Способ переработки многокомпонентных жидкостных смесей (варианты) и установка для их осуществления
Номер патента: 3952
Опубликовано: 30.10.2003
Авторы: Исхаков Шамиль Хакимович, Скакунов Юрий Павлович, Тишкин Сергей Владимирович
Формула / Реферат
1. Способ переработки многокомпонентных жидкостных смесей путем их вакуумной перегонки, включающий подачу под давлением углеводородсодержащей жидкостной смеси в сопло жидкостно-газоструйного аппарата с дальнейшим истечением ее в вакуум-камеру, отличающийся тем, что исходную жидкостную смесь подают в сопло струйного аппарата под давлением, равным 1-12 МПа, а в вакуум-камере за счет вскипания части жидкостной смеси формируют двухфазный сверхзвуковой поток, после чего создают противодавление, обеспечивающее формирование в вакуум-камере струйного аппарата скачка давления с лавинообразной конденсацией газообразной составляющей двухфазного потока.
2. Способ переработки многокомпонентных жидкостных смесей путем их вакуумной перегонки, преимущественно спиртоводяных растворов или бражки, включающий подачу под давлением исходной смеси в герметичную емкость, содержащую инертный газ, с дальнейшим эжектированием его исходной смесью в вакуум-камере жидкостно-газоструйного аппарата, затем отделение с помощью инертного газа парогазовой легкокипящей компоненты смеси от непрореагировавших компонентов смеси, транспортирование образовавшейся парогазовой легкокипящей компоненты смеси через пеногаситель в конденсатор и затем - сконденсированного готового продукта - в емкость-накопитель, отличающийся тем, что в вакуум-камере дополнительно создают противодавление, обеспечивающее формирование скачка давления, после чего образовавшуюся парогазовую легкокипящую компоненту смеси отделяют от непрореагировавших компонентов смеси и подвергают конденсации известным способом, а непрореагировавшие компоненты смеси через сливную магистраль возвращают в вакуум-камеру по замкнутому контуру для повторного цикла разделения.
3. Установка для переработки многокомпонентных жидкостных смесей путем их вакуумной перегонки, включающая подающий насос, напорную и сливную магистрали, контролирующие приборы и вакуум-создающее устройство, включающее горизонтальную вакуум-камеру, отличающаяся тем, что вакуум-создающее устройство выполнено в виде подключенного к напорной магистрали жидкостно-газоструйного аппарата, сопло которого вмонтировано в переднюю торцевую стенку вакуум-камеры, длина которой по отношению к диаметру ее полости равна
L=(7-10)*D,
где L - длина вакуум-камеры,
D - диаметр полости вакуум-камеры,
и установка дополнительно содержит регулятор противодавления, выполненный с возможностью обеспечения совместно с жидкостно-газоструйным аппаратом условий формирования скачка давления в вакуум-камере и подключенный при помощи трубопровода к задней торцевой стенке вакуум-камеры, а также мановакуумметр, сообщенный с полостью вакуум-камеры в ее передней части.
4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что в напорную магистраль между подающим насосом и струйным аппаратом дополнительно подключены расходомер, термометр и манометр.
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит последовательно сообщенные между собой пеногаситель, охлаждаемый конденсатор и емкость-накопитель, которая при помощи трубопровода с подключенным к нему компрессором сообщена с напорной магистралью вакуум-камеры, сообщенной, в свою очередь, с пеногасителем, и образует с последними замкнутый контур, при этом сливная магистраль при помощи трубопровода возврата непрореагировавшей газожидкостной смеси сообщена с емкостью для исходной жидкости, которая при помощи трубопровода подачи исходной жидкости сообщена с подающим насосом и образует с вакуум-камерой второй замкнутый контур.
Текст
1 Область техники Группа изобретений относится к переработке многокомпонентных жидкостных смесей с использованием процесса риформинга, преимущественно к вакуумной перегонке органических смесей, и может найти применение в нефтехимической, а также в химической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Предшествующий уровень техники Известен способ переработки бензиновой фракции путем разделения ее на легкую и тяжелую, риформинга легкой фракции при повышенной температуре и давлении 0,5-2 МПа, экстракции продуктов с получением ароматических углеводородов и рафината, смешения рафината и тяжелой фракции вторичного риформинга смеси при повышенной температуре и давлении 2,0-4,0 МПа с получением высокооктанового компонента автобензина, при этом из рафината предварительно выделяют фракцию, выкипающую от 90-93 С до 100-103 С, и смешивают ее с тяжелой бензиновой фракцией, после чего оставшиеся фракции рафината направляют на смешение с компонентом автобензина (RU 2080353,МПК С 10G 59/06, 27.05.1997 г.). Однако в данном способе происходит усиленная реакция крекинга, что обусловлено низкой селективностью превращения углеводородов, входящих в состав рафината, а также накоплением в циркулирующем потоке труднориформируемых углеводородов. Известен способ переработки и разделения многокомпонентной смеси, преимущественно углеводородного состава, включающий подачу жидкого продукта под вакуумом с разделением на парогазовую и жидкую фазы, откачку из нее газов и паров струйным вакуум-создающим устройством с последующим разделением ее путем конденсации на жидкую и несконденсированную парогазовую фракции с отводом последней на утилизацию (заявка WO96/05900,МПК В 01D 3/10, С 10G 7/06, 1996 г.). Недостатком способа является использование конденсата из сепаратора в качестве активной жидкости струйного вакуум-создающего устройства, что приводит к многократному его накоплению загрязняющими компонентами парогазов, что значительно ухудшает качество готового продукта и приводит к дополнительным затратам на его доочистку. Наиболее близким к способу переработки углеводородных смесей по технической сущности изобретения является способ вакуумной перегонки углеводородных смесей (сырой нефти, бензина и др.), включающий подачу под давлением с помощью насоса исходной жидкостной смеси в сопло жидкостно-газоструйного аппарата (далее - струйного аппарата) и истечение последней в вакуум-камеру (RU 2087178,МПК С 10G 7/06, 20.08.1997 г.). 2 Однако данный способ не обеспечивает достаточно эффективного повышения октанового числа бензина при вакуумной перегонке углеводородсодержащей жидкости. Известны способ переработки многокомпонентных смесей и устройство для его осуществления, используемые, например, при разделении спиртоводяных растворов. Данный способ, принятый за ближайший аналог для второго варианта предлагаемого способа, включает следующие операции: подачу под давлением исходной смеси в герметичную емкость, содержащую инертный газ,эжектирование его исходной смесью в вакуум-камере струйного аппарата, далее отделение парогазовой легкокипящей компоненты смеси от образующейся на выходе из вакуум-камеры пены с помощью инертного газа,конденсирование паров легкокипящей компоненты в охлаждаемом конденсаторе,накопление конденсата в емкости-накопителе. Процесс отделения легкокипящей компоненты от непрореагировавших компонентов смеси, находящихся в виде пены, и дальнейшая транспортировка легкокипящей компоненты для конденсации и накопления осуществляют за счет циркулирующего по замкнутому контуру инертного газа и постоянного давления в газовом контуре, при этом циркуляция газа по замкнутому контуру происходит за счет его эжекции разделяемой жидкостью, циркулирующей по указанному контуру с помощью электронасоса(RU2165281, МПК В 01D 3/00, 20.04.2001 г.). Этот способ недостаточно эффективен, так как в процессе циркуляции по замкнутому контуру часть неотделенной пены может поступать повторно в процесс переработки, что увеличивает продолжительность цикла по времени и приводит к дополнительным энергозатратам. Известна установка переработки углеводородсодержащих жидкостных смесей, например,вакуумной перегонкой сырой нефти, содержащая, по крайней мере, секцию перегонки нефти под избыточным или атмосферным давлением с магистралью подачи в нее нефти, вакуумную колонну и вакуумный гидроциркуляционный агрегат, включающий струйный аппарат, сепаратор и насос подачи рабочей жидкости, при этом струйный аппарат со стороны входа в него жидкости подключен к выходу насоса подачи рабочей жидкости, а со стороны входа в него газа - к магистрали отвода парогазовой среды из вакуумной колонны и выходом из него смеси - к сепаратору, причем установка снабжена дополнительно вторым струйным аппаратом, подключенным со стороны входа в него жидкости к магистрали подачи нефти, со стороны подвода в него газа - к выходу газообразной среды из сепаратора и выходом из него смеси - к магистра 3 ли подачи нефти, а насос подачи рабочей жидкости со стороны входа в него этой жидкости подключен к выходу рабочей жидкости из сепаратора (RU 2161059, МПК С 10G 7/06, 16.07. 1999 г.). Однако данная установка излишне материалоемка. Наиболее близким к установке для переработки многокомпонентных жидкостных смесей по технической сущности изобретения является установка для вакуумной перегонки многокомпонентных органических смесей, включающая подающий насос, вакуум-создающее устройство, горизонтальную вакуум-камеру, напорную и сливную магистрали и контролирующие приборы (RU 2166528, МПК С 10G 7/06, 29.06.1999). Недостатком описанного устройства является недостаточно высокая эффективность его работы, связанная с большой материалоемкостно и излишними энергозатратами, а в конструктивном исполнении - со сложностью компоновки. Раскрытие изобретения Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая группа изобретений,является повышение эффективности технологии переработки многокомпонентных жидкостных смесей с получением готового продукта с более высоким октановым числом при перегонке нефти или бензина или с большим процентным содержанием спирта при перегонке спиртоводяных растворов или бражки. Группа изобретений содержит два варианта способа переработки таких смесей и установку для их осуществления. По первому предлагаемому варианту способа решение поставленной задачи обеспечивается тем, что способ переработки многокомпонентных жидкостных смесей путем их вакуумной перегонки включает подачу под давлением углеводородсодержащей жидкостной смеси в сопло струйного аппарата с дальнейшим истечением ее в вакуум-камеру, при этом согласно изобретению исходную жидкостую смесь подают в сопло струйного аппарата под давлением,равным 1-12 МПа, а в вакуум-камере за счет вскипания части жидкостной смеси формируют двухфазный сверхзвуковой поток, после чего создают противодавление, обеспечивающее формирование в вакуум-камере струйного аппарата скачка давления с лавинообразной конденсацией в последнем газообразной составляющей двухфазного потока. При формировании скачка давления формируется спектр колебаний различной физической природы, в том числе ультразвуковых,электромагнитных и т.д., способствующих схлопыванию новых газовых пузырьков, которые, в свою очередь, схлопываясь, рождают новые колебания, то есть наблюдается лавинообразный процесс схлопывания газовых пузырей,что создает мощное ультразвуковое поле, в ре 003952 4 зультате чего происходит преобразование компонентов исходной жидкостной смеси (расщепление, изомеризация и т.д.). Второй предлагаемый вариант способа предназначен преимущественно для вакуумной перегонки спиртоводяных растворов или бражки. Способ переработки многокомпонентных спиртосодержащих смесей или бражки путем их вакуумной перегонки включает в себя следующие операции: подачу под давлением исходной смеси в герметичную емкость, содержащую инертный газ, с дальнейшим эжектированием его исходной смесью в вакуум-камере струйного аппарата, далее отделение с помощью инертного газа парогазовой легкокипящей компоненты смеси от непрореагировавших компонентов смеси на выходе из вакуум-камеры, и затем транспортирование образовавшейся легкокипящей компоненты смеси через пеногаситель в охлаждаемый конденсатор, и далее накопление сконденсированного готового продукта в емкости-накопителе,где согласно предлагаемому изобретению в вакуум-камере дополнительно создают противодавление, обеспечивающее формирование скачка давления с образованием лавинообразной конденсации газов, после чего образовавшуюся парогазовую легкокипящую компоненту смеси отделяют от непрореагировавших компонентов смеси и подвергают конденсации известным способом, а непрореагировавшие компоненты смеси через сливную магистраль возвращают в вакуум-камеру по замкнутому контуру для повторного цикла разделения. Решение поставленной задачи согласно третьему объекту предлагаемой группы изобретений обеспечивается тем, что установка для переработки многокомпонентных жидкостных смесей включает подающий насос, напорную и сливную магистрали, контролирующие приборы и вакуум-создающее устройство, включающее горизонтальную вакуум-камеру, при этом согласно изобретению вакуум-создающее устройство выполнено в виде подключенного к напорной магистрали жидкостно-газоструйного аппарата, сопло которого вмонтировано в переднюю торцевую стенку вакуум-камеры, длина которой по отношению к диаметру ее полости равнаL=(7-10)D,где L - длина вакуум-камеры,D - диаметр полости вакуум-камеры; кроме того, установка дополнительно содержит регулятор противодавления, выполненный с возможностью обеспечения совместно с жидкостно-газоструйным аппаратом условий формирования скачка давления в вакуум-камере и подключенный при помощи трубопровода к задней торцевой стенке вакуум-камеры, а также 5 мановакуумметр, сообщенный с полостью вакуум-камеры в ее передней части. Кроме того, в напорную магистраль между подающим насосом и вакуум-создающим устройством могут быть подключены расходомер,термометр и манометр. В случае применения данной установки для переработки спиртоводяных растворов или бражки она содержит кроме всех перечисленных конструктивных признаков, дополнительные признаки, а именно последовательно сообщенные между собой пеногаситель, охлаждаемый конденсатор и емкость-накопитель, которая при помощи трубопровода с подключенным к нему компрессором сообщена с напорной магистралью вакуум-камеры, сообщенной, в свою очередь, с пеногасителем, и образует с последними замкнутый контур, при этом сливная магистраль при помощи трубопровода возврата непрореагировавшей газожидкостной смеси сообщена с емкостью для исходной жидкости,которая при помощи трубопровода подачи исходной жидкости сообщена с подающим насосом и образует с вакуум-камерой второй замкнутый контур. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - принципиальная схема установки I для осуществления первого варианта способа для переработки нефтепродуктов; фиг 2 - принципиальная схема установки II для осуществления второго варианта способа для переработки и разделения спиртоводяных растворов или бражки. Установка вакуумной перегонки углеводородсодержащей смеси I (см. фиг. 1) содержит горизонтальную вакуум-камеру 1, подающий насос 2, напорную и сливную магистрали 3 и 4 соответственно, жидкостно-газоструйный аппарат 5, включающий горизонтальную вакуумкамеру 1 и сопло 6, вмонтированное в переднюю торцевую стенку 7 вакуум-камеры 1, и регулятор противодавления 8, который при помощи трубопровода 9 подключен к задней торцевой стенке 10 вакуум-камеры 1. Мановакуумметр 11 сообщен с полостью вакуум-камеры 1 в еe передней части. Длина L вакуум-камеры 1 превышает диаметр D ее полости в 7-10 раз. Контролирующие приборы установки расходомер 12, термометр 13 и манометр 14 целесообразно подключить в напорную магистраль 3 между подающим насосом 2 и струйным аппаратом 5. Перед подающим насосом 2 установлен фильтр 15, а напорная и сливная магистрали имеют задвижки 16, 17, 18. В трубопровод 9 между регулятором противодавления 8 и задней торцевой стенкой 10 вакуум-камеры 1 подключен манометр 19. Работа установки I осуществляется следующим образом. 6 Углеводородсодержащая смесь, предназначенная для риформинга, через задвижку 16 и фильтр 15 поступает на насос 2. После насоса давление нефтепродукта поддерживают в пределах 2,0-2,5 МПа. Манометром 14, термометром 13 и расходомером 12 измеряют соответственно давление, температуру и расход исходного бензина на рабочем участке от подающего насоса 2 до горизонтальной вакуум-камеры 1. При пуске установки задвижки 16, 17, 18 находятся в открытом положении. Необходимую величину разрежения в вакуум-камере контролируют мановакуумметром 11, сообщенным с полостью передней части вакуум-камеры. Эта величина определяется давлением насыщения легкокипящей компоненты смеси. Для бензина, например, это давление составляет 0,05-0,06 МПа при температуре 16-20 С. Регулятором противодавления 8 создают максимально возможное противодавление, а именно давление, при котором вакуум по мановакуумметру не изменяется. Это давление, как правило, составляет 0,4-0,5 от величины давления,создаваемого насосом 2. Для формирования скачка давления должно быть соблюдено соотношение где Р 1 - давление до скачка; Р 2 - давление после скачка. Установлено, что такой скачок давления возможен при соотношении площади поперечного сечения сопла на уровне выходной кромки к площади поперечного сечения вакуум-камеры,равном где f - площадь сопла,F - площадь вакуум-камеры. Установка II для переработки преимущественно спиртоводяных растворов (см. фиг. 2) содержит те же позиции 1-19, как и на фиг. 1,однако, в этом случае она дополнительно содержит последовательно сообщенные между собой пеногаситель 20, конденсатор 21,емкость-накопитель 22, которая при помощи трубопровода 23 с подключенным к нему компрессором 24 сообщена с напорной магистралью 3 вакуум-камеры 1, которая при помощи трубопровода 25 сообщена с пеногасителем 20. Конденсатор 21 сообщен с емкостьюнакопителем 22 при помощи трубопровода 26. Конденсатор 21 имеет входное отверстие 27 и выходное отверстие 28 для воды-охладителя. Вакуум-камера 1, пеногаситель 20, конденсатор 21 и емкость-накопитель 22, последовательно сообщенные между собой трубопроводами 25, 26 и 23, образуют совместно между собой замкнутый контур. Емкость 29 при помощи трубопровода возврата газожидкостной смеси 30 сообщена со сливной магистралью 4 и при помощи трубо 7 провода подачи исходной жидкости 31 - с подающим насосом 2. При этом вакуум-камера 1 и емкость 29 при помощи трубопроводов 30 и 31,а также напорной и сливной магистралей 3 и 4 последовательно сообщены между собой и образуют второй замкнутый контур. Работу установки II осуществляют следующим образом. Исходный спиртоводяной раствор (бражку), представляющий собой однофазную жидкую рабочую среду, из емкости 29 подают в вакуум-камеру 1, которую заполняют инертным газом. Вследствие пережатия струи за выходной кромкой сопла 6 создают вакуум, равный давлению насыщения самой легкокипящей фракции исходной смеси при данной температуре. Вследствие непрерывного массообмена по всему сечению вакуум-камеры 1 образуется двухфазный газожидкостный поток. При дальнейшем движении потока по каналу вакуум-камеры 1 скорость потока снижается, а давление возрастает. Регулятором противодавления 8 регулируют давление на выходе из вакуум-камеры 1. Образовавшуюся в каверной зоне вакуумкамеры парогазовую легкокипящую компоненту смеси инертным газом отделяют от пены, содержащей непрореагировавшие компоненты смеси, и транспортируют через пеногаситель 20 в конденсатор 21, откуда сконденсированные пары по трубопроводу 26 поступают в емкостьнакопитель 22, причем указанную транспортировку осуществляют для создания условий для поступления непрореагировавших компонентов из вакуум-камеры 1 в пеногаситель с помощью компрессора 24, который откачивает газ из емкости-накопителя. Газ из емкости-накопителя по трубопроводу 23 и через компрессор 24 поступает на новый цикл разделения, а непрореагировавшие компоненты смеси через сливную магистраль 4 и трубопровод 30 поступают в емкость 29 для повторного цикла переработки. Лучшие варианты осуществления изобретения Предложенная группа изобретений иллюстрируется далее примерами 1 и 2, которыми,естественно, не ограничивается круг реальных технологий, которые могут быть воспроизведены с использованием предлагаемых изобретений. В примере 1 проиллюстрирован способ и установка для переработки нефтепродуктов, в примере 2 - способ и установка для переработки и разделения спиртосодержащих смесей. Пример 1. Исходную многокомпонентную углеводородсодержащую смесь (бензин-сырец, мазут,дизельное топливо и т.д.), представляющую собой однофазную жидкую рабочую среду, подают под давлением в струйный аппарат. При этом при переработке бензина-сырца это давление равно 1-12 МПа; при переработке 8 мазута - 10-12 МПа, при переработке дизельного топлива - 5-6 МПа, при переработке сырой нефти - 4-5 МПа. Вследствие пережатия струи за выходной кромкой сопла 6, выполненного, как правило, в виде диафрагмы (см. фиг. 1), создается вакуум,равный давлению насыщения легкокипящей компоненты исходной смеси при данной температуре. Средняя интегральная величина давления насыщения возникшей легкокипящей компоненты смеси, например переработанного бензина, колеблется в пределах 0,02-0,07 МПа и равна давлению ее насыщения при температуре, равной 4-22 С, за счет чего в зоне отрыва струи образуется газовая фаза. Величина давления насыщения легкокипящей компоненты смеси внутри указанного интервала зависит от температуры процесса,например при температуре среды, равной 4 С,давление равно 0,02 МПа, при температуре 17 С давление равно 0,054 МПа, при температуре 22 С давление равно 0,07 МПа. Жидкость после прохождения сопла 6, поступая в зону пониженного давления, вскипает,что приводит к формированию двухфазного газожидкостного потока с переходом потока за счет этого на сверхзвуковой режим течения. Величину остаточного давления в вакуумкамере контролируют мановакуумметром, находящемся на входе в вакуум-камеру. В результате, образуется эмульсия с газовыми пузырями размером 0,5-7 мкм, образующими, по существу, вторую фазу рабочей среды. Вследствие непрерывного массообмена по всему сечению вакуумкамеры образуется двухфазный газожидкостной поток, имеющий одинаковую концентрацию газовой фазы по всему объему потока. После стабилизации остаточного давления в вакуум-камере, контролируемого мановакуумметром, регулятором 8 создают максимально возможное противодавление, при котором вакуум по мановакуумметру не изменяется. Это давление, как правило, меньше величины давления,создаваемого подающим насосом 2, в 0,4-0,5 раза. Величину противодавления измеряют манометром, находящимся на выходе из вакуумкамеры. При дальнейшем движении потока по каналу вакуум-камеры скорость потока снижается,а давление возрастает. Газообразная составляющая двухфазного потока, в данном случае очищенный углеводород, конденсируется и поступает в емкость-накопитель. Итоговый контроль работы установки осуществляют через показания мановакууметра и манометра. При этом для формирования скачка давления в вакуум-камере целесообразно создать соотношение величин давлений, равное где Р 1 - давление до скачка (показания остаточного давления мановакуумметра); Р 2 - давление после скачка (показания давления манометра). Октановое число автомобильных бензинов, полученных в результате использования изобретения, определяют по моторному и исследовательскому методам на Установке исследования топлива УИТ -65 по ГОСТ-511. В результате использования предлагаемого изобретения октановое число бензина увеличивается в среднем на 2-4 единицы. Эксперимент проводили на газовом бензине и на прямогонном марки А-76. Результаты испытаний приведены далее в табл. 1 и 2. Судя по данным, приведенным в указанных таблицах, октановое число бензина после обработки в среднем увеличивается от 2 до 4 единиц. Таблица 1 Сравнительные показатели октанового числа исходного и конечного прямогонного бензина Т,Q,P1, ОкЧ чист. исx. , ОкЧ чист. С м 3/ч бар прямогонный кг/м 3 по изобр. 17 2,4 10,5 78,4 0,735 80,0 17 2,4 10,5 78,4 0,735 80,0 15 2,4 10,5 78,4 0,734 81,0 17 2,4 10,5 78,4 0,734 81,4 15 2,4 10,5 78,4 0,734 80,6 14 2,4 10,5 78,4 0,735 82,5 14 2,4 10,5 78,4 0,734 82,5 14 2,4 10,5 78,4 0,734 83,5 13 2,4 10,5 78,4 0,734 84,0 Таблица 2 Сравнительные данные октанового числа исходного и конечного газового бензина Т, C Q, м 3/ч ОкЧ чист. газовый ОкЧ , кг/м 3 15,7 0,290 65,7 15,7 0,290 65,7 15,9 2,400 65,7 68,3 0,7151 15,0 1,714 65,7 0,7150 15,4 1,714 65,7 15,4 2,400 65,7 67,3 0,7155 15,4 2,483 65,7 Пример 2. Способ переработки и разделения спиртоводяных растворов с целью повышения процентного содержания спирта осуществляют следующим образом. Исходную многокомпонентную смесь(спиртоводяной раствор, бражка и т. д.), представляющую собой однофазную жидкую рабочую среду, из емкости 29 для исходной жидкости, которую заполняют инертным газом, исключающим возможность воспламенения парогазовой смеси, подают в вакуум-камеру 1 струйного аппарата. Вследствие пережатия 10 струи за выходной кромкой сопла 6 струйного аппарата создают вакуум, равный давлению насыщения самой легкокипящей компоненты исходной смеси при данной температуре. Поток рабочей среды вскипает и образует эмульсию с газовыми пузырьками, образующими вторую фазу рабочей среды. Средняя интегральная величина давления возникающей легкокипящей компоненты смеси колеблется в пределах 0,30,4 МПа и равна давлению ее насыщения при температуре 40-45 С, за счет чего в зоне отрыва струи образуется газовая фаза. Вследствие непрерывного массообмена по всему сечению вакуум-камеры 1 образуется однородный двухфазный газожидкостный поток, имеющий по всему объему потока одинаковую концентрацию обеих фаз, составляющих указанный поток. Далее, регулятором противодавления 8 регулируют давление на выходе из вакуум-камеры 1 с целью достижения величины давления большей, чем давление насыщения легкокипящей компоненты смеси при данной температуре смеси, находящейся в двухфазном состоянии. При дальнейшем движении потока по каналу вакуум-камеры скорость потока снижается,а давление возрастает. Двухфазный поток, образующийся на выходе из вакуум-камеры, представляет собой смесь газа, пара, жидкости и пены, а следовательно, возникает необходимость в отделении последней от образующейся в результате переработки парогазовой легкокипящей компоненты смеси, в данном случае очищенного спирта. Это отделение пены от парогазовой легкокипящей компоненты смеси обеспечивают за счет эффективного дробления разделяемой жидкости в скачках уплотнений, образующихся при торможении двухфазной газопарожидкостной смеси, и последующего охлаждения образующейся при этом парогазовой легкокипящей компоненты смеси. В данном процессе в качестве второй фазы(газовой) для получения двухфазного сверхзвукового потока и одновременного уноса выделяющихся из исходной жидкости паров используют циркулирующий по замкнутому контуру инертный газ, например инертный азот, который из емкости-накопителя по трубопроводу 23 и через компрессор 24 снова поступает на новый цикл разделения. Пары легкокипящей компоненты, образовавшиеся в каверной зоне вакуум-камеры, далее транспортируют в пеногаситель 20 для отделения ее от образующейся на выходе из вакуумкамеры пены. Затем очищенные от пены пары легкокипящей компоненты, например очищенного спирта, по трубопроводу 25 подают в конденсатор 21, в который через входное отверстие 27 подводится и через выходное отверстием 28 отводится хладагент, например вода. Далее очищенный спирт по трубопроводу 26 поступает в емкость-накопитель 22. 11 Непрореагировавшие компоненты смеси через сливную магистраль 4 и трубопровод 30 поступают в емкость 29 для повторного цикла переработки. Промышленная применимость Изобретения промышленно применимы,так как предусматривают использование стандартного серийно выпускаемого промышленного оборудования и стандартных исходных химических веществ или их смесей, получаемых в результате различных технологий в нефтехимических и химических производствах. Конструкция вакуум-создающего устройства и вакуум-камеры, представляющей собой жидкостно-газовый струйный аппарат, описана в источнике [6]. Список литературы 1. Патент RU2080353, МПК С 10G 59/06, 27.05.1997 г. 2. Заявка WO96/05900, МПК В 01D 3/10, С 10 G 7/06, 1996 г. 3. Патент КЦ 2165281, МПК В 01D 3/00,20.04.2001 г. 4. Патент RU2161059, МПК С 10G 7/06,16.07.1999 г. 5. Патент RU2166528, МПК С 10G 7/06,29.06.1999 г. 6. Соколов Е.Я., Зингер Н.М. Струйные аппараты. М., Энергоатомиздат, 1989, 3-е издание переработанное, 352 с., глава Пароводяные инжекторы, с. 278-308. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ переработки многокомпонентных жидкостных смесей путем их вакуумной перегонки, включающий подачу под давлением углеводородсодержащей жидкостной смеси в сопло жидкостно-газоструйного аппарата с дальнейшим истечением ее в вакуум-камеру,отличающийся тем, что исходную жидкостную смесь подают в сопло струйного аппарата под давлением, равным 1-12 МПа, а в вакуум-камере за счет вскипания части жидкостной смеси формируют двухфазный сверхзвуковой поток,после чего создают противодавление, обеспечивающее формирование в вакуум-камере струйного аппарата скачка давления с лавинообразной конденсацией газообразной составляющей двухфазного потока. 2. Способ переработки многокомпонентных жидкостных смесей путем их вакуумной перегонки, преимущественно спиртоводяных растворов или бражки, включающий подачу под давлением исходной смеси в герметичную емкость, содержащую инертный газ, с дальнейшим эжектированием его исходной смесью в вакуумкамере жидкостно-газоструйного аппарата, затем отделение с помощью инертного газа парогазовой легкокипящей компоненты смеси от непрореагировавших компонентов смеси,транспортирование образовавшейся парогазо 003952 12 вой легкокипящей компоненты смеси через пеногаситель в конденсатор и затем - сконденсированного готового продукта - в емкостьнакопитель, отличающийся тем, что в вакуумкамере дополнительно создают противодавление, обеспечивающее формирование скачка давления, после чего образовавшуюся парогазовую легкокипящую компоненту смеси отделяют от непрореагировавших компонентов смеси и подвергают конденсации известным способом, а непрореагировавшие компоненты смеси через сливную магистраль возвращают в вакуумкамеру по замкнутому контуру для повторного цикла разделения. 3. Установка для переработки многокомпонентных жидкостных смесей путем их вакуумной перегонки, включающая подающий насос, напорную и сливную магистрали, контролирующие приборы и вакуум-создающее устройство, включающее горизонтальную вакуумкамеру, отличающаяся тем, что вакуумсоздающее устройство выполнено в виде подключенного к напорной магистрали жидкостногазоструйного аппарата, сопло которого вмонтировано в переднюю торцевую стенку вакуумкамеры, длина которой по отношению к диаметру ее полости равнаL=(7-10)D,где L - длина вакуум-камеры,D - диаметр полости вакуум-камеры,и установка дополнительно содержит регулятор противодавления, выполненный с возможностью обеспечения совместно с жидкостногазоструйным аппаратом условий формирования скачка давления в вакуум-камере и подключенный при помощи трубопровода к задней торцевой стенке вакуум-камеры, а также мановакуумметр, сообщенный с полостью вакуумкамеры в ее передней части. 4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что в напорную магистраль между подающим насосом и струйным аппаратом дополнительно подключены расходомер, термометр и манометр. 5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит последовательно сообщенные между собой пеногаситель, охлаждаемый конденсатор и емкость-накопитель, которая при помощи трубопровода с подключенным к нему компрессором сообщена с напорной магистралью вакуум-камеры, сообщенной, в свою очередь, с пеногасителем, и образует с последними замкнутый контур, при этом сливная магистраль при помощи трубопровода возврата непрореагировавшей газожидкостной смеси сообщена с емкостью для исходной жидкости, которая при помощи трубопровода подачи исходной жидкости сообщена с подающим насосом и образует с вакуум-камерой второй замкнутый контур.
МПК / Метки
Метки: жидкостных, варианты, осуществления, многокомпонентных, смесей, способ, переработки, установка
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/8-3952-sposob-pererabotki-mnogokomponentnyh-zhidkostnyh-smesejj-varianty-i-ustanovka-dlya-ih-osushhestvleniya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ переработки многокомпонентных жидкостных смесей (варианты) и установка для их осуществления</a>
Следующий патент: Способ генерации лазерного излучения на вынужденном комбинационном рассеянии
Случайный патент: Селективные модуляторы андрогенового рецептора и способы их применения