SU806050A1 - Способ перегонки высококип щих ве-щЕСТВ и КОлбА МАНОВ НА дл ЕгООСущЕСТВлЕНи - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к способу перегонки высококип щих, термолабильных веществ и устройству дл  осуществлени  этого способа, и может найта применение в нефтеперерабатывающей , нефтехимической, коксохимической и химической отрасл х промышленности.

Известен способ перегонки высококип щих веществ, состо щий в нагревании определенного объема этих веществ при остаточном давлении 0,1+0,5 мм рт.ст., и постепенном отпаривании и конденсации легкокип щих фракций.

Способ реализуетс  в устройстве, содержащем сферической формы сосуд дл  кипени , горловину, конденсатор (горловина расположена над всем зеркалом испарени ). Задашый объем вещества (100 мл) заливают в сосуд и при остаточном давлении 0,1-Н),5 мм рт.ст. нагревают до кипени , а образующиес  пары отвод т в конденсатор, конденсируют н собирают в общем приемнике 1.

Недостатком способа  вл етс  то, что гидростатическое давление столба вз того объема перегон емого вещества в начале перегонки

не менее, чем в 20 раз превышает давление над слоем вещества, и это приводит к перегреву вещества иа границе подвода к нему тепла н 40-50°С. Этот перегрев ограничивает максимальный верхний температурный предел отбора фракции от перегон емого вещества, также не предусматривает мер по предотвращению выброса брызг или пены с зеркала испарени  вещества в конденсатор, а образующиес  пары на пути в конденсатор не подвергаютс  дефлегмации, что отрицательно отражаетс  на четкости вьщелени  отгон емых фракций.

Сферическа  форма колбы при установленном объеме нагрузки вещества (100 мл) предопредел ет высокое гидростатическое давление столба перегон емого вещества (1,8 2,0 мм рт.ст.) и ограничивает долю зеркала испарени  (около 0,4 ) и долю теплслередающей поверхности при перегонке, приход щиес  на единицу объема перегон емого вещества, а расположение горловины непосредственно над всем зеркалом испарени  и ее изол ци  не обеспечивают гфепот3 вращени  заноса брызг или пены в ковденсатор и дефлегмацию парового потока, Цель изобретени  - увеличение верхнего температурного предела перегонки, предотвращ ние выноса брызг или пены вещества потоком паров и повышение качества вьщел емых фракций за счет дефлегмации парового потока Указанна  цель достигаетс  тем, что нагревание ведут при начальном гщфостатическом давлении сло  вещества, равном 0,8 1,0 мм рт.ст., образующиес  пары направл ют параллельно, зеркалу испарени  вещества и перед конденсацией подвергают дефлегмации. При этих услови х перегрев вещества в нижней точке нагрева снижаетс  на 20-30° С и это позвол ет отбирать фракции выкипающие до 590-600°С, вместо 520-550° по извест- . ному способу, кроме того сосуд дл  кипени  вещества выполнен в форме горизонтального цилиндра с отношением длины к диамет ру, равным 4,5-6, а горловина соединена с сосудом в середине длины цилиндра и име ет по высоте дугообразные изгибы, расположенные в противоположных направлени х. На фиг. 1 представлена схема перегонки; на фиг. 2 - устройство, продольный разрез; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2. Способ реализуетс  следующим образом. Установленный объем вещества 1 размещаю так, чтобы в начале перегонки величина гидростатического давлени  ее сло  в самой нижней точке не превышала 0,8-1,0 мм рт.ст. а площадь зеркала испарени , приход ща с  на 1 см объема жидкости, была не менее 0,7 .. При таких исходных услови х жидкость а нагревают потоком тепла б и отгон ют от нее выкипающие при данной температуре и давлении пары фракции в. Поток паров в направл ют так, чтобы до их сбор в общий поток г они двигались параллельно зеркалу испарени  д и преп тствовали вьшосу брызг и;ш пены в поток г. При движении общего потока паров г от них, не менее чем в двух точках отвод т тепло (дефлегмируют поток пара) дл  образовани  встречного потока флегмы, а затем поток паров направл ют на конденсацию е, откуда вывод т в жидком виде фракции ж. В течение всего периода перегонки в системе поддерживают давление устройством. Пример 1. Исходную жидкос1ь в к личестве 100 мл по предлагаемому способу заливают в сосуд, геометрические формы кот рого обеспечивают слой этой жидкости таким что его гидростатическое давление в начальный момент не превышает 1 мм.рт.ст. Поверхность зеркала испарени , отнесенна  к объему жидкости, 0,7 , а поверхность через которую к жидкости подводитс  тепло , 1,15 см объема жидкости. Это обеспечивает теплонапр женность в начальный момент 870 ккал/м ч. В процессе перегонки эти показатели измен ютс . Существенным преимуществом условий перегонки по предлагаемому способу . вл етс  увеличение почти вдвое поверхности зеркала испарени  жидкости и поверхности нагрева, что уменьшает веро тность брызгообразовани , либо вспенивани  при кипении и перегреве и разложение жидкости у нагреваемой стенки , что позвол ет увеличить верхний температурный предел конца перегонки,. имеющий большое значение дл  т желых нефт ных остатков. Повышение верхнего темпёратзфного предела отбора фракций до 590-600° С важно в св зи с задачей углублени  переработки такого ценного природного сырь ,, как нефть. Пример 2. Дл  перегонки берут 100 мл мазута ставропольской нефти и ведут перегонку при давлении над слоем мазута 0,12 ММ: рт.ст. Гидростатическое давление сло  в начале перегонки 0,93 мм рт.ст. Перегонку ведут до максимально возможной температуры , ограничиваемой началом термического разложени  , о чем свидетельствует повышение давлени  в системе и по вление белых паров на выходе в конденсатор. По предлагаемому способу, из-за дефлегмации паров, фиксируетс  более низка  температура начала перегонки и отгона 10, 20 и 30% об., в 2-3 раза более низка  разность температур греющего потока газа в сосуде и паров, отводимых из горловины, свидетельствующа  о более низкой теплонапр женности поверхности нагрева мазута. Более низкое начальное гидростатическое давление сло  мазута и благопри тные услови  перегонки позвол ют довести перегонку до верхнего температурного предела Ьк, 595°С, против 568°С по известному способу. Тот же образец мазута был предварительно обводнен добавлением 0,1% воды и перегнан обеими способами. По предлагаемому способу были получены практически те же результаты без выброса брызг в конденсатор, а известным способом перегонку осуществить не удалось из-за вьшоса пены через горловину колбы в конденсатор . Устройство содержит горизонтальный цилиндрический сосуд 1 с отношением длины к диаметру от 4, 5 до 6 горловину 2, жестко соединенную с цилиндрическим сосудом в середине его длины и сообщающуюс  с ним внзпгренней полостью, дугообразные изгибы 3 горловины в количестве не менее двух и отводную трубкуконденсатор 4 паров,устройство 5 дл  вращающейс  подвески распределител  отбираемых фракций , верхнюю часть горловины 6 дл  установки термометра 7, изол цию 8 и свободные от изол ции вершины изгибов 3.

Устройство дл  реализации предлагаемого способа работает следующим образом.

Залитое в сосуд 1 через горловину 2 перегон емое вещество а нагревают до кипени . Благодар  цилиндрической форме сосуда 1, при прин той загрузке 100 мл слой этого вещества создает давление на дно сосуда на более 1 мм рт.ст., что почти в два раза меньше, чем в сферических сосудах. Пары, выдел ющиес  при нагревании перегон емого вещества, также благодар  цилиндрической форме сосуда 1, двигаютс , параллельно зеркалу испарени  д кип щего вещества к входу в горловину 2, что преп тствует забросу в горловину брызг и пены и имеет место в сферических колбах. Общий поток пара г, поднимающийс  по горловине 2, не менее чем в двух точках проходит дугообразные изгибы 3 горловины в противоположных направлени х, вершины которых свободны I от изол ции и служат точками отвода тепла и образовани  сконденсированной флегмы (дефлегматорами). Последн  , стека  по стенкам горловины 2 и изгибов 3 навстречу потоку паров, контактирует с ними и происходит ректификаци  паров. Прошедшие таким путем ректификацию: пары проход т шарик термометра 9 и вход т в отводную трубку-конденсатор 4, откуда сконденсированными собираютс  в виде отдельных фракций.

Таким образом, преимуществами предлагаемого способа и устройства дл  его осуществлени  по сравнению с известными,  вл ютс  более м гкие услови  перегонки, т.е. меньщий перегрев вещества у стенки сосуда за счет малого гидростатического давлени  его сло  на эту стенку и больщой поверхности теплоотдачи н единицу объема вещества, что особенно важно дл  термолабильных веществ. Практически полное исключение заброса брызг

И пены в общий поток пара, направл емый в конденсатор,, за счет увеличенной поверхности зеркала испарени , приход щейс  на единицу объема перегон емого вещества и придани  потоку пара движени , параллельно зеркалу испарени , а также повышение четкос ти выделени  фракций, т.е. нх качества за счет дефлегмации общего потока паров не менее, чем в двух точках по длине его пути

0 в конденсаторы максимального температурного предела отбора фракций.

Claims (2)

1.Способ перегонки выссжокшгащих веществ путем нагревани  до кипени , вывода

5 из зоны кипени  образующихс  паров и их конденсации, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  верхнего температурного предела перёгсмски, предотвращени  выноса брызг или пены вещества потоком

0 паров и повышени  качества выдел емых фракций, нагревание ведут при начальном гидростатическом давлении сло  вещества, равном 0,8-1,0 мм рт.ст., образзоощиес  пары направл ют параллельно зеркалу испарени 

5 вещества и перед конденсацией подвергают дефдагмации.

2.Колба Манов на дл  осуществлени  способа по п. 1, содержаща  сосуд дл  кипени  перегон емого вещества, соединенный

0 с горловиной, имеющей отводнзоо трубку конденсатор, отличающа с 

тем, что сосуд дл  кипени  вещества выполнен в виде горизонтального цилцндра с отношением длины к диаметру, равным 4,5-6,0, гор5 ловина соединена с сосудом в середине длины цилиндра и имеет по высоте дугообразные изгибы, расположенные в противоположных направлени х.

Источники информации,

0 прин тые во внимание  ри экспертизе 1. Рыбак Б. М. Анализ нефтепродуктов. М., 1962, с. 189-193.

/