Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ ЛИНИИ СИНТЕЗА МТБЭ С УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ

Ромашкина В.В. 1 Лапшина С.В. 1
1 Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградского государственного технического университета
1. Группа компаний “Эктос”. 2006-2012.
2. Технологический регламент ОАО «ЭКТОС-Волга».
3. Патент RU №2097094, B01D3/20 – барботажные колпачки; стаканы для прохода паров; сливные трубы для жидкости, Слободяник И.П., Колпачковая тарелка.
4. Патент РФ № 2135251, B01D3/18, B01D3/30, Калимуллин М.М., Набережнев В.В., Чекменев В.Г., Миннуллин М.Н., Ганцев В.А., Клапанная тарелка, опубликован 27.08.1999.
5. Патент №2004135058/15, Вихман А.Г. (Ru), Щелкунов В.А. (Ru), Ксенофонтов К.Е. (Ru), Прямоточная клапанно-ситчатая тарелка для массообменных аппаратов, опубликован 20.05.2006.

Метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ) – эффективный нетоксичный высокооктановый компонент автомобильного бензина. Вовлечение нетоксичных оксигенатов в качестве высокооктановых компонентов моторных топлив позволяет получать высокооктановый бензин без вовлечения ароматических углеводородов.

Введение МТБЭ в бензин существенно повышает детонационную стойкость бензинов, а также улучшает экономические и мощностные характеристики двигателей, снижает количество вредных выбросов.

В мире признано и доказано, что МТБЭ является наиболее эффективной высокооктановой добавкой (суммарно по всем показателям). В настоящее время в нашей стране МТБЭ занял одно из ведущих позиций среди других высокооктановых компонентов, вытеснивших тетраэтилсвинец (ТЭС).

Качество выпускаемой на ОАО «ЭКТОС-Волга» продукции соответствует марке А (наивысшее качество) согласно требованиям ТУ, что подтверждается отсутствием претензий от потребителей на протяжении более 10 лет.

ППФ: пропан-пропиленовая фракция получается путем конденсации побочного продукта абгаза производства изобутан-изобутиленовой фракции.

Фракция пропан-пропиленовая (ТУ 0272-024-00151638-99) является малоопасным легковоспламеняющимся газом со специфическим характерным запахом и содержанием пропилена 25-65% в зависимости от марки. Пропан-пропиленовая фракция востребована на рынке и направляется потребителю для дальнейшего использования [1].

В работе особое внимание уделено процессу ректификации МТБЭ, как основному при линии синтеза МТБЭ. Ректификация производится в тарельчатой колонне, под давлением 0,88 МПа, температурой 2000С.

Основной проблемой синтеза МТБЭ является наличие агрессивной пожароопасной и взрывоопасной среды в аппарате, работающем при высокой температуре и давлении [2].

На предприятии ОАО «ЭКТОС-Волга» используется ректификационная колонна с колпачковыми тарелками.

Однако проводя изучение современного состояния проблемы, мы выяснили, что используемые на предприятии контактные устройства имеют ряд недостатков: недостаточно высокая эффективность массообмена по Мерфри вследствие недостаточно тесного контакта газа (пара) и жидкости и значительного обратного перемешивания жидкости на тарелке, так как перфорации для прохода газа (пара) в барботажный слой жидкости на тарелке выполнены только в боковых стенках колпачка и имеют большие линейные размеры для обеспечения необходимого сечения для прохода газа (пара), составляющего в среднем около 10% от полного поперечного сечения колонны, в результате не обеспечивается высокая степень диспергирования газа (пара) в жидкости, кроме того часть жидкости, расположенная в периферийной части плиты тарелки у стенок колонны не взаимодействует с газом (паром), так как не подвергается барботажу [3].

Кроме того, используемые колпачки являются элементами с малым сроком службы и требуют замены при каждом текущем ремонте, в связи с этим значительные затраты средств предприятии направлены на установку «запасных» тарелок и изготовление колпачков, да и сама конструкции контактного устройства ограничивает скорость газового потока. Да и как показывает мировая практика в последнее время клапанные тарелки занимают лидирующее место по использования.

В результате проведенного мною патентного обзора установила, что клапанные тарелки обеспечивают повышение эффективности контакта фаз при повышенных паровых нагрузках за счет повышения степени гидравлической компенсации прямоточной составляющей скорости парового потока и увеличения времени контакта фаз на тарелке. Клапанная тарелка включает основание с отверстиями и установленными в них пластинчатыми клапанами, ширина крышки которых сужается в направлении к сливной перегородке. Задняя часть крышки клапана со стороны приемного кармана выполнена прямоугольной формы. Поток пара, выходящего в зоне прямоугольной части клапана, направлен перпендикулярно общему направлению движения жидкости на тарелке и способствует дополнительной гидравлической компенсации прямоточной составляющей скорости потока паров, выходящих в зоне сужающейся части крышки клапана. Это обеспечивает увеличение времени контакта фаз, повышение эффективности[4].

Из выше сказанного предлагаю использовать разработку изобретения прямоточной клапанно-ситчатой тарелки для массообменных аппаратов, обеспечивающей увеличение поверхности контакта взаимодействующих фаз и повышение эффективности массопередачи за счет повышения степени турбулизации потоков и повышения запаса жидкости [5] при производстве МТБЭ на ОАО «ЭКТОС-Волга».


Библиографическая ссылка

Ромашкина В.В., Лапшина С.В. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЫ ЛИНИИ СИНТЕЗА МТБЭ С УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕМ КОНТАКТНЫХ УСТРОЙСТВ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 3-4. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14215 (дата обращения: 07.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074