Апаратурно-технологічна розробка сумісного виробництва етилбензолу і кумолу на базі етилен-пропіленових фракцій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Український державний

хіміко-технологічний університет

Апаратурно-технологічна розробка сумісного виробництва етилбензолу і кумолу на базі етилен-пропіленових фракцій

Автореферат

дисертації на здобуття наукового

ступеня доктора технічних наук

ЮШКО Віталій Ларионович

Спеціальність 05.05.13 - Машини та апарати

хімічних виробництв

Дніпропетровськ - 1999

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Українському державному хіміко-технологічному університеті.

НАУКОВИЙ КОНСУЛЬТАНТ:

Доктор технічних наук, доцент, завідувач кафедрою хімічної та екологічної техніки Українського державного хіміко-технологічного університету ЄРМАКОВ ПЕТРО ПЕТРОВИЧ

ОФІЦІЙНІ ОПОНЕНТИ:

Доктор технічних наук, професор кафедри прикладної газодинаміки і тепломасообміну Дніпропетровського державного університету КОВАЛЬ ВОЛОДИМИР ПАВЛОВИЧ

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедрою технології й автоматизації хімічних процесів Дніпродзержинського державного технологічного університету ВОЛОШИН МИКОЛА ДМИТРОВИЧ

Доктор технічних наук, професор кафедри хімічної техніки і промислової екології Харківського державного політехнічного університету ШАПОРЄВ ВАЛЕРІЙ ПАВЛОВИЧ

ПРОВІДНА ОРГАНІЗАЦІЯ:

Український науково-дослідний інститут нафтопереробної промисловості “МАСМА”, м. Київ

Захист відбудеться “ 10 ” червня 1999 р. о 14-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.078.02 в Українському державному хіміко-технологічному університеті за адресою: 320005, м. Дніпропетровськ, проспект Гагаріна, 8, ауд. 220.

Автореферат розісланий “ 5 ” травня 1999 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради М.П. Сухий

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми

Важливим завданням України на даному історичному етапі є підвищення добробуту народу за рахунок забезпечення гармонійного розвитку економіки, ліквідації диспропорцій у розвитку окремих галузей господарства, упровадження ресурсо- й енергозберігаючих технологій та вирішення екологічних проблем.

Особливо гостро стоїть питання забезпечення всього господарського комплексу України вуглеводневою сировиною, що є джерелом розвитку хімічної промисловості й енергетики; гостро відчувається нестача нафти та природного газу. Така ситуація спонукає до корінного перегляду стратегії використання цих сировинних ресурсів. З урахуванням набутого світового досвіду ця проблема в Україні буде вирішуватись у комплексі різними напрямами. Важливе місце серед цих напрямів займуть такі як: комплексна безвідхідна переробка нафти, природного газу, вугілля та сланців; пошуки шляхів заміни використання нафти та природного газу в промисловості іншою сировиною; зменшення витрат сировини та енергії.

Однією з невідкладних проблем сьогодення для України є розв'язання проблеми використання попутних вуглеводневих газів таких як зворотний коксовий газ коксохімічних підприємств і гази каталітичного крекінгу нафтопереробних виробництв. Ці попутні гази поки що не знаходять у повній мірі свого ефективного використання. А часті викиди зворотного коксового газу на свічки для спалювання призводять до втрат цього цінного газу і погіршують екологічну ситуацію в районі, де розташовані коксохімічні підприємства.

Для прискорення вирішення проблеми ефективного використання указаних попутних газів необхідні нові науково-технічні розробки, повязані з їх використанням як сировини для комплексної переробки в цінні для господарського комплексу продукти.

Наголосимо на тому, що зворотний коксовий газ і гази каталітичного крекінгу нафтових фракцій, як олефін-вміщуючі гази, при організації їх комплексної переробки в аміак, можуть розглядатись як джерела для одержання попутних етилен-пропіленових фракцій. А ці останні можна розглядати як цінну сировину для сумісного виробництва етилбензолу і кумолу методом суміщеного алкілування бензолу в присутності хлориду алюмінію.

Про доцільність використання зворотного коксового газу та газів каталітичного крекінгу для комплексної переробки в аміак, етилбензол та кумол свідчать техніко-економічні обгрунтування, розроблені провідними науково-дослідними і проектними інститутами України та наші наукові праці.

Таким чином, вирішення проблеми використання олефін-вміщуючих попутних вуглеводневих газів повязуюється з їх комплексною переробкою в аміак, етилбензол, кумол та інші продукти. При цьому попутне до аміаку виробництво етилбензолу, кумолу та інших продуктів має сприяти зниженню собівартості аміаку. А це останнє має відкрити широкі перспективи для переробки, перш за все, зворотного коксового газу і газів каталітичного крекінгу нафтових фракцій за ресурсо- й енергозберігаючими технологіями.

У наші часи широкій реалізації сумісного виробництва етилбензолу і кумолу на базі етилен-пропіленових фракцій перешкоджають такі фактори як підвищені витрати сировини й енергії, а також екологічні проблеми. Основними причинами наявності цих перешкоджаючих факторів є присутність в етилен-пропіленових фракціях недопустимої кількості шкідливих домішок та відсутність прийнятної технології й апаратури очистки цих фракцій; недосконалість технології й апаратури суміщеного алкілування бензолу; недосконалість технології й апаратури очистки алкілату від залишків хлориду алюмінію та пов'язане з останнім утворення підвищенної кількості шкідливої стічної води; утрати теплоти екзотермічної реакції алкілування бензолу, обумовлені недосконалістю технологічної схеми.

Таким чином, вирішення поставленої в дисертації задачі зводиться до апаратурно-технологічної розробки двох процесів: процесу очистки етилен-пропіленових фракцій від шкідливих домішок та реакційно-масообмінного процесу суміщеного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями. Результатом виконання поставленої задачі повинна бути розробка науково-технічних основ нової ресурсо- й енергозберігаючої хіміко-технологічної системи сумісного виробництва етилбензолу і кумолу на базі попутних етилен-пропіленових фракцій.

Звязок дисертації з науковими програмами, планами, темами. В основу науково-технічного матеріалу представленої дисертації покладені праці, що виконувались автором у відповідності з планом основних напрямків наукової діяльності кафедри обладнання хімічних заводів (тепер кафедри хімічної та екологічної техніки) Українського державного хіміко-технологічного університету на протязі ряду років. Ці роботи продовжуються і зараз. Науковий напрямок праць узгоджено з Українським державним інститутом азотної промисловості та продуктів органічного синтезу (УкрДІАП), і робота здійснювалась у тісному контакті з цим провідним інститутом.

Науковий напрямок роботи узгоджується з “Пріоритетними напрямами розвитку науки і техніки”, затвердженими постановами Верховної Ради України від 16.10.1992 р. та від 25.02.1994 р., і указами Президента України та постановами Кабінету Міністрів України з питань ресурсо- й енергозбереження в області споживання і переробки вуглеводневої сировини.

Мета дослідження. Розробити нові високоефективні масообмінні і реакційно-масообмінні колонні тарілчасті апарати з широким діапазоном стійкої роботи і можливістю саморегулювання гідродинамічного режиму та створити науковообгрунтовані методи їх розрахунку, конструювання і проектування стосовно до розробки нової ресурсо- й енергозберігаючої хіміко-технологічної системи сумісного виробництва етилбензолу і кумолу методом суміщеного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями з забезпеченням високого рівня екологізації системи.

Задачі дослідження:

Дослідження і розробка фізико-хімічних і технологічних основ процесів та апаратів очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

Дослідження і розробка нової високоефективної масообмінної апаратури на базі тарілок з двома зонами контакту фаз, обладнаних переливними пристроями з сітчастими сепараторами та конічними розподільниками рідини, необхідної для оформлення технологічного процесу очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом при мінусових температурах.

Розробка науковообгрунтованих методів розрахунку та конструювання запропонованої апаратури для оформлення технологічних процесів очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

Розробка й упровадження у виробництво установки для очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибтилфосфатом при мінусових температурах.

Дослідження і розробка реакційних процесів та апаратів промислового газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності хлориду алюмінію.

Розробка науковообгрунтованого методу розрахунку та конструювання реакторної апаратури для оформлення технологічних процесів суміщеного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності хлориду алюмінію.

Розробка промислової установки для суміщеного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності хлориду алюмінію.

Розробка науково-технічних основ нової ресурсо- й енергозберігаючої ХТС сумісного виробництва етилбензолу і кумолу на базі етилен-пропіленових фракцій.

Техніко-економічна оцінка розробленої ХТС.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в розробці нових високоефективних масообмінних і реакційно-масообмінних колонних тарілчастих апаратів з широким діапазоном стійкої роботи і можливістю саморегулювання гідродинамічного режиму та створенні науково-обгрунтованих методів їх розрахунку, конструювання і проектування стосовно до розробки нової ресурсо- й енергозберігаючої хіміко-технологічної системи сумісного виробництва етилбензолу і кумолу методом суміщеного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями з забезпеченням високого рівня екологізації системи.

У порядку розробки фізико-хімічних і технологічних основ нових процесів та апаратів очистки етилен-пропіленових фракцій стосовно до вимог алкілування бензолу в присутності хлориду алюмінію уперше виконано такі дослідження та розробки.

Досліджено взаємодію трибутилфосфату з бензолом у присутності хлориду алюмінію і показано, що цей складний ефір миттєво реагує с бензолом с утворенням бутилбензолів і фосфорної кислоти - продуктів, що не є отрутою для рідинного каталізаторного комплексу хлориду алюмінію.

Досліджено залежності густини, поверхневого натягу та в'язкості трибутилфосфату від температури й одержано математичні формули для їх визначення.

Досліджено розчинність етилену, пропілену, ацетилену, дивінілу та сіркооксиду вуглецю в трибутилфосфаті в області визначених параметрів температури і тиску та одержано відповідні розрахункові формули.

Розроблено методику розрахунку перспективних схем очистки етилен-пропіленових фракцій від шкідливих домішок методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом та виконано на базі цього розрахунку економічну оцінку цих схем з метою визначення оптимальних технологічних параметрів роботи абсорбційно-десорбційних апаратів.

У порядку розробки науково-технічних основ розрахунку й конструювання високоефективних колонних апаратів з тарілками з двома зонами контакту фаз, обладнаних переливними пристроями з сітчастими сепараторами, уперше виконано такі дослідження та розробки.

Досліджено гідродинаміку та масовіддачу тарілки з двома зонами контакту фаз, обладнаної переливними пристроями з сітчастими сепараторами та конічними розподільниками рідини. Одержано математичні залежності для визначення основних гідродинамічних параметрів роботи та коефіцієнтів масовіддачі для барботажної і плівкової зон тарілки з урахуванням впливу характеристики сіток сітчастих сепараторів та фізико-хімічних властивостей рідинної фази.

Досліджено макрокінетику абсорбції ацетилену трибутилфосфатом на ситчастій тарілці при мінусових температурах і доказано застосовність математичних залежностей для розрахунку коефіцієнтів масовіддачі, одержаних на стандартних середовищах, для розрахунку процесу абсорбції шкідливих домішок з етилен-пропіленової фракції при очистці останньої трибутилфосфатом.

Розроблено методику розрахунку абсорбера для очистки етилен-пропіленової фракції методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

Точність розробленої методики розрахунку абсорбційно-десорбційної колонної апаратури перевірена в промислових умовах на розробленій автором дослідно-промисловій установці.

Відповідно з поставленою метою досліджень автор розробив також науково-технічні основи високоефективних прямоточних колонних реакторів для суміщенного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності рідинного каталізаторного комплексу хлориду алюмінію з забезпеченням умов направленого проходження процесів алкілування бензолу олефінами та переалкілування поліалкілбензолів на бензол. У цьому напрямку виконано уперше такі дослідження і розробки.

Експериментально показано, що присутність пропілену в етилені активує процес алкілування бензолу і не спричиняє відчутного підвищення кубових залишків. Це стало основою для обгрунтування доцільності створення реакторів для суміщеного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності рідинного каталізаторного комплексу хлориду алюмінію.

Досліджено гідродинаміку колонного реактора з висхідним прямотоком газорідинного потоку, секціонованого по висоті клапанними тарілками й одержано відповідні математичні залежності для визначення гідродинамічних параметрів роботи реактора.

Розроблено методику розрахунку прямоточного колонного реактора, секціонованого клапанними тарілками, для трифазного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності рідинного каталізаторного комплексу хлориду алюмінію та перевірено точність цієї методики на модельній установці в умовах використання реальних середовищ.

Як результат, уперше розроблено науково-технічні основи нової ресурсо- й енергозберігаючої ХТС сумісного виробництва етилбензолу і кумолу на базі попутних етилен-пропіленових фракцій. Дано структурну характеристику цієї ХТС, виконано якісний аналіз показників екологічності та гнучкості, зроблена економічна оцінка основних показників системи. Показано, що розроблена ХТС має широкі перспективи для впровадження в повному обсязі в Україні.

Теоретична значимість досліджень зводиться до наступного.

Виконано теоретичне й експериментальне обгрунтування доцільності використання трибутифосфату як абсорбенту для очистки етилен-пропіленових фракцій в умовах використання останніх для алкілування бензолу в присутності хлориду алюмінію.

Досліджено закономірності розчинення компонентів етилен-пропіленових фракцій у трибутилфосфаті.

Уперше математично розв'язано задачу системи диференційних рівнянь перетоку рідини через сітчастий сепаратор переливного пристрою барботажної тарілки та одержано рівняння для визначення перепускної здатності переливного пристрою по рідині в залежності від гідродинамічних параметрів роботи тарілки.

Розкрито механізм сепаруючої дії сітчастого сепаратора в умовах сепарації газорідинного шару барботажної зони тарілки при використанні рідин, що не піняться, та зроблені відповідні теоретичні викладки.

Дано наукове пояснення ефекту забезпечення високої перепускної здатності по рідині сітчастого сепаратора в умовах роботи барботажної тарілки.

Пояснено ефект саморегулювання гідродинамічного режиму роботи барботажної тарілки за рахунок переливних пристроїв з сітчастими сепараторами.

Показана можливість масштабного переходу для тарілок, обладнаних рівномірно розподіленими по площі тарілки переливними пристроями з сітчастими сепараторами, шляхом сумування барботажних зон тарілки, еквівалентних одному переливному пристрою.

Дано наукове пояснення високої ефективності масообміну барботажних тарілок з двома зонами контакту фаз з переливними пристроями, обладнаними сітчастими сепараторами.

Розроблено й сформульовано основні положення теорії суміщеного газорідиного алкілування бензолу сумішшю етилену з пропіленом.

Виконано аналіз реакційно-масообмінного процесу в трифазній газорідинній системі в умовах алкілування бензолу олефінами в присутності рідинного каталізаторного комплексу хлориду алюмінію. У результаті показано, що в розглядуваних умовах в основу розрахунку прямоточних колонних реакторів, секціонованих тарілками, може бути взято час перебування рідинної фази у зоні реакції, необхідній для завершення процессу переалкілування поліалкілбензолів на бензол.

Практичне значення одержаних результатів.

Одержано експериментальні дані, що характеризують фізико-хімічні властивості трибутилфосфату, та дані з розчинності компонентів етилен-пропіленових фракцій у трибутилфосфаті, які представляють спеціальний і загальний інтерес і можуть бути використані в довідковій літературі.

Розроблено методики інженерного розрахунку основних процесів та апаратів установок очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

Розроблено конструкцію промислового абсорбера з тарілками з двома зонами контакту фаз, обладнаного переливними пристроями з сітчастими сепараторами, для здійснення процесу абсорбції шкідливих домішок з етилен-пропіленової фракції трибутилфосфатом.

Розроблено й упроваджено у виробництво технологічну установку з очистки попутної етилен-пропіленової фракції методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

Науково-технічні матеріали розробленої технологічної установки очистки попутної етилен-пропіленової фракції використано УкрДІАП при розробці техніко-економічного обґрунтування забезпечення виробництва стирольних пластиків в Україні вітчизняною сировиною.

Розроблено методику інженерного розрахунку реакційно-масообмінної апаратури установки суміщеного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності хлориду алюмінію.

Розроблено конструкцію промислового прямоточного колонного реактора, секціонованого по висоті клапаннними тарілками, для здійснення суміщеного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності хлориду алюмінію.

Розроблено технологічну установку для суміщеного газорідинного алкілування бензолу етилен-пропіленовими фракціями в присутності хлориду алюмінію.

Розроблено науково-технічні основи нової ресурсо- й енергозберігаючої ХТС для сумісного виробництва етилбензолу і кумолу на базі етилен-пропіленових фракцій різного походження.

Створено перспективи для використання попутних вуглеводневих газів таких як зворотний коксовий газ та гази каталітичного крекінгу нафтових фракцій для комплексної переробки в аміак, етилбензол, кумол та інші продукти з вирішенням екологічних проблем.

Особистий внесок здобувача. Усі теоретичні дослідження здійснено автором особисто. Результати досліджень, що виконані в співавторстві, одержано за участю автора на всіх етапах роботи. Автору належать наукові ідеї та формулювання проблеми дослідження, формулювання та розробка теоретичних положень, постановка задачі, інтерпретація результатів та розробка рекомендацій.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на таких конференціях, семінарах, нарадах: на науково-технічній раді Всесоюзного науково-дослідного технологічного інституту з одержання й переробки низькомолекулярних олефінів у 1970 році, м. Баку; на вченій раді Державного інституту азотної промисловості в 1971 році, м. Москва; III Республіканській конференції “Підвищення ефективності й удосконалення процесів та апаратів хімічних виробництв”, 1973 р. м. Львів; на науково-технічному активі Дніпродзержинської філії державного інституту азотної промисловості та продуктів органічного синтезу, 1982р., м. Дніпродзержинськ; на науково-технічній раді азотнотукового виробництва Новоліпецького металургійного комбінату, 1984р., м. Ліпецьк, (Росія); міжнародній конференції з екологізації промислового виробництва Придніпров'я і Причорномор'я, 1995р., м. Дніпропетровськ; всеукраїнській науково-практичній конференції “Відходи та їх використання”, м. Дніпропетровськ, 1995р.; міжнародній науково-практичній конференції “Екологізація виробництва і керування відходами”, м. Дніпропетровськ, 1996р.; на раді з наукового напрямку Дніпродзержинського державного технічного університету, м. Дніпродзержинськ, 1997р.; на раді з наукового напрямку Українського державного хіміко-технологічного університету, м. Дніпропетровськ 1997р.; на науково-технічній раді Українського державного інституту азотної промисловості та продуктів органічного синтезу, м. Дніпродзержинськ, 1997р.; на науково-технічній раді ВО «Дніпроазот», м.Дніпродзержинськ, 1998р.

Публікації. По матеріалах дисертації опубліковано 48 робіт (29 статтей, 7 тез доповідей, отримано 8 авторських свідоцтв і 4 патенти України).

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 9 розділів, висновків та списку використаних літературних джерел. Робота викладена на 317 сторінках і має 24 таблиці, 66 рисунків, 216 літературних джерел. Додатки до дисертації представлено окремим томом (Том 1).

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі охарактеризовано сучасний стан виробництва етилбензолу і кумолу взагалі і, зокрема, в Україні. Розкрито широкі перспективи сумісного виробництва етилбензолу і кумолу на базі попутних етилен-пропіленових фракцій. Визначено науково-технічний рівень цього виробництва та проблеми, що потребують свого розвязання. Обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи і сформульвано мету та завдання наукового дослідження.

У розділі 1 виконано огляд літератури за темою дисертації, визначено основні напрямки досліджень та їх об'єм.

Розділ 2 присвячено дослідженню і розробці фізико-хімічних основ нових процесів та апаратів очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

Досліджено залежність густини, поверхневого натягу та вязкості трибутилфосфату від температури. Одержано відповідні рівняння для їх розрахунків:

(1)

(2)

(3)

де -густина, кг/м³; -поверхневий натяг, Н/м; -в'язкість, Н^.с/м²;

T - температура, К.

Рівняння (1) дійсне в межах температур від 253 до 303К; рівняння (2) - від 233 до 303К; рівняння (3) - від 243 до 303К.

Досліджено розчинність етилену, пропілену, ацетилену, дивінілу та сіркооксиду вуглецю в трибутилфосфаті.

Результати обробки експериментальних даних свідчать про те, що залежність розчинності етилену від температури і тиску підлягає закону Генрі й описується рівнянням:

P₂=K_гN₂ (4)

Залежність розчинності всіх інших компонентів від температури і тиску має більш складний характер і описується рівнянням вигляду:

(5)

де P₂ - рівноважний тиск газу над розчином, бар; К_г - константа Генрі, бар; N₂ - мольна частка газу в розчині; С і D - коефіцієнти; ; A - коефіцієнт, залежний від тиску і температури розчинення; T - температура розчинення, К; R - газова постійна. Одержані при цьому значення величин lgK_г і , коефіцієнтів С і D та диференціальних теплот Q розчинення газів у трибутилфосфаті наведено відповідно в табл. 1, 2, і 3.

Таблиця 1

Значення lgK_г для досліджених систем

Компонент	Температура, К
	313	293	273	253	233	223
Етилен	1,6630	1,5420	1,4120	1,2520	1,0520	0,9930
Пропілен	1,1630	0,9275		0,5675
Ацетилен	0,9012	0,6400	0,3404	-0,0065	-0,4130	-0,6435
Дивініл	0,6140	0,3730	0,0925	-0,0233
Сіркооксид вуглецю	1,0241	0,8283	0,6038	0,3438	0,0391	-0,1285

Таблиця 2

Значення для досліджених систем

Компонент	Температура, К
	313	293	273	253	233	223
Етилен	0	0	0	0	0	0
Пропілен	-0,275	-0,290		-0,329
Ацетилен	-1,258	-1,285	-1,306	-1,335	-1,368	-1,390
Дивініл	-0,183	-0,194	-0,203	-0,213
Сіркооксид вуглецю	-0,196	-0,200	-0,204	-0,208	-0,212	-0,214

Таблиця 3

Значення коефіцієнтів C і D та диференціальних теплот Q розчинення у трибутилфосфаті

Компоненти	C	D	Q, кДж/кмоль
Етилен	3,450	-560,6	10700
Пропілен	3,673	-786,0	15050
Ацетилен	4,731	-1199,4	21400
Дивініл	4,182	-1117,0	23000
Сіркооксид вуглецю	3,895	-899,0	17250

У розділі 3 зроблено оцінку трибутилфосфату як абсорбенту для очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції.

Показано, що трибутилфосфат має значно вищу абсорбційну ємність у порівнянні з відомими абсорбентами такими як диметилформамід, ацетон, метанол та N-метилпіролідон по відношенню до ацетилену, дивінілу та сіркооксиду вуглецю - шкідливих домішок етилен-пропіленових фракцій. При цьому трибутилфосфат має більш високе значення селективності по відношенню до сіркооксиду вуглецю (ключової шкідливої домішки), ніж відомі абсорбенти. Причому, ця селективність зростає зі зниженням температури і підвищенням парціального тиску.

Показано, що трибутилфосфат як абсорбент доцільно застосовувати при температурі не нижче 250 К, бо зі зростанням в'язкості виникають труднощі з транспортуванням абсорбенту й організацією тепло-масообміну.

У цьому ж розділі наводяться дані з дослідження впливу трибутилфосфату на процес алкілування бензолу в при-сутності хлориду алюмінію.

Експериментально показано, що трибутилфосфат у присутності хлориду алюмінію миттєво реагує з бензолом з утворенням бутилбензолу і фосфорної кислоти. Остання підвищує активність каталізаторного комплексу хлориду алюмінію. Тому попадання пари трибутилфосфату в реактор алкілування разом з очищеною етилен-пропіленовою фракцією не викличе відчутного зниження активності каталізаторного комплексу, тим паче, що парціальний тиск пари трибутилфосфату в очищеній етилен-пропіленовій фракції невідчутно малий, бо температура кипіння трибутилфосфату під атмосферним тиском складає +289^оС.

Таким чином, усі одержані дані характеризують трибутилфосфат як найбільш підхожий високоефективний абсорбент для очистки етилен-пропіленових фракцій.

Розділ 4 присвячений розробці технологічних основ нових процесів та апаратів очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

Викладено матеріали, повязані з розробкою алгоритмів розрахунку величини і складу матеріальних потоків двох найбільш перспективних схем очистки етилен-пропіленових фракцій від шкідливих домішок методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

При розробці цих алгоритмів виходили з припущення про досягнення рівноваги по ключовому компоненту на кінцях абсорбера і десорберів. Основні рівняння розробленого алгоритму стосовно до рекомендованої схеми, представленої на рис. 2, наведено нижче.

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

У рівнянні (17) П_і - втрати етилену чи пропілену з абсорбентом.

Зроблено також економічну оцінку обох варіантів схем очистки етилен-пропіленових фракцій. При цьому, в основу економічної оцінки взято витрати на віддуваючий азот та охолодження й перекачку абсорбенту.

У результаті показана можливість очистки етилен-пропіленових фракцій від шкідливих домішок до необхідних норм і, при потребі, можливість окремо виділити етан-етиленову, пропан-пропіленову і бутан-бутіленову фракції.

Показано, що загальні витрати на очистку етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом при мінусових температурах залежать в значній мірі від енерговитрат на охолодження абсорбенту. У результаті собівартість етилен-пропіленових фракцій підвищується на 13-15%, Визначено також економічновиправдані температуру і тиск в абсорбційно-десорбційній апаратурі, необхідні для розрахунку цієї апаратури й упровадження її у виробництво. Показано, що за заданим значенням абсолютного тиску в апаратах (бар), Р₁=4; Р₂=1.2; Р₃=1.3 відповідні їм значення температур (К) повинні бути в межах: Т₁=263…258; Т₂=273…278; Т₃=293.

Розділ 5 присвячено дослідженню ї розробці абсорбційно-десорбційної апаратури для очистки етилен-пропіленових фракцій методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом при мінусових температурах.

Основні вимоги при виборі конструкції абсорбційно-десорбційної апаратури зводяться ло наступного:

Висока компактність і простота конструкції.

Достатня технологічна і конструктивна гнучкість.

Висока ефективність роботи.

Тарілка з двома зонами контакту фаз, обладнана переливними пристроями з сітчастими сепараторами та конічними розподільниками рідини: 1 - ситчасте полотно тарілки; 2 - конусний зливний патрубок; 3 - конусний розподільник рідини; 4 - сітчастий сепаратор; 5 - поріжок

Зважаючи на сформульовані вимоги, для оформлення абсорбційно-десорбційних процесів очистки етилен-пропіленових фракцій вибрано колонні апарати з тарілками з двома зонами контакту фаз, обладнаними переливними пристроями з сітчастими сепараторами та конічними різподільниками рідини.

Оптимізацію основних конструктивних елементів запропонованої конструкції тарілки разом з переливними пристроями з сітчастими сепараторами здійснено з урахуванням літературних та розрахункових даних. Були взяті також до уваги результати попередньо здійснених пошукових досліджень та необхідність забезпечення технологічності виготовлення окремих конструктивних елементів тарілки. Конструктивна схема тарілки показана на рис.3.

При відстані між тарілками H_т=0,3 м були взяті (м): h_к=0,095; d_к=0,030; H_c=0,150; h_п=0,005; t=0,015; d₀=0,0038; h₁=0,015; =0,006; D_c=0.050; d_р=0.048; =120⁰; =13⁰24' і при дослідженні не змінювались.

Виконано теоретичний аналіз гідродинаміки переливних пристроїв з сітчастими сепараторами з метою одержання математичного рівняння з визначення їх перепускної здатності по рідині в залежності від гідродинамічних параметрів роботи тарілки, фізичних властивостей газорідинних систем та характеристики переливних пристроїв. При цьому допускалось, що на сітчастих сепараторах має місце повне відокремлення газової фази від рідини. Схема роботи сітчастого сепаратора, прийнята при його аналізі, показана на рис.4.

Основним рушійним фактором витікання рідини через сітку сепаратора є напір, обумовлений тиском газорідинного шару. Рідина протікає через всю змочену газорідинним шаром поверхню сітки, не блоковану газовими бульками; величина цієї поверхні сітки визначається за формулою:

(19)

де _с - вільний переріз сітки; - вільний переріз сітки, блокований бульками газу.

При високотурбулізованому режимі роботи тарілки і невисоких запасах рідини на тарілці (до 0,06 м) можна припустити з деяким наближенням, що епюра розподілення гідростатичного напору, створюваного тиском газорідинного шару, має форму трикутника, нижня основа якого рівна величині запасу рідини на тарілці h_cm, а висота трикутника рівна висоті газорідинного шару H_n. Таким чином, швидкість витоку по висоті сітчастого сепаратора буде різною. Тому таке витікання можна розглядати як витікання через прямокутний отвір великого розміру з місцевим опором у вигляді сітки. Відповідно з рис.4 площа живого перерізу смужки довжиною D_c і висотою dх на відстані х від площини тарілки виразиться як:

(20)

При сталому русі перетік рідини через виділену елементарну площадку складає:

(21)

Для визначення швидкості рідини Ux використаємо відоме рівняння Д.Бернулі для перерізу 1-1 і 2-2

(22)

де P₁/_L, P₂/_L - напори, обумовлені тиском газу в області розглядуваних перерізів, м;

h_W2 - утрати напору для випадку однофазної течії рідини через сітку, що визначаються за відомою формулою Вейсбаха: ; тут h_cmx- гідростатичний напір, створюваний тиском газорідинного шару на висоті x від площини тарілки, м; - додатковий напір, створюваний потоком газорідинного шару, м.

Як показав аналіз, величиною додаткового напору можна знехтувати. Помилка в розрахунку при цьому не буде перевищувати 3,5%. Ураховуючи також, що P₁=P₂ і значення ₂ у цьому випадку можна прийняти рівним одиниці, після відповідних перетворень розв'яжемо рівняння (22) відносно h_cmx:

(23)

Підставляючи в рівняння (23) вираз для визначення критерію Re, одержимо:

(24)

Після позначення через a i 22_Lg/d_яL через b, рівняння (24) набуде вигляду:

(25)

Розв'язання рівняння (25) відносно U_x з підстановкою в нього h_cmx=h_cm(H_n-x)/H_n дає:

 (26)

Підставивши вираз (26) у рівняння (19) і проінтегрувавши його в границях від h_n до H_n, одержимо рівняння для визначення перепускної здатності по рідині Q сітчастого сепаратора в умовах роботи барботажної тарілки:

(27)

Для рішення рівняння (27) необхідно знати гідродинамічні параметри H_n, h_cm та долю поверхні сітки , блоковану газовими бульками. У результаті обробки великого масиву експериментальних даних, одержаного автором на різних газорідинних системах на сітках, забезпечуючих практично повне відділення газу від рідини (сітка з d_я менше 0,0007 м), визначено величину . Остання виявилась рівною 0,84.

Рівняння (27) може бути розв'язане відносно h_cm. Тоді:

(28)

Рівняння (28) можна розв'язати за методом Ньютона або простою ітерацією після підстановки в нього виразу для визначення H_n.

Виконано експериментальні дослідження залежності висоти газорідинного шару H_п на сітчастій тарілці від гідродинамічної обстановки на тарілці та фізичних властивостей газорідинних систем. У результаті одержано рівняння:

(29)

де h_cm - запас рідини на тарілці, м; Fr=W²_к.пр /(g h_cm) - критерій Фруда; W_к.пр - приведена швидкість газу в колоні, м/с; g - прискорення сил земного тяжіння, м/с²; - в'язкість рідини ,Н с/м²; - поверхневий натяг рідини, Н/м.

Рівняння (29) дійсне в межах від 1,306^.10^-3 до 37,1^.10^-3 Н_*с/м² і від 27,53^.10^-3 до 74,01^.10^-3 Н/м. Тут і далі кореляція дослідних точок з розрахованими за одержаними формулами не виходить за межі (12 20%).

Досліджено верхню границю стійкої роботи тарілки з двома зонами контакту фаз, обладнаної переливними пристроями з сітчастими сепараторами. За параметр, що характеризує верхню границю стійкої роботи тарілки прийнята гранично допустима швидкість газу W_0max в отворах барботажного полотна тарілки. Показано, що при наявності в переливних пристроях сітчастих сепараторів останні істотно впливають на роботу цих пристроїв і тарілки в цілому. Чим краще сепарація газорідинної емульсії на сітці, тим більш освітлена рідина буде попадати в переливні пристрої і тим вищою буде пропускна здатність по рідині переливного пристрою тарілки в цілому, а, таким чином, і вище верхня границя стійкої роботи тарілки. Результати досліджень, наведених на рис.5, свідчать про те, що величина еквівалентного діаметра d_я чарунок сітчастих сепараторів переливних пристроїв істотно впливає на верхню границю роботи тарілки. Оптимальна область значень d_я сітки сепаратора в умовах барботажної тарілки знаходиться в межах від 0,0002 до 0,0004 м.

Варто думати, що при d_я сіток в межах до 0,0004 м має місце практично повне відокремлення газу від рідини.

Дані досліджень, що наведені на рис. 6, свідчать про те, що верхня границя стійкої роботи тарілки з сітчастими сепараторами в дослідженій області мало залежить від живого перерізу _с сіток сітчастих сепараторів. Про це говорить близькість розташування кривих 1,2,3,4 на рис.6 при значній різниці параметра _с, що змінювався в межах від 26 до 53%. Таке явище можна пояснити тим, що зменшення _с автоматично призводить до росту висоти газорідинного шару H_n і запасу рідини h_cm на тарілці до моменту забезпечення необхідної площі зливу, починаючи з якої робота тарілки стабілізується. Саморегулювання в широкому діапазоні витрат рідини через переливні пристрої характерна особливість тарілок з переливними пристроями з сітчастими сепараторами. Ця особливість тарілки запропонованої конструкції гарантує їй надійну роботу в умовах часткового

блокування чарунок сітчастих сепараторів як за рахунок газових бульок, так і за рахунок емульсійних і дисперсних зависів. Верхня границя стійкої роботи такої тарілки на 40 - 50% вища, ніж в аналогічних тарілках без сітчастих сепараторів, про що свідчать дані графіків, наведених на рис.6. Це дозволяє в запропонованій тарілці зменшити частку її площі, зайняту під переливні пристрої до 57% і забезпечує максимальну щільність зрощення тарілки на рівні 60 - 75 м³ /(м²_* г).

Експериментальним шляхом одержано рівняння (30) для визначення величини запасу рідини h_cm на тарілці з сітчастими сепараторами:

(30)

де W_к.пр - приведена швидкість газу у вільному перерізі колони, м/с; - інтенсивність зрощення переливних пристроїв тарілки, м³/(м г); - навантаження тарілки по рідині, м³/ г; D_c - діаметр сітчастого сепаратора, м; _с - вільний переріз сітки сітчастого сепаратора; n - число переливних пристроїв; h_n - висота монтажного поріжка, м; d_я - еквівалентний діаметр чарунок сітки сітчастого сепаратора, м; _L, _L - відповідно динамічна в'язкість (Н^.с/м²) та поверхневий натяг (Н/м) абсорбенту; _a, _a - відповідно динамічна в'язкість та поверхневий натяг води.

Рівняння (30) дійсне в межах: i=518 м³/(м^.г); h_n=0,0050,010м; d_я=0,000370,00159 м; _L=0,0270,074 Н/м; _L=0,00080,037 Н^.c/м².

Розроблено методику розрахунку верхньої границі стійкої роботи тарілки, обладнаної переливними пристроями з сітчастими сепараторами і конічними розподільниками рідини (рис.3). При цьому були використані такі вихідні умови: (31) де h_к - висота конусного патрубка, м; h_n - висота поріжка, м; h_c - втрати напору газу на подолання опору сухої тарілки, м; h - втрати напору газу на здолання сил поверхневого натягу, м; h_l - втрати напору рідини в переливнім патрубку за рахунок сил тертя, м; h - гідростатичний напір, забезпечуючий визначені витрати рідини через переливний патрубок, м; h_cm - запас рідини на тарілці, м.

При відстані між тарілками 0,3 м h_к і h_n рекомендується брати відповідно 0,095 і 0,005 м. Проте треба зауважити, що зі збільшенням відстані між тарілками, пов'язанім, наприклад, зі збільшенням діаметра колони, величини параметрів h_к і h_n можуть дещо зростати. А це останнє викличе ріст верхньої границі стійкої роботи тарілки. Параметри h_c і h визначаються за описаними в літературі рівняннями. Параметри h_l і h розраховуються з урахуванням конструктивних особливостей запропонованої тарілки. Для визначення параметра h_cm пропонуються одержані рівняння (28) або (30). Дотримуючись прийнятого порядку запису параметрів у рівнянні (31), кінцевий вигляд цього рівняння буде:

(32)

де h_к,h_n, d₀, d_к - конструктивні параметри тарілки та переливних пристроїв з сітчастими сепараторами, що представлені на рис.4; n - число переливних пристроїв; Q_т - навантаження тарілки по рідині, м³/с; _L і _G - питома вага рідини і газу, Н/ м³; _L - поверхневий натяг рідини, Н/ м; - коефіцієнт опору потоку газу через отвори полотна тарілки, рівний 1,8 - 1,9; - коефіцієнт гідравлічного тертя; - коефіцієнт витрати рідини через конічний патрубок при куту , рівному 13⁰24'; =3,14; g - прискорення сил земного тяжіння, рівне 9,8 м/с²; h_cm визначається за рівнянням (30).

Через те, що W_0max входить і у вираз для визначення h_cm, то рішення рівняння (32) відносно W_0max можливе ітераційним методом. Для порівняння на рис.8 показані результати розрахунку верхньої границі стійкої роботи тарілки за рівняннями (32) і (30) та дослідні дані, одержані на тарілці діаметром 0,525 м на системі вода повітря. Як видно з даних рис.7, розрахункові значення W_0max, одержані за рівнянням (32), лежать дещо нижче дослідних значень. Це можна пояснити тим, що дослідні значення W_0max відповідають моменту захлинання, а розрахункові - максимально можливому значенню стійкої роботи тарілки. Графічні дані, наведені на рис. 7, підтверджують придатність рівняння (32) для визначення верхньої границі стійкої роботи тарілки, обладнаної переливними пристроями з сітчастими сепараторами. Розроблено також методику розрахунку загального гідравлічного опору тарілки з двома зонами контакту фаз, обладнаної переливними пристроями з сітчастими сепараторами і конічними розподільниками рідини. Вихідні умови розробки цієї методики зводяться до наступного:

Р_заг=Р_с+Р+Р_cm+Р_{п л}, Па (33)

де Р_заг - загальний гідравлічний опір тарілки; Р_с - опір сухої тарілки, Па; Р - опір тарілки, обумовлений силами поверхневого натягу, Па; Р_cm - опір газорідинного шару на тарілці, Па; Р_пл - опір плівкової зони тарілки, Па. Параметри Р_с і Р визначаються за описаними в літературі рівняннями. Параметр Р_cm визначається як Р_cm=h_{сm L} з використанням значення h_сm, розрахованого за рівнянням (30) або (28), а Р_пл визначається за одержаною нами формулою як:

(34)

З урахуванням сказаного, кінцевий вигляд рівняння (33) буде:

(35)

Рівняння (35) дозволяє з високою точністю розрахувати Р_заг. Гарантом цієї точності є висока точність визначення Р_cm та Р_пл.

Далі у цьому розділі наведено результати дослідження масовіддачі на тарілці з двома зонами контакту фаз, обладнаної переливними пристроями з сітчастими сепараторами і конічними розподільниками рідини.

Аналіз одержаних експериментальних даних показує, що на величину коефіцієнта масовіддачі в газовій фазі барботажної зони тарілки впливають приведена швидкість газу W_к.пр. і щільність зрощення L. Зі збільшенням цих параметрів у дослідженій області незмінно зростає. При цьому величина коефіцієнта масовіддачі всього контактного ступеня (тарілки) при різних W_к.пр. приблизно рівна сумі коефіцієнтів масовіддачі барботажної і плівкової зон. При цьому величина складає 25 - 27% від .

Як свідчать експериментальні дослідження, запропонована тарілка має високу ефективність в газовій фазі. Так, ефективність барботажної зони тарілки досягає 82 - 85%, плівкової зони досягає 40 - 50%, а загальна ефективність - 90 - 95%. , та у дослідженій області параметрів мало залежать від швидкості газу в колоні W_к.пр., тобто ефективність тарілки по газовій фазі є стабільною в широкому діапазоні W_к.пр..

При обробці експериментальних даних з метою одержання рівнянь для визначення були взяті до уваги роботи відомих вчених Г.П.Соломахи, О.С.Чехова. У результаті були одержані рівняння для барботажної зони тарілки:

=7,69 (36)

і для барботажної та плівкової зон:

=7,13 (37)

За даними Г.П. Соломахи рівняння типу (36) і (37) можна представити в критеріальній формі. При цьому, зважаючи на підвищену в'язкість трибутилфосфату як абсорбенту, доцільно ввести поправку відповідно з рекомендаціями Г.П. Соломахи. Кінцевий вигляд одержаних рівнянь в критеріальній формі буде:

для барботажної зони тарілки:

(38)

і для барботажної та плівкової зон:

(39)

де і - критерії Нусельда, рівні відповідно і ; We критерій Вебера, рівний ; - критерій Прантля, рівний ; і - в'язкість відповідно абсорбенту і води, Н^.с/м²; - критерій Рейнольдса, рівний W_к.пр.* h_cm/_G.

Оцінка кінетики масообміну в газовій фазі досліджуваної тарілки показала, що при аналогічних умовах, значення для цієї тарілки на 20-30% вищі, ніж для звичайних сітчастих, і близькі до таких тарілок з двома зонами контакту фаз без сітчастих сепараторів.

Дослідження масовіддачі в рідинній фазі барботажної зони запропонованої тарілки показало, що коефіцієнт масовіддачі для цієї зони в межах W_к.пр. від 0,3 до 1,0 м/с мало залежить від величини W_к.пр і зростає зі зростанням щільності зрошення тарілки L. Це дало можливість при обробці експериментальних даних використати степінну функцію залежності від h_cm і газонаповнення ,що не суперечить літературним даним. У результаті одержано рівняння вигляду:

 (40)

тут - поправочний коефіцієнт Герстера, враховуючий вплив на в'язкості рідини і дифузії газу в рідині: .

Оцінка кінетики масообміну в рідинній фазі барботажної зони досліджуваної тарілки була виконана в порівнянні значень даної тарілки з ситчастою тарілкою з закритим переливом. Показано, що при аналогічних умовах значення для барботажної зони досліджуваної тарілки не на багато поступаються для звичайних сітчастих тарілок з перехресною течією рідини.

При узагальнені експериментальних даних з дослідження кінетики масообміну в рідинній фазі плівкової зони тарілки одержано рівняння:

(41)

Як показує аналіз експериментальних даних, значення складають 14 15% від значень .

У результаті здійснених досліджень показано, що запропонована тарілка має високу ефективність в широкому діапазоні змін навантажень по газу й рідині і не поступається аналогічним тарілкам без сітчастих сепараторів і тарілкам з закритими переливними пристроями.

У цьому розділі також представлені дані з експериментального дослідження макрокінетики абсорбції ацетилену на сітчастій тарілці при мінусових температурах. Спеціально розроблена оригінальна конструкція експериментальної установки та умови здійснення експериментів представлені в дисертації.

На рис.8 (а, б) систематизовані у вигляді графіків результати дослідження залежності коефіцієнтів масопередачі K_Gf від концентрації ацетилену в газі на вході на тарілку y_вх при різних значеннях W_к.пр. і h_cm. Із даних рис.8 випливає, що K_Gf мало залежить від y_вх та W_к.пр. і в більшій мірі залежить від h_cm. Дослідні і розрахункові значення K_Gf добре корелюються. Розкид точок є близьким до 20%.

Таким чином, виходячи з одержаних даних з абсорбції ацетилену трибутилфосфатом, можна зробити висновок про те, що рівняння, одержані в стандартних умовах для розрахунку масопередачі на тарілках з двома зонами контакту фаз, обладнаних переливними пристроями з сітчастими сепараторами, можуть бути використані для розрахунку абсорбційно-десорбційної апаратури процесу очистки етилен-пропіленових фракцій від шкідливих домішок шляхом абсорбції їх трибутилфосфатом при мінусових температурах.

Представлені також вихідні дані та основні положення розробленої методики розрахунку абсорбера для очистки етилен-пропіленової фракції методом фізичної абсорбції трибутилфосфатом.

При розробці методики розрахунку абсорбера прийнято його протиточну схему зі ступінчастим контактом. При цьому були взяті до уваги такі умови: 1) абсорбція є багатокомпонентною; 2) як ключовий компонент вибрана найбільш важкорозчинювана шкідлива домішка, якою є сіркооксид вуглецю; 3) абсорбент - нелетка рідина. Основні положення такої методики в загальному вигляді охарактеризовані у відомій монографії В.М.Рамма.

Основним завданням при розробці методики розрахунку розглядуваного абсорбера є конкретизація її з використанням одержаних нами даних, що стосуються фізичних властивостей трибутилфосфату, розчинності газових компонентів етилен-пропіленової фракції в трибутилфосфаті, а також даних з гідродинаміки та масопередачі контактних тарілок з двома зонами контакту фаз, обладнаних переливними пристроями з сітчастими сепараторами. Зокрема на стадії розрахунку концентрації j-го компонента на к-ій тарілці абсорбера були використані рівняння з визначення розчинності компонентів етилен-пропіленової фракції в трибутилфосфаті, одержані для чистих компонентів. Тобто, ці формули ураховують вплив на розчинність тільки концентрації одного j-го компонента. У даному випадку це допустимо, бо парціальний тиск компонентів у газовій фазі порівняно невисокий. Це спонукало у формулі для визначення ефективності тарілки E_jk використати коефіцієнт . Були також уточнені формули для визначення прогіночних коефіцієнтів U_jk, V_jk та W_jk у рівнянні для розрахунку j - го компонента на к-тій тарілці, що має вигляд:

(42)

Уточнені формули для визначення указаних прогіночних коефіцієнтів наводяться нижче.

(43)

(44)

(45)

(46)

У рівняння (42) - (46) входять: X_jk - мольна концентрація j-го компонента в абсорбенті на k-тій тарілці, віднесена до чистого абсорбенту; E_jk - ефективність k-тої тарілки; m_jk - константа фазової рівноваги j-го компонента в умовах k-тої тарілки, бар; , тут - рівноважна концентрація j-го компонента в газовій фазі в умовах k-тої тарілки, N_2jk - рівноважна концентрація j-го компонента в рідинній фазі в умовах k-тої тарілки; , тут L_N - витрати абсорбенту на вході в абсорбер, кмоль/г; L_jk - витрати абсорбенту по j-ому компоненту на k-тій тарілці, кмоль/г; l=L_N/G₁, тут G₁ - витрати газу на вході в абсорбер, кмоль/г; g_k=G₁/G_k, тут G_k - витрати газу на k-тій тарілці, кмоль/г.

Результати розрахунку абсорбера для очистки етилен-пропіленової фракції з використанням розробленої методики показують, що достатньо 16 тарілок, щоб очистити цю фракцію за заданих умов до допустимої залишкової концентрації сіркооксиду вуглецю - ключової шкідливої домішки.

Точність розробленої методики розрахунку абсорбера стосовно очистки етилен-пропіленової фракції перевірена в промислових умовах і одержані позитивні результати.

Розроблено оригінальну конструкцію колонного тарілчастого абсорбера для очистки етилен-пропіленової фракції трибутилфосфатом. Для його розробки використані тарілки з двома зонами контакту фаз, обладнані переливними пристроями з сітчастими сепараторами і конічними розподільниками рідини. Абсорбер за своїми характеристиками відповідає всім вимогам очистки етилен-пропіленової фракції. Він володіє високою гнучкістю, ефективний у роботі, максимально компактний, забезпечує необхідне енергозбереження та необхідну сепарацію очищеного газу від крапель і туману трибутилфосфату. Основи розробки конструкції абсорбера захищені патентом України. Конструктивна схема абсорбера представлена в дисертації.

...