ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Переработка сырого бензола с применением каталитической гидроочистки из "Новые способы переработки сырого бензола" Подогрев и испарение фракции в первых секциях каскада производится путем теплообмена с паро-газовой смесью. В связи с постепенно увеличивающейся тепловой нагрузкой на последнюю секцию каскада испарения, расход пара составляет в начале (после чистки) около 200 кг на 1 т фракции, а перед остановкой на чистку достигает 500 кг. Образующиеся отложения представляют собой рыхлую массу темно-коричневого цвета, содержащую около 3% влаги и до 8% минеральных примесей 65—75% С 5,8—6,3% Н 7,5— 15,5% О 8,5—10% S 2—4% N,. [c.35] Уменьшение отложений может быть достигнуто также при использовании в качестве исходного сырья фракции БТ с тщательно отобранной головной фракцией. Подобная фракция содержит очень немного непредельных соединений, особенно неустойчивых, и поэтому смолообразование не может получить большого развития. При применении в качестве сырья фракции БТКС продолжительность цикла работы каскада испарения (от чистки до чистки) составляет обычно около года в том случае, если головная фракция предварительно не была отобрана, этот срок снижается примерно до 6 месяцев. [c.35] После каскада испарения паро-газовая смесь направляется в теплообменник, где она нагревается перед поступлением в фор-контактный аппарат. Подогрев паро-газовой смеси производится циркуляционным газом. Процесс теплообмена обычно нарушается вследствие отложения на поверхностях труб полимеров. Последние заносятся паро-газовой смесью из каскада испарения. Избежать этого очень затруднительно вследствие высокой плотности паро-газовой смеси. Применение различных отбойных приспособлений не дает эффекта. Имеется предложение о предотвращении образования отложений путем пропуска паро-газовой смеси через ректификационную колонну, которая работает под давлением и при температуре общего режима и орошается флегмой для выделения полимеров 169]. Пока еще нет данных о практической проверке подобного предложения, но заранее можно сказать, что эффект может быть достигнут только в том случае, если полимеры хорошо растворяются во флегме и если последняя не будет слишком сильно испаряться в паро-газовый поток. Выполнение этих условий представляет определенные трудности. [c.36] В настоящее время не найден достаточно надежный способ предотвращения уноса полимеров из каскада испарения, теплообменник приходится периодически чистить — обычно не реже, чем раз в 9—10 месяцев. [c.36] В теплообменнике паро-газовая смесь достигает температуры 200—230° С, с которой она входит в форконтактный аппарат [70]. Форгидрирование (гидростабилизация) осуществляется на том же катализаторе, что и процесс гидроочистки, — обычно на алюмо-молибденокобальтовом, при объемной скорости 1,25—1,75 ч и температуре 210—240° С. В форконтактном аппарате происходит некоторое повышение температуры за счет экзотермичных реакций гидрирования непредельных соединений. Обычно этот подъем температуры составляет 15—20° С. Многочисленные наблюдения позволили установить, что стирол гидрируется легче, чем инден. Например, при объемной скорости 1,5 ч и температуре 210° С стирол полностью переходит в этилбензол, а инден гидрируется только на 60—70%. Полное гидрирование индена достигается при температуре 240° С. [c.36] Катализатор в форконтактном аппарате постепенно покрывается коксообразными отложениями, которые в меньшей степени являются результатом заноса полимеров из теплообменника и в большей — продуктом полимеризации непредельных соединений. Это делает необходимым периодически производить регенерацию катализатора путем выжигания отложившихся на нем полимеров. [c.37] Гидрогенолиз тиофена, а также гидрирование ароматических углеводородов при температурах форгидрирования не происходят. Следующим аппаратом, в который поступает паро-газовая смесь, является трубчатая печь. Обычно температура нагрева смеси в печи составляет 340—360° С. [c.37] Качество рафината не всегда связано с температурой именно таким образом, но во всех случаях повышение температур (в пределах 340—400° С) будет приводить к более глубокому гидрогенолизу тиофена и одновременно к росту содержания циклогексана и метилциклогексана вследствие развития процессов гидрирования. [c.38] По мере роста отложений на поверхности катализатора активность последнего уменьшается. Чтобы компенсировать снижение активности катализатора, повышают температуру паро-газовой смеси при входе в реактор. О снижении активности катализатора судят по содержанию тиофена в рафинате. [c.38] При содержании водорода в коксовом газе 58—60% содержание его в циркуляционном газе обычно поддерживают в пределах 48— 50%. [c.38] Содержание тиофена не изменяется при уменьшении концентрации водорода в газе даже до 40%, но, поскольку не выяснено, в какой степени это влияет на образование отложений на катализаторе, обычно стремятся поддерживать концентрацию водорода в пределах 48—50%. [c.38] После второго реактора паро-газовая смесь с температурой 360—370° С поступает в теплообменник, где отдает тепло циркуляционному газу, и охлаждается до 240—250° С. С этой температурой паро-газовая смесь поступает в теплообменники каскадов испарения, где охлаждается до 120—130° С, отдавая тепло для подогрева и испарения фракции БТКС. После теплообменников каскада испарения паро-газовая смесь поступает в холодильник, охлаждается до 25—35° С и затем направляется в сепаратор высокого давления. В последнем при давлении 33—36 ат происходит выделение циркуляционного газа, а конденсат с растворенными газами поступает в сепаратор низкого давления, в котором при помощи дросселя поддерживается давление 2—3 ат. Выделяющиеся газы направляются в газопровод коксового газа, а рафинат поступает в подогреватель и стабилизационную колонну, в которой происходит выделение остаточного количества газов, а также сероводорода и аммиака. [c.39] Рафинат после стабилизационной колонны и холодильника попадает в хранилище и затем направляется в отделение ректификации. Иногда пытаются стабилизационную колонну заменить щелочной и водной промывкой. Это нерационально, так как приводит к образованию сточных вод, а также к затруднениям при полной отмывке аммиака и сероводорода. [c.39] Циркуляционный газ после сепаратора высокого давления при помощи циркуляциоцного компрессора подается в систему через теплообменник, где подогревается примерно до 270—280° С за счет охлаждения паро-газовой смеси после реакторов. После этого циркуляционный газ поступает в теплообменник, где нагревает па-ро-газовую смесь, направляемую в форконтактор, и затем поступает в первый каскад испарения и таким образом вводится в цикл. Перепад давления на всем пути прохождения газа, т. е. от входа в каскад испарения до поступления в сепаратор высокого давления, обычно составляет в начале цикла (при чистой аппаратуре и регенерированном катализаторе) 4—5 ат. По мере эксплуатации, в соответствии с накоплением отложений перепад давления постепенно повышается и может достигать 10—12 ат. Ведение процесса при большем перепаде давления связано со слишком высокими скоростями и температурами, что неблагоприятно отражается на сохранности катализатора. [c.39] Всего из системы в газопровод коксового газа выводится в среднем 150—180 м газа на 1 т очищаемой фракции БТКС, причем из сепаратора высокого давления выводится около 80% всего количества, а из сепаратора низкого давления и стабилизационной колонны — примерно равные количества. [c.40] Выводимый из сепаратора высокого давления газ по своему составу соответствует прямому циркуляционному газу. В табл. 5 представлены составы свежего коксового газа и сбросных газов, которые являются типичными для гидроочисток, использующих водород коксового газа. [c.40] Из представленных в табл. 5 данных видно, что окись углерода почти полностью переходит в метан и воду, в то время как двуокись углерода в гораздо меньшей степени реагирует с водородом. Если сделать баланс по СО, то можно увидеть, что конверсии подверглось примерно 80% исходного количества, в то время как СО2 преимущественно перераспределяется — обладая относительно высокой растворимостью, переходит в рафинат и выводится в сбросной газ из сепаратора низкого давления и стабилизационной колонны. [c.40] Содержание сероводорода и бензольных углеводородов приведено в г/мз. [c.40] Уменьшение удельной поверхности происходит за счет закрытия микропор, что не имеет существенного значения для процесса, так как молекулы тиофена и бензольных углеводородов все равно не могут в них проникнуть. Поэтому, несмотря на, казалось бы, большое уменьшение удельной поверхности, активность катализатора сохраняется неизменной. [c.41] Вернуться к основной статье