ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 204
Скачиваний: 0
«5 g l S' о §
а g " ѵ2 в И
ö И о
•£■4 * s
Б я
н: в
о X
л а
®Sо
о ей
8 g, g 5
в S
Ö-g ca ** о ° а Я
з»а
° а
^ «с
*.gи
ѵ »►» 1 «
І2§ö
5 ®
° ? и 2
:S В
»fl а
я 4
£«Я
о о
S X
я я
« I
»
л
а«
\©
о
нпП.'гесІфнваоноігшіэшш
хвнифихиэсі-пэсіноеи
«
І
hoäno-HCdnoen
шіПнвсІф ива -онзіяшвоеп HBHXEdtiEOa
ПИПМЕЙф
вваонэапоеи-нэшшвоеп
esa впнлняіноя
(ііп'пвяифш.нэсі ңошшх
-нв&мне оіиИвхо п вн) шйінвсіф ввнонэігагевоеи
ніШнвйф ires
-онвхнзпоси ireHxsdaeos
(ивЪзнифихмэсІ
нонвнхнв&ьэяе oratf
-sxo I SH) ниНннйф ires
-онэкпттеоБп-шгхнэпоен
(l0 и
гН sap) esa цганхмвхноя
вийнвйф ires
-онвхнзпоеіг ігенігохои
ю
Ю г-<05 С4
1 I I 1 1V/ 1Ѵ/^Ѵ/ 1
05
м
*g ч 8
1 1 1W 1 1 1Д v / | 1
* |
00 |
*М |
гт*\ |
05 |
|
1 и ” 1 и |
I |
1V/ 1 |
м |
от |
|
и |ѵ /° " А Г м M l
ІО CD MCDTHCOCO CvJСЧ
J 1d ^ d o D h c o d o
* 1_ ч-ч Щ СЧ
CD тнСОЮlO QO] Ю M sfсо о о ююsfd d d
■чЧ <N
|
|
см |
|
о |
|
m от о |
|
|
E2 см_ |
||
1 1S-S-1S 1T 15 1 |
|||||
|
|
-H |
|
|
ci. « |
|
|
О |
|
|
-в |
соѵ |
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
Ю |
|
|
|
О |
|
СЧ* |
|
V? |
|
1 |
T t 1 о |
1 ■ я « с ? |
|||
! |
о |
1 |
со |
1 |
СЧ чгЧ —.Г |
СЧ |
|
іо |
|
сч |
о |
Очм
иІ 'т?L
^LO .0 СЧ СО СЧ О ЮСЧ CD
I I 3 1 I I I § 3
CD О ^ N O O 0
Ю 04 ^eq
___ |
|
О |
___ |
С4 |
СО |
I |
СО |
Ѵ/А\Ѵ/ |
I ® |
||
|
V/ |
со И Н
. UgtUg
j Д фсб
Ом О= и
Н(NСО М"1со*? со
1
хг
§
§
ю
©
°"
1
>*- o'
,^-r
°
1
Суммарное содержащіе изопентана, изоамнлсноа н нинерилеыов.
126
Конструкция реакторного блока схематически изображена на рис. 27. В состав блока входят реактор 1 и регенератор 2. Пары изопентана подаются в нижнюю часть реактора и с высокой ско ростью поднимаются снизу вверх, флюидизируя слой катализатора. Реактор оборудован 12—14 провальными тарелками 3. Секциониро вание кипящего слоя катализатора препятствует образованию изби рательных потоков и обеспечивает поддержание необходимого’ градиента концентрации углеводородов по высоте реактора. Тем самым достигается повышение конверсии сырья и подавление побоч
ных |
реакций. |
Количество |
тепла, |
Газы |
Контактный |
||||||||
необходимое для |
компенсации |
эндо |
|||||||||||
термического |
теплового |
|
эффекта ре |
регенерации |
га з |
|
|||||||
акции дегидрирования, |
|
подводится |
|
|
|
||||||||
с нагретым |
регенерированным ката |
|
|
|
|||||||||
лизатором. Последний, |
таким |
обра |
|
|
|
||||||||
зом, |
играет в процессе |
роль |
тепло |
|
|
|
|||||||
носителя. |
|
Реактор |
и |
|
регенератор |
|
|
|
|||||
соединены двумя U-образными тру |
|
|
|
||||||||||
бопроводами, |
по |
одному из которых |
|
|
|
||||||||
зауглероженный |
катализатор |
выво |
|
|
|
||||||||
дится из реактора в регенератор, а по |
|
|
|
||||||||||
другому — регенерированный |
ката |
|
|
|
|||||||||
лизатор |
возвращается |
|
в |
реактор. |
|
|
|
||||||
Транспортировка катализатора в ре |
|
|
|
||||||||||
генератор осуществляется |
воздухом, |
|
|
|
|||||||||
а в |
реактор — парами |
|
изопентана |
|
|
|
|||||||
или |
азотом. |
В |
регенераторе |
при |
|
|
|
||||||
610—650 °С |
|
протекают |
|
процессы |
|
|
|
||||||
выжигания |
кокса и окисления ката |
|
|
|
|||||||||
лизатора, |
а |
также |
десорбция |
про |
|
|
|
||||||
дуктов регенерации |
(СО, |
С 02, Н 20) |
Рис. 27. Схема реакторного блока |
||||||||||
с поверхности |
катализатора. С этой |
дегидрпрованпя изопентана: |
|||||||||||
целью в нижнюю часть регенератора |
1 — реактор; 2 |
— регенератор; з — |
|||||||||||
подается |
воздух, |
создающий |
кипя |
тарелки; 4 — циклоны; |
5 — зака |
||||||||
|
лочный |
змеевик. |
щий слой, а несколько выше — топ ливный газ. Регенератор секционирован шестью решетками. Таким
образом, |
в средней части регенератора осуществляется |
сгорание |
||
кокса и |
нагрев катализатора за счет |
тепла этой |
реакции, |
а также |
реакции |
горения топливного газа, а |
в нижней |
части — окисление |
катализатора.
Секционирование кипящего слоя регенерируемого катализатора
приводит к увеличению |
активности и селективности последнего |
на несколько процентов |
по сравнению с несекционированным |
слоем [94]. Было найдено |
[95], что обогащение воздуха кислородом |
(до содержания 30—35%) также повышает эффективность работы катализатора. Аналогичный эффект, по-видимому, может быть достигнут [96] путем перераспределения воздушного потока. ’Восста новление Cr (VI) до Cr (III) обеспечивается подачей некоторого
■ 127
количества паров изопентана в линию транспортировки катализа тора в реактор. Для улавливания катализаторной пыли, унесенной продуктами реакции и газами регенерации, в верхней части реактора и регенератора установлены циклоны 4.
Основные показатели работы реакторного блока I стадии процесса дегидрирования приведены ниже:
Ре актор
Объеыпая скорость сырья, м3/(м3 - ч ) ............................... |
. . |
100—300 |
Температура, ° С .......................................................... |
540—610 |
|
Давление в верхней части, кгс/см2 ....................... |
... |
^0,65 |
Суммарный выход нзоампленов и изопрена, вес. % |
28—33 |
|
на пропущенный и зоп ен тан ...................................... |
|
|
на превращенный изопентан...................................... |
. . . . |
66—73 |
Плотность кипящего слоя катализатора, кг/м3 |
750 |
|
Р е г е н е р а т о р |
|
|
Объемная скорость подачн, ч~і |
. . . . |
^125 |
углеводородного газа на восстановление |
||
азота на десорбцию ............................................... |
|
=SS100 |
Температура, °С .......................................................................... |
|
610—650 |
Давление в верхней части, кгс/см2 ................................... |
|
^ 0,6 |
Плотность кипящего слоя катализатора, кг/м3 |
. . . . |
750 |
Суммарный выход изоамиленов и изопрена при объемной скорости |
||
паров сырья 90—300 ч“1 составляет 28—33% |
на поданный и 66— |
|
73% на превращенный пзопентан. |
|
|
Контактный газ из реактора (см. рнс. 26) направляется в котелутилизатор 5 для получения вторичного пара, а затем для дальней шего охлаждения и улавливания катализаторной пыли — в скруб бер 6, орошаемый водой. Катализаторный шлам выводится из системы, а охлажденный и промытый контактный газ направляется на компримирование. Дымовые газы из верха регенератора проходят котел-утилизатор, электрофильтр 7, в котором катализаторная пыль оседает под действием электростатического поля, и орошаемый водой скруббер, после чего выбрасываются в атмосферу.
Известным недостатком описываемого метода, впрочем, свой ственного всем процессам с к и п я щ и м слоем, является заметная
потеря катализатора за счет его истирания и уноса. Для восполнения потерь и поддержания активности к циркулирующему в системе катализатору ежесуточно добавляется свежий, в количестве 0,8— 1% от веса пропущенного сырья.
Охлажденный и очищенный от пыли контактный газ поступает во всасывающий коллектор турбокомпрессора 8, давление нагнетания которого составляет около 4 кгс/сма. Скомпримированный газ по дается в систему конденсации 9, где в качестве хладоагентов при меняются последовательно вода и кипящий пропан. Несконденсировавшийся продукт направляется в абсорбер 10, где дополнительное количество углеводородов извлекается с помощью смеси углеводоро дов Св и выше. Насыщенный абсорбент подается в десорбер 11, в ко тором отгоняются поглощенные углеводороды и регенерируется
128
растворитель. Сжиженные |
продукты дегидрирования поступают |
в колонну стабилизации 12, |
в качестве погона которой отбираются |
углеводороды С2—С4, а затем — колонну 13, служащую для отделе ния высококипящих примесей (углеводородов С0 и выше). Кубовый остаток последней колонны используется в качестве добавки к абсор бенту. Выделенная изопентан-изоамилѳновая фракция (см. табл. 21) поступает в колонну 14, предназначенную для предварительной отгонки некоторого количества изопентана, возвращаемого на де гидрирование. Укрепленная изопентан-изоамиленовая фракция из куба этой колонны поступает на узел экстрактивной ректифика ции 15. В процессе экстрактивной ректификации с применением в качестве разделяющего агента безводного диметилформамида (ДМФА) изоамилены и изопрен отделяются от изопентана. Состав полученных продуктов см. в табл. 21. Более подробно работа узла экстрактивной ректификации будет рассмотрена ниже.
Вторая стадия
Технологическая схема процесса каталитического дегидрирова ния изоамиленов изображена на рис. 28. Исходное сырье, в качестве которого применяется смесь , прямой и возвратной изоамилен-изо- преновой фракций (см. табл. 21) *, испаряется в испарителе 1 и по ступает в конвенционную часть пароперегревательной печи 2, где нагревается до 500 °С. В радиантной части печи одновременно с этим
Рис. 28. Принципиальная технологическая |
схема |
процесса дегидрирования |
|||||
|
|
пзоамиленов в стационарном слое катализатора КНФ: |
|||||
1 — испаритель; |
2 — пароперегревательная |
печь; |
3 — реактор; |
4 — котел-утилизатор; |
|||
5 ,6 — скруббер; |
7 — отстойник; S — компрессор; |
9 — конденсатор; |
10 — абсорбер; |
11 — |
|||
десорбер; 12 — колонна |
стабилизации; 13 — колонна отделения углеводородов С„; |
14 — |
|||||
I — сырье; I I — вода; |
I I I — вторичный пар; |
|
узел |
экстрактивной ректификации. |
|||
І ѵ — отдувка; V — углеводороды С.—С,; |
|||||||
|
|
|
|
V I — изоамилены; V I I — изопрен. |
происходит перегрев водяного пара, используемого для разбавления сырья при контактировании. Пар перегревается до 750—780 °С. Оба потока смешивают перед вводом в реактор,
Дегидрирование изоамиленов в изопрен осуществляется на таблетированном катализаторе КНФ в реакторах со стационарным слоем, причем два реактора объединены в один блок (секцию) для
* Имеется предложение до подачи изоамилен-нзопреновой фракции на де гидрирование извлекать из нее изопрен [97].
9 Заказ 128 |
129 |
обеспечения четкого непрерывного чередования циклов контактиро вания и окислительной регенерации. Смесь сырья с перегретым паром
поступает в один из реакторов 3, |
где процесс протекает при 550— |
|||||
650 °С. |
Для уменьшения |
количества |
кокса, |
отлагающегося на |
||
поверхности катализатора, |
а также предотвращения местных пере |
|||||
гревов |
в ходе |
регенерации, катализатор смешивается с инертным |
||||
теплоносителем, |
доля которого |
увеличивается |
от верхних слоев |
|||
к нижним (Я. Я. Кирнос, |
А. Н. Бушин |
и др.). |
В работе [98] по |
казано, что в существующих промышленных реакторах около 6% подаваемых изоамиленов подвергается нежелательным термическим превращениям в углеводороды Сх—С:1, С0, а также изопентан. Для устранения этого эффекта рекомендуется свести к минимуму зону пребывания сырья над катализатором, а также применять закалку контактного газа в нижней части реактора.
Регенерация катализатора производится смесыо воздуха с низко температурным насыщенным паром.
Основные показатели работы реакторного блока приведены ниже:
|
К о н т а к т и р о в а н и е |
|
|
Весовая скорость подачи углеводородного сырья, |
600—700 |
||
кг/(т катализатора • ч ) ........................................... |
|
||
Температура, ° С ....................... |
кгс/см2 |
550—650 |
|
Перепад давления по слою катализатора, |
0,4—КО |
||
Разбавление водяным паром (мольное соотно |
от 1 : 19 до |
||
шение) |
|
||
Выход изопрена, вес. % |
|
1 : 21 |
|
изопрен |
33—38 |
||
на |
|||
на |
изопрен |
82—87 |
|
Срок службы катализатора, ч .................................... |
|
>4000 |
|
|
Р е г е н е р а ц и я |
|
|
Весовая скорость подают, кг/(т катализатора • ч) |
200—220 |
||
в о зд у х а .............................................................. |
|
||
пара...................................................................... |
В зависимости |
||
|
|
от температуры |
|
|
|
слоя катали |
|
Температура, ° С |
|
затора |
|
|
=5700 |
||
Соотношение катализатор : инертный теплоноси |
от 1 : 1 до 1 : 3 |
||
тель (весовое).................................................. ... |
. |
Катализатор КНФ характеризуется исключительно высоким сроком службы: отдельные промышленные образцы работали на контакти ровании без снижения активности свыше 5000 ч. Некоторые физико механические показатели катализатора КНФ приведены ниже:
130