166726. lajstromszámú szabadalom • Berendezés többalkotós elegyek folyamatos üzemű desztillációs szétválasztására

3 166726 4 Ezidáig a sokkomponensű elegyek desztillációs szétválasztásakor, pl. a kőolaj lepárlása során, a feldolgozásra kerülő alapanyagot hőcserélőben történő előmelegítés után általában előlepárló oszlopba vezetik, amelynek csúcsán a kőolajban oldott gázokat, valamint a könnyűbenzin komponenseket vezetik el. Az előlepárló oszlopok hőegyensúlyát gyakran csőkemencével biztosítják. Az előlepárló oszlop aljáról ilyen esetekben úgynevezett rövidített kőolajat vezetnek el, amelyet csőkemencében melegítenek és ezután a főlepárló oszlopba táplálnak, amelynek csúcsán a nehézbenzin gőzeit vezetik el, oldalcsapolással pedig petróleum- és gázolaj párlatokat állítanak elő. Az egyes oldalpárlatok alatt, amely oldalpárlatok a fölöttük levő kolonnarész fenéktermékeiként jelentkeznek, általában folyadék csapolásos interreflux köröket alakítanak ki a közbenső hőelvezetés céljából (Bagirov I. T.: Vüszokoproizvegyityeljnüje atmoszfernüje i atmoszfernovákuumnüje usztanovki, Moszkva, 1964. Izdátyeljsztvo „Himija"). A kőolaj lepárlásával foglalkozó szakemberek előtt közismert, hogy az előlepárló oszlop csúcsán távozó termékben jelentős mennyiségű olyan komponens van jelen, amelynek a főlepárló oszlop csúcsán kellene előállnia, ugyanakkor az előrepárló oszlop fenéktermékével jelentős mennyiségű olyan könnyű komponens távozik, amelynek célszerűen ugyanezen oszlop fejtermékében kellene megjelennie. Ezek a könnyű benzinkomponensek rontják a főlepárló oszlop fejtermékének minőségét, amely éppen ezért közvetlen továbbfeldolgozásra további redesztilláció nélkül nem alkalmas. Az előlepárló oszlop csúcsán távozó benzin végső forráspontja és a főlepárló oszlop fejtermékének kezdő forráspontja közötti átlapolás (overlap) eléri a 65—80 C° értéket is. Az előlepárló oszlop fejtermékének és a főlepárló oszlop fejtermékének forráspontjainak átlapolását a kőolaj lepárló üzemekben azzal igyekeznek csökkenteni, hogy az előrepárló oszlopba jelentős mennyiségű hőt vezetnek és nagy refluxarányt alakítanak ki. Ez a megoldás azonban a fajlagos hőfelhasználás növelése mellett a kapacitás csökkenéséhez is vezet. A fajlagos hőfelhasználás csökkentése és a kapacitás növelése érdekében folytatott elméleti vizsgálódásunk kapcsán arra a felismerésre jutottunk, hogy az előlepárló oszlop dúsító szekciójából lefolyó belső reflux (flegma) kezdő forráspontjának magasabbnak kell lennie, mint a toronyfenékről elvezetett rövidített kőolaj kezdő forráspontja. Ezt laboratóriumi méréseink bizonyították is. Egyúttal megállapítottuk azt is, hogy ez a belső reflux folyadék főleg a főlepárló oszlop fejtermékének komponenseit tartalmazza, végső forráspontja viszont már a nehezebb petróleum forráspont tartományába tartozik. Ezek alapján arra a felismerésre jutottunk, hogy ha a kőolaj lepárló üzemekben az előlepárló oszlopban a dúsító szekcióból a szegényítő szekcióba lefolyó belső reflux folyadékot (flegmát) a toronyból kivezetjük és a csőkemence megkerülésével a főlepárló oszlop dúsító szekciójába átvezetjük, a tornyok hőgazdálkodása és a gőzterhelések kedvezőbb értékeket vesznek fel. A kedvező hatás egyrészt a fajlagos hőfelhasználásban, és így a hőközlő berendezések szükséges méreteinek csökkentésében is, másrészt a tornyok szükséges méreteinek csökkentésében jelentkezik. Egy — további — felismerésünk, hogy a főlepárló 5 oszlop csúcsáról távozó termék kezdő forráspontja, vagyis a termékben levő könnyű komponensek tartalma lényegesen csökkenthető, ha a főlepárló oszlop fej termékének legalábbis egy részét visszatápláljuk az előlepárló oszlop dúsító szekciójába. Nagy-10 ipari méretekben végzett kísérleteink eredményei bizonyítják, hogy a refluxinterreflux alkalmazása előnyösen hat ki a termékek forráspont átlapolásának csökkentésére, miközben a hőfelhasználás és a szükséges készülék méretek változatlanul maradnak, a 15 flegmainterreflux alkalmazásával elért előnyök megtartása mellett is. Felismeréseinkre alapozott berendezésünk egyik lehetséges kiviteli módját mutatja be példaképpen az 1. ábra, amelyen is látható, hogy pl. a találmá-20 nyunk szerinti RIR és FIR átvezetések együttes alkalmazása során két kolonna dúsító szekciói összekapcsolásával egy olyan kombinált interreflux körhöz jutunk, amely a következőképpen záródik: a 21 előlepárló oszlop dúsító szekciójának alsó részéből 25 —a FIR átvezetésen át — flegma jut a 22 főlepárló oszlop dúsító szekciójának felső részébe (célszerűen hőcserélőn és/vagy hűtőn keresztül), a 22 főlepárló oszlop fejterméke (vagy annak legalábbis egy része) pedig a 32 kondenzátoron át (vagy kondenzátor 30 nélkül), E elágazóelemmel ellátott RIR átvezetésen át jut a 21 előlepárló oszlop dúsító szekciójába, mégpedig annak FIR átvezetés fölötti részébe. Az így létrehozott kombinált interreflux azon FIR átvezetésen átvitt része, amelyet a 21 előlepárló oszlop-35 ból vezetünk el, a benne tartalmazott könnyű részek elpárolgása, valamint a nehezebb részek felmelegedése révén hűti a 22 főlepárló oszlop FIR átvezetése alatti szekcióját, ugyanakkor a 22 főlepárló oszlop fejtermékének azon RIR átvezetésen átvitt részével, 40 amelyet visszavezetünk a 21 előlepárló oszlop dúsító szekciójába, ez oszlop RIR átvezetése alatti részét hűtjük. Ugyanakkor az ilyen átvezetés (ek) elősegítik a 21 előlepárló oszlop dúsító szekciójának működését is, 45 mivel a kőolaj lepárlásakor az előlepárló oszlop (ok) dúsító szekciójában a nagy gőzterhelések mellett viszonylag kicsi a tányérok folyadékterhelése. Másrészt, a FIR átvezetésen a 22 főlepárló oszlopba vezetett szénhidrogéneket nem kell az 1 csőkemencé-50 ben elpárologtatni, ezáltal csökken a hőfelhasználás és az 1 csőkemence szükséges mérete; a 22 torony mérete pedig azért csökken, mert a gőzsebességek kisebb értékekre alakulnak. Berendezésünk további előnye, hogy a már eddig 55 is ismert berendezésekkel és eljárásokkal is előnyönyösen kombinálható az átvezetésekbe épített E keverő és/vagy elágazó elemek létesítésével (pl. hagyományos interflux kialakítása, oldalsó kíforraló alkalmazása, összetett kolonnák, vágott kolonnák 60 felhasználása stb.). A kombinált RIR és FIR átvezetés gyakorlati megvalósítása, pl. kőolaj lepárló üzemekben az alábbi meglepő eredményekhez vezet: a többalkotós elegy jelentősen kisebb (általában 20—30% a csökkenés) 65 fajlagos hőfelhasználással választható szét; lényege-