ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Высокотемпературная гидроочистка из "Новые способы переработки сырого бензола" После второго реактора паро-газовая смесь поступает в холодильник 7, в котором производится ее резкое охлаждение ( закалка ) примерно до температуры 400° С. Подобное охлаждение необходимо для предохранения всей последующей аппаратуры и трубопроводов от сероводородной коррозии. Резкое охлаждение паро-газовой смеси достигается вводом мелко распыленного рафината и испарением последнего. Вслед за этим парогазовая смесь проходит воздушный холодильник 8, водяной холодильник 9, дроссель 10 для сброса давления и поступает в сепаратор 11. [c.50] Из сепаратора 11 конденсат поступает в стабилизационную колонну 12, из которой выделяющиеся пары и газы проходят конденсатор-холодильник 9 и сепаратор низкого давления 13. Из последнего сероводород, а также легкокипящие углеводороды Сц и g поступают в газопровод коксового газа, а конденсат в виде орошения подается на стабилизационную колонну 12. Вытекающий из нижней части колонны 12 рафинат содержит непредельные соединения (образующиеся в результате процессов крекинга) и поэтому подвергается очистке активной глиной в адсорберах 14. [c.50] Выделяющиеся из сепаратора 11 газы поступают в скруббер 15, в котором очищаются от сероводорода каким-либо поглотительным раствором. После выхода из осушителей 16 газ делится на два потока — первый возвращается в цикл через трубчатую печь 5 и испаритель 3, второй поступает на специальную установку для освобождения от метана и получения водорода 17. Необходимость этого вызывается тем, что для предохранения катализатора от быстрого закоксовывания в циркуляционном газе следует поддерживать высокую концентрацию водорода. Технологический режим процесса характеризуется следующими данными температура в форконтактном аппарате 220—250° С температура в реакторах 580—620° С давление после испарителя 50—60 кг/см- объемная скорость в реакторах 0,5 ч концентрация водорода в циркулирующем газе 70—80%. [c.50] Если же такой возможности нет, то необходимо выводимый газ подвергать разделению обычным методом (путем охлаждения), выделенный водород возвращать в цикл, а метан, этан и другие легкие углеводороды перерабатывать в водород путем конверсии с водяным паром. [c.51] Из сказанного ясно, что аппаратура для получения водорода представляет собой существенную часть установки и заметно удорожает стоимость последней. [c.51] Часть потерь представляет неиспарившиеся высококипящие соединения, которые выводятся из испарителя в виде полимеров. Другая часть потерь — продукты коксообразования, откладывающиеся на катализаторе. Для ослабления процесса коксообразования в паро-газовую смесь подается перегретый водяной пар. Литературные данные, которые весьма ограничены, указывают, что в этом случае межрегенерационный период работы катализатора может достигать одного года, конечно, при обязательном условии — высокой концентрации водорода в циркулирующем газе. Процесс Литол относительно легко регулируется. В описанном примере полного гидродеалкилирования температуру в реакторе следует иметь 620—625° С [84]. Температура должна быть очень точно выдержана — повышение температуры приведет к развитию процесса термического гидрокрекинга и быстрой потере активности катализатора, понижение температуры — к замедлению реакций каталитического гидродеалкилирования. [c.52] При полном гидродеалкилировании выход товарного продукта от исходной фракции БТК составляет 91,36%, при частичном — 93,12% [85, с. 527—531]. Значительное уменьшение выхода товарных продуктов при полном гидродеалкилировании является существенным недостатком процесса. [c.52] Ранее значительное количество бензола вырабатывалось путем гидродеалкилирования толуола, однако в настоящее время этот процесс постепенно заменяется более выгодным — диспропор-ционированием толуола, при котором наряду с бензолом получают дефицитные ксилолы. В этом случае выход товарных продуктов значительно больше, чем в случае деметилирования, так как радикал СНд не переходит в газ в виде метана, а расходуется на образование ксилолов. [c.52] Баланс процесса складывается гораздо лучше, чем в случае полного гидродеалкилирования одной из причин этого является менее интенсивное коксообразование. Дополнительным преимуществом процесса неполного гидродеалкилирования является также меньший расход водорода. Качество бензола в обоих случаях является одинаково высоким, так как гидрокрекинг насыщенных углеводородов проходит полностью. [c.53] Регенерация катализатора установки Литол производится обычным образом — выжиганием отложений при температуре не выше 650° С. Установлено, что при 340 сутках непрерывной работы катализатора содержание тиофена в бензоле не превышало 0,0004—0,0005%. Однако процессы гидрокрекинга и гидродеалкилирования значительно ослабевают и поэтому продолжительность межрегенерационного периода составляет обычно 6— 8 месяцев [85, с. 163—168]. [c.53] Капиталовложения на установку Литол значительно больше, чем на установку для обычной каталитической гидроочистки, и для установки Литол по переработке 67 ООО сырого бензола в год характеризуются данными, приведенными в табл. 9. [c.53] Обычная (среднетемпературная) каталитическая гидроочистка той же мощности стоит примерно 6 млн. марок и отделение ректификации 1,5 млн. марок. Стоимость установки высокотемпературной гидроочистки весьма высока вследствие наличия водородной установки, применения адсорбционного процесса очистки глиной и очистки газа от сероводорода. В то же время отделение ректификации, особенно при полном деалкилировании, стоит значительно дешевле, чем в случае среднетемпературной гидроочистки. Это объясняется отсутствием насыщенных углеводородов и гомологов бензола в рафинате. В целом стоимость установки высокотемпературной гидроочистки в сочетании с ректификацией оказывается примерно на 40—45% выше стоимости установки среднетемпературной гидроочистки и ректификации. [c.53] Средняя цена за бензол составляет примерно 85 дол., или 300 марок ФРГ, за 1 т. Таким образом, расходы на передел сырья составляют 16% отпускной цены за бензол. [c.54] Несмотря на то что приведенные результаты являются лучшими из полученных, их нельзя считать удовлетворительными. Качество бензола недостаточно высоко, недопустимо быстрым является рост содержания углерода на катализаторе и связанная с этим необходимость подъема температуры. Уже через 50 ч работы содержание углерода превышает 2%, затем рост содержания углерода замедляется, но все-таки через 400 ч работы оно приближается к 15%. Это делает необходимым производить частую регенерацию катализатора. [c.55] Эльберт с сотрудниками провел лабораторное исследование процесса высокотемпературной очистки фракции БТК с применением планирования эксперимента [53]. Однако это исследование не дало ответа на вопрос о значении быстрого роста отложений кокса на катализаторе и только позволило определить область значений объемной скорости и температуры процесса, при которых достигаются заданное содержание тиофена в бензоле и степень превращения насыщенных углеводородов. Эти условия оказались следующими температура 480° С объемная скорость 0,5 ч 1 давление водорода 5 ат расход водорода 1250 л/ч объем реактора 0,5 л. [c.55] В конце рабочего цикла (после 470 ч работы) на колонне эффективностью 42 т.т. был получен бензол с температурой кристаллизации 5,45° С и содержанием тиофена 0,00028%. Выход бензола составил 89% от ресурсов. Естественно, что подобные результаты нельзя считать удовлетворительными вследствие высокого содержания тиофена, необходимости тщательной ректификации рафината и низкого выхода бензола. [c.55] Если сопоставить по этим показателям предлагаемый метод с процессом Литол , то все преимущества оказываются на стороне последнего. Проведенное исследование кинетики отложений кокса и серы показало, что в большей степени эти отложения образуются на катализаторе в реакторе первой ступени, причем содержание углерода через 200 ч уже достигает 15%, а потом растет уже медленно, а содержание серы через 200 ч достигает 3%, и в дальнейшем не растет. [c.55] Предложенный процесс переработки фракции БТК под небольшим давлением водорода был исследован в полупромышленных условиях на установке с двумя реакторами, объемом по 85 л каждый [52]. Испаритель представлял толстостенную трубу диаметром 150 мм и высотой 5000 мм, заполненную кольцами Рашига. Реакторы и испаритель были оборудованы электрообогревом с необходимым количеством зон обогрева. [c.56] Для полупромышленных испытаний режим был выбран несколько иным, чем для лабораторных — давление водорода было повышено до 10 ат. Удалось проработать без заметного снижения активности катализатора 1450 ч — срок, конечно, совершенно недостаточный, чтобы можно было судить о коксообразовании на катализаторе. Кроме этого, через 520 ч работы оказалось необходимым произвести выжиг кокса на насадке испарителя. Возможно, что интенсивное коксообразование на насадке испарителя в какой-то степени ослабляет образование отложений на катализаторе в реакторах. [c.56] По всем показателям, за исключением содержания н-гептана, качество бензола является достаточно удовлетворительным. Высокое содержание н-гептана делает бензол непригодным для производства капролактама по современным схемам. Следует также иметь в виду, что бензол получен после ректификации с выходом примерно 90% от ресурсов, при этом значительная часть циклогексана и метилциклогексана могла быть переведена соответственно в головной погон и в остаток после колонны. Следует отметить, что предлагаемый Э. И. Эльбертом и Я. Р. Кацобашвили метод гидрокрекинга насыщенных углеводородов и гидрогенолиза тиофена под низким давлением водорода, хотя пока и не обеспечивает желаемого качества гидрогенизата, все же представляет значительный интерес, так как позволяет упростить схему и удешевить процесс. Возможно, что после доработки метода окажется целесообразным его реализация в промышленных условиях. [c.56] Вернуться к основной статье