ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы выделения и переработки побочных продуктов пиролиза из "Новые процессы органического синтеза" В нашей стране разработаны эффективные процессы выделения из газообразных и жидких побочных продуктов пиролиза индивидуальных углеводородов производных ацетилена, дициклопентадиена, ароматических углеводородов Се—С12 созданы селективные и стабильные катализаторы для их переработки. Большая часть разработанных процессов реализована в про мышленности, остальные намечены к внедрению в XII—XIII пятилетках ведутся исследования по совершенствованию технологий, созданию новых катализаторов, расширению области эффективного применения продуктов пиролиза, например для синтеза полимеров, пластификаторов, добавок к строительным бетонам и т. д. [c.28] Ниже рассмотрены некоторые из разработанных и реализованных процессов, а также основные перспективные направления переработки побочных продуктов пиролиза. [c.28] Создание установок по производству низших олефинов большой единичной мощности позволило проводить углубленную комплексную переработку побочных продуктов. Так, экономически целесообразным становится извлечение легких побочных продуктов, образующихся совместно с этиленом и пропиленом,— ацетилена, аллена и метилацетилена [26]. [c.28] В зависимости от сырья и режима пиролиза суммарный вы- сод этих продуктов на действующих установках достигает 1,2% в расчете на сырье и значительно возрастает при ужесточении режима пиролиза. На установках ЭП-300 при пиролизе бензина на 1 т этилена образуется 20 кг ацетилена (6 тыс. т в год) и такое же количество аллена и метилацетилена. [c.28] Ацетилен-этиленовые смеси любого состава, в зависимости от условий проведения процесса, можно получать методом селективной абсорбции [А. с. 787770 СССР, 1980]. В качестве абсорбентов испытывали ацетон, ацетонитрил, Л -метилпирроли-дон и диметилформамид (ДМФА), однако лучщими селективностью и степенью растворимости в условиях процесса обладал ДМФА [27, с. 108]. Зависимость коэффициента селективности ДМФА от температуры при разных давлениях показана на рис. 1.4. Растворимость этана, этилена и ацетилена в ДМФА в исследованной области температур и давлений подчиняется закону Генри. [c.29] Процесс протекает при давлении от 2.2 до 0,12 МПа и температуре от —17 до 100 °С. Режим абсорбции выбран в соответствии с технологическими параметрами этиленовой установки. Постоянных отходов, газовых выбросов и сточных вод процесс не имеет. Побочным продуктом данного процесса является ЭЭФ низкого давления, содержащая до 80% этилена и до 6% ацетилена. Она направляется в рецикл па компрессор этилено вой установки. [c.30] метилацетилен и метилацетилен-алленовая фракция. [c.31] К наиболее интересным компонентам фракции Сз пиролиза от- носится аллен, являющийся перспективным продуктом органического синтеза. Высокая реакционная способность обеспечивает широкую область его применения. Метилацетилен является изомером аллена и может использоваться для получения последнего. [c.31] Выделение аллена и метилацетилена из негидрированной пропановой фракции пирогаза проводят путем комбинирования методов экстрактивной и низкотемпературной ректификации. [c.31] Метилацетилен-алленовая фракция (МАФ), содержащая наряду с алленом и метилацетиленом небольшое количество пропана и пропилена, имеет самостоятельную сферу использования. МАФ применяется для газопламенной обработки металлов как заменитель ацетилена, а также для ряда синтезов, в том числе для синтеза метилизопропенилового эфира. [c.31] Разработана опытно-промышленная технология получения МАФ, а также индивидуальных аллена и метилацетилена [А. с. 439143, 1976 761447, 1980 СССР]. М. Ф получают разделением негидрированной пропановой фракции — кубового продукта пропиленовой колонны этиленового производства — методом экстрактивной ректификации. В качестве экстрагента МАФ из ряда полярных растворителей выбран ацетонитрил. На рис. [c.31] Все системы МАФ — ацетонитрил имеют положительное отклонение от закона Рауля. [c.32] Технологическая схема процесса выделения МАФ (рис. 1.7) соответствует типовой схеме процесса экстрактивной ректификации. Пропановую фракцию из куба пропиленовой колонны подают в среднюю часть колонны экстрактивной ректификации /, а в верхнюю часть этой колонны вводят ацетонитрил. С дистиллятом колонны 1 отводятся пропан и пропилен с примесями аллена и метилацетилена (пропан-пропиленовая фракция). Насыщенный углеводородами ацетонитрил через тепло-обмённик 3 поступает в отпарную колонну 4. Дегазированный ацетонитрил из куба колонны 4 через теплообменник 7 и емкость 9 возвращают в колонну /. Дистиллятом колонны 4 является товарная фракция МАФ, которую через дефлегматор 5 отводят в емкость 8. Циркулирующий в системе установки ацетонитрил постепенно загрязняется примесями, которые удаляют простой ректификацией в колонне регенерации ацетонитрила 10. [c.32] Экономический эффект разработанного процесса выделения МАФ, рассчитанный для этиленового производства ЭП-300, составляет 700 тыс. руб/год, себестоимость МАФ 52 руб/т 28]. [c.33] Для обработки полученных экспериментальных данных по фазовому равновесию бинарных смесей углеводородов Сз использовали метод групповых составляющих иш7ас . Совпадение рассчитанных и экспериментальных данных показало, что предложенная модель расчета хорошо отражает характер взаимодействия компонентов в бинарных смесях. Проведенные исследования подтвердили возможность разделения МАФ методом ректификации и легли в основу разработки процесса выделения аллена. Процесс был отработан на пилотной, а затем на опытной установке периодического действия. [c.33] Предложенный метод разделения азеотропной смеси отличу ется от ранее принятых отсутствием разделяющего агента, влияющего на чистоту конечных продуктов. Кр ше того, разруше ние азеотропа изменением давления системы в этом случае невозможно из-за низкого предельного давления взрывного распада аллена. В предложенном способе азеотропную смесь отгоняют и при этом практически полностью удаляются легколетучие компоненты МАФ. [c.33] В процессе разделения МАФ в качестве кубового продукта выделяется метилацетилен, каталитической изомеризацией которого можно получать аллен. Технологическая схема процесса изомеризации разработана и определены безопасные и оптимальные условия ведения процесса [29, 30]. Эффективными катализаторами каталитической изомеризации метилацетиленл являются модифицированные алюминаты кальция (галюмины) [31 32, с, 43], Процесс протекает при давлении 0,1 МПа, температуре 100—130 °С, времени контакта 0,7—1,0 мин. [c.34] Способ выделения аллена из смеси углеводородов Сз методом низкотемпературной ректификации не требует дополнительных энергозатрат в отличие от специальных способов разделения систем, содержащих азеотропные смеси, и может быть реализован в промышленности на базе типового оборудования. Внедрение его на крупнотоннажных установках ЭП-300 является естественным решением вопроса комплексного использования нефтехимического сырья. [c.34] Пожароопасные и токсические свойства аллена, метилацетк-лена и МАФ приведены в табл. 1.7 [28, 30]. Определены условия безопасного хранения и транспортировки этих веществ. Ста-билизаторами (флегматизаторами) v x взрывного распада могут быть азот и пропан. Относительно высокий предел взрывного распада у МАФ позволяет хранить ее в сжиженном состоянии в пропановых баллонах. При использовании МАФ для газопламенной обработки металлов это дает значительное преимущество по сравнению с ацетиленом. [c.35] Вернуться к основной статье