SU1262224A1 - Способ получени криптоно-ксеноновой смеси - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИПТОНО-КСЕНОНОВОЙ СМЕСИ из метановой фракции продувочных газов синтеза аммиака методом низкотемпературной ректификации , включающий сжатие выход щих паров, охлаждение и конденсацию с образованием флегмы, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат процесс ректификации провод т при давлении в колонне 0,4-1,2 МПа.

Description

to

О)

ю

ГС

ю

4:

Продукт

фг/г.7 Изобретение относитс  к химической технологии и может быть использовано дл  получени  криптона и ксенона. Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат на образование флегмового потока в колонне при ректификации метановой фракции продувочного газа дл  получени  криптона и ксенова. На фиг. 1 изображена установка дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - график зависимости удельных энергозатрат от давлени  в колонне. Установка, в которой реализуетс  предлагаемый способ, содержит компрессор I, теплообменники 2 и 3, колонны 4 и 5. Способ осуществл ют следующим образом . Метан, выход щий из колонны извлечени  аргона, содержащий криптон и ксенон (около 0,01 об.%, при давлении около 1,2 МПа поступает в теплообменник 2, далее ожижаетс  в кубе колонны 4, испар   при этом кубовую жидкость, и поступает на разделение в среднюю часть колонны 4. В нижней части колонны происходит извлечение криптона и ксенова. Выход щие из колонны обедненные пары метана, содержащие около 1,.% криптона и ксенона, отдают свой холод в теплообменниках 3 и 2 и поступают в компрессор 1, где происходит их сжатие до необходимого давлени . Далее часть этих паров (циркул ционный поток) охлаждаетс  и конденПредлагаемый сируетс  в кубе колонн 4 и 5, а также в теплообменнике 3 и входит на орошение в верхнюю часть колонны 4 Друга  часть потока метана, в зависимости от конкретных условий производства, отбираетс  до или после компрессора и возвращаетс  на установку синтеза аммиака. В нижней части колонны 4 происходит обогащение стекающей жидкости криптоном и ксеноном. С целью уменьщени  объема аппаратуры целесообразно проводить концентрирование в колонне 4 до 0,8-1,0 об.% криптона и ксенона, а дальнейщую очистку продукта от метана проводить в колонне 5, имеющей меньщий диаметр. Отход щий из низа колонны 5 продукт представл ет собой чистую криптон-ксеноновую смесь, котора  может быть разделена любым известным способом , например ректификацией. Пример 1. Провод т экспериментальное измерение коэффициентов разделени  криптоно-ксеноновой смеси и метана в интервале давлени  от 0,1 до 0,2 МПа, на основании которого вывод т формулу расчета коэффициента разделени  па 90/1-0,354, где Т - температура К. При давлении паров метана 0,4 МПа коэффициент разделени  составл ет 1,39. Другие значени  приведены в таблице.

Пример 2. Провод т расчет исчерпывающей части ректификационной колонны дл  получени  криптона и ксенона по исходным данным известного способа давление в колонне 0,25 МПа, исходна  концентраци  0,1 об.% (Kr-fXe), концентраци  -в отвале 0,0004 об.% ((Кг+Хе), и по измеренным-значени м коэффициента разделени , результаты которого представлены в таблице, в расчете на 1 л смеси криптона и ксенона.

Нижний предел давлени  определ етс  тем, что понижение давлени  паров метана на выходе в компрессор ниже 0,4 МПа и сжатие его до давлени , обеспечивающего преодоление гидравлического сопротивлени  колонны, теплообменной аппаратуры и подвод щих коммуникаций (около 0,1 МПа), а также обеспечение температурного напора в кубе не менее ЗК, требует резкого увеличени  подводимой мощности на сжатие.

Повыщение давление паров метана в колонне выще 1,2 МПа требует повышени 

1.

/f./i

энергозатрат на сжатие Метана вследствие повышени  температуры кипени  и, следовательно , уменьшени  коэффициента разделени , привод щего, в свою очередь, к увеличению необходимого потока флегмы. Как видно из таблицы, оптимальное значение давлени  в колонне составл ет 0,7 МПа.

Использование предлагаемого способа получени  криптона и ксенона из метановой

фракции продувочных газов синтеза аммиака, выдел емых на одном аппарате мощностью 500 тыс, т аммиака в год, позвол ет получать 500 нм криптона и 35 нм ксенона и обеспечивает по сравнению с известным способом следующие преимущества: снижеиие энергозатрат на разделение в три раза; исключение дросселировани  питающего потока вследствие работы колонны извлечени  аргона под давлением около 1 МПа; полное использование сырь , позвол ющее снизить себестоимость основного продукта - аммиака за счет реализации криптона и ксенона .

2,0-W--X-

-х-хо

0.5

f,5

to

фиг, 2

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИПТОНО-КСЕНОНОВОЙ СМЕСИ из метановой фракции продувочных газов синтеза аммиака методом низкотемпературной ректификации, включающий сжатие выходящих паров, охлаждение и конденсацию с образованием флегмы, отличающийся тем, что, с * целью снижения энергозатрат процесс ректификации проводят при давлении в колонне 0,4-1,2 МПа.

   Питание «--и-30

   OmSa/i <—ЧхЕ¹¹фиг.1

   SU ,,, 1262224