Производственные технологии [Тема недели]: Обсуждение дистилляции под сниженным давлением (14.03.2011–20)

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем supperstone001 14.03.2011 в 13:42. Преимущества технологии глубокого отжима при снижении давления: 1. Повышение коэффициента извлечения нефтепродуктов. 2. Снижение температуры на дне колонны, что способствует уменьшению количества газов, образующихся в процессе крахления. 3. Улучшение эффективности разделения компонентов в зоне испарения колонны, что снижает количество пены, попадающей в продукт； 4. Снижение падения давления, увеличение площади контакта газа и жидкости. Недостатки: 1. Сложная конструкция оборудования, что увеличивает затраты на его приобретение; 2. Сложность процесса, что повышает операционные расходы; 3. При использовании пара для создания вакуума увеличивается объем отходов

Предназначен для очистки веществ, которые при повышении давления принимают жидкое состояние, а при снижении давления — газообразное. Можно сократить потребление энергии

Преимущества: дистилляция под сниженным давлением позволяет осуществить процесс дистилляции, невозможный при атмосферном давлении； У некоторых компонентов при нормальном давлении температура кипения высока, что способствует их разложению. Снижение рабочего давления позволяет снизить температуру кипения и предотвратить процесс разложения. Недостатки: сложен в управлении, трудно управлять во время движения, большое количество решетчатых элементов.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем shmily327 14.03.2011 в 17:56. Метод дистилляции при сниженном давлении подходит для термочувствительных веществ, позволяя проводить процесс при более низкой температуре кипения без риска их разложения. Можно снизить требования к качеству, используя источник тепла с более низкой мощностью. В реторте для декомпрессионной перегонки давление низкое, его трудно контролировать; легко возникает бурная эвапорация. Температура сбора продукта на верхней части реторты низкая, а для обеспечения рефлюкса требуется большое количество холодного материала.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем shmily327 14.03.2011 в 17:57. Ответ на сообщение 1#: shmily327. Преимущества дистилляции при сниженном давлении: 1) Благодаря сниженному давлению пункт кипения снижается, что позволяет экономить энергию и снизить расходы. 2) Дистилляция при сниженном давлении позволяет снизить температуру кипения смеси, а значит, и температуру разделения компонентов смеси. Таким образом можно сократить потребление пара для нагрева и использовать пар под более низким давлением; особенно когда в качестве источника тепла используется водяной пар, поскольку при повышении температуры требуемое давление насыщенного водяного пара увеличивается ещё больше ； 3. Позволяет повысить способность к разделению: чем больше относительная летучесть компонентов смеси, тем проще их разделить. При снижении давления, как правило, относительная способность к испарению между компонентами увеличивается ； 4. В случае с токсичными веществами дистилляция под сниженным давлением позволяет предотвратить их утечку и снизить загрязнение окружающей среды. Дистилляция под разреженным давлением — один из распространенных методов для разделения и очистки органических соединений. Он особенно подходит для веществ, которые при дистилляции при атмосферном давлении разлагаются, окисляются или полимеризуются ещё до достижения температуры кипения. Недостатки дистилляции под сниженным давлением: 1. Эффективность ребер перегонной колонны при отрицательном давлении невысока. Напротив, при нормальном и даже положительном давлении эффективность решеток становится выше, поскольку у молекул появляется больше возможностей для взаимодействия ； 2. Также невозможно сократить расход энергии, поскольку потенциальная теплота испарения вещества при отрицательном давлении практически не отличается от значения при нормальном давлении. 3. Работа в вакууме требует высокого уровня герметичности оборудования; кроме того, особые требования предъявляются к оборудованию, используемому для работы с легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами. При проникновении кислорода внутрь оборудования существует риск взрыва.

Последнее изменение в этом посте было сделано пользователем shmily327 14.03.2011 в 19:37. (1) Что касается тех веществ, которые при дистилляции при высоких температурах легко разлагаются или полимеризуются, в результате чего невозможно достичь цели разделения, то для таких веществ необходимо использовать дистилляцию под сниженным давлением. (2) Дегазационная дистилляция позволяет снизить температуру кипения смеси, тем самым снижая температуру разделения. Таким образом можно сократить расход пара, используемого для нагрева, и применять пар с более низким давлением. Особенно при использовании водяного пара в качестве источника тепла, по мере повышения температуры нагрева требуется ещё большее давление насыщенного водяного пара. Это ставит новые требования как к оборудованию, так и к источнику пара. (3) Позволяет повысить способность к разделению. Мы знаем, что чем больше относительная летучесть компонентов смеси, тем проще их разделять. При снижении давления, как правило, увеличивается относительная летучесть компонентов. (4) Для разделения токсичных веществ применение дистилляции под сниженным давлением позволяет предотвратить утечку крайне токсичных веществ, снизить загрязнение окружающей среды, что имеет важное значение для защиты здоровья людей.

Преимущества и недостатки дистилляции под сниженным давлением следует анализировать с точки зрения причин, по которым выбирается именно этот метод. Существует несколько причин, по которым используется дистилляция под сниженным давлением: 1) в системе присутствуют термочувствительные вещества; при работе при нормальном или повышенном давлении температура в колонне становится слишком высокой, что мешает её нормальной работе. 2. При дистилляции крайне токсичных или чрезвычайно опасных веществ снижение давления позволяет избежать их утечки. 3. Для некоторых специальных систем путем применения отрицательного давления можно увеличить относительную летучесть вещества, что способствует их разделению. 4. Другие причины. Именно по этим причинам и используется дистилляция под сниженным давлением; они также могут считаться преимуществами данного метода. Недостатки: 1. При декомпрессионной дистилляции необходимо создавать вакуум, что требует дополнительной энергии, увеличивает нагрузку на систему вакуума и делает процесс относительно сложным. Инвестиции также увеличились. 2. Высказаны возражения против мер по энергосбережению на верхних этажах: после снижения нагрузки энергопотребление не сокращается, а наоборот, увеличивается. Потому что поглощаемая при низком давлении теплота испарения больше. 3. Дистилляция под сниженным давлением: у веществ одинаковой массы объем конденсируемых газов на вершине колонны больше, поэтому конденсатору требуется более большая площадь для теплообмена, что также увеличивает затраты на оборудование. Более многочисленные плюсы и минусы предстоит обсудить всем. Крупные процессы дистилляции

По сравнению с обычными ректификационными колоннами и колоннами для ректификации сырой нефти при атмосферном давлении, ректификационные колонны при пониженном давлении имеют следующие особенности: ⑴ В зависимости от производственных задач ректификационные колонны при пониженном давлении делятся на типы для производства топлива и типы для производства смазочных материалов. Редукционные колонны для производства смазочных масел предназначены в первую очередь для получения сырья для смазочных масел. Эти фракции затем подвергаются дальнейшей обработке с целью получения различных видов смазочных масел. Топливные редукционные колонны в основном производят сырье для вторичной переработки, такое как сырье для каталитического или гидрокракинга. ⑵ В ректификационной колонне с снижением давления количество ступеней мало, падение давления незначительно, уровень вакуума высок, а диаметр колонны велик. Для максимального увеличения глубины вытягивания при одновременном избежании разложения необходимо, чтобы в редукционной башне при экономически целесообразных условиях достигалась максимально возможная степень вакуума в секции кипения. Поэтому, с одной стороны, на вершине колонны необходимо установить мощное оборудование для создания вакуума, а с другой — снизить падение давления на ребрах разделения. В редукционной колонне следует использовать решетки с небольшим падением давления; наиболее распространенными являются язычковые решетки и сетчатые решетки. Для фракционирования фракций при сниженном давлении требования к точности, как правило, ниже, чем при дистилляции при атмосферном давлении. Поэтому между двумя боковыми фракциями, получаемыми в дистилляторе при сниженном давлении, обычно устанавливается от 3 до 5 рядов промежуточных пластин дистиллятора. При снижении давления объем нефтяного пара, водяного пара и негазифицируемых газов в колонне увеличивается, в результате чего диаметр колонны также увеличивается. ⑶ Сокращение времени пребывания нефтяного осадка в ректификационной колонне. Нефтяной осадок, находящийся в нижней части колонны, является самым тяжелым компонентом. Если он находится при высокой температуре в течение длительного времени, происходят такие реакции, как разложение и конденсация, что приводит к увеличению количества негазообразных веществ. Это снижает уровень вакуума в колонне, а также способствует образованию кокса в нижней части колонны, что мешает ее нормальной работе. Поэтому диаметр нижней части колонны снижается с целью укорочения времени пребывания нефтяного осадка внутри колонны. Кроме того, с верхней части ректификационной колонны не выходит продукт; нагрузка на паровую фазу в верхней части колонны невелика. Поэтому обычно применяется метод уменьшения диаметра, что позволяет превратить ректификационную колонну в колонну с более широким диаметром в средней части и узким диаметром с обеих сторон.

Преимущества ректификации при сниженном давлении: для некоторых веществ, которые при ректификации при высоких температурах легко разлагаются или полимеризуются, что мешает их разделению, необходимо использовать ректификацию при сниженном давлении； Тогда необходимо использовать дистилляцию под сниженным давлением ； Декомпрессионная дистилляция позволяет снизить температуру кипения смеси, тем самым снижая температуру разделения. Таким образом можно сократить потребление пара для нагрева и использовать пар с более низким давлением. Используется нагретый пар с более низким давлением. Особенно когда в качестве источника тепла используется водяной пар, при повышении температуры требуется ещё большее давление насыщенного водяного пара. Это ставит новые требования как к оборудованию, так и к источнику пара. Чем больше относительная летучесть смесей, разделяемых друг от друга, тем выше эффективность разделения. Чем больше относительная летучесть смеси компонентов, тем проще её разделять. При снижении давления, как правило, увеличивается относительная летучесть компонентов, что облегчает их разделение. При снижении давления, как правило, увеличивается относительная летучесть компонентов, тем проще становится их разделение. Легко отделяется. Для разделения токсичных веществ применение ректификации при сниженном давлении позволяет предотвратить утечку крайне токсичных веществ, снизить загрязнение окружающей среды, что имеет важное значение для защиты здоровья человека. Загрязнение окружающей среды имеет определенное значение для защиты здоровья человека. Недостатки. Недостатком дистилляции под разрежением является то, что работа в вакууме предъявляет строгие требования к герметичности оборудования, что создает определенные технические трудности. Особенно это касается легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ: при проникновении воздуха внутрь оборудования существует риск взрыва ； Производственная мощность дистилляции при сниженном давлении ниже, чем у оборудования для дистилляции при нормальном и повышенном давлении.

Основные преимущества: снижение разложения термочувствительных веществ, снижение температуры рабочей точки. Основные недостатки: дистилляция под сниженным давлением проводится в вакуумных системах, что предъявляет высокие требования к оборудованию; особенно важно обеспечить надежную герметизацию соединений для минимизации утечек. Кроме того, проектирование трубопроводов в вакуумных системах также является сложной задачей, особенно в системах с высоким вакуумом. Это требует от проектировщиков большого опыта работы с вакуумными системами. Выбор вакуумных насосов также сложнее, чем при использовании обычных насосов. Кроме того, специалистов, работающих с вакуумными системами, мало.

Ответ на сообщение 1# shmily327: 1) Что касается тех веществ, которые при дистилляции при высоких температурах легко разлагаются или полимеризуются, в результате чего невозможно достичь цели разделения (их также называют термочувствительными веществами), то в таких случаях необходимо использовать дистилляцию под сниженным давлением. (2) Дегазационная дистилляция позволяет снизить температуру кипения смеси, тем самым снижая температуру разделения. Таким образом можно сократить расход пара, используемого для нагрева, и применять пар с более низким давлением. Особенно при использовании водяного пара в качестве источника тепла, по мере повышения температуры нагрева требуется ещё большее давление насыщенного водяного пара. Это ставит новые требования как к оборудованию, так и к источнику пара. (3) Позволяет повысить способность к разделению. Мы знаем, что чем больше относительная летучесть компонентов смеси, тем проще их разделять. При снижении давления, как правило, увеличивается относительная летучесть компонентов. (4) Для разделения токсичных веществ применение дистилляции под сниженным давлением позволяет предотвратить утечку крайне токсичных веществ, снизить загрязнение окружающей среды, что имеет важное значение для защиты здоровья людей. Однако работа в вакууме предъявляет строгие требования к герметичности оборудования, что создает определенные технические трудности. Особую опасность представляют легковоспламеняющиеся и взрывоопасные вещества: при проникновении воздуха (а именно кислорода) внутрь оборудования возникает риск взрыва. Это проблема, которой следует уделять должное внимание. Кроме того, производственная мощность оборудования для дистилляции при сниженном давлении ниже, чем у оборудования для дистилляции при нормальном и повышенном давлении.

Основным недостатком дистилляции под сниженным давлением является высокая требовательность к герметичности оборудования, а также к его прочности. Преимущество же заключается в возможности снижения температуры процесса

Процесс дистилляции, при котором давление на вершине колонны ниже атмосферного, называется дистилляцией под давлением. Декомпрессионная дистилляция обычно используется для разделения смесей с высокой температурой кипения или смесей, склонных к полимеризации при высоких температурах. 1. В ректификационной колонне с снижением давления меньшее количество ребер колонны, низкое падение давления, высокий уровень вакуума и большой диаметр колонны. Для максимального увеличения глубины вытягивания при одновременном избежании разложения необходимо, чтобы в редукционной башне при экономически целесообразных условиях достигалась максимально возможная степень вакуума в секции кипения. Поэтому, с одной стороны, на вершине колонны необходимо установить мощное оборудование для создания вакуума, а с другой — снизить падение давления на ребрах разделения. В редукционной колонне следует использовать решетки с небольшим падением давления; наиболее распространенными являются язычковые решетки и сетчатые решетки. Для фракционирования фракций при сниженном давлении требования к точности, как правило, ниже, чем при дистилляции при атмосферном давлении. Поэтому между двумя боковыми фракциями, получаемыми в дистилляторе при сниженном давлении, обычно устанавливается от 3 до 5 рядов промежуточных пластин дистиллятора. При снижении давления объем нефтяного пара, водяного пара и негазифицируемых газов в колонне увеличивается, в результате чего диаметр колонны также увеличивается. 2. Сокращение времени пребывания нефтяного гудра в ректификационной колонне. Нефтяной гудр, находящийся в нижней части колонны, является самым тяжелым компонентом. Если он находится при высокой температуре в течение длительного времени, происходят такие реакции, как разложение и конденсация, что приводит к увеличению количества негазообразных веществ, снижению вакуума в колонне, образованию кокса в нижней части колонны и нарушению ее нормальной работы. Поэтому диаметр нижней части колонны снижается с целью укорочения времени пребывания нефтяного осадка внутри колонны. Кроме того, с верхней части ректификационной колонны не выходит продукт; нагрузка на паровую фазу в верхней части колонны невелика. Поэтому обычно применяется метод уменьшения диаметра, что позволяет превратить ректификационную колонну в колонну с более широким диаметром в средней части и узким диаметром с обеих сторон.

Ответ 1# shmily327: Процесс дистилляции, при котором давление на вершине колонны ниже атмосферного, называется дистилляцией под давлением. Чем ниже давление, тем ниже температура кипения. 1. Ректификация при сниженном давлении позволяет разделять смеси с высокой температурой кипения или смеси, склонные к полимеризации при высоких температурах, при более низких температурах. Для разделения, например, этилбензола и стирола, а также для разделения диэтилбензола, триэтилбензола, тетраэтилбензола и компонентов с более высокой температурой кипения, используется метод разделения при пониженном давлении. 2. В абсолютных смесях невозможно осуществить разделение при нормальном давлении; иногда для обхода температуры абсолютизации применяется ректификация под пониженным давлением.
3. Для систем, которые легко разлагаются, карбонизируются или полимеризуются при высоких температурах, целесообразно использовать ректификацию под пониженным давлением.
4. Хорошая герметичность способствует разделению токсичных веществ и защите окружающей среды.
Недостатки:
1. Высокие затраты на оборудование.
2. Высокие операционные расходы.
3. Низкая эффективность разделения

Преимущества: 1. Для некоторых веществ, которые при дистилляции при высоких температурах легко разлагаются или полимеризуются, что мешает их разделению, необходимо использовать дистилляцию под сниженным давлением； 2. Ректификация при сниженном давлении позволяет снизить температуру разделения, что сокращает потребление пара для нагрева и требует использования пара более низкого давления. 3. Повышение способности к разделению. 4. Для разделения токсичных веществ применение дистилляции под сниженным давлением позволяет предотвратить утечку крайне токсичных веществ и снизить загрязнение окружающей среды. Недостатки: 1. Высокие требования к герметичности оборудования. 2. Низкая производственная мощность.

Исходя из характеристик устройств для декомпрессионной дистилляции, используемых у меня, можно выделить следующие преимущества: 1. При высокой температуре кипения веществ, подлежащих предварительной сепарации, использование декомпрессии позволяет снизить температуру разделения; для этого достаточно использовать обычные теплообменники； Недостатки: 1. Требуется система вакуумирования, что увеличивает стоимость насосов и резервуаров ； 2. Требования к герметичности системы высоки, и во время наладки много усилий было приложено к обеспечению её герметичности. 3. На вершине башни требуются конденсатор и рекультиватор; для рекультиватора необходимо использовать охлаждающую солевую смесь в качестве среды, что увеличивает затраты.