Файл: Автоматизация переработки каменноугольной смолы..pdf

вым уровнемерам и др.); кроме того, все^аппараты технологического процесса не связаны единой програм­ мой управления, что очень важно, так как весь процесс получения прессованного нафталина можно охарактери­ зовать как полунепрерывный.

2. СКЛАД СМОЛЫ

Решающим условием для автоматизации технологи­ ческих процессов является обеспечение постоянства со­ става исходного сырья, поступающего на переработку.

Поэтому изучение вопросов, связанных с автоматиза­ цией процессов дистилляции каменноугольной смолы, необходимо начинать со склада, где ее принимают и подготавливают к выдаче в производство.

Операции по приему привозной смолы от поставщи­ ков и смолы своего завода, а также обезвоживание и усреднение смолы на всех коксохимических заводах, имеющих смолоперерабатывающие цехи, однотипные и осуществляются по технологической схеме, приведенной на рис. 1. Единственным отличием может служить число наземных и подземных резервуаров (хранилищ), по­ лезную емкость которых рассчитывают в зависимости от производительности смолоперерабатывающего цеха.

Согласно правилам технической .эксплуатации, при переработке смолы своего завода емкость склада долж­

9

на обеспечивать 10-суточиый запас, а привозной смолы 15-суточный [1].

Прием смолы

Смола из цеха улавливания своего завода поступает в одно из первых по ходу потока наземных хранилищ. Смола от ряда поставщиков прибывает на склад в же­ лезнодорожных цистернах. Из цистерн смола сливает­ ся в подземные хранилища, из которых насосами пере­ качивается в наземные хранилища. Кроме того, на склад

перекачивают в наземные хранилища смолы. Нафталннсодержащне масла, подлежащие возврату

в смолу из отделения кристаллизации или со склада масел, перекачиваются по трубопроводу в наземное хранилище, предназначенное для приема масел.

Наземные хранилища большой емкости используют­

дачи смолы в промежуточные хранилища отделения ди­ стилляции. В случае необходимости добавления в смолу нафталинсодержащих масел включаются дозирующие насосы для дозировки масел, работающие синхронно с паровыми насосами, подающими смолу в отделение ди­ стилляции.

Обезвоживание и обессоливание смолы

Смола, поступающая на переработку, является не­ однородной системой, в которой различают непрерыв­ ную среду, а также твердые и жидкие дисперсные фа­ зы, образующие соответственно суспензии и эмульсии [2]. Непрерывная среда представляет собой многоком­ понентную эвтектическую смесь, состоящую из органи­ ческих, в основном ароматических, соединений.

Сущность обезвоживания и обессоливания заключа­ ется в разрушении эмульсии, укрупнении мелких частиц воды в результате соударений и дальнейшем расслое­ нии смолы и воды, имеющихразличные удельные веса. Разрушение эмульсии происходит более эффективно прн высоких температурах (~75°С ). Дальнейшее повыше­ ние температуры при атмосферном давлении нежела-

10

смолу усредняют сначала в цехе улавливания, затем на складе смолы.

В цехе улавливания усреднение достигается приемом смолы цикла газосборников и цикла холодильников в одно хранилище. На складе смолу от различных постав­ щиков также принимают в одно хранилище с последую­ щим перемешиванием в резервуарах при помощи насо­ сов или последовательным перетоком смолы из первого хранилища в последнее, являющееся операционным, из которого усредненную и обезвоженную смолу подают на переработку. Из хранилищ, расположенных между первым и последним по ходу смолы, сливают иадсмольную воду. При правильной организации технологии ус­ реднения смола, подаваемая на переработку, удовлет­ воряет требованиям однородности.

3. ОТДЕЛЕНИЕ ДИСТИЛЛЯЦИИ СМОЛЫ

Д ВУХК О ЛО Н Н Ы Е ТРУБЧ А ТЫ Е А ГРЕГА ТЫ .

Переработка каменноугольной смолы на двухколон­ ных трубчатых агрегатах осуществляется по схеме, при­ веденной на рис. 2.

Усредненная и обезвоженная смола с содержанием влаги 5—7% поступает в три промежуточные хранили­ ща 1 емкостью 200 м3 каждое (по одному хранилищу на каждый агрегат). Промежуточные хранилища пред­ назначены для дополнительного обезвоживания и обес­ соливания смолы и рассчитаны на 10-ч запас. В верх­ ней части хранилища на боковой стенке расположены краны, соединенные коллектором для слива отстояв­ шейся надсмольной воды, в нижней части установлен паровой подогреватель. Надсмольную воду сливают пе­ риодически, по мере ее накопления в хранилище.

Смола из нижней части промежуточных хранилищ трехплунжерным насосом 2 подается на I ступень труб­ чатых печей 3 (21—напорный бачок). Значительная часть воды (до 5%), оставшаяся после обезвоживания смолы в хранилищах, содержит аммонийные соли хло­ ра и синильной кислоты, продукты разложения которых вызывают коррозию аппаратуры. Для предотвращения агрессивного действия этих солей в смолу добавляют

12

6%-ный раствор кальцинированной соды, обычно в ко­ личестве 0,05—0,06% от перерабатываемой смолы.

В I ступени печи смола нагревается до 130—140° С и поступает в испаритель I ступени 4, в котором испа­ ряется вода и легкие масла. Нагрев смолы до такой температуры нежелателен и вызван конструктивными особенностями печей, не позволяющими в необходимой мере регулировать температуру конвекционной секции, так как количество газа, подаваемого на обогрев печей, регулируется по температуре смолы на выходе из II сту­ пени.

Таким образом, температура нагрева смолы в I сту­ пени превышает требуемую на 15—20 град, так как она является производной от температуры нагрева смолы во II ступени. В результате перегрева смолы в конвек­ ционной секции печи повышается содержание нафтали­ на в парах воды и парах легкого масла после испарите­ ля I ступени.

Легкое масло, получаемое после испарителя I ступе­ ни, представляет собой смесь фракций (от легкой до поглотительной включительно), и его выход от смолы составляет 0,2—0,3%. Применение легкого масла после испарителя I ступени для орошения фракционной ко­ лонны приводит к ухудшению ее работы и увеличению содержания нафталина в фенольной фракции примерно

вода ее из трубчатой установки, самым целесообразным является способ, при котором испаритель I ступени до­ оборудуют ректификационными тарелками, для ороше­ ния используют легкое масло. Этот способ дает возмож­ ность снизить влажность обезвоженной смолы до 0,06—

0, 1% .

Пары воды и легкого масла после испарителя I сту­ пени 4 направляются в конденсатор-холодильник 15 и да­ лее в соответствующий мерник.

Обезвоженная смола из испарителя I ступени посту­ пает в сборник 5, из которого трехплунжерным насо­ сом 6 прокачивается через II-ступень трубчатой печи (радиантную секцию). Во II ступени трубчатой печи смола нагревается до 400—410° С. При этой температуре

14