SU37792A1

SU37792A1 - The method of fractional condensation of resin vapors from dry distillation gases of solid combustible gases

Info

Publication number: SU37792A1
Application number: SU141383A
Authority: SU
Inventors: А.К. Митюрев
Original assignee: А.К. Митюрев
Priority date: 1934-01-31
Filing date: 1934-01-31
Publication date: 1934-07-31

Description

Как известно, дл разделени на фракции жидких теплив (нефти, смолы) существуют два принципиально различных способа: 1) фракционированное испарение жидкого топлива, 2) фракционированна конденсаци суммарно испарен ного жидкого продукта.As is known, there are two fundamentally different ways for fractionation of liquid fuel (oil, tar): 1) fractional evaporation of liquid fuel, 2) fractionated condensation of a total evaporated liquid product.

Первый способ, исторически значительно более старый, охватывает все кубовые установки периодического и непрерывного действи и примен етс при перегонке смолы после выделени ее конденсацией в холодильниках из содержащих пары смолы газов (коксо вальные газы, швельгаз и т. д.).The first method, historically much older, covers all bottoms of intermittent and continuous operation and is used in the distillation of the resin after it is separated by condensation in refrigerators from gases containing resin vapors (coking gases, Schwelgaz, etc.).

Второй способ, возникший лишь в последнее врем , примен етс в нефт ной промышленности (трубчатые установки) и дл перегонки смолы не примен лс .The second method, which has only recently emerged, is used in the petroleum industry (tubular installations) and is not used for the distillation of the resin.

Схема технологического процесса получени и переработки смолы (сланцевой , торф ной, коксовальной и т. д.) слагаетс обычно из следующих стадий: 1) смола получаетс при пирогенетическом разложении топлива в печи в парообразном виде; 2) вместе со всеми продуктами разложени пары смолы подвергаютс охлаждению, общей конденсации , и смола отдел етс в жидком виде; 3) не сконденсировавшиес наиболее легкие погоны смолы (газовый A flow chart for the production and processing of tar (shale, peat, coke, etc.) usually consists of the following stages: 1) the resin is obtained by the pyrogenic decomposition of fuel in a furnace in vapor form; 2) together with all the decomposition products, the vapors of the resin are subjected to cooling, general condensation, and the resin is separated in liquid form; 3) non-condensed lightest resin shoulder straps (gas

(70)(70)

бензин, бензол) улавливаютс специальными растворител ми и выдел етс из них последующей дестилл цией; 4} вс полученна при общей конденсации смола подвергаетс перегонке в смолоразгонном кубе на определенные фракции , причем, вследствие несовершенства кубовой перегонки, фракции получаютс недостаточно четкими; 5) в случае необходимости получени достаточно четких фракций отдельные фракции смолы подвергаютс вторичной перегонке, ректификации и т. д.gasoline, benzene) are captured by special solvents and are separated from them by subsequent distillation; 4} all the resin obtained in the course of general condensation is subjected to distillation in a resin-disintegrated cube into certain fractions, and, due to imperfect distillation, the fractions are not sufficiently clear; 5) if it is necessary to obtain sufficiently clear fractions, individual fractions of the resin are subjected to secondary distillation, rectification, etc.

При этой обычной дл всех заводов (коксовальных, полукоксовальных, торфококсовальных и т. д.) схеме смола подвергаетс двойному или тройному испарению в процессе ее переработки; вследствие этого соответственно в два, три раза возрастают расходы топлива, пара, энерги , количество обслуживающего персонала, потер смолы и т. д. Соответственно также возрастают капиталовложени при постройке завода, схема процесса получени получаетс крайне сложной и стоимость переработки смолы составл ет весьма значительную величину. Естественны поэтому попытки произвести фракционирование смолы уже на второй стадии переработки (см. выше), когда смола неизбежно находитс в па{ххз .бразном виде, Причем фракциониро вание производитс при кондесации паров смолы (в ;;|д|рисутствии неконденсирующихс газов);и отбор жидких фракций смолы производитс последовательно по ступен м конденсации.With this usual for all plants (coking, semi-coking, peat-coking, etc.) scheme, the resin is subjected to double or triple evaporation during its processing; as a result, the fuel, steam, energy, number of staff, resin loss, etc., respectively, increase by two, three times respectively. Capital investments also increase when the plant is built, the production process is extremely complex, and the cost of processing the resin is very significant . Therefore, it is natural to attempt to fractionate the resin already in the second stage of processing (see above), when the resin is inevitably in a vapor form, and fractionation takes place when the vapors of the resin are condensed (;; for the presence of non-condensable gases); and the selection of the liquid fractions of the resin is carried out sequentially in the condensation steps.

Одна Kg, .вследствие .несовершенства примен вшихс приемов, значительного успеха попытки фракционированной конденсации смолы из смолусодержащих газов не имели.One Kg, owing to the imperfection of the applied techniques, did not have any significant success in the fractional condensation of the resin from resinous gases.

Предлагаемый способ фракционированной конденсации паров смолы из богатых ими газов пирогенетического разложени топлива, напр., швельгазов, состоит в том,что фракционна конденсаци паров смолы производитс в специальной фракционировочной колонне, орошаемой на различных высотах маслами , полученными в этом же процессе .The proposed method of fractional condensation of resin vapors from the pyrogenetic decomposition of fuel rich in them, for example, shwelgaz, is that fractional condensation of resin vapors is carried out in a special fractionation column irrigated at different heights with oils obtained in the same process.

Предлагаема схема иллюстрирует детальное описание способа. Пары смолы, неконденсирующийс газ и пары воДы направл ютс из печи по газопроводу 1 в ректификационную колонну 2 соответствующих размеров, в нижнюю ее часть. По высоте колонны происходит фракционированна конденсаци паров смолы за исключением первой, легкой, фракции ее, котора вместе с газом и парами воды из колонны 2 поступает в холодильник 3, где и конденсируетс . Из холодильника 3 охлажденный газ эксгаустором 4 подаетс в скруббер 5, где улавливаетс неконденсирующийс газовый бензин, и дальше газ переходит в следующий цех. Отбор фракций смолы производитс по высоте ректификационной колонны, причем, в зависимости от заданного количества и температурных границ фракций, о федел ютс точки отбора их. Предполага , напр., необходимость разделени смолы на четыре фракции, намечаютс следующие точки отбора их:The proposed scheme illustrates a detailed description of the method. Resin vapors, non-condensable gas and water vapors are transferred from the furnace via gas pipeline 1 to distillation column 2 of appropriate sizes, to its lower part. The column height fractionates the condensation of the resin vapors except for the first, light fraction, which, together with gas and water vapor, from the column 2 enters the refrigerator 3, where it condenses. From the cooler 3, the cooled gas is exhausted by the exhauster 4 to the scrubber 5, where non-condensable gas gasoline is trapped, and then the gas passes to the next workshop. The selection of the resin fractions is made according to the height of the distillation column, and, depending on the predetermined quantity and temperature limits of the fractions, their sampling points are divided. Assuming, for example, the need to split the resin into four fractions, the following selection points are outlined for them:

„б - отбор четвертой фракции в жидкой фазе „7 - третьей „, ,"B - selection of the fourth fraction in the liquid phase" 7 - the third ",

8 - , второй „, „ 8 - second ","

„9 - „ первой .,, паровой фазе„9 -„ first. “, Vapor phase

вместе с газом и парами воды.together with gas and water vapor.

В цел х достижени большей четкости втора и треть фракции подвергаютс отпариванию острым перегретым паром 10 в расположенных р дом с основной колонной отпарнных ко ониах 11In order to achieve greater clarity, the second and third fractions are stripped with superheated steam 10 in located near the main column of strippers. 11

И--12, Отпаривание четвертой фракции производитс в основной колсзнне дкже перегретым паром 13. vv i-ii.iAnd - 12, Stripping of the fourth fraction is carried out in the main collective with superheated steam 13. vv i-ii.i

Четверта фракци по выходе из колонны проходитхолодильник 14 и дальше на разливку. Треть фракци после отпарной колоний П проходит теплообменник 15, холодильник 16 и поступает в сборник 17. Втора фракци после колонны 12, теплообменника 18 и холодильника 19 поступает в сборник 20. Перва фракци после холодильника 3 поступает в хранилище.The fourth fraction at the outlet of the column passes the refrigerator 14 and further to the casting. The third fraction after the boil-off colonies P passes the heat exchanger 15, the refrigerator 16 and enters the collection 17. The second fraction after the column 12, the heat exchanger 18 and the refrigerator 19 enters the collection 20. The first fraction after the refrigerator 3 enters the storage.

Неконденсирующийс газ, еще насыщенный после холодильника 3 парами газового бензина, поступает в скруббер 5, состо щий из двух самосто тельных секций 22 и 23. В первой секции 22 скруббера поглотителем газового бензина служит втора фракци смолы, причем , поскольку поглотитель, возвращаемой в дальнейшем в качестве флегмы на основную колонну 5, может быть дан с большим избытком, а также вследствие близости молекул рных весов, газового бензина и второй фракции-дл поглощени требуетс незначительна поверхность . Подаетс втора . в скруббер на нижнюю секцию 22 насосом 24 из сборника 20 по линии 25. Из скруббера втора фракци , насыщенна газовым бензином, качаетс насосом 26 по линии 27, через теплообменник 18 на верхнюю тарелку колонны 2, в качестве флегмы дл колонны, причем одновременно подвергаетс процессу дестилл ции от газового бензина.The non-condensed gas, which is still saturated with 3 gasoline vapor after the cooler, enters the scrubber 5, consisting of two independent sections 22 and 23. In the first section 22 of the scrubber, the second fraction of the resin serves as an absorber of gas, and since the absorber is returned later on as reflux on the main column 5, it can be given with a large excess, and also because of the proximity of the molecular weights, gas gas and the second fraction — a slight surface is required for absorption. The second is served. into the scrubber to the lower section 22 by pump 24 from collector 20 through line 25. From the second fraction scrubber, saturated with gasoline, is pumped by pump 26 through line 27, through heat exchanger 18 to the upper plate of column 2, as reflux for the column, and simultaneously undergoes the process gas distillation.

Во второй секции 23 скруббера 5 поглотителем служит треть фракци , выбранна из соображений меньшей упругости паров и, следовательно, меньших потерь смолы в неконденсирующемс газе. Треть фракци качаетс на секцию 23 скруббера насосом 28 из сборника 17 по линии 29. Из скруббера треть фракци по линии 30 насосом 31 через теплообменник 15 качаетс на тарелку колонны 2, расположенную непосредственно под глухой тарелкой дл отбора второй фракции в качестве орошени дл колонны, подверга сь одновременно дестилл ции от газового бензина.In the second section 23 of the scrubber 5, a third fraction is used as an absorber, chosen for reasons of lower vapor pressure and, consequently, less resin loss in the non-condensing gas. The third fraction is pumped to the scrubber section 23 by pump 28 from collector 17 through line 29. From the scrubber, the third fraction through line 30 by pump 31 through the heat exchanger 15 is pumped to the column tray 2 located directly below the deaf tray for sampling the second fraction as reflux for the column, exposing simultaneously dispatched from gasoline.

Обводные линии 32 служат дл переЛока орошени колонны мимо глухих тарелок Дл отбора фракций.The bypass lines 32 serve to transport the column by irrigation past deaf plates. For the selection of fractions.

В случае сравнительно небольших размеров ann-j jajypbi скруббер 5, холодильник J и колонна 2 могут быть поставлены друг на друга, составив один общий аппарат, хот по с-ти дела и при отдельной установке они представл ют один аппарат.In the case of relatively small sizes, the ann-j jajypbi scrubber 5, refrigerator J and column 2 can be stacked on top of each other, making up one common apparatus, although in a separate installation they represent one apparatus.

В случае недостаточности нагрева второй и третьей q/ракций в теплообменниках они могут быть нагреты перед поступлением на колонну 2 в паровых под гревател х оЗ и u4.In case of insufficient heating of the second and third q / ractions in the heat exchangers, they can be heated before entering the column 2 in the steam rooms under the heaters OZ and u4.

В случае, если окажетс , что втора и треть фракции получаютс достаточно четкими уже по выходе из основной колонны 2, надобность в дополнительных отпарных колоннах 11 и 12 отпадет, причем, дл большей гарантии четкости погоно-разделени , внутри самой колонны 2 можно будет дать в соответствующих точках две, три отпарных тарелки .In the event that the second and third fractions turn out to be sufficiently clear already after leaving the main column 2, the need for additional stripping columns 11 and 12 will disappear, and, to better guarantee the clarity of the separation, inside the column 2 itself it will be possible to give corresponding points are two, three stripping plates.

Дл того, ЧТО5Ы избежать необходимости повторной ректификации бензиновой и прочих фракций смолы после очистки их, можно будет отбирать эти фракции до несколько более низких температур против заданных, с тем, чтобы после очистки температура конца выкипани фракции поднималась до заданной .In order to avoid the need for re-distillation of gasoline and other resin fractions after cleaning them, it will be possible to take these fractions to several lower temperatures against the set ones, so that after cleaning the temperature of the boil-off fraction will rise to the set one.

Таким образом при предлагаемом способе конденсации схема завода по пирогенетическому разложению топлива, например, завода дл швелевани сланца, составитс из следующих элементов: 1) печь дл перегонки сланца; 2) установка дл фракционированной конденсации паров смолы, согласно описанному выше способу, 3) очистка смол ных фракций и газоочистка.Thus, with the proposed method of condensation, the scheme of a plant for the pyrogenic decomposition of fuel, for example, a shale plant, will consist of the following elements: 1) a slate distillation furnace; 2) a unit for fractionated condensation of resin vapors, according to the method described above; 3) purification of resin fractions and gas cleaning.

Отпадает необходимость постройки следующих цехов: 1) смолоразгонного со всем оборудованием; 2) ректификационного после очистки первой, второй и третьей фракции вследствие невозможности получени на кубе достаточно четких фракций; 2) цеха улавливани из газа газового бензина и дистилл ции его; 4) отпадает необходимость во всех промежуточных емкост х и перекачечных средствах из одного в другой из этих цехов.There is no need to build the following workshops: 1) a tar disperser with all the equipment; 2) rectification after purification of the first, second and third fraction due to the impossibility of obtaining sufficiently clear fractions on the cube; 2) gas gasoline recovery and gas distillation shops; 4) there is no need for all intermediate tanks and pumping facilities from one to another of these workshops.

Три перечисленных - составл ют по стоимости, примерно, 50% стоимости всего завода и обычно требуют весьма значительного расхода пара, вл сь главным потребителем пара по всему заводу, весьма большого расхода ВОДЬ на холодильники и, по саморазгонному цаху, значительного расхода топлива.The three listed are at a cost of approximately 50% of the cost of the entire plant and usually require a very significant steam consumption, being the main consumer of steam throughout the plant, a very large consumption of WATER on refrigerators and, according to self-driving speed, significant fuel consumption.

Следовательно, при предлагаемом способе конденсации смол ных паров, экономи на капиталовложени х на постройку завода (напр., дл швелевани сланца, угл и т. д.) составит , экономи при эксплотации не ниже 50/о, и обща схема технологического процесса по зазоду коренным образом упрощаетс . Кроме того, значительно снижаютс потери продуктов перегонки, так как вместо двух-тр х операций со смолой и ее фракци ми производитс только одна, и улучшаютс качества продукции, вследствие возможности достижени на ректификационной колонне значительно более высокой четкости погоно-разделени .Consequently, with the proposed method of condensation of resinous vapors, saving on capital investments for the construction of a plant (for example, for shale ironing, coal, etc.) will be, save at exploitation not lower than 50 / o, and the general process flow diagram radically simplified. In addition, the loss of distillates is significantly reduced, because instead of two or three operations with the resin and its fractions, only one is performed, and the product quality is improved, due to the possibility of achieving a much higher degree of clarity on the distillation column.

Следует еще отметить, что размеры абсорбирующей аппаратуры значительно уменьшаютс , во-первых, вследствие применени в качестве поглотител орошени колонны, т. е. абсорбента может быть дано в громадном избытке по сравнению с необходимым количеством погЛотител , а во-вторых, вследствие абсорбции легких погонов в первой секции скруббера поглотителем с близким моллекул рным весом (две фракции).It should also be noted that the size of the absorbing apparatus is significantly reduced, firstly, due to the use of a column as an absorber, i.e. the absorbent can be given in a huge excess compared to the required amount of absorber, and secondly, due to the absorption of light epaulettes in the first section of the scrubber with an absorber with a close molecular weight (two fractions).

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

. Способ фракционной конденсации паров смзлы из газов сухой перегонки твердых горючих, с улавливанием легких составных частей смолы в скрубберах путем вымывани маслами, отличающийс тем, что несущий пары смолы газ направл ют непосредственно в ректификационную колонну непрерывного действи с отбором фракций по высоте ее и орашаемую полученной в ней же фракцией смолы, предварительно пропущенной в качестве поглотительного масла через скруббер дл улавливани легких погонов.. The method of fractional condensation of vapors smzly from dry distillation of solid combustible gases, with trapping the lighter component parts of the resin in scrubbers by leaching with oils, characterized in that the carrier vapor of the resin gas is sent directly to the continuous distillation column with the selection of fractions for its height and orazuyu with the same resin fraction, previously passed as an absorption oil through a scrubber to trap light cuts.

2. Прием выполнени способа, озна-jпоглотительного,масла более трудною ченного в п. 1, отличающийс тем, чтоп щие фракции смолы и направл их2. The method of accepting the method of absorbing, the oil is more difficult in paragraph 1, characterized in that the first fractions of the resin and directed them

поглощение легких погонов в скубберахпосле скруббара на орошение соответведут на двух ступен х, примен по-ствующих по ц.рг.;щки уч стков фракгthe absorption of light shoulder straps in scubbers after the scrubbar for irrigation correspond to two stages, which are used in the central district;

следовательно по ходу газа в качествеционной колонны.hence in the course of the gas as a column.

- 4 -- four -

-ОТ-FROM