mixture from the separator 11 is subjected to cold separation by feeding through line 16 to the heat exchanger 17 and then through line 18 to the separator 19. The gases released in this separator are sent for further use through line 20, the liquid phase is fed through line 21 as the top column irrigation together with acute irrigation or in its place. The difference is also the implementation of the intermediate heat removal in the upper (reinforcing) section by removing part of the column fluid stream through line 22, cooling it in a heat exchanger 23, outputting it through line 24, followed by branching into two streams, returning one of them to the column along line 25 a few plates above the point of withdrawal, the selection of the other of them along line 26 as a side shoulder of the column.

Предлагаемый способ иллюстрируется тремя расчетными примерами, принципиальные схемы которых соответствуют представленным на Фиг. 1, 2 и 3 чертежам.The proposed method is illustrated by three calculation examples, the circuit diagrams of which correspond to those presented in FIG. 1, 2 and 3 of the drawings.

Пример 1 (см. Фиг. 1)Example 1 (see Fig. 1)

В соответствии с постановкой задачи необходимо удалить сероводород из остатка висбрекинга путем отпарки перегретым водяным паром с обеспечением остаточного содержания не более 2 ppm масс. (2 млн^-1) при исходном содержании в сырье 300 ppm.In accordance with the statement of the problem, it is necessary to remove hydrogen sulfide from the visbreaking residue by stripping with superheated steam to ensure a residual content of not more than 2 ppm mass. ^(2m-1) at the initial content in the feed was 300 ppm.

Предложено следующее решение этой задачи, обеспечивающее требуемую степень очистки сырья.The following solution to this problem is proposed, providing the required degree of purification of raw materials.

Сырье (243847 кг/ч; 250°С) подают двумя равными потоками на две верхние смежные тарелки колонны, водяной пар (3000 кг/ч; 250°С) подают в низ колонны. Колонна диаметром 2,2 м снабжена 36 однопоточными струйными тарелками мелкожалюзийного типа, при этом первая группа тарелок (с нечетным номерами) и вторая группа тарелок (с четными номерами) содержат по 18 тарелок без сливных планок. Вертикальные перегородки, на которых прикреплены тарелки, выполнены в виде прямоугольного параллелепипеда (без верхней и нижней граней), вписанного в цилиндрическую часть колонны. Расстояние между тарелками составляет 500 мм, глубина сливных устройств - 1000 мм, а в зоне расположения люков-лазов - 800 мм и 1300 мм соответственно. Давление верха колонны равно 0,2 МПа (здесь и далее - давление абсолютное), перепад давления в колонне - 0,02 МПа. Разница между температурами верха и низа небольшая (1,6°С). Использование такой конструкции полотна тарелки с просечными элементами мелкожалюзийного типа обеспечивает беспровальность и высокую эффективность массообмена между фазами. Расчеты, выполненные по специальной методике, разработанной для описанных технологической схемы колонны и конструкции тарелок, показали достижимость практически полной очистки данного вида сырья от сероводорода: остаточное содержание его в очищенном продукте составляет менее 0,1 ppm. В приведенных условиях отбор концентрата сероводорода с верха колонны составляет 1184 кг/ч (4,6 мас.%), отбор очищенного продукта в жидкой фазе - 235663 кг/ч (95,4 мас.%). Отсюда ясно, что основным фактором, определяющим диаметр колонны в данном примере, является высокая нагрузка по жидкости.Raw materials (243847 kg / h; 250 ° C) are fed in two equal streams to the two upper adjacent plates of the column, water vapor (3000 kg / h; 250 ° C) is fed to the bottom of the column. The 2.2-meter diameter column is equipped with 36 single-threaded small-louvre-type inkjet plates, with the first group of plates (with odd numbers) and the second group of plates (with even numbers) contain 18 plates without drain plates. The vertical partitions on which the plates are attached are made in the form of a rectangular parallelepiped (without upper and lower faces) inscribed in the cylindrical part of the column. The distance between the plates is 500 mm, the depth of the drain devices is 1000 mm, and in the location of the manhole, 800 mm and 1300 mm, respectively. The top pressure of the column is 0.2 MPa (hereinafter - absolute pressure), the pressure drop in the column is 0.02 MPa. The difference between the top and bottom temperatures is small (1.6 ° C). The use of such a design of the plate cloth with perforated elements of the small-louvre type ensures the free flow and high efficiency of mass transfer between the phases. Calculations performed according to a special method developed for the described technological scheme of the column and the design of the plates showed the attainability of almost complete purification of this type of raw material from hydrogen sulfide: its residual content in the purified product is less than 0.1 ppm. Under the given conditions, the selection of the hydrogen sulfide concentrate from the top of the column is 1184 kg / h (4.6 wt.%), The selection of the purified product in the liquid phase is 235663 kg / h (95.4 wt.%). From this it is clear that the main factor determining the diameter of the column in this example is the high fluid load.

В способе по прототипу пропускная способность колонны по жидкости была бы ниже, и, как следствие, ниже производительность колонны по сырью из-за разницы в глубине сливных устройств тарелок: в прототипе их глубина равна расстоянию между тарелками (500 мм), а в предложенном способе - больше в 2 раза (1000 мм). В зоне размещения люков-лазов эти величины составляют соответственно,800 и 1300 мм. При проектировании колонн уровень заполнения сливных устройств вспененной жидкостью при номинальной производительности принимают обычно равной 50%. Запас уровня в сливном устройстве при глубине 500 мм составляет 250 мм, который нужен для предотвращения захлебывания тарелок при колебаниях режима работы колонны. При таком же запасе (250 мм) в сливном устройстве глубиной 1000 мм допустимый уровень жидкости будет составлять 750 мм против 250 мм по прототипу. Отсюда следует, что пропускная способность тарелок (и колонны) может быть повышена в 3 раза при отсутствии других ограничивающих факторов. Таким фактором может быть максимально допустимая напряженность слива. Для абсолютного большинства тарелок величина этого параметра не превышает 70 м³/(ч*м), а достигнутый на опытно-промышленных испытаниях результат для используемой в предлагаемом способе тарелок (далеко не предельный) - 140 м³/(ч*м). Этот параметр важен не сам по себе: он определяет высоту слоя жидкости над сливной планкой тарелки. Высоту последней принимают обычно равной 40 мм. Поскольку в предлагаемой к использованию конструкции тарелки сливная планка отсутствует, то и уровень жидкости на тарелке будет ниже на соответствующую величину, что позволяет повысить пропускную способность тарелок по жидкости. Поэтому напряженность слива в предлагаемом способе может быть повышена, как показывают расчеты, до предельного значения 210 м³/(ч*м). В таком случае пропускная способность колонны по жидкости может быть увеличена втрое относительно прототипа.In the prototype method, the liquid throughput of the column would be lower, and, as a result, the column capacity for raw materials is lower due to the difference in the depth of the plate drain devices: in the prototype, their depth is equal to the distance between the plates (500 mm), and in the proposed method - more than 2 times (1000 mm). In the zone of placement of manholes, these values are, respectively, 800 and 1300 mm. When designing columns, the filling level of the drain devices with foamed liquid at a nominal capacity is usually taken to be 50%. The stock of the level in the drain device at a depth of 500 mm is 250 mm, which is necessary to prevent flooding of the plates with fluctuations in the operating mode of the column. With the same margin (250 mm) in a drain device with a depth of 1000 mm, the permissible fluid level will be 750 mm versus 250 mm for the prototype. It follows that the throughput of the plates (and columns) can be increased by 3 times in the absence of other limiting factors. Such a factor may be the maximum allowable drain stress. For the vast majority of plates, the value of this parameter does not exceed 70 m ³ / (h * m), and the result achieved on pilot tests for the plates used in the proposed method (far from the limit) is 140 m ³ / (h * m). This parameter is not important in itself: it determines the height of the liquid layer above the plate drain plate. The height of the latter is usually taken to be 40 mm. Since there is no drain bar in the proposed plate design, the liquid level on the plate will be lower by an appropriate amount, which improves the liquid throughput of the plates. Therefore, the drain strength in the proposed method can be increased, as shown by the calculations, to a limit value of 210 m ³ / (h * m). In this case, the liquid throughput of the column can be tripled relative to the prototype.

Пример 2 (см. Фиг. 2)Example 2 (see Fig. 2)

В соответствии с постановкой задачи необходимо стабилизировать прямогонный бензин с обеспечением остаточного содержания газов в стабильном бензине не более 1 мас.% и добиться такой же чистоты дистиллята - не более 1 мас.% - жидких углеводородов.In accordance with the statement of the problem, it is necessary to stabilize straight-run gasoline with a residual gas content of stable gasoline of not more than 1 wt.% And to achieve the same purity of the distillate - not more than 1 wt.% - of liquid hydrocarbons.

Предложено следующее решение этой задачи, гарантирующее получение таких результатов.The following solution to this problem is proposed, which guarantees the receipt of such results.

Исходное сырье (140278 кг/ч; 120°С) подают одним потоком в аккумулятор, расположенный в среднем по высоте сечении колонны. Верхняя (укрепляющая) секция колонны снабжена 22 однопоточными тарелками мелкожалюзийного типа, нижняя (отгонная) секция снабжена 24 однопоточными тарелками такого же типа, которые имеют две группы тарелок по 12 шт., причем смежные тарелки относятся к разным группам, соответствующим образованным в колонне двум потокам жидкости. В обеих секциях колонны тарелки не имеют сливных планок. Из аккумулятора жидкость, представляющая собой смесь жидкофазного сырья и жидкости, стекающей с нижней тарелки верхней секции (22524 кг/ч; 127,3°С), делят на две равные по объему части (по 82301 кг/ч), одну часть которой подают на первую сверху тарелку нижней секции, а вторую - на вторую смежную тарелку этой секции. Далее эти два потока жидкости транспортируют порознь (без смешения) до низа колонны по соответствующей группе тарелок. Контактирование потоков жидкости с потоком парогазовой смеси осуществляют на полотнах всех тарелок при сквозном проходе этого потока по нижней секции колонны снизу вверх, и далее, после аккумулятора (33550 кг/ч; 141,5°С), через верхнюю секцию колонны. Парогазовую смесь с верха колонны (32092 кг/ч; 81,2°С) охлаждают до 40°С и частично конденсируют в воздушном холодильнике-конденсаторе. Полученную парогазожидкостную смесь сепарируют в рефлюксной емкости, из которой выводят газы (637,5 кг/ч), воду (38,5 кг/ч), рефлюкс (9322 кг/ч). Балансовый избыток (22094 кг/ч) возвращают в верх колонны в качестве острого орошения. Жидкость из укрепляющей секции (22524 кг/ч; 127,3°С) подают в аккумулятор. Стабильный бензин требуемого качества получают в количестве 132080 кг/ч. Процесс проводят при давлении верха 1,275 МПа, давление низа составляет 1,310 МПа. Температура верха составляет 81,2°С, низа - 185,5°С. Подвод тепла в низ колонны осуществляют с использованием термосифонного теплообменника (испарителя). Расстояние между тарелками в зависимости от расположения 500-800 мм, а в зоне расположения люков-лазов - 800 мм. Глубина сливных устройств в верхней секции составляет 500 мм, в нижней - 1000 мм, а в зоне расположения люков-лазов - 800 и 1300 мм соответственно. Конструкция нижней секции колонны имеет по сравнению с приведенной в примере 1 особенность, заключающуюся в том, что параллелепипед полотна тарелки с вертикальными сливными перегородками не является вписанным в цилиндрическую часть корпуса колонны, а имеет меньший размер, что позволяет увеличить размеры сливных устройств за счет уменьшения полотна тарелок и уменьшить диаметр колонны за счет более рационального использования его свободного сечения. В данном конкретном случае меньший размер параллелепипеда полотна тарелки позволяет увеличить площадь переливных устройств на 75%, при этом длина полотна тарелок обеспечивает достаточно высокую эффективность тарелки (0,995) с учетом обеспечения очень благоприятного отношения расходов жидкость/пар (1,05 моль/моль). В верхней секции эффективность тарелок составляет 0,945, т.е. все тарелки колонны работают почти как теоретические.The feedstock (140278 kg / h; 120 ° C) is fed in a single stream to a battery located at an average column height. The upper (reinforcing) section of the column is equipped with 22 single-flow plates of small-louvre type, the lower (distant) section is equipped with 24 single-flow plates of the same type, which have two groups of plates of 12 pcs., And adjacent plates belong to different groups corresponding to the two flows formed in the column liquids. In both sections of the column columns do not have drain strips. From the accumulator, the liquid, which is a mixture of liquid-phase raw materials and liquid flowing from the lower plate of the upper section (22524 kg / h; 127.3 ° C), is divided into two parts of equal volume (82,301 kg / h), one part of which is supplied on the first plate on top of the lower section, and the second on the second adjacent plate of this section. Further, these two streams of liquid are transported separately (without mixing) to the bottom of the column in the corresponding group of plates. Contacting the fluid flows with the vapor-gas mixture flow is carried out on the canvases of all plates with a through passage of this flow through the lower section of the column from the bottom up, and then, after the accumulator (33550 kg / h; 141.5 ° C), through the upper section of the column. The gas-vapor mixture from the top of the column (32092 kg / h; 81.2 ° C) is cooled to 40 ° C and partially condensed in an air-cooled condenser. The resulting vapor-gas mixture is separated in a reflux tank, from which gases (637.5 kg / h), water (38.5 kg / h), and reflux (9322 kg / h) are removed. The balance excess (22094 kg / h) is returned to the top of the column as acute irrigation. The fluid from the reinforcing section (22524 kg / h; 127.3 ° C) is supplied to the battery. Stable gasoline of the required quality is obtained in an amount of 132080 kg / h. The process is carried out at a top pressure of 1.275 MPa, the bottom pressure is 1.310 MPa. The top temperature is 81.2 ° C, the bottom - 185.5 ° C. Heat is supplied to the bottom of the column using a thermosiphon heat exchanger (evaporator). The distance between the plates, depending on the location of 500-800 mm, and in the area of the location of hatches-manholes - 800 mm. The depth of the drainage devices in the upper section is 500 mm, in the lower one - 1000 mm, and in the area of manhole access - 800 and 1300 mm, respectively. The design of the lower section of the column, in comparison with that shown in Example 1, has the feature that the parallelepiped of the plate of the plate with vertical drain partitions is not inscribed in the cylindrical part of the column body, but has a smaller size, which allows to increase the size of the drain devices by reducing the web plates and reduce the diameter of the column due to a more rational use of its free section. In this particular case, the smaller size of the parallelepiped of the plate cloth allows you to increase the area of overflow devices by 75%, while the length of the plate cloth provides a fairly high plate efficiency (0.995), taking into account a very favorable liquid / vapor ratio (1.05 mol / mol). In the upper section, the efficiency of the plates is 0.945, i.e. all the plates of the column work almost as theoretical.

Пример 3 (см. Фиг. 3)Example 3 (see Fig. 3)

В соответствии с постановкой задачи необходимо разделить гидрогенизат гидроочистки нефтяных фракций широкого фракционного состава с получением газов, нестабильного бензина с концом кипения не более 180°С, стабильного дизельного топлива с концом кипения не более 350°С и котельного топлива в виде остатка колонны с концом кипения не ниже 350°С. При разделении сырья такого вида (гидрогенизаты гидроочистки и риформинга), содержащего значительное количество водорода (в данном случае 9,7 мас.%), рекомендуется технологическая схема с предварительным выделением водорода путем сочетания горячей и холодной сепараций (Александров И.А. Перегонка и ректификация в нефтепереработке. - М.: Химия, 1981. - С. 231, 232).In accordance with the statement of the problem, it is necessary to separate the hydrogenate of hydrotreating oil fractions of a wide fractional composition to produce gases, unstable gasoline with a boiling point of not more than 180 ° C, stable diesel fuel with a boiling point of not more than 350 ° C, and boiler fuel in the form of the remainder of the column with the boiling end not lower than 350 ° C. When separating raw materials of this type (hydrotreating and reforming hydrogenates) containing a significant amount of hydrogen (in this case, 9.7 wt.%), A technological scheme with preliminary hydrogen evolution by combining hot and cold separation is recommended (Alexandrov I. A. Distillation and rectification in oil refining. - M.: Chemistry, 1981. - S. 231, 232).

Предлагается следующее решение поставленной задачи.The following solution to the problem is proposed.

Гидрогенизат (92414 кг/ч; 195°С; 6,3 МПа) подвергают горячей сепарации. Жидкую фазу после нагрева в теплообменнике и печи (80806 кг/ч; 393°С; 0,175 МПа) подают в колонну. Выделенную парогазовую смесь подвергают холодной сепарации (11608 кг/ч; 28°С; 0,15 МПа). Газовую смесь (8528 кг/ч), представляющую собой концентрат водорода (94 мас.%), используют повторно в процессе гидроочистки, жидкую фазу (1558 кг/ч) подают в верх колонны в качестве дополнительного орошения. На стадии холодной сепарации из парогазожидкостной смеси удаляют также основную часть воды (1522 кг/ч). С верха колонны выводят парогазовую смесь (17004 кг/ч; 0,15 МПа; 142°С), из которой путем охлаждения с частичной конденсацией и сепарации (40°С) выделяют газы (1532 кг/ч), воду (998 кг/ч), бензиновую фракцию с концом кипения не выше 180°С (1254 кг/ч), остальную часть (13220 кг/ч) подают в верх колонны в качестве острого орошения. Осуществляют съем тепла циркуляционным орошением (27000 кг/ч; 282°С на входе и 200°С на выходе) и отбор стабильного дизельного топлива с концом кипения не выше 350°С (16000 кг/ч) боковым погоном. Жидкость, стекающая с нижней тарелки укрепляющей секции колонны (23668 кг/ч; 363°С), а также жидкая фаза сырья, образовавшаяся в результате однократного испарения (62624 кг/ч; 388°С), образуют в аккумуляторе жидкое орошение нижней (отпарной) секции колонны (86292 кг/ч; 381°С). Половину этого потока жидкости (43146 кг/ч) подают на верхнюю тарелку отпарной секции колонны, вторую половину (43146 кг/ч) - на вторую тарелку по сливным устройствам, глубина которых равна двум расстояниям между тарелками. Далее, после контакта с восходящими потоками пара на полотнах соответствующих тарелок потоки жидкости направляют по аналогичным сливным устройствам на следующие две смежные тарелки и так до низа колонны. Остаток колонны (котельное топливо с началом кипения не ниже 350°С) образуют путем смешения этих потоков жидкости (63680 кг/ч; 369°С). Паровое орошение отпарной секции образуют путем ввода перегретого водяного пара (1100 кг/ч; 400°С). Паровой поток из укрепляющей секции (23712 кг/ч; 367°С) в смеси с паровой фазой сырья (181182 кг/ч; 367°С) образует паровое орошение укрепляющей секции колонны (41894 кг/ч; 376°С). Количество тарелок в укрепляющей секции колонны составляет 22 шт., в том числе над зоной питания до вывода циркуляционного орошения - 8 шт., в зоне циркуляционного орошения - 4 шт., выше этой зоны - 10 шт. В этой секции установлены модифицированные клапанно-трапециевидные тарелки (с дополнительными мелкопросечными щелями) и с депарогазирующими устройствами из-за высокой нагрузки по пару. Тарелки снабжены сливной планкой. Средняя эффективность тарелок - 0,727. Расстояние между тарелками - 500 мм. В отпарной секции установлено 8 тарелок мелкожалюзийного типа (без сливных планок). Расчетное значение эффективности составляет 118% относительно теоретической тарелки благодаря практически идеальному отношению расходов жидкость/пар (0,99 моль/моль) и беспровальности тарелок, а также значительной длине полотна тарелок.Hydrogenate (92414 kg / h; 195 ° C; 6.3 MPa) is subjected to hot separation. The liquid phase after heating in a heat exchanger and furnace (80806 kg / h; 393 ° C; 0.175 MPa) is fed to the column. The separated vapor-gas mixture is subjected to cold separation (11608 kg / h; 28 ° C; 0.15 MPa). The gas mixture (8528 kg / h), which is a hydrogen concentrate (94 wt.%), Is reused in the hydrotreatment process, the liquid phase (1558 kg / h) is fed to the top of the column as additional irrigation. At the stage of cold separation, the main part of water (1522 kg / h) is also removed from the vapor-liquid mixture. A vapor-gas mixture (17004 kg / h; 0.15 MPa; 142 ° C) is removed from the top of the column, from which gases (1532 kg / h) and water (998 kg / h), a gasoline fraction with an end of boiling not exceeding 180 ° C (1254 kg / h), the rest (13220 kg / h) is fed to the top of the column as acute irrigation. Heat is removed by circulating irrigation (27000 kg / h; 282 ° С at the inlet and 200 ° С at the outlet) and a stable diesel fuel is selected with a boiling end no higher than 350 ° С (16000 kg / h) with a side stream. The liquid flowing from the bottom plate of the reinforcing section of the column (23668 kg / h; 363 ° C), as well as the liquid phase of the feed resulting from a single evaporation (62624 kg / h; 388 ° C), form the lower (stripping) liquid irrigation in the battery ) section of the column (86292 kg / h; 381 ° C). Half of this fluid flow (43146 kg / h) is fed to the upper plate of the stripping section of the column, the second half (43146 kg / h) is fed to the second plate by drain devices, the depth of which is two distances between the plates. Further, after contact with upward steam flows on the canvases of the respective plates, the liquid flows are directed through similar drain devices to the next two adjacent plates and so on to the bottom of the column. The remainder of the column (boiler fuel with a boiling point of at least 350 ° C) is formed by mixing these fluid flows (63,680 kg / h; 369 ° C). Steam irrigation of the stripping section is formed by introducing superheated water vapor (1100 kg / h; 400 ° C). The steam flow from the reinforcing section (23712 kg / h; 367 ° C) mixed with the vapor phase of the feed (181182 kg / h; 367 ° C) forms steam irrigation of the reinforcing section of the column (41894 kg / h; 376 ° C). The number of plates in the reinforcing section of the column is 22 pcs., Including 8 pcs. Above the feeding zone until the circulation irrigation is withdrawn, 4 pcs. In the circulation irrigation zone, 10 pcs. Above this zone. In this section, modified valve-trapezoidal plates (with additional fine-grained slots) and with deparogasers are installed due to the high steam load. Plates are provided with a drain level. The average efficiency of the plates is 0.727. The distance between the plates is 500 mm. In the stripping section, 8 plates of small-louvre type are installed (without drain strips). The calculated value of the efficiency is 118% relative to the theoretical plate due to the almost ideal liquid / vapor ratio (0.99 mol / mol) and the platelessness of the plates, as well as the considerable length of the plate cloth.

В этом примере, как и в двух предыдущих примерах, глубина сливных устройств тарелок ниже зоны питания колонны составляет 1000 мм против 500 мм в способе по прототипу. Соответственно и пропускная способность этих тарелок по жидкости выше по меньшей мере вдвое.In this example, as in the two previous examples, the depth of the plate drain devices below the column feed zone is 1000 mm versus 500 mm in the prototype method. Accordingly, the liquid throughput of these plates is at least twice as high.

На основе вышеприведенных примеров можно сделать вывод о том, что предложенный способ разделения смесей в тарельчатой колонне с высоким содержанием жидкофазного продукта позволяет существенно (по меньшей мере вдвое) повысить пропускную способность по жидкости и разделительную способность колонны ниже уровня ввода сырья, а также упростить технологическую схему колонны относительно прототипа.Based on the above examples, we can conclude that the proposed method for the separation of mixtures in a plate column with a high content of a liquid phase product can significantly (at least double) increase the liquid throughput and separation ability of the column below the input level of raw materials, as well as simplify the process flow columns relative to the prototype.

Claims

1. The method of separation of mixtures with a high content of a liquid-phase product using a tray column with horizontally mounted webs and vertically arranged tray drain devices, comprising introducing one or two streams into the column of raw materials, forming two liquid streams in the column below the raw material input level, forming a bottom column ascending flow of steam (gas) by introducing a stripping agent and (or) heating and evaporation of part of the fluid flows, alternately contacting the fluid flows with ascending the vapor (gas) stream of the column on the canvases of only its own group of plates, transporting liquid flows to the bottom of the column by bypassing the plate group of another liquid stream, withdrawing separation products from the column in the liquid and vapor (gas) phases, characterized in that the alternating contact of the liquid flows with ascending flow of steam (gas) is carried out on the canvases of adjacent plates of the column with the formation of a vapor (gas) liquid system with a high degree of monodispersity and a highly developed phase contact surface using Loten with unidirectional melkoprosechnymi elements, transporting fluid flows to the bottom of the column is performed only by the drain trays devices.

2. The method according to p. 1, characterized in that in the presence of a fraction of the distillation of raw materials and (or) irrigated plates above the level of its input, the formation in the column of two fluid flows is carried out using a battery with the input of raw materials.

3. The method according to p. 1, characterized in that when separating the liquid-phase raw materials using a single-section column, the raw material is introduced in two equal streams into the upper adjacent plates of the column.

4. The method according to p. 1, characterized in that the raw materials with a high content of low boiling gases, such as hydrogen, are preliminarily subjected to hot separation with the release of a vapor-gas mixture.

5. The method according to p. 4, characterized in that the vapor-gas mixture extracted during hot separation is cooled and subjected to cold separation with the release of gases and condensate to be utilized.

6. The method according to p. 5, characterized in that the condensate separated during cold separation is fed to the top of the column with or without acute irrigation.