Файл: Чистяков, А. Н. Технология коксохимического производства в вопросах и задачах учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.10.2024

Просмотров: 258

Скачиваний: 8

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

вами поглотителнього масла. Что характерно для каждой из этих схем? Преимущества и недостатки.

З а д а ч а 1. Рассчитать и сравнить потери бензольных углеводородов при улавливании их из газа: а) каменноуголь­ ным и б) соляровым маслами при температуре абсорбции 25 и 30 °С при условии одинакового содержания бензольных углеводородов в обезбензоленном масле (0,3 вес. %). Состав сырого бензола, %: бензол — 73, толуол — 21, ксилолы — 5, сольвент (триметилбензолы) — 1 .

Общее давление газа на выходе из последнего скруббера 790 мм рт. ст.

З а д а ч а 2. Рассчитать допустимую концентрацию бен­ зольных углеводородов в обезбензоленном масле (каменно­ угольном и соляровом), чтобы потери бензольных углеводоро­ дов с коксовым газом не превысили 2 г/м3 при температуре абсорбции 30° С.

Состав сырого бензола в обезбензоленном масле принять таким же, как и его состав в газе (из задачи 1 ).

Давление газа на выходе из скруббера 790 мм рт. ст.

З а д а ч а 3. Рассчитать максимальное насыщение бен­ зольными углеводородами каменноугольного и солярового ма­ сел при условии равновесия на выходе масла из последнего скруббера.

Температура 'поступающего газа 25 °С и давление 847 мм рт. ст. Содержание бензольных углеводородов в газе 30 г/м3, в обезбензоленном каменноугольном масле 0,18 вес. %, в соляровом — 0,12 вес. %.

Состав сырого бензола принять из задачи 1.

З а д а ч а 4. Рассчитать равновесную концентрацию со­ держания бензольных углеводородов в каменноугольном масле при температуре улавливания 30 °С и давления 9 ата. Содержание бензольных углеводородов в газе после конеч­ ного холодильника равно 30 г/м3.

За д а ч а 5. Рассчитать количество подаваемого в скруб­ беры каменноугольного масла на 1 т коксуемой сухой шихты при улавливании бензольных углеводородов при обычном давлении и давлении 9 ата.

За д а ч а 6. Определить среднюю движущую силу абсорб­ ции при улавливании бензольных углеводородов при 25 °С й нормальном давлении.

Давление газа на входе в скруббер 847 мм рт. ст., на вы­ ходе — 825 мм рт. ст.

78

З а д а ч а 7. Рассчитать удельную поверхность насадки скрубберов, если в прямом газе содержится 35 г/м3, в обрат­ ном 2 г/м3, насыщенном каменноугольном масле 2,2 %, в обез-

бензоленном масле 0,2 % вес. %

бензольных углеводородов.

Температура улавливания 25°С. Давление газа на входе

в скруббер

847

мм рт. ст.,

на выходе

из

скруббера —

825 мм рт. ст.

8.

Рассчитать расход пара на

 

т поглотитель­

З а д а ч а

1

ного масла и на

1 т сырого бензола при работе отделения на

каменноугольном масле. Температура масла, поступающего в

колонну,

140 °С.

Содержание

бензольных

углеводородов

в

обезбензоленном масле 0,4 объемн. %.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

 

 

 

 

 

К о р о б ч а н с к и й И. Е.,

К у з н е ц о в

М.

Д.

Расчеты

аппаратуры

для

улавливания

химических

продуктов

коксования. М.,

«Металлур­

гия»,

1972.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Справочник коксохимика. Т. 3. М., «Металлургия», 1966.

 

перевод

с

Руководство по коксованию под ред. О.

Гросскинского,

нем. М., «Металлургия», 1966.

 

 

газа

как

сырье для

органиче­

Б р о д о в и ч А. И. Этилен коксового

ского синтеза. М., «Металлургиздат», 1963.-

 

N. — Y. — London, 1947:.

Н. Н. Lowry. Chemistry of Coal Utilization.

Suppl. vol.

1963.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г Л А В А 6.

ПЕРЕРАБОТКА ХИМИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ

 

 

 

 

КОКСОВАНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

6.1. Переработка сырого бензола

 

 

 

Примерный состав сырого

бензола

южных и

восточных

заводов приведен в табл. 61 .

Переработка сырого бензола заключается в получении чи­ стых и технических продуктов путем ректификации и очистки (химической или каталитической). Например, коксохимиче­ ская промышленность СССР выпускает семь сортов бензола: особо чистый с содержанием основного вещества не менее 99,8% и серы не более 0,00012%; чистый для синтеза двух сортов; чистый для нитрации двух сортов; чистый 90%-ный.

Получение двух фракций сырого бензола (легкий и тяже­ лый бензол) в бензольном отделении облегчает дальнейшую

его переработку.

'

Наибольшее распространение в практике переработки сы­

рого бензола получила

полунепрерывная технологическая

79-


Таблица 6—1

 

 

 

Состав сырых бензолов

 

 

 

 

 

 

 

Содержание,

% к

 

 

Компонент

отгону до 180 °С

 

 

 

 

I

II

III

1.

Ароматические углеводороды:

 

 

 

 

бензол

...................................................................

.

65,25

70,7

74,9

 

т о л у о л .........................................................

15,0

12,8

12,0

 

к с и л о л ы ....................................................................

 

4,5

4,0

3,8

 

в том числе:

 

 

_

_

 

п-ксилол .....................................................

 

0,9

 

м-ксилол ..............................................................

 

2,6

 

о-ксилол ..............................................................

 

1,0

_

 

этилбензол .................................................................

 

0,25

0,2

 

сольвент ....................................................................

 

2,0

1,5

1,4

 

мезитилен ..................................................................

 

0,3

0,2

 

псевдокумол .............................................................

 

0,4

0,3

 

гемимелитол .........................................................

 

0,2

0,1

 

 

 

Компонент

 

 

 

 

 

Всего .........................................................

 

87,1

89,3

92,1

2.

Непредельные соединения:

 

 

 

 

циклопентадиен ........................................................

 

1,0

0,31

1,5

 

амилены и другие легкокипящие непредельные

0,8

0,7)

 

соединения ...............................................................

 

0,3

 

стирол

........................................................................

 

0,8

0,4

 

кумарон и инден с гомологами ........................

3,5

2,4

2,4

 

прочие

непредельные

соединения ........................

2,3

1,8

2,0

 

 

В сего .........................................................

 

8,4

6,1

6,2

.3.

Сернистые соединения:

 

 

 

 

 

сероуглерод..............................................................

 

1Л

1,7

0,3

 

сероводород..............................................................

 

0,2

0,2

0,2

 

тиофен

с гомологами...........................................

1,3

1,7

0,3

 

 

В сего ...........................................

....

2,9

3,6

0,8

4.

Примеси:

 

 

 

 

 

насыщенные..............................................................

 

 

0,7

 

 

углеводороды

■ . .

1,1

0,5

 

ф ен о л ы .............................................................

0,2

ОД

0,1

 

пиридиновые основания .....................................

0,3

0,2

0,3

П р и м е ч а н и я : I и II — данные УХИНа для сырого бензола южных заводов; результаты получены на печах ПК и ПВР; II I — образец сырого бензола восточного завода (печи ПВР).

80



схема, по которой производится непрерывный отбор головной (сероуглеродной) фракции (рис. 61 ), чистых бензола и то­ луола на специальных агрегатах непрерывного действия.

Франция НТК Sхранилище

Рис. 6—1. Отбор сероуглеродной (головной) фракции из пер­ вого (легкого) бензола по схеме Гипрококса:

/ — хранилище легкого бензола; 2, 10 — полосы;

3 — колонна; 4—

фильтр; 5 — подогреватели;

6 — холодильник;

7 — конденсатор-холодиль­

ник; 8 — сепаратор;

9 — рефлюксный

бачок;

10 — насос.

На агрегате периодического действия (рис. 62) перера­ батывают остатки и тяжелую фракцию сырого бензола (тя­ желый бензол). После химической обработки концентриро-

6-608

81

Рис. 6—2. Агрегат периодического действия для ректифи­ кации по проекту Гипрококса:

1— куб;

2 — колонна;

<3— конденсатор-холодильник;

4 — сепаратор;

5 — контрольный сепаратор; 6 — делитель потока;

7 — рефлюксный

бачок;

8 — регулятор

уровня; 9 — мерники; 10 — эжектор; 11 — ло­

вушка для улавливания выхлопных газов; 12 — насдсы; 13— фонарь

Рис. 6—3. Технологическая схема про­ цесса отпарки мытой фракции БТКС по проекту Гипрококса:

1,

10 — насосы;

2 — подогреватель; 3 — отпар-

ная

колонна;

4 — куб-подогреватель; 5 — ней­

трализатор;

6 — конденсатор-холодильник;

7—

сепаратор;

8 — холодильник;

9 — щелочной

се­

паратор; 8

— холодильник;

9 — щелочной

се­

 

 

 

паратор.

 

 


ванной серной кислотой и нейтрализации фракция БТКС под­ вергается отпарке на отпарной установке (рис. 6—3).

При получении бензола для синтеза требуется повторная обработка уже чистого бензола 98—100%-ной серной кисло­ той, после чего мытый нейтрализованный бензол вновь ректи­ фицируют. Непредельные соединения тяжелого бензола явля­ ются исходным сырьем для получения инден-кумароновых смол, нашедших широкое применение во многих отраслях промышленности (электротехнической, резиновой, бумажной

и др.).

бензола, % (по

данным

Примерный состав тяжелого

УХИНа):

 

 

 

б е н з о л .........................................

 

2,6

т о л у о л ........................................

 

3,3

к с и л о л ы ......................................

 

11,2

 

триметилбензолы......................

 

27,6

 

с т и р о л .........................................

 

3,5

 

кумарон . . . . . . . . . .

16,5

 

и н д е н ..........................................

 

31,2

 

высококипящие............................

 

3 , 6

 

наф тали н .....................................

 

0,5

 

Он содержит более 50% непредельных соединений.

 

Технологическая схема производства

инден-кумароновых

смол приведена на рис. 6—4.

агента

применяют

хлорис­

В качестве полимеризующего

тый алюминий.

 

 

 

При непрерывной схеме переработки сырого бензола не­ обходимы большие объемы по сырью. В будущем предусмат­ ривается внедрение централизованной переработки сырого бензола с доведением мощности цехов до 200—250 тыс. т/год.

При переработке высокосернистых бензолов (заводы юга

СССР) будут применяться процессы высокотемпературной гидрогенизации и экстрактивная ректификация гидрогенизата. Это дает возможность получать глубокоочищенный бен­ зол для синтеза.

При переработке малосернистых бензолов (заводы во­ стока СССР) получит дальнейшее развитие метод сернокис­ лой очистки, в том числе с присадками непредельных соеди­ нений в сочетании с экстрактивной ректификацией или дру­ гими эффективными методами доочистки.

Сернокислотная очистка сырого бензола или его фракций производится либо в аппаратах периодического действия (мо­ ечные аппараты), либо в шаровых сместителях непрерывного действия.

6*

83