Федеральное агентство по образованию

МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТОНКОЙ

ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА

на правах рукописи

Лабутина Галина Викторовна

Тема

Разработка энергосберегающей технологии ректификации

циклических углеводородов

Магистерская диссертация

Магистерская программа 550819

"Теоретические основы химической технологии"

Руководитель магистерской программы,

д. т. н., профессор Серафимов Л.А.

Руководитель диссертации,

д. т. н., профессор Тимошенко А.В.

Диссертант Лабутина Г.В.

Москва 2005

Список сокращений

 

МБ – материальный баланс

NF – уровень подачи питания;

NЭА – уровень подачи экстрактивного агента;

QΣ-суммарные энергозатраты;

Qкип – - энергозатраты на кипятильник;

Qконд – энергозатраты на конденсатор;

R – флегмовое число;

Xfk – область оптимальности;

А – анилин;

Б – бензол;

БО – боковой обор;

БС – боковая секция;

ПЖР – парожидкостное равновесие;

РА – разделяющий агент;

Т – температура, оС;

ТБ – тепловой баланс;

ТСР – технологическая схема разделения

ЦГ – циклогексан;

ЭА – экстрактивный агент;

ЭБ – этилбензол;

ЭК – экстрактивная колонна;

ЭР – экстрактивная ректификация.

 

Введение

Процесс ректификации играет ведущую роль среди процессов разделения промышленных смесей. Большая энергоемкость процесса делает поиск оптимальных схем разделения актуальной задачей химической технологии. В промышленности разделению подвергаются многокомпонентные смеси как простых зеотропных, так и сложных азеотропных смесей. В последнем случае в связи с термодинамико-топологическими ограничениями получение чистых продуктов обычной ректификацией невозможно. Для решения этой проблемы предложен ряд методов, одним из которых является экстрактивная ректификация с использованием разделяющего агента. Данный метод достаточно прост в аппаратурном оформлении и не требует значительных энергозатрат по сравнению с другими методами разделения азеотропных смесей.

На сегодняшний день сложилась классификация схем экстрактивной ректификации, согласно которой разделяющий агент применяется на разных этапах разделения. Таким образом, возникает поливариантность организации процесса и необходимость исследования каждого варианта с целью выявить наименее энергоемкий.

В данной работе сравниваются традиционные схемы разделения азеотропных смесей, состоящих из простых двухсекционных колонн со схемами, содержащими сложные колонны с боковыми секциями. Цель работы заключается в разработке и выборе энергосберегающего процесса экстрактивной ректификации азеотропной смеси.

 

Литературный обзор

Методы разделения неидеальных смесей

В различных отраслях промышленности используют разнообразные жидкие и газовые смеси, подлежащие разделению на чистые компоненты или фракции различного состава. Разделение таких смесей проводят в комплексах, основанных на процессе ректификации.

Если смесь образует азеотроп, то ее разделение на практически чистые компоненты методом обычной ректификации затруднено. ............