Реферат: Определение оптимальных рабочих параметров процесса экстрактивной ректификации смеси ацетон-хлороформ в сложной колонне с боковой секцией
Федеральноеагентство по образованию
МОСКОВСКАЯГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ИМ. М.В.ЛОМОНОСОВА
КафедраХимии и технологии основного органического синтеза
Аттестационнаяработа по теме:
«Определениеоптимальных рабочих параметров процесса экстрактивной ректификации смесиацетон-хлороформ в сложной колонне с боковой секцией»
на соисканиестепени бакалавра по направлению 550800 «Химическая технология и биотехнология»
Зам. зав. кафедрой,д.т.н., проф.
Тимошенко А.В.
Научный руководитель
к.т.н., асс.
Анохина Е.А.
Соискатель
Маханькова А.С.
Москва 2006 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Литературный обзор
1.1. Сущность процесса ректификации 1.2. Методы разделения азеотропных смесей 1.2.1. Разделение азеотропных смесей в комплексе колонн, работающих под разными давлением 1.2.2. Методы ректификации азеотропных смесей с использованием разделяющих агентов 1.3. Применение сложных колонн для разделения зеотропных и азеотропных смесей 1.4. Методы расчета парожидкостного равновесия в многокомпонентных системах 1.4.1. Уравнения состояния 1.4.2. Модели локальных составов 1.4.3. Групповые модели 1.5. Некоторые свойства, токсическое действие, получение и применение компонентов2. Постановка задачи исследования
3. Расчетно-экспериментальная часть
3.1. Критерий оптимизации 3.2. Описание технологической схемы процесса 3.3. Моделирование фазового равновесия в системе ацетон – хлороформ – ДМФА 3.4. Расчет оптимальных рабочих параметров4. Выводы
5. Список использованной литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Ацетон ихлороформ входят в состав смеси растворителей, применяемых в производстве термостабилизаторастабилина-9. Для их регенерациив [1] было предложено использовать экстрактивную ректификацию (ЭР) с тяжелокипящим разделяющимагентом диметилформамидом (ДМФА). Этот процесс осуществляется в комплексе, состоящем из двух колонн, — колонны экстрактивной ректификации иколонны регенерации экстрактивногоагента. При этом практически чистый ацетон выделяется в дистиллятеэкстрактивной колонны, а практически чистый хлороформ — в дистилляте колоннырегенерации, кубовый поток которой, представляющий собой практически чистыйДМФА возвращается в колонну экстрактивной ректификации.
Экстрактивная ректификация являетсядостаточно энергоемким процессом. Для уменьшения энергозатрат на ЭРсмеси ацетон — хлороформ был предложен способ проведения этого процесса в однойсложной колонне (СК) с боковой укрепляющей секцией[2]. При этом выделение ацетона осуществляется в дистилляте основной колонны,а хлороформа — в дистилляте боковой секции (БС). ДМФА извлекается в кубе основной колонны и возвращается рециклом в ееверхнее сечение. В результате снижениеэнергозатрат на разделение смеси промышленногосостава, содержащей 82,9 %мас. ацетона, составило по сравнению с традиционной двухколонной схемой 28,5%.
Данная работа является частью исследования,направленного на выявление концентрационных областейоптимальности схем экстрактивной ректификации смеси ацетон-хлороформ. Цельюнастоящей работы является определение оптимальных рабочих параметров процессаэкстрактивной ректификации смеси ацетон-хлороформ азеотропного составав сложной колонне с боковой укрепляющей секцией.
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.
1.1. СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА РЕКТИФИКАЦИИ [3].
В химической, нефтехимической и ряде другихотраслей промышленности (пищевой, фармацевтической — вплоть дометаллургической) используют широкое многообразие жидких и газовых смесей,подлежащих разделению на достаточно чистые компоненты или фракции различногосостава. Разделение таких смесей при контакте жидкой и паровой фаз,сопровождающее перераспределением компонентов между фазами, называетсяперегонкой.
Ректификацией называется процесс переносакомпонента (компонентов)между кипящей жидкой и насыщеннойконденсирующейся паровой фазами при многоступенчатом противотокеэтих фаз. При чередовании по схеме противотока операций частичной конденсациипаровой и испарения (дистилляции) жидкой смесей можно получить выходывысококипящего компонента (ВКК) и низкокипящего компонента (НКК), примерносоответствующие их содержанию в исходной смеси.
В процессе ректификации подводимая извнетеплота затрачивается только в кипятильниках — в низу колонны ибоковых секциях для частичного испарения жидкой смеси с получениемначального потока пара в обогревающем устройстве в нижней частиректификационного аппарата (чаще всего – колонны). Теплота конденсации паров такжеотводится только в конденсирующих устройствах — в верхней частиректификационного аппарата.
Постепенно за счет противоточного контактафаз на тарелках снизу вверх нарастают концентрации НКК в паре и жидкости — устанавливается некий профиль концентраций; этот эффект и лежит в основепроцесса ректификации. Чистота НКК на верху колонныопределяется в рамках рассматриваемой схемы числом тарелок.
После установления необходимогоконцентрационного профиля, т.е. требуемой концентрации НКК(чистоты) на верху колонны, верхний продукт может отбираться в качествецелевого. Но если отбирать весь верхний продукт, то жидкая фаза перестанетстекать по колонне противотоком к пару, процесс ректификации будет нарушен. Поэтомупосле конденсации верхний продукт отбирается лишь частично; предусматриваетсявозврат определенной части конденсата на орошение колонны для поддержанияпротивоточного контакта фаз. В ректификации имеет место двунаправленныйпроцесс переноса компонентов: НКК из жидкой фазы в паровую и НКК — вобратном направлении.
1.2. МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ АЗЕОТРОПНЫХ СМЕСЕЙ.
Для разделения смесей, состоящих изкомпонентов с близкими температурами кипения ихарактеризующихся небольшим значением коэффициента относительнойлетучести />, потребуется большое числотарелок в колонне. При разделении таких смесей велики будут ифлегмовые числа, значит и расход энергии — теплоты в кубе,охлаждающей жидкости в конденсаторе. Если смесь образует азеотроп, то ееразделение на практически чистые компонент методом обычнойректификации становится невозможным (возможно лишь получение одного изкомпонентов (х0) и смеси, близкой к составу азеотропа хаз).В данном случае необходимо использовать специальные методы ректификации:
1) разделение в комплексе колонн, работающих под разнымидавлениями;
2) экстрактивную ректификацию;
3) азеотропную и гетероазеотропную ректификацию.
1.2.1. Разделение азеотропныхсмесей в комплексе колонн,работающих под разнымидавлением [4].
Для разделения азеотропных смесейиспользуются комплексы функционального действия, которыепозволяют преодолеть ограничения физико — химического характера и получатьпродукты требуемой чистоты. Часть комплексов базируется напринципе перераспределения полей концентраций между областями разделения. Частным случаем этого принципа является принципперераспределения полей концентраций между областями ректификации. Этот принцип наиболее наглядно демонстрируется напримерах разделения азеотропныхсмесей, котороеосновано на изменении состава азеотропов с изменениемдавления. Составы азеотропов приразных давлениях различны, причем в зависимости от давления состав питанияможет принадлежать то одной, то другой области ректификации. Именно этосвойство используется в двухколонных комплексах, предназначенных для разделенияазеотропных смесей, в которых колонны работают при разных давлениях. Количестворецикла в общем случае зависит от состава исходной смеси, поступающей наразделение, и разности концентраций компонента А в азеотропах при двухвыбранных давлениях, Причем, чем меньше эта разность, тем больше будет рецикл.Непременным условием разделения в таком комплексе бинарной смеси на чистыекомпоненты является более высокое содержание компонента А в азеотропе,выходящем из первой колонны, по сравнению с его содержанием в азеотропе,выходящем из второй колонны и поступающем в первую. Поскольку изменение составаазеотропа, приходящееся на один градус температуры, согласно закону Вревского,зависит от разности молярных теплот испарения компонентов, то рассматриваемыйметод разделения тем эффективнее, чем больше отличаются теплоты испаренияразделяемых смесей.
1.2.2. Методыректификации азеотропных смесей с использованием разделяющих агентов [5].
Выборразделяющих агентов.
При выборе разделяющих агентов для процессов азеотропной иэкстрактивной ректификации должны учитываться свойства системы, подлежащейразделению.
Разделяющие агенты должны удовлетворять следующимтребованиям:
1) изменениеотносительной летучести компонентов заданной смеси в желательном направлении;
2) легкостьрегенерации из смесей с компонентами системы, подвергаемой разделению;
3) безопасность в обращении, доступность и дешевизна;
4) инертностьпо отношению к компонентам заданной смеси, неспособность вызывать коррозиюаппаратуры или разлагаться при нагревании.
Вопросы, связанные с удовлетворением требований, изложенныхв пунктах 2, 3 и 4, относятся к числу обычных технологических вопросов. Ихрешение определяется в основном свойствами системы, подвергаемой разделению.Наиболее сложной задачей является выбор разделяющих агентов, удовлетворяющихпервому требованию.
Все известные методы выбора разделяющих агентов можноразделить на две группы:
1) методы, основанные на использовании данных о свойствах растворов,образуемых компонентами заданной смеси и предполагаемыми разделяющимиагентами;
2) методы,использующие данные о свойствах компонентов.
Во всех случаях для определения применимоститого или иного вещества в качестве разделяющего агента следует исходить изоценки степени неидеальности бинарных систем, образованных этим веществом икомпонентами заданной смеси. Специфика разделяющих агентов, применяемыхв процессах азеотропной ректификации, заключается в том, что они должны образовать азеотропы с компонентами исходной смеси. В связи с этимдополнительно приходится определятьналичие и свойства азеотропов.
Сравнительная оценка методов выбора разделяющихагентов [5].
Методы выбора разделяющих агентовосновываются на сравнительной оценке степени неидеальности бинарных систем,образованных компонентами заданной смеси и предполагаемымразделяющим агентом. Следовательно, наиболее надежными надо считать те методы, которыепозволяют с наибольшей достоверностью судить о характере и величине отклоненийот закона Рауля в указанных бинарныхсистемах. Предпочтительны методы, базирующиеся на использовании свойстврастворов, в первую очередь таких, как температура кипения смесей, составы и температура кипения азеотропов ирастворимость. Весьма эффективен и удобен выбор разделяющих агентов спомощью газо-жидкостной хроматографии в связис широким применением этого метода в исследовательских и заводских лабораториях.
Сопоставляя различные методы выбораразделяющих агентов, необходимо иметь в виду, что все свойства раствороввзаимосвязаны и их значения определяются свойствами компонентов иинтенсивностью их взаимодействия друг с другом. Поэтому о характере отклоненийот идеальности можно судить не по одному, а по ряду свойств.
Для выбора разделяющего агента может бытьрекомендован следующий путь. Прежде всего, нужно рассмотреть данные о свойствахкомпонентов смеси, подлежащей разделению, атакже условия равновесия между жидкостью и паром, чтобы выяснить ограниченияотносительно химической совместимости разделяющих агентов, и определить основные требования к ним с учетом степенинеидеальности заданной смеси. Затемследует проанализировать данные о равновесии между жидкостью и паром, обазеотропных смесях и растворимости в системах, образованных компонентамизаданной смеси. Если соответствующие данные о свойствах растворов отсутствуют или их недостаточно, то, руководствуясьпредставлениями о полярности, о водородной связи или образовании π-комплексов,следует наметить классы соединений, которыеинтересно испытать в качестве предполагаемых разделяющих агентов.
При сравнительной оценке различныхразделяющих агентов учитываются, естественно, технико-экономическиефакторы — стоимость, доступность, пригодность в коррозионномотношении, токсичность, пожароопасность и др.
Экстрактивная ректификация [3].
Пусть необходимо разделить на достаточночистые компоненты трудноразделимую бинарную смесь (α→1 илисуществует азеотроп). К такой смеси добавляют специальноподобранный компонент (обычно — труднолетучий), избирательнорастворяющий один из компонентов исходной смеси (например,компонент В) и мало растворяющий другой (компонентА). Иными словами, введение в систему третьего компонентазаметно понижает упругость паров рврастворяемого компонента бинарной смеси, увеличивая темсамым коэффициент относительной летучести: α'АВ>αАВ разделяемой смеси. Этот метод ректификации и получил названиеэкстрактивной ректификации, адополнительный компонент — разделяющего, или экстрагирующего агента..
Линия равновесия бинарной смеси при наличииразделяющего компонента представлена на рис.1.1 (сплошная линия) всравнении с равновесием без него (штриховая линия). Очевидно,что количественный эффект разделяющего компонента припрочих равных условиях определяется его концентрацией в разделяемойсмеси. Поэтому в случае непрерывной ректификации на линии равновесиянаблюдается скачок концентраций в паровой фазе (в точке сабсциссой х1), обусловленный изменением концентрацииэкстрагирующего агента в жидкости при подаче в колонну исходной смеси.
/>
Рис.1.1. Диаграмма равновесия ипостроение теоретических ступеней в присутствии экстрагирующего агента.
К экстрагирующему агенту предъявляется рядтребований помимо избирательного растворения одного из компонентовразделяемой смеси; основные из этих требований следующие:
1) он не должен образовывать азеотропов с компонентами
исходной смеси (чтобы его можно было без затруднений впоследствииотделить от них с целью его регенерации и получения чистыхкомпонентов);
2) он долженсущественно отличаться от компонентов исходной смеси по температуре кипения,т.е быть значительно более труднолетучим, чем ВКК исходной смеси, или (этобывает реже) значительно более легколетучим, чем НКК исходной смеси (чтопозволяет его выделять без больших энергетических и капитальных затрат).
На рис.1.2 представлена схема разделенияисходной смеси А+В методом экстрактивной ректификации с добавлением труднолетучегоразделяющего агента С, хорошо растворяющего компонент В.Компонент С подается на одну из верхних тарелок колонны 1 и вместе сфлегмой стекает вниз по колонне. Растворяя в себе компонентВ, разделяющий агент С понижает тем самым упругость егопаров и способствует разделению А и В. Верхний продукт колонны 1представляетсобой компонент А заданной чистоты, а нижний продукт — смесь В+С. Насосом 3эта смесь подается в колонну 2, гдеметодом обычной ректификации получают компоненты В (верхний продукт) и С (нижний продукт). При этом колонна 2, какправило, отличается небольшойвысотой и работает с небольшим флегмовым числом, поскольку компоненты В и С существенно различаются по температуре кипения (см. второе требование кэкстрагирующему агенту).Экстрагирующий агент С насосом 4подают в колонну 1, замыкая цикл по компоненту С. Результатом работы потакой схеме является разделение исходной смеси А+В на отдельные компоненты А и В, причем некоторыепотери разделяющего компонента С с этими продуктами восполняются.
/>
Рис.1.2.Схема установки для экстрактивной ректификации: 1,2- ректификационные колонны,3,4- насосы, 5- кипятильники, 6- конденсаторы; I- охлаждающая вода, II- греющий пар, III-конденсат,IV- восполнение потерь экстрагирующегоагента.
В том случае, если экстрагирующий агентявляется легколетучим, т.е. отличается наиболее низкой температурой кипения (t<tA) в колонну 1 он подается снизу, авыводится вместе с низкокипящим компонентом А- сверху. Высококипящий компонентВ отводится снизу колонны 1, а смесь А+С разделяется в колонне 2.
Примеры применения экстрактивной ректификации впромышленности.
Способ получения изопрена.
Экстрактивную ректификацию в промышленностииспользуют главным образом для разделения.
В [6] предложен способ получения изопренапутем взаимодействия изобутилена, содержащегося во фракцииуглеводородов С4, с водой в присутствии кислотного катализатора споследующим выделением потока, содержащего преимущественно образующийсятрет-бутанол, взаимодействием полученного трет-бутанола с формальдегидом вприсутствии кислотного катализатора при повышенной температуре и давлении сразделением реакционной массы на водный и масляный слой и выделением изопренаиз масляного слоя с использованием ректификации и, возможно, воднойотмывки. Изопрен подвергают очистке от кислородсодержащих соединенийэкстрактивной ректификацией с использованием в качестве селективногорастворителя полученный трет-бутанол, с последующей десорбциейкислородсодержащего соединения из насыщенного растворителя и подачейдесорбированного растворителя на взаимодействие с формальдегидом. Изнасыщенного растворителя десорбирует 30-95% кислородсодержащихсоединений. Подаваемый на очистку изопрен содержит 2,0-20 мас.%трет-бутанола. Получаемый трет-бутанол, содержащий до 15 мас.% воды,подвергают контактированию с жидким потоком изопрена, выводимого сверху или вкачестве бокового потока из верхней части колонны экстрактивной ректификации,после чего отделяют образующийся нижний слой, содержащий изопрен итрет-бутанол, направляют в верхнюю часть колонны экстрактивнойректификации.
Способочистки изопрена.
В [7] предложен способ очистки изопрена от примесей,мешающих стереорегулярной полимеризации, экстрактивной ректификацией вприсутствии разделяющего агента, содержащего 0,005-10 мас. % гидроокисищелочного металла. С целью упрощения технологии процесса и сниженияэнергозатрат, в качестве разделяющего агента используют высококипящий побочныйпродукт, образующийся на стадиях синтеза или разложения диметилдиоксана визопрен в процессе его производства из изобутилена и формальдегида, иливысококипящий побочный продукт, образующийся в процессе одностадийногопроизводства изопрена из изобутилена и формальдегида.
Способ выделения и очистки 1,3-диоксолана.
Изобретение [8] относится к способам выделения и очистки1,3-диоксолана. из водных растворов,образующихся при взаимодействии этиленгликоля с формальдегидом (триоксан,параформ, формалин).
С целью увеличения выхода и упрощениятехнологии процесса за счет исключения стадии щелочной промывки из процессаосушки 1,3-диоксолана и повышения экологической чистоты технологии разделения азеотропнойсмеси 1,3-диоксолан-вода, проводят экстрактивную ректификацию с использованиемв качестве экстрагента этиленгликоль.Предлагаемое изобретение может быть использовано для получения1,3-диоксолана, применяется в производстве полимером и сополимеров,
Способ разделения смесей близко кипящихуглеводородов.
Авторами [9] предложен способ разделениясмесей близко кипящих углеводородов путем экстрактивной ректификации. Вкачестве экстрагента используют ацетонитрил или его смеси с водой и другимиэкстрагентами, с последующей десорбциейуглеводородов из ацетонитрила в присутствии аммиака. С целью снижения потерьацетонитрила и аммиака, десорбцию осуществляют в присутствии органическихазотсодержащих соединений с константой основной диссоциации 1∙10ˉ6-1∙10ˉ1, в количестве, обеспечивающим рН ацетонитрила после десорбции при десятикратномразбавлении водой (7,1-11).
Способ разделения углеводородов С4-С5.
Авторами [10] предложен способ разделения углеводородов С4-С5экстрактивной ректификацией в присутствииацетонитрила и его смесей с водой и аммиаком с водной отмывкой углеводородов и отгонкой ацетонитрила из промывныхвод, причем с целью упрощениятехнологии и снижения коррозии оборудования, процесс осуществляется вприсутствии гидроокиси щелочного металла. Концентрация гидроокиси в экстрагентесоставляет 0,0001-0,001 мас.% или в промывной воде 0,0001-0,01 мас.%. Возможно,процесс проводят в присутствии нитрита щелочного металла или органическогоамина при его концентрации в экстрагенте 0,0001-0,01 мас.%, а впромывной воде-0,0001-0,1 мас.%.
Процесс извлечения пентафторэтана.
В работе [11] предложен процесс,предназначенный для извлечения пентафторэтана (ПФЭ) из его смесис хлорпентафторэтаном (ПФЭ) в колонне для экстрактивной ректификации сминимальным числом теоретических тарелок. В качестве растворителяиспользуют спирты С1-4, эфиры С2-6, кетоны С3-7.Концентрированный ПФЭ отбирается в нижней части колонны иподвергается дополнительной ректификации, смесь ХПФЭ и используемогорастворителя удаляется вверху колонны.
Способ очистки бензола от непредельныхуглеводородов.
В [12] описывается способ очистки бензола отнепредельных углеводородов, который состоит в том. что непредельныеуглеводороды отделяют от бензола верхним продуктом при экстрактивнойректификации с ДМФА, затем их подвергают олигомеризации при t=150-170°С в присутствии 0,0001-0001% мас.,бензосульфокислоты в расчете на бензол с последующим объединением отогнанногоот олигомеров бензола с бензолом, выделенным из нижнего продукта колонныэкстрактивной ректификации и очищенным от тиофена известными методами.Технический результат — упрощение процесса и повышение его эффективности сполучением целевого продукта высокой степени очистки с содержаниемосновного вещества не менее 99,90%.
Способ выделения ароматических углеводородовиз их смесейс неароматическими.
В патенте [13] предложенспособ выделения ароматических углеводородов изсмесей с неароматическими углеводородами путем жидкой экстракции или экстрактивной ректификации селективнымиэкстрагентами на основе гликоля, воды и растворителя с высокой растворяющейспособностью. В качестве растворителя используют смесь монометиловых олигоэтиленгликолей обшей формулой CH3(CH2CH2O)m где m=2-8,М=175-190. Используется смесь монометиловых эфиров.
Азеотропная ректификация [3].
Метод азеотропной ректификации применим какдля смесей с малым коэффициентом относительной летучести, так и дляазеотропообразующих смесей (в том числе при составах, близких казеотропному). В отличии от экстрактивной, при азеотропнойректификации разделяющий агент С образует с каким-либо компонентомразделяемой смеси азеотроп с иным соотношением компонентов, нежели в исходнойсмеси, если последняя является азеотропообразующей. В качестве разделяющихагентов могут применяться вещества, образующие гомоазеотропы с компонентами А иВ (это могут быть азеотропы с максимумом или минимумом температур кипения),либо гетероазеотропы, представляющие собой тройные смеси разделяемыхкомпонентов А и В с разделяющим агентом С. Во всех случаях один из компонентовразделяемой смеси в колонне азеотропной ректификации может быть полученв практически чистом виде.
На рис.1.3. изображена принципиальная схемаустановки азеотропной ректификации при работе с разделяющим агентом С,образующим с компонентом А гомоазеотроп с минимумом температуры кипения.Разделяющий (азеотропообразующий) агент С подается в колонну 1 не выше точкиподачи исходной смеси А+В, чаще всего — вместе с исходной смесью. Сверхуколонны в виде гомоазеотропа отводятся пары смеси А+С, конденсируемые вконденсаторе 3, а снизу — в качестве кубового остатка — практически чистыйкомпонент В. Гомоазеотроп из колонны азеотропной ректификации подлежитразделению (в особом узле 2) на компонент А необходимой чистоты и разделяющийагент С. Последний вновь возвращается в колонну азеотропной ректификации.
/>
Рис.1.3. Схема установки для азеотропнойректификации: 1- колонна для азеотропной ректификации, 2- узел разделениякомпонентов А и С, 3- конденсатор, 4- кипятильник; I- охлаждающая вода, II- греющий пар, III-конденсат,IV- восполнение потерь разделяющегоагента.
Наиболее сложным и энергоемким в схемах азеотропнойректификации является узел разделения азеотропной смеси.
Несколько проще разделение смеси А+В спомощью разделяющего агента, образующего гетероазеотроп. Последнийпосле его конденсации образует два жидких слоя с разными соотношениямиразделяемых компонентов в них. Это различие в составах двух слоевсопровождается уменьшением требуемой разделительной способности самойректификационной колонны (и ее высоты) по сравнению с образованиемгомоазеотропа. Температура кипения гетероазеотропа всегда ниже, чем укомпонентов А и В.
Отличительная особенность гетероазеотропов — равенство составапара и брутто — состава жидкости.
Расслаивание и декантацию гетероазеотропнойсмеси осуществляют во флорентийском сосуде, позволяющем раздельно выводить слоилегкой и тяжелой жидкости.
На рис.1.4 представлена схема установки длягетероазеотропной ректификации, в качестве флегмы здесь используется слой жидкости послерасслаивания конденсата во флорентийскомсосуде. Исходная смесь А+В (поток 1) может быть и азеотропообразующей любогосостава, в том числе и близкого к азеотропному, она подается в колонну 1. Еслисоотношение А/В в парах гетероазеотропной смеси больше, чем в исходной, то снизу из этой колонны в качествекубового продукта отводится высококипящий компонент В. Уходящие сверху колонныпары тройного азеотропа конденсируются в конденсаторе 3. Расслоение конденсатапроисходит во флорентийском сосуде 6. Это равновесное расслаивание наряду сректификацией дает значительный вклад в общий процесс разделения бинарной смесина чистые компоненты.
Один слой (верхний, с меньшим содержаниемкомпонента А) возвращается в колонну 1 в качестве флегмы. Второй слой (на схеме- нижний, с большим содержанием компонента А) направляется в колонну 2.Поскольку температура кипения гетероазеотропа меньше, нежели компонента А, то сверхуколонны 2 будут уходить пары гетероазеотропа. Они направляются в конденсатор 3'- нередко он общий для двух колонн. Снизуколонны 2 отводится продукт А заданной чистоты; последняя зависит от высотыколонны 2, представляющей собой по сути отгонную колонну, в которой из жидкости отгоняется легколетучий гетероазеотроп.
/>
Рис. 1.4. Принципиальная схема установкигетероазеотропной ректификации. 1,2- колонны, 3, 3'- конденсаторы, 4,5- кипятильники, 6-флорентийский сосуд, I-исходнаясмесь; о, II- кубовые остатки в колоннах 1 и 2соответственно; III, IV- составы паров из колонн 1 и 2; V,VI- составы равновесных слоев жидкости.
Такой комплекс, в частности, используют для разделениягетероазеотропных смесей типа н-бутиловый спирт — вода, винилацетат — вода,масляный альдегид — вода.
Такой же комплекс применяется и дляразделения гомоазеотропных смесей с добавкой новых компонентов, образующихгетероазеотропы с компонентами исходной смеси. Примером такого разделения можетслужить гетероазеотропная осушка спиртов (этилового, изопропилового) вприсутствии углеводородов (бензола, толуола, гексана). Например, припроизводстве изопропилового спирта его осушка может быть осуществлена на такомкомплексе при сочетании гетероазеотропной ректификации с расслаиванием [4].
1.3. ПРИМЕНЕНИЕ СЛОЖНЫХ КОЛОНН ДЛЯРАЗДЕЛЕНИЯ ЗЕТРОПНЫХ И АЗЕОТРОПНЫХ СМЕСЕЙ.
К сложным колоннамотносятся колонны с боковыми отборами, колонны с несколькими питаниями, а такжеколонны с полностью или частично связанными (колонны с боковыми секциями)тепловыми и материальными потоками. Использование сложных колонн как элементовразделительного комплекса резко повышает число возможных вариантов организациипроцесса разделения.
Комплексы со связаннымитепловыми потоками были исследованы применительно к разделению рядапромышленных смесей.
Их использование наустановках газофракционирования для разделения смеси изо-С4, н-С4,изо-С5, н-С5 позволяет уменьшить энергозатраты наразделение приблизительно на 50 % [14].
Аналогичные результатыможет дать применение комплексов со связанными тепловыми потоками в установкахвторичной перегонки бензинов.
Колонны с выноснымиотпарными секциями, широко распространенные в нефтепереработке (установкипервичной перегонки нефти, каталитического крекинга, разделения ароматическихуглеводородов, первичной перегонки бензинов и др.), и колонны с выноснымиукрепляющими секциями (например, комплексы для разделения воздуха с получениемазота, аргона и кислорода) следует классифицировать, как комплексы с частичносвязанными тепловыми потоками. Промышленные комплексы с частично связаннымитепловыми потоками показаны на рис.1.5. Эти комплексы занимают промежуточноеместо между комплексами со связанными тепловыми потоками и обычными схемамиректификации. По схеме разделения–это или схемы последовательного отделениятяжелых компонентов (колонны с выносными отпарными секциями) или схемыпоследовательного отделения легких компонентов (колонны с выноснымиукрепляющими секциями). Эти схемы имеют один общий дефлегматор и несколькокипятильников (вместо кипятильников на установках первичной перегонки нефтииспользуют отпарку острым водяным паром) или один общий кипятильник и несколькодефлегматоров. Энергетические затраты на разделение в комплексах с частичносвязанными тепловыми потоками являются средними между затратами в комплексах сполностью связанными тепловыми потоками.
/>
Рис. 1.5. Схемыпромышленных ректификационных комплексов с частично связанными тепловымипотоками: а – с боковыми отпарными секциями для разделения сырой нефти нафракции; б – с боковой укрепляющей секцией для разделения воздуха на кислород,азот и аргон [14].
Недавно в литературепоявились сведения о возможности организации процесса экстрактивнойректификации бинарных азеотропных смесей в одной сложной колонне с боковымотбором. Этот способ позволяет уменьшить энергозатраты по сравнению склассической схемой, но одновременно наблюдается снижение качества продуктовыхпотоков.
В работе [15]предлагается разделять бинарные азеотропные смеси новым способом экстрактивнойректификации. В этом случае три компонента выделяются в различных частяхэкстрактивной колонны (см. рис.1.6). Среднекипящий компонент отбирают в паровойфазе в качестве бокового отбора. Этот способ может быть использован только втом случае, если растворитель является высококипящим, что является типичнойситуацией, с которой сталкиваются на практике. В качестве примера авторами [15]рассмотрен процесс разделения смеси этанол — вода с использованием в качествеэкстрактивного агента этиленгликоля.
/>
а б
Рис. 1.6. Типичныйпроцесс экстрактивной ректификации (а). Новый процесс экстрактивнойректификации (б).
Предполагается, что этот способ может быть использовандля разделения других систем.
Методом вычислительногоэксперимента авторы провели сопоставление традиционного и нового вариантов. Длярасчета фазового равновесия они использовали уравнение NRTL. Число тарелок вновой экстрактивной колонне было равно числу тарелок в первой колоннетрадиционной схемы экстрактивной ректификации.
Авторами получены профиликонцентраций компонентов по высоте колонны, которые существенно отличаются отпрофилей в традиционной схеме.
Новый способ организациипроцесса позволяет несколько снизить энергетические затраты. Однако при этомснижается и качество продуктовых потоков, а при больших расходах ЭА содержаниеего в продукте, отбираемом в виде бокового потока, ещё увеличивается.
Авторами [16] рассмотренысхемы с полностью связанными тепловыми и материальными потоками.
Для осуществления тепловой связи между отдельнымидвухсекционными колоннами каждая из них в точке питания и в концевых точкахсоединяется со смежными колоннами противоположно направленными паровым ижидкостным потоками (см. рис. 1.7).
/>
Рис.1.7. Схемы сосвязанными тепловыми потоками и минимальным числом колонн для n=2-3.
При этом не толькоснижаются суммарные термодинамические потери при теплопередаче, но иуменьшается термодинамическая необратимость процесса (снижаютсятермодинамические потери при смешении потоков на концах колонн). Это такжепозволяет отказаться от всех дефлегматоров и кипятильников в точках выводапромежуточных по летучести продуктов. В то же время исключаются соответствующиезатраты тепла и холода, при чем происходит не перенос этих нагрузок из однойточки схемы в другую, а их взаимное погашение. При всех своих термодинамическихпреимуществах способ ректификации с обратимым смешением потоков имеет одинсущественный недостаток: с увеличением числа разделяемых компонентов резковозрастает число секций.
Авторами рассмотрен рядпримеров разделения промышленных смесей, показана экономическая эффективностьприменения ректификационных систем со связанными тепловыми потоками:
1) смесь этилбензолаи изомеров ксилола (орто-, мета-, пара-). Применение усовершенствованной схемыпозволяет на 50% сократить расход тепла и на 10% – капиталовложения;
2) разделение ШФЛУна ЦГФУ (С2-С6). Сокращение нагрузки на кипятильники идефлегматоры на 48 и 38% соответственно и уменьшение числа кипятильников идефлегматоров с 12 до 6 шт;
3) разделениедиэтилбензола – сырца;
4) смесьхлорметанов;
5) смесьароматических углеводородов С9.
В первых четырех примерахэкономия энергии составляет 20-50%, причем в трех из них экономия близка кмаксимальной; только при разделении диэтилбензола — сырца, когдаректификационная система со связанными тепловыми потоками охватывает выделениелишь части продуктов разделения, она снижается до 20%.
Экономический эффектможет быть значительно повышен, если объединить большее число двухсекционныхколонн. Сравнительно небольшая экономия энергии (40%), полученная в последнем,пятом, примере при объединении в одну систему пяти двухсекционных колонн,объясняется малой относительной летучестью одной пары компонентов по сравнениюс остальными.
В работе [17] исследованоразделение эквимассовых трех-, четырех-, и пятикомпонентных смесей предельныхуглеводородов С5-С9 при атмосферном давлении. Показано,что с ростом числа продуктов разделения при ограниченном числе тарелок всистеме экономичность схем со связанными тепловыми и материальными потоками(СТМП) прогрессивно снижается по сравнению со схемами с частично связаннымипотоками и схемами с минимальным числом секций. Схемы с СТМП обладаютнаибольшей эффективностью по сравнению со схемами из простых колонн приотносительно невысокой четкости разделения и содержании в исходной смеси неменее 20%мас. среднелетучего компонента. Так, при сравнении различных схемразделения смеси гексан–гептан–октан на три продукта (см. рис.1.8) в простых(схемы 1 и 2) и сложных – с частично связанными (схема 3) и полностьюсвязанными (схема 4) потоками в при качестве продуктов 91,5 – 96,3%мас.обеспечивается экономия тепла, подводимого в кипятильники колонн, на 11,6 –27,7%.
/>
Рис.1.8. Схемы разделения смеси на три продукта [17]. I-III – продукты.
Напримере разделения смеси гексан–гептан–октан–нонан показано, что при одинаковойсуммарной тепловой нагрузке кипятильников колонн схемы с полностью (схема 5(см. рис. 1.9)) и частично связанными потоками (схема 4) обеспечивают четкостьразделения на 4 – 9% выше, чем схемы из простых колонн (схемы 1 –3 (см. рис. 1.9)).
/>
Рис. 1.9. Схемыразделения смеси на четыре продукта [17]. I – IV — продукты.
2. ПОСТАНОВКАЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Целью настоящей работы является определениеоптимальных рабочих параметров процесса экстрактивной ректификациисмеси ацетон-хлороформ азеотропного составав сложнойколонне с боковой укрепляющей секцией. К таким параметрамотносятся температура и расход разделяющего агента, тарелки подачи исходнойсмеси и экстрактивного агента, уровень отбора в боковую секцию ивеличина бокового отбора. В качестве критерия оптимизациииспользовали энергетические затраты в кипятильнике колонны.
Решение поставленной задачи осуществлялипутем вычислительного эксперимента с использованием программногокомплекса РRО-П.
3. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Критерий оптимизации.
В качестве критерия оптимизации при подбореоптимальной совокупности рабочих параметров процесса мы использовалиэнергетические затраты в кубе колонны (Qкип).При этом Qкипрассчитывались исходя из уравнения общего теплового баланса сложной колонны сбоковой секцией, которое имеет вид следующий вид:
QF+ QЭА + Qкип = QD1 + QD2 + QW+ Qконд1 + Qконд2, (3.1)
где QF = F*CF*TF– количество тепла, поступающее с потоком исходной смеси;
QЭА = РЭА*СЭА*ТЭА– количество тепла, поступающее в колонну с потоком экстрактивного агента;
QD1 = D1*CD1*TD1– количество тепла, отводимое с потоком дистиллята основной колонны;
QD2 = D2*CD2*TD2– количество тепла, отводимое с потоком дистиллята боковой секции;
QW = W*CW*TW– количество тепла, отводимое с кубовым потоком основной колонны;
Qконд1 = D1(R+1)r1– количество тепла, отводимое при конденсации пара для создания потоковдистиллята и флегмы в основной колонне;
Qконд2 = D2(R+1)r2– количество тепла, отводимое при конденсации пара для получения потоковдистиллята и флегмы в боковой секции.
Откуда затраты тепла вкипятильнике:
Qкип= QD1 + QD2 + QW + Qконд1 + Qконд2– QF – QЭА (3.2)
или в развернутом виде:
Qкип = D1CD1TD1+ D2CD2TD2 + WCWTW + D1(R1+1)r1+ D2(R2+1)r2 –
– FCFTF– PЭАСЭАТЭА. (3.3)
Потоки D1, D2 и W призаданном качестве продуктов определяются из общего материального баланса изависят от количества и состава питания, а также от соотношения F: ЭА. Следовательно, теплосодержаниеверхнего и нижнего продуктов основной колонны и дистиллята боковой секции такжезависят от этих величин.
Энергозатратына проведение процесса будут определяться температурой и расходомэкстрактивного агента, подаваемого в колонну, флегмовыми числами в основнойколонне (R1) и в боковой секции (R2). Величины R1 и R2 зависят от профиля концентраций в колонне, на формированиекоторого в данном случае оказывает влияние не только положение тарелок подачиисходной смеси и ЭА, его температура и расход, но и положение тарелки отборапарового потока в боковую секцию и его количество.
3.2.Описание технологической схемы процесса.
Технологическаясхема состоит из одной сложной колонны с боковой укрепляющей секцией (рис.3.1).
/>
Рис.3.1. Экстрактивная ректификация смесиацетон-хлороформ в одной сложной колонне с боковой укрепляющей секцией.
Вверхнюю часть сложной колонны подается ЭА, а в среднюю часть — исходная смесьацетон–хлороформ. В качестве дистиллята основной колонны отбирается практическичистый ацетон. Ниже тарелки питания происходит отбор парового потока в боковуюсекцию. Поток жидкости из нижней части боковой секции возвращается в колонну нату же тарелку. В дистилляте боковой секции выделяется хлороформ. ДМФА извлекается вкубе основной колонны и возвращается рециклом в ее верхнее сечение. Для восполнения потерь ЭА предусмотренаподача некоторого свежего количества ДМФА.
3.3. Моделирование фазовогоравновесия в системе ацетон – хлороформ – ДМФА.
Для расчета оптимальных рабочих параметров процессанеобходимо иметь данные о фазовом равновесии в исследуемой системе. Физико –химические свойства чистых веществ приведены в таблице 3.1.
Таблица3.1.
Физико – химические свойства компонентов.
Компонент Структурная Молекулярная Ткип, Тпл, формула масса °C °C АцетонCH3COCH3
58,08 56,1 -94,6 ХлороформCHCl3
119,38 61,1 -63,5 ДМФАHCON(CH3)2
73,09 153,0 -61,0В смесиацетон – хлороформ имеется азеотроп с максимумом температуры кипения (Тазкип=63,93ºC, содержание ацетона 22% мас.) [21].Равновесие жидкость-пар в системе ацетон-ДМФА экспериментально исследовано вработе [22]. Для моделирования фазового равновесия использовали уравнение NRTL, параметры которого приведены в[23].
3.4. Расчетоптимальных рабочих параметров.
При фиксированномколичестве, составе, температуре исходной смеси энергозатраты в кубе сложнойколонны с боковой секцией определяются несколькими параметрами, а именно:флегмовыми числами в основной колонне и боковой секции, температурой и расходомэкстрактивного агента.
Флегмовые числа восновной колонне и боковой секции зависят от количества потока, отбираемого вбоковую секцию и положения тарелок питания и отбора.
В колонну экстрактивныйагент обычно подают при температуре, близкой к температуре кипения дистиллята,которым в нашем случае является практически чистый ацетон. Проведенные ранеерасчеты для экстрактивной ректификации данной смеси промышленного составапоказали, что с увеличением температуры подачи в колонну ДМФА энергозатраты вкипятильнике снижаются. Например, при увеличении ТЭА с 50 до 60ºC сокращение энергозатрат составляетоколо 4%, а при увеличении ТЭА с 60 до 70ºC- уже около 3%. При дальнейшем ростеТДМФА снижение энергозатрат на каждые 10ºC еще меньше. С другой стороны, чемпри более высокой температуре ДМФА подается в экстрактивную колонну, тем меньшетепла можно получить за счет его охлаждения. Таким образом, для точногоопределения температуры подачи ДМФА в колонну необходимо провести технико-экономическийрасчет схемы. На данном этапе для снижения размерности задачи оптимизации мыприняли ТЭА=60ºC, чтопозволит использовать его тепло в производственных нуждах, например дляподогрева исходной смеси.
Таким образом, дляобеспечения минимальных энергозатрат в кубе основной колонны нам необходимонайти оптимальное сочетание следующих рабочих параметров процесса:
1) удельного расходаэкстрактивного агента;
2) положения тарелокпитания и отбора в боковую секцию;
3) количествапотока, отбираемого в боковую секцию.
Так как все эти параметрывзаимосвязаны между собой, мы проводили расчеты в несколько этапов. Количествоисходной смеси составило 100 кг/ч, концентрация ацетона в питании 22% массовых( азеотропный состав). Эффективность основной колонны- 34 т.т., эффективностьбоковой секции- 10 т.т. Концентрация ацетона в продуктовом потоке — 99,5 %мас., хлороформа- 99,9 % мас., ДМФА- 99,9 % мас. Расчет фазового равновесияпроводили по модели NRTL, параметрыкоторой приведены в [18].
Сначала мы провели расчет,целью которого было определение оптимального положения тарелок питания и отборапри соотношении F: ЭА = 1:3,5 иколичестве БО=150 кг/час.
Результаты расчетапредставлены в Приложении 1 и таблице 3.2.
Таблица 3.2.
Определение оптимальногоположения тарелок питания и отбора в сложной колонне.
F: ЭА = 1:3,5; БО=150 кг/ч; TЭА=60ºC.
NЭА/NF/NБО
R1
R2
Тепловые нагрузки, МДж/чQконд1
Qконд2
Qкип
4/11/23 1,96 1,50 -32,6 -48,2 153,34/11/24
1,42
1,74
-26,8
-52,9
152,1
4/11/25 1,23 1,99 -24,7 -57,7 154,8 4/12/24 1,55 1,72 -28,1 -52,5 153,1 5/10/24 1,82 1,69 -31,1 -51,8 155,3 5/10/25 1,54 1,95 -27,6 -56,9 157,35/11/24
1,58
1,72
-28,4
-52,4
153,3
5/11/25 1,26 1,99 -24,9 -57,6 155,0 5/12/25 1,22 2,00 -24,4 -57,7 154,66/11/24
2,07
1,65
-33,9
-51,1
157,4
Видно, что флегмовоечисло в основной колонне зависит как от протяженности экстрактивной зоны, таки от положения тарелки отбора в БС. Флегмовое число в БС определяется главнымобразом уровнем отбора в нее потока из основной колонны. Причем, чем нижеосуществляется отбор, тем больше R вбоковой колонне. Таким образом, из таблицы 3.2 видно, что наименьшиеэнергозатраты обеспечиваются при NЭА/NF/NБО= 4/11/24.
Далее мы исследоваливлияние на энергозатраты количества отбираемого в боковую секцию потока прификсированном соотношении F: ЭА=1:3,5,причем мы рассмотрели несколько наборов NЭА/NF/NБО. Результаты расчетов представлены вПриложении 2, таблицах 3.3 и 3.4.
Таблица 3.3.
Влияние количествапотока, отбираемого в боковую секцию на энергозатраты.
TЭА= 60ºC, F: ЭА = 1: 3,5, NЭА/NF/NБО= 4/12/24.
КоличествоR1
R2
Тепловые нагрузки, МДж/ч БО, кг/чQконд1
Qконд2
Qкип
150 1,55 1,72 -28,1 -52,5 153,1 145 1,69 1,63 -29,7 -50,7 152,9140
1,85
1,54
-31,5
-48,9
152,8
135 2,03 1,44 -33,4 -47,0 152,9 130 2,25 1,34 -35,9 -45,0 153,4 125 2,52 1,23 -38,8 -42,9 154,3 120 3,27 1,07 -47,1 -39,9 159,5Из таблицы 3.3 видно, чтос уменьшением количества потока, отбираемого в боковую секцию, энергозатраты вкубе колонны уменьшаются и достигают минимального значения при БО=140 кг/ч, азатем начинают возрастать. При уменьшении БО со 150 до 140 кг/ч происходитнезначительное увеличение флегмового числа в основной колонне и Qконд1и уменьшение флегмового числа в боковой секции и Qконд2. И врезультате мы имеем снижение энергозатрат в кубе основной колонны.
При дальнейшем уменьшенииколичества БО со 140 до 120 кг/ч происходит значительный рост флегмового числав основной колонне, и Qконд1 увеличивается на 15,6 МДж/ч. Qконд2при этом снижается всего лишь на 9 МДж/ч. В результате мы имеем увеличение Qкипна 6,7 МДж/ч. Для большей наглядности по результатам расчетов, представленных впредыдущей таблице, построен график зависимости энергозатрат от количествапотока, отбираемого в боковую секцию (см. рис.3.2.)
/>
Рис.3.2. Зависимостьэнергозатрат от количества потока, отбираемого в боковую секцию.
TЭА= 60ºC, F: ЭА = 1: 3,5, NЭА/NF/NБО= 4/12/24.
Таблица 3.4.
Оптимальное количество БОв зависимости от положения тарелок питания и отбора.
TЭА=60ºC, F: ЭА=1:3,5.
Оптимальное Тепловые нагрузки, МДж/чNЭА/NF/NБО
количествоR1
R2
Qконд1
Qконд2
Qкип
БО, кг/ч 4/10/24 120 1,91 1,22 -32,1 -42,7 147,3 4/11/23 160 1,65 1,67 -29,2 -51,5 153,2 4/11/24 120 1,91 1,22 -32,1 -42,7 147,3 4/11/25 142 1,24 1,85 -24,8 -55,0 152,3 4/12/24 140 1,85 1,54 -31,5 -48,9 152,8 5/10/24 115 2,56 1,06 -39,3 -39,7 151,5 5/10/25 138 1,57 1,74 -28,4 -52,9 153,7 5/11/23 160 1,88 1,64 -31,8 -50,9 155,2 5/11/24 118 2,25 1,15 -35,8 -41,3 149,6 5/11/25 141 1,29 1,83 -25,2 -54,6 152,2 5/12/25 141 1,28 1,83 -25,2 -54,6 152,2 6/11/24 150 2,07 1,65 -33,9 -51,1 157,4Из таблицы 3.4 видно, чтооптимальная величина БО в значительной степени зависит от уровня отбора в БС.При фиксированном положении тарелок подачи питания и ЭА наименьшая оптимальнаявеличина БО наблюдается при отборе парового потока с 24 т. т.
На последнем этапе мыисследовали влияние количества потока, отбираемого в боковую секцию, навеличину оптимального расхода ДМФА и на энергозатраты для тех же наборов NЭА/NF/NБО. Результаты расчетов представлены в Приложении 3 и таблице3.5.
Таблица 3.5.
Влияние количества БО навеличину оптимального расхода ЭА при TЭА= 60ºC.
Количество Оптимальный Тепловые нагрузки, МДж/ч БО, расход ДМФА,R1
R2
Qконд1
Qконд2
Qкип
кг/ч кг/чNЭА/NF/NБО = 4/10/24
120
350
1,91
1,22
-32,1
-42,7
147,3
130 350 1,88 1,37 -31,8 -45,6 149,9 150 320 2,27 1,53 -36,0 -48,8 151,0 170 310 2,03 1,79 -33,4 -53,8 151,4NЭА/NF/NБО = 4/11/23
160 340 1,94 1,61 -32,4 -50,3 153,1 170 330 1,89 1,72 -31,9 -52,4 152,6180
330
1,65
1,88
-29,3
-55,4
153,0
190 320 1,69 1,98 -29,6 -57,3 153,2NЭА/NF/NБО = 4/11/24
120
350
1,91
1,22
-32,1
-42,7
147,3
130 350 1,76 1,40 -30,5 -46,2 149,2 140 340 1,84 1,51 -31,3 -48,4 150,1 150 330 1,84 1,62 -31,3 -50,5 150,1 170 310 1,85 1,82 -31,5 -54,3 149,9 180 300 1,91 1,90 -32,1 -55,9 150,1 200 290 1,80 2,14 -30,9 -60,4 151,2NЭА/NF/NБО = 4/11/25
142
320
1,82
1,69
31,1
51,9
149,2
160 300 1,98 1,86 -32,9 55,2 150,1 180 280 2,14 2,02 -34,6 -58,2 150,7 200 270 2,03 2,24 -33,4 -62,5 151,6NЭА/NF/NБО = 4/12/24
140 350 1,85 1,54 -31,4 -48,9 152,8 150 340 1,80 1,66 -30,9 -51,2 152,5 160 330 1,74 1,77 -30,3 -53,3 152,0 170 320 1,72 1,87 -30,0 -55,3 151,5180
310
1,72
1,96
-30,1
-57,1
151,3
190 300 1,79 2,04 -30,8 -58,7 151,5NЭА/NF/NБО = 5/10/24
115
350
2,52
1,07
-38,8
-39,8
151,1
125 360 2,01 1,31 -33,2 -44,5 152,3 150 330 2,37 1,55 -37,1 -49,1 154,5NЭА/NF/NБО = 5/10/25
138
330
2,10
1,63
-34,1
-50,6
153,0
148 320 2,21 1,74 -35,4 -52,7 154,3NЭА/NF/NБО = 5/11/24
118
350
2,25
1,15
-35,8
-41,3
149,6
128 360 1,74 1,39 -30,2 -46,1 150,9 138 350 1,87 1,51 -31,7 -48,3 152,5 150 330 2,12 1,58 -34,4 -49,8 152,5NЭА/NF/NБО = 5/11/25
141
330
1,77
1,72
-30,5
-52,3
151,1
160 310 1,91 1,92 -32,1 -56,1 152,3 180 290 2,00 2,08 -33,1 -59,4 152,5NЭА/NF/NБО = 5/12/25
141
340
1,52
1,78
-27,8
-53,5
151,6
151 320 1,99 1,81 -33,0 -54,1 153,3NЭА/NF/NБО = 6/11/24
150 340 2,39 1,58 -37,4 -49,7 157,4 160 330 2,34 1,69 -36,8 -51,8 156,9 170 320 2,33 1,79 -36,6 -53,7 156,6180
320
2,03
1,96
-33,4
-56,9
156,5
190 310 2,08 2,04 -33,9 -58,6 156,7Расчеты показали, чтооптимальный расход ДМФА уменьшается с увеличением количества потока,отбираемого в БС. Однако это не снижает энергозатраты в кипятильнике, анаоборот, приводит к некоторому их росту. Для того, чтобы объяснить этот факт,рассмотрим в качестве примера как изменяется вклад различных составляющих ввеличину критерия оптимизации при увеличении БО для NЭА/NF/NБО= 4/11/24. Данные представлены втаблице 3.6.
Таблица 3.6.
Значение слагаемых вкритерии оптимизации в зависимости от величины БО при NЭА/NF/NБО= 4/11/24.
Количество ОптимальныйQ,D1
QD2,
Qконд1,
Qконд2,
QW,
QF,
QЭА,
|∆Qконд2|+
|∆QW|,
Qкип,
БО, расход ДМФА, МДж/ч МДж/ч МДж/ч МДж/ч МДж/ч МДж/ч МДж/ч+|∆QЭА|,
МДж/ч МДж/ч кг/ч кг/ч МДж/ч 120 350 2,7 4,6 32,1 42,7 116,2 8,0 43,4 6,9 3,0 147,3 140 340 2,7 4,6 31,3 48,4 113,2 8,0 42,2 150,1 170 310 2,7 4,6 31,5 54,3 103,2 8,0 38,5 9,6 10,0 149,9 200 290 2,7 4,6 30,9 60,4 96,5 8,0 36,0 8,6 6,7 151,2Запишем еще раз критерийоптимизации и определим факторы, влияющие на Qкип при изменении БО и расхода ДМФА.
/>
Поскольку состав,количество и температура исходной смеси у нас фиксированы, то еетеплосодержание QFявляется величиной постоянной. Качество продуктовых потоков у нас также задано.Их величина определяется материальным балансом и является постоянной величинойпри заданном составе и количестве исходной смеси. Поэтому теплосодержаниедистиллятных потоков основной и боковой колонн ( QD1 и QD2)не зависит от величины БО и удельного расхода ДМФА. Флегмовое число и,соответственно тепловая нагрузка на конденсатор основной колонны Qконд1 практически не изменяются.
Флегмовое число итепловая нагрузка на конденсатор БС Qконд2увеличиваются с ростом величины отбора в БС.
При увеличении БОуменьшается величина оптимального расхода ЭА, а следовательно, уменьшаетсяколичество тепла QЭА, которое он приносит в колонну.
Таким образом, Qконд2 и QЭА — это два фактора, которые способствуют увеличению Qкип.
Вместе с тем, приуменьшении расхода ДМФА уменьшается величина кубового потока, а следовательно,уменьшается количество тепла, которое он уносит с собой из колонны QW. Этот фактор способствует снижению Qкип.
При увеличении БО со 120до 140 кг/ч суммарное изменение первых двух факторов составляет 6,9 МДж/ч, ауменьшение QW – 3,0 МДж/ч. В результате Qкип увеличивается. При увеличении БО со140 до 170 кг/ч суммарное изменение Qконд2 и QЭА приблизительно равно уменьшению QW, поэтому Qкип практически не изменяется. Далее при увеличении БО со 170 до200 кг/ч происходит незначительное увеличение Qкип, так как суммарное изменение Qконд2 и QЭА несколько больше снижения QW.
Из проведенных нами расчетов видно, что минимальноеэнергопотребление обеспечивается при следующих значениях рабочих параметров:
1) оптимальноеположение тарелок питания и отбора NЭА/NF/NБО = 4/11/24;
2) количествопотока, отбираемого в боковую секцию 120 кг/ч;
3) соотношение F: ЭА = 1:3,5;
4) флегмовое число восновной колонне 1,9;
5) флегмовое число вбоковой секции 1,2.
Энергозатраты на разделение 100 кг/ч исходной смесисоставляют 147,3 МДж/ч, потери ДМФА 0,22 г/кг исх. смеси.
В таблице 3.7 приведены оптимальные рабочие параметры иэнергопотребление двухколонного комплекса (традиционная схема) ЭР смеси ацетон- хлороформ азеотропного состава и сложной колонны с боковой секцией.
Таблица 3.7.
Оптимальные рабочие параметры и энергопотреблениедвухколонного комплекса ЭР смеси ацетон — хлороформ азеотропного состава и СК сБС.
Двухколонный комплекс СК с БС F: ЭА = 1: 3,5 F: ЭА = 1: 3,5NЭА/NF = 4/10
NЭА/NF/NБО = 4/11/24
R в экстр. колонне 2,2 R в основной колонне 1,9 R в колонне регенерации 3,6 R в боковой колонне 1,2Qкипсум=198,9 МДж/ч
Qкип=147,3 МДж/ч
∆Qкип=25,9 %
Видно, что оптимальный удельный расход ДМФА и положениетарелок подачи питания и ЭА практически совпадают для обеих схем.Следовательно, результаты параметрической оптимизации экстрактивной колоннытрадиционной схемы, могут служить хорошим начальным приближением при подбореоптимальных рабочих параметров СК с БС. Флегмовое число в основной колонненесколько меньше, чем в экстрактивной колонне традиционной схемы. Вероятно, этосвязано с тем, что роль дополнительной флегмы выполняет поток жидкости,возвращаемый из БС в основную колонну. Выделение хлороформа в боковой секции СКтребует существенно меньшего количества флегмы, чем в колонне регенерациитрадиционной схемы. Это связано с тем, что в БС поступает паровой поток свысокой концентрацией хлороформа (≈75% мас.), а в колонну регенерациипоступает его сильно разбавленная смесь с ЭА (концентрация ЭА > 80% мас.).
Видно, что затраты тепла в кубе сложной колонны меньшесуммарных энергозатрат в кипятильниках двухколонного комплекса. Снижениеэнергоемкости составляет 25,9%.
4. ВЫВОДЫ.
Таким образом:
1) определеныоптимальные по критерию энергозатрат рабочие параметры ЭР смеси ацетон — хлороформ азеотропного состава в СК с боковой укрепляющей секцией;
2) установлено, чторезультаты параметрической оптимизации экстрактивной колонны традиционной схемыявляются хорошим приближением для параметрической оптимизации СК с БС;
3) показано, чтопроведение ЭР смеси ацетон – хлороформ азеотропного состава в сложной колонне сбоковой укрепляющей секцией обеспечивает снижение энергоемкости процесса на25,9% по сравнению с двухколонным комплексом.
5.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
1. А.с. №1366173 Способ разделения смеси ацетон-хлороформазеотропного состава /Павленко Т.Г., Фролкова А.К., Пирог Л.А.,Кареева В.М., Тимофеев В.С. -1988 г.
2. Патент №2207896 Способ разделения смеси ацетон-хлороформ азеотропногосостава экстрактивной ректификацией / Тимошенко А.В., Анохина Е.А., ТимофеевВ.С. — Приоритет от 21.03.2002, опубл. 10.07.2003, бюл.№ 19.
3. Айнштейн В.Г.,Захаров М.К., Носов Г. А. и др. Общий курс процессов и аппаратов химическойтехнологии, в 2 книгах, книга 2. Под ред. проф. Айнштейна В.Г. М.: Химия,2000. 1760 с.
4. Тимофеев В.С.,Серафимов Л.А. Принципы и технологии основного органического и нефтехимическогосинтеза. М.: «Высшая школа» 2003. –536 с.
5. Коган В.Б.Азеотропная и экстрактивная ректификация. — Л.: Химия, 1971, 432 с.
6. Патент №2091362Способ получения изопрена / Чуркин В.Н., Павлов С.Ю., Суровцев А.А., КарповО.П., Бубенков В.П., Павлов О.С., Тульчинский Э.А., БИ №27, 1997.
7. Патент 976630Способ очистки изопрена / Чуркин В.Н., Горшков В.А., Елифантьева Н.В., БутинВ.И., №2986343/04; Заявл. 20.06.1980; опубл.27.07.2000
8. Балашов А.Л.,Чубаров С.М., Авдошин Г.А. Способ выделения и очистки 1,3-диоксолана.Нижегородский технический университет-1997, № 1.
9. А.с. №686266,Горшков В.А., Кузнецов С.Г., Павлов С.Ю., Беляев В.А., Серова Н.В., ВасильевГ.И., Шестовский Г.П., Малов Е.А. Способ разделения смесей близкокипящихуглеводородов, БИ № 26, 1996.
10. А.с. № 726821,Горшков В.А., Кузнецов С.Г., Павлов С.Ю., Беляев В.А., Серова Н.В., ВасильевГ.И., Шестовский Г.П., Малов Е.А. Способ разделения углеводородов С4-С5,БИ № 26, 1996.
11. Процесс извлеченияпентафторэтана, № 6-19 3066 (Япония), НПК 203/57, 1999.
12. Патент № 2157360,Трофимов В.Н., Пантук Б.И., Деревцов В.И. Способ очистки бензола отнепредельных углеводородов, № 99118148, 2000.
13. Патент № 2145590,Голубев Ю.Д., Рыбаков И.И., Спорова Л.Г., Орехов О.В., Пирогова Н.Л., Шеин А.В.Способ выделения ароматических углеводородов из смесей с неароматическими. БИ №5,2000.
14. ПетлюкФ.Б., Серафимов Л.А. Многокомпонентная ректификация. Теория и расчет: М., Химия,1983. Серия «Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии». 304с.
15. Рудавин В.С.Разработка технологии разделения ароматических изомеров на примере получениямонитрохлорбензолов. Дисс. канд. техн. наук. М.: МИТХТ, 1988.
16. Петлюк Ф.Б.,Платонов В.М., Аветьян В.С. Оптимальные схемы ректификации многокомпонентныхсмесей, ХП, №11,1966, с.65-68.
17. Деменков В.Н.Схемы фракционирования смесей в сложных колоннах. // Химия и технология топливи масел. – 1997, №2, с.6–8.
18. Рид Р., ШервудТ., Праусниц Дж. Свойства газов и жидкостей. Л, Химия,1982, 592 с.
19. Термодинамикаравновесия жидкость-пар/ под ред. А.Г. Морачевского- Л., Химия, 1989, 344 с.
20. Химическаяэнциклопедия в пяти томах, 1, 2, 5. М: Изд. «Советская энциклопедия», 1990.
21. Огородников С.К.,Лестева Т.М., Коган В.Б. Азеотропные смеси. Справочник. Под ред. проф. КоганаВ.Б. Изд. «Химия», Л. 1971.
22. Пирог Л.А. Оценкаэффективности агентов при разделении неидеальных смесей экстрактивнойректификацией. Дисс. …канд. …техн. наук. – М.: МИТХТ, 1987.
23. Хассиба БюннесЗакономерности разделения азеотропных смесей в присутствии селективныхразделяющих агентов. Дисс. … к.т.н. – Москва, МИТХТ, 2002.
ПРИЛОЖЕНИЯ.
Приложение 1.
Определение оптимальногоположения тарелок питания и отбора.
F: ЭА=1:3,5; Количество БО=150 кг/час
NЭА/NF/NБО
R1
R2
Тепловые нагрузки, МДж/чQконд1
Qконд2
Qкип
4/10/23 2,01 1,49 -33,2 -48,0 153,74/10/24
1,59
1,72
-28,6
-52,4
153,5
4/10/25 1,40 1,97 -26,5 -57,2 156,24/11/23
1,96
1,50
-32,6
-48,2
153,3
4/11/24
1,42
1,74
-26,8
-52,9
152,1
4/11/25
1,23
1,99
-24,7
-57,7
154,8
4/12/23 2,71 1,42 -40,9 -46,6 159,94/12/24
1,55
1,72
-28,1
-52,5
153,1
4/12/25 1,21 2,00 -24,4 -57,7 154,6 5/10/23 2,51 1,44 -38,7 -47,0 158,15/10/24
1,82
1,69
-31,1
-51,8
155,3
5/10/25
1,54
1,95
-27,6
-56,9
157,3
5/11/23 1,30 1,99 -25,4 -57,5 155,35/11/24
1,58
1,72
-28,4
-52,4
153,3
5/11/25
1,26
1,99
-24,9
-57,6
155,0
5/12/25
1,22
2,00
-24,4
-57,7
154,6
6/10/24 2,50 1,59 -38,5 -50,0 161,0 6/10/25 2,08 1,88 -34,0 -55,5 161,96/11/24
2,07
1,65
-33,9
-51,1
157,4
6/11/25 1,67 1,94 -29,4 -56,6 158,4 6/12/24 2,09 1,65 -34,1 -51,0 157,6 6/12/25 1,56 1,95 -28,2 -56,8 157,5Приложение 2.
Влияние количества потока, отбираемого в боковую секцию наэнергозатраты.
TЭА= 60ºC, F: ЭА = 1:3,5.
КоличествоR1
R2
Тепловые нагрузки, МДж/ч БО, кг/чQконд1
Qконд2
Qкип
NЭА/NF/NБО = 4/10/24
150 1,59 1,72 -28,6 -52,4 153,5 140 1,71 1,55 -30,2 -49,2 151,9 130 1,87 1,38 -31,7 -45,9 150,1 125 1,91 1,30 -32,1 -44,3 148,9120
1,91
1,22
-32,1
-42,7
147,3
119 2,02 1,19 -33,3 -42,1 147,9NЭА/NF/NБО = 4/11/23
170 1,44 1,83 -27,0 -54,5 154,0160
1,65
1,67
-29,2
-51,5
153,2
150 1,96 1,50 -32,6 -48,2 153,3 145 2,17 1,41 -35,0 -46,4 153,8 140 2,48 1,30 -38,4 -44,4 155,3 135 3,15 1,17 -45,8 -41,8 160,1NЭА/NF/NБО = 4/11/24
180 1,17 2,18 -24,0 -61,4 157,9 150 1,42 1,74 -26,8 -52,9 152,1 140 1,61 1,57 -28,8 -49,5 150,9 130 1,76 1,40 -30,5 -46,2 149,2 125 1,80 1,31 -30,9 -44,5 148,0120
1,91
1,22
-32,1
-42,7
147,3
NЭА/NF/NБО = 4/11/25
150 1,23 1,99 -24,7 -57,7 154,8 145 1,24 1,90 -24,8 -56,0 153,3 144 1,25 1,89 -24,8 -55,6 153,0 143 1,25 1,87 -24,8 -55,3 152,6142
1,24
1,85
-24,8
-55,0
152,3
NЭА/NF/NБО = 4/12/24
150 1,55 1,72 -28,1 -52,5 153,1140
1,85
1,54
-31,5
-48,9
152,8
135 2,03 1,44 -33,4 -47,0 152,9 130 2,25 1,34 -35,9 -45,0 153,4 125 2,52 1,23 -38,8 -42,9 154,3 120 3,27 1,07 -47,1 -39,9 159,5NЭА/NF/NБО = 5/10/24
150 1,82 1,69 -31,1 -51,8 155,3 140 2,05 1,51 -33,6 -48,4 154,5 130 2,31 1,33 -36,5 -44,9 153,8 120 2,54 1,15 -39,0 -41,4 152,9115
2,56
1,06
-39,3
-39,7
151,5
NЭА/NF/NБО = 5/10/25
150 1,54 1,95 -27,6 -56,9 157,3 140 1,57 1,78 -28,3 -53,5 154,3138
1,57
1,74
-28,4
-52,9
153,7
NЭА/NF/NБО = 5/11/24
150 1,58 1,72 -28,4 -52,4 153,3 140 1,82 1,54 -31,1 -49,0 152,6 130 2,09 1,36 -34,0 -45,4 151,9 120 2,27 1,18 -36,0 -41,9 150,5 119 2,32 1,16 -36,6 -41,5 150,6118
2,25
1,15
-35,8
-41,3
149,6
NЭА/NF/NБО = 5/11/25
150 1,26 1,99 -24,9 -57,6 155,0 145 1,27 1,90 -25,1 -55,9 153,5 143 1,27 1,87 -25,1 -55,3 152,8 142 1,27 1,85 -25,0 -54,9 152,4141
1,29
1,83
-25,2
-54,6
152,2
NЭА/NF/NБО = 5/12/25
150 1,22 2,00 -24,4 -57,7 154,6 145 1,23 1,91 -24,6 -56,0 153,1 143 1,23 1,87 -24,6 -55,4 152,4141
1,28
1,83
-25,2
-54,6
152,2
NЭА/NF/NБО = 6/11/24
160 1,81 1,83 -31,0 -54,4 157,9150
2,07
1,65
-33,9
-51,1
157,4
140 2,45 1,46 -38,0 -47,4 157,9 130 3,12 1,24 -45,3 -43,1 160,9 127 3,55 1,15 -50,1 -41,4 164,0Приложение 3.
Влияние количествапотока, отбираемого в боковую секцию, на величину расхода экстрактивногоагента. TЭА= 60ºC.
Количество Расход Тепловые нагрузки, МДж/ч БО, ДМФА,R1
R2
Qконд1
Qконд2
Qкип
кг/ч кг/чNЭА/NF/NБО = 4/10/24
120
350
1,91
1,22
-32,1
-42,7
147,3
340 2,38 1,14 -37,3 -41,3 149,0 370 1,49 1,46 -27,6 -47,4 151,6 130 360 1,66 1,42 -29,4 -46,6 150,5 350 1,88 1,37 -31,8 -45,6 149,9 340 2,20 1,30 -35,3 -44,4 150,1 330 2,75 1,21 -41,3 -42,6 152,3 350 1,59 1,72 -28,6 -52,4 153,5 340 1,75 1,67 -30,3 -51,4 152,1 150 330 1,95 1,61 -32,6 -50,2 151,1 320 2,27 1,53 -36,0 -48,8 151,0 310 2,84 1,43 -42,4 -46,9 153,4 350 1,36 2,03 -26,1 -58,3 156,9 340 1,48 1,97 -27,4 -57,3 155,1 170 330 1,61 1,92 -28,8 -56,3 153,3 320 1,78 1,86 -30,7 -55,1 152,1 310 2,03 1,79 -33,4 -53,8 151,4 300 2,40 1,72 -37,5 -52,3 151,9NЭА/NF/NБО = 4/11/23
160 350 1,65 1,67 -29,2 -51,5 153,2 340 1,94 1,61 -32,4 -50,3 153,1 330 2,31 1,54 -36,5 -49,0 153,9 350 1,46 1,83 -27,2 -54,4 154,1170
340 1,64 1,78 -29,1 -53,5 153,0330
1,89
1,72
-31,9
-52,4
152,6
320 2,32 1,65 -36,6 -51,1 153,9 350 1,34 1,97 -25,8 -57,2 155,6 180 340 1,46 1,93 -27,1 -56,4 153,9 330 1,65 1,88 -29,3 -55,4 153,0 320 1,95 1,82 -32,5 -54,3 153,0 310 2,41 1,75 -37,6 -53,0 154,8 350 1,25 2,11 -24,9 -59,9 157,3 190 340 1,35 2,07 -25,9 -59,1 155,5 330 1,48 2,02 -27,4 -58,3 154,0 320 1,69 1,98 -29,6 -57,3 153,2 310 1,99 1,92 -33,0 -56,3 153,4NЭА/NF/NБО = 4/11/24
360 2,10 1,21 -34,2 -42,7 151,5
120
355 2,00 1,21 -33,2 -42,7 149,4
350
1,91
1,22
-32,1
-42,7
147,3
340 2,44 1,14 -37,9 -41,1 149,4 370 1,35 1,50 -25,9 -48,1 150,7 130 360 1,52 1,45 -27,8 -47,2 149,6 350 1,76 1,40 -30,5 -46,2 149,2 340 2,13 1,33 -34,5 -44,8 149,7 330 2,84 1,22 -42,4 -42,7 153,4 350 1,61 1,57 -28,8 -49,5 150,8 140 340 1,84 1,51 -31,3 -48,4 150,1 330 2,19 1,44 -35,2 -46,9 150,4 350 1,42 1,74 -26,8 -52,9 152,1 150 340 1,61 1,69 -28,8 -51,7 150,9 330 1,84 1,62 -31,3 -50,5 150,1 320 2,20 1,54 -35,3 -49,0 150,5 350 1,22 2,05 -24,5 -58,8 155,8 340 1,32 2,00 -25,6 -57,8 153,8 170 330 1,43 1,95 -26,9 -56,8 152,0 320 1,60 1,89 -28,7 -55,6 150,6 310 1,85 1,82 -31,5 -54,3 149,9 300 2,25 1,73 -35,8 -52,7 150,5 350 1,16 2,19 -23,9 -61,4 157,9 340 1,23 2,14 -24,7 -60,5 155,6 330 1,32 2,09 -25,7 -59,6 153,5 180 320 1,45 2,04 -27,1 -58,5 151,8 310 1,63 1,97 -29,1 -57,3 150,5
300
1,91
1,90
-32,1
-55,9
150,1
290 2,38 1,82 -37,3 -54,2 151,5 350 1,09 2,45 -23,2 -66,5 162,2 340 1,13 2,41 -23,6 -65,7 159,7 330 1,19 2,36 -24,2 -64,8 157,3 200 320 1,27 2,31 -25,1 -63,8 155,1 310 1,38 2,26 -26,3 -62,8 153,3 300 1,55 2,20 -28,1 -61,7 151,8290
1,80
2,14
-30,9
-60,4
151,2
280 2,20 2,06 -35,3 -58,9 152,1NЭА/NF/NБО = 4/11/25
350 1,24 1,85 -24,8 -55,0 152,3
340 1,37 1,81 -26,2 -54,2 150,8
330 1,56 1,76 -28,2 -53,2 149,7
142
320
1,82
1,69
-31,1
-51,9
149,2
310 2,20 1,61 -35,3 -50,3 149,7
300 2,96 1,48 -43,6 -47,8 153,5
350 1,22 2,03 -24,6 -58,3 155,4
340 1,31 1,98 -25,5 -57,5 153,4
330 1,46 1,93 -27,2 -56,5 152,0 152 320 1,64 1,87 -29,1 -55,4 150,7
310 1,90 1,80 -32,0 -54,0 150,1
300 2,27 1,71 -36,1 -52,2 150,4
290 3,19 1,55 -46,2 -49,2 155,4
350 1,19 2,16 -24,2 -60,9 157,6
340 1,27 2,12 -25,2 -60,0 155,6
330 1,37 2,07 -26,2 -59,1 153,6 160 320 1,51 2,01 -27,7 -58,0 152,0
310 1,70 1,94 -29,8 -56,7 150,7
300 1,98 1,86 -32,9 55,2 150,1
290 2,44 1,76 -37,9 -53,2 151,0
350 1,10 2,48 -23,3 -67,0 162,8
340 1,15 2,43 -23,8 -66,1 160,3
330 1,20 2,38 -24,4 -65,2 157,8
320 1,28 2,33 -25,2 -64,1 155,6 180 310 1,39 2,27 -26,5 -62,9 153,5
300 1,55 2,20 -28,2 -61,6 151,8
290 1,78 2,12 -30,7 -60,1 150,7
280 2,14 2,02 -34,6 -58,2 150,7
270 2,86 1,88 -42,6 -55,5 153,9
350 1,06 2,76 -22,8 -72,5 167,7
340 1,08 2,71 -23,1 -71,6 165,0
330 1,12 2,66 -23,4 -70,6 162,3
320 1,17 2,61 -24,0 -69,6 159,8 200 310 1,23 2,55 -24,7 -68,4 157,3
300 1,34 2,49 -25,9 -67,2 155,1
290 1,48 2,42 -27,4 -65,8 153,2
280 1,70 2,34 -29,8 -64,3 152,0
270
2,03
2,24
-33,4
-62,5
151,6
260 2,64 2,12 -40,1 -60,1 153,9
NЭА/NF/NБО = 4/12/24
370 1,38 1,66 -26,3 -51,2 154,1 140 360 1,58 1,60 -28,5 -50,1 153,2 350 1,85 1,54 -31,4 -48,9 152,8 340 2,26 1,46 -36,0 -47,3 153,7 350 1,55 1,72 -28,2 -52,5 153,1 150 340 1,80 1,66 -30,9 -51,2 152,5 330 2,18 1,57 -35,1 -49,6 153,0 320 3,00 1,45 -44,1 -47,1 157,4 350 1,34 1,89 -25,9 -55,8 154,1 160 340 1,50 1,84 -27,7 -54,7 152,7 330 1,74 1,77 -30,3 -53,3 152,0 320 2,11 1,69 -34,4 -51,7 152,3 310 2,89 1,56 -42,9 -49,3 156,4 350 1,21 2,05 -24,4 -58,8 155,7 170 340 1,31 2,00 -25,6 -57,8 153,8 330 1,48 1,94 -27,4 -56,6 152,3 320 1,72 1,87 -30,0 -55,3 151,5 350 1,13 2,19 -23,6 -61,6 157,6 340 1,19 2,15 -24,3 -60,6 155,3180
330 1,31 2,09 -25,5 -59,6 153,4 320 1,48 2,03 -27,4 -58,4 152,0310
1,72
1,96
-30,1
-57,1
151,3
300 2,15 1,87 -34,8 -55,3 152,2 350 1,07 2,33 -23,0 -64,2 159,6 340 1,11 2,29 -23,4 -63,3 157,1 190 330 1,20 2,24 -24,3 -62,4 155,0 320 1,32 2,18 -25,6 -61,3 153,2 310 1,51 2,12 -27,7 -60,1 151,9 300 1,79 2,04 -30,8 -58,7 151,5 290 2,29 1,95 -36,3 -56,9 153,1NЭА/NF/NБО = 5/10/24
115
350
2,52
1,07
-38,8
-39,8
151,1
125 360 2,01 1,31 -33,2 -44,5 152,3 350 2,44 1,24 -37,9 -43,1 153,5 340 3,43 1,11 -48,8 -40,6 159,8 350 1,82 1,68 -31,1 -51,8 155,3 150 340 2,05 1,62 -33,6 -50,5 154,5 330 2,37 1,55 -37,1 -49,1 154,5 320 2,91 1,46 -43,1 -47,3 156,6NЭА/NF/NБО = 5/10/25
350 1,57 1,74 -28,4 -52,9 153,7 340 1,80 1,69 -30,8 -51,8 153,1138
330
2,10
1,63
-34,1
-50,6
153,0
320 2,52 1,54 -38,8 -49,0 154,0 310 3,39 1,40 -48,3 -46,3 158,8 350 1,55 1,92 -28,1 -56,2 156,8 340 1,72 1,87 -30,0 -55,2 155,6 148 330 1,94 1,81 -32,4 -54,0 154,7 320 2,21 1,74 -35,4 -52,7 154,3 310 2,61 1,65 -39,8 -51,0 154,9NЭА/NF/NБО = 5/11/24
370 2,52 1,15 -38,8 -41,6 157,1118
360 2,33 1,16 -36,7 -41,6 152,8350
2,25
1,15
-35,8
-41,3
149,6
345 3,08 1,05 -45,0 -39,4 155,9 370 1,45 1,45 -27,0 -47,2 150,9 128 360 1,74 1,39 -30,2 -46,1 150,9 350 2,14 1,32 -34,6 -44,7 151,8 340 2,84 1,21 -42,3 -42,6 155,3 370 1,42 1,62 -26,7 -50,5 153,8 360 1,62 1,57 -28,9 -49,5 152,9 138 350 1,87 1,51 -31,7 -48,3 152,5 340 2,23 1,43 -35,6 -46,9 152,8 330 2,88 1,32 -42,8 -44,8 155,9 350 1,58 1,72 -28,4 -52,4 153,3 150 340 1,81 1,66 -30,9 -51,2 152,5 330 2,12 1,58 -34,4 -49,8 152,5 320 2,65 1,47 -40,2 -47,9 154,3NЭА/NF/NБО = 5/11/25
350 1,29 1,83 -25,2 -54,6 152,2
340 1,49 1,78 -27,4 -53,6 151,4
141
330
1,77
1,72
-30,5
-52,3
151,1
320 2,13 1,64 -34,5 -50,8 151,6
310 2,72 1,53 -41,0 -48,7 153,9
350 1,25 2,01 -24,8 -57,9 155,3
340 1,42 1,96 -26,6 -56,9 154,0
330 1,61 1,90 -28,8 -55,8 152,9 151 320 1,86 1,83 -31,5 -54,5 152,2
310 2,20 1,74 -35,3 -52,9 152,3
300 2,80 1,63 -41,9 -50,6 154,5
350 1,18 2,17 -24,0 -61,0 157,5
340 1,31 2,11 -25,5 -60,0 155,8
330 1,47 2,06 -27,1 -58,9 154,3 160 320 1,66 1,99 -29,3 -57,6 153,1
310 1,91 1,92 -32,1 -56,1 152,3
300 2,28 1,82 -36,1 -54,4 152,5
350 1,00 2,5 -22,1 -67,3 161,9
340 1,10 2,44 -23,1 -66,3 159,8
330 1,20 2,38 -24,3 -65,2 157,8 180 320 1,33 2,32 -25,7 -64,0 155,9
310 1,50 2,25 -27,5 -62,6 154,3
300 1,71 2,17 -29,8 -61,1 153,0
290 2,00 2,08 -33,1 -59,4 152,5
280 2,48 1,97 -38,3 -57,3 153,4
NЭА/NF/NБО = 5/12/25
350 1,28 1,83 -25,2 -54,6 152,2141
340
1,52
1,78
-27,8
-53,5
151,6
330 1,91 1,70 -32,1 -52,0 152,4 320 2,46 1,60 -38,1 -50,0 154,4 350 1,21 2,01 -24,3 -58,1 154,9 151 340 1,41 1,96 -26,6 -57,0 153,9 330 1,66 1,89 -29,4 -55,7 153,3 320 1,99 1,81 -33,0 -54,1 153,3 310 2,49 1,70 -38,5 -52,1 154,7NЭА/NF/NБО = 6/11/24
150 350 2,07 1,65 -33,9 -51,1 157,4 340 2,39 1,58 -37,4 -49,7 157,4 330 2,95 1,48 -43,5 -47,8 159,6 350 1,81 1,83 -31,0 -54,4 157,9 160 340 2,04 1,76 -33,4 -53,2 157,0 330 2,34 1,69 -36,8 -51,8 156,9 320 2,85 1,59 -42,4 -50,0 158,7 350 1,61 1,99 -28,8 -57,6 158,9 340 1,79 1,93 -30,7 -56,4 157,6 170 330 2,01 1,86 -33,2 -52,2 156,7 320 2,33 1,79 -36,6 -53,7 156,6 310 2,88 1,69 -42,8 -51,9 158,8 350 1,47 2,14 -27,2 -60,5 160,3 340 1,61 2,09 -28,8 -59,4 158,6180
330 1,79 2,02 -30,8 -58,2 157,3320
2,03
1,96
-33,4
-56,9
156,5
310 2,37 1,88 -37,1 -55,5 156,7 300 3,07 1,78 -44,8 -53,5 160,3 350 1,35 2,29 -25,9 -63,4 161,7 340 1,48 2,23 -27,4 -62,3 160,0 330 1,63 2,17 -29,0 -61,1 158,4 190 320 1,82 2,11 -31,1 -59,9 157,2 310 2,08 2,04 -33,9 -58,6 156,7 300 2,47 1,97 -38,2 -57,1 157,4 290 3,58 1,84 -50,5 -54,7 165,1