Ахметлатыйпова Дания Дамировна ‒ ассистент кафедры «Холодильная техника и технологии» .
Казань.
Daniya D. Akhcmetlatyypova ‒ assistant of refrigeration engineering and refrigerating machinery department.
Kazan.
Гумеров Фарид Мухамедович ‒ д-р техн. наук, профессор кафедры «Теоретические основы теплотехники».
Казань.
Farid M. Gumerov ‒ dr. of technical sciences, professor of heat engineering department.
Kazan.
Теляков Эдуард Шархиевич ‒ д-р технических наук, профессор кафедры «Машины и аппараты химических производств».
Казань.
Eduard Sh. Telyakov ‒ dr. of technical sciences, professor of mechanical engineering for chemical industry department.
Kazan.
Цель. В статье рассмотрена модель сверхкритической СО2 – экстракционной технологии выделения оксида этилена из его водного раствора, которая предложена для замены энергозатратного процесса десорбции. Рассмотрена возможность использования нормальных алканов в качестве модификаторов основного экстрагента. Проведен сопоставительный анализ энергозатрат экстракционной и традиционной технологий. Методы. Для моделирования процессов использована программа Hysys. Результаты. Осуществлено моделирование экстракционного процесса выделения оксида этилена из его водного раствора с использованием в качестве экстрагента чистого и модифицированного пропаном, н-бутаном и н-пентаном сверхкритического диоксида углерода, дополненного дальнейшей очисткой и концентрированием целевого продукта. Результаты указывают на нецелесообразность использования н-бутана и н-пентана в качестве добавки к диоксиду углерода. Сопоставление трех технологических схем (традиционной и двух экстракционных с чистым и модифицированным пропаном диоксидом углерода) показывает, что энергозатраты на обогрев колонн ректификации значительно более низкие в случае СК-СО2 экстракционных технологий (традиционная технология 115 МВт, СК-СО2 экстракционня технология без добавки и с добавлением пропана, соответственно, 36 и 79 МВт), тогда как совокупные мощности насосов и компрессоров наименьшие для традиционной технологии. Но поскольку степень извлечения оксида этилена в экстракционной схеме с добавлением пропана практически равна единице (0,996), рассмотренные энергетические показатели, отнесенные к килограмму получаемого продукта, оказались наилучшими именно для этой схемы.
The article considers a model of supercritical СО2 ‒ extraction technology of ethylene oxide emission from its aqueous solution, which is proposed to replace energy consuming desorption process. The possibility of using normal alkanes as modifiers of the main extractant is considered. A comparative analysis of the energy consumption ofsupercritical and traditional technologies is carried out.
Methods. The Hysys program was used to model the processes.
Results.Was simmulated the extraction process of ethylene oxide separation from its aqueous solution using as an extractant pure and modified with propane, n-butane, n-pentane supercritical carbon dioxide supplemented with further purification and concentration of the desired product.The results indicate the inappropriateness of using n-butane and n-pentane as an additive to carbon dioxide. Comparison of three technological schemes (traditional and two extraction schemes with pure and modified carbon dioxide) shows that the energy consumption for heating the rectification columns is significantly lower in the case of SC-CO2 extraction technologies (115 MW ‒ traditional technology, 36 and 79 MW for SC ‒ CO2 extraction technology without additives and with the addition of propane, respectively), while the combined capacities of pumps and compressors were the least for traditional technology. But, since the degree of extraction of ethylene oxide in the extraction scheme with the addition of propane turned out to be practically equal to unity (0.996), the considered energy indices, referred to the kilogram of the product obtained, turned out to be the best for this scheme.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.