Производство капролактама - Бадриан А.С.
Скачать (прямая ссылка):
Для обеспечения устойчивого режима и постоянной температуры горения на подаче воздуха к камере сжигания устанавливается регулятор соотношения газ—воздух. Избыток дымовых газов после перегревателя 5 сбрасывается в атмосферу (через клапан регулятора давления).
В целях обеспечения безопасных условий работы агрегатов дегидрирования на коллекторе топливного газа устанавливается отсекательг который срабатывает при понижении давления газа в коллекторе и давления воздуха после воздуходувок. Кроме того, на линии подачи топливного газа в камеру сжигания также предусматривают отсекатель —на случай остановки циркуляционной газодувки или изменения температуры дымовых газов на входе в реактор. ‘ .
Реакционная парогазовая смесь из реактора дегидрирования поступает в межтрубное пространство теплообменника 6, где отдает тепло циклогексанолу-ректификату. Охладившись до 130— 150°С, она проходит холодильник-конденсатор 8, конденсируется и охлаждается оборотной водой до температуры —40 °С. Через гидравлический затвор 10 циклогексанон-сырец поступает в сборник 13, откуда перекачивается на склад исходных и промежуточных продуктов и далее на стадию разделения. В гидравлический затвор 10 и сборник 13 от гидравлического затвора 7 подается азот (давление 4 кПа) для создания «азотной подушки»
Реакционный водород, отделившийся от жидких продуктов дегидрирования в аппарате 8, проходит сепаратор 9 и поступает в трубное пространство аммиачного испарителя 11. Здесь происходит глубокая конденсация органических продуктов и снижение температуры до 3—5°С за счет охлаждения аммиаком, испаряющимся в межтрубном пространстве. Из аммиачного испарителя газожидкостная смесь попадает в сепаратор 12, откуда циклогексанон и циклогексанол сливаются в сборник 13, а водород выводится с установки. В некоторых случаях, для более полного извлечения органических продуктов, реакционный водород Дополнительно пропускают через систему адсорберов с активированным углем. Водород можно использовать для гидрирования бензола или фенола (предусмотрен и вывод его в атмосферу).
Реактор дегидрирования — вертикальный кожухотрубный аппарат, в трубки которого загружается катализатор, а в межтруб-
117
ное пространство подается обогревающая среда. Реакторы небольшой производительности изготовляются цилиндрическими, а аппараты большой производительности имеют квадратное сече-] ние, что позволяет организовать более равномерное распределе-' ние топочных газов по объему реактора. Трубки изготовлены из '
нержавеющей стали; в случае использования обычной углероди-•• стой стали их, а также крышки * омедняют изнутри, что предот- ’ вращает каталитическое действие железа, вызывающего деструкцию циклогексанона. Устройство нижней трубной решетки позволяет трубкам свободно удлинять-’; ся при нагревании. Для измерения температуры служат термопары, располагаемые на разных уровнях по высоте реакционной зоны.
Особенностью конструкции аппарата, изображенного на рис.. 37, является наличие в его меж-трубном пространстве внутренних поперечных перегородок, благодаря-которым трижды меняется направление горячих топочных газов и обеспечивается равномерная теплопередача по всей реакционной зоне. Топочные газы проходят в межтрубном пространстве прямотоком к парам циклогексанола, движущимся по трубкам сверху вниз, что исключает перегрев и разложение образующегося при реакции циклогексанона.
Постоянство температуры в контактном аппарате может быть обеспечено обогревом конденсирующимися парами ртути, поступающими в межтрубное пространство реактора из ртутного испарителя. Однако, ввиду сильной токсичности паров ртути, такой способ нагрева не нашел широкого распространения. В последнее время для обогрева контактной системы все шире используют высокотемпературные органические теплоносители, сочетающие в себе преимущества ртутного нагрева с безопасностью и простотой в эксплуатации.
Литература
1. Зильберман Е. Н., Хим. пром., 1954. № 3, с. 152—154.
2. Cubberley А. Н., Mueller М. В., J. Am. Chem. Soc., 1947, v. 69, № 6, p. 1535—
1536.
3. Ерофеев Б. В., Скриган Е. А., ЖФХ, 1969, т. 4,3, № 1, с. 139—144.
Рис. 37. Реактор дегидрирования циклогексанола.
118
4. Баландин А. А., Богданова О. К-, Щеглова А. П., ДАН СССР, 1960, т. 133, № 3, с. 678—680; Баландин А. А., Тетени П., ЖФХ, 1961, т. 35, № 1, с. 62—71.
5.-Волк Л. Р. и др. Изв. АН БССР. Сер. хим., 1973, № 4, с. 9—13.
6. Медведева О. Н., Бадриан А. С., Киперман С. Л., «Кинетика и катализ», 1976, т. 17, № 6, с. 11530—1536; Медведева О. Н. и др., В кн.: Вторая Всесоюзная конференция по кинетике каталитических реакций «Кинетика-2». Материалы конференции. Т. 2. Новосибирск, 4975, с. 96—103.
7. Мировская Б. М. и др., Хим. пром., .1974, № 8, с. 573—577.
8. Егоров А. М. и др. «Азотная промышленность», 1967, № 4, с. 39—47.
9. Treszczartowicz Е., Przem. chem., 1951, № 4, p. 1—6.
10. Санина Н. Л. и др., Хим. пром., il967, № 12, с. 891—‘893; Санина Н. Л. и др., «Труды по химии и химической технологии». Горький, 1969, вып. 2, с. 183^-187*
11. Фрейдлин Л. X., Шарф В. 3., Смолян С. 3., ЖПХ, 1959, т. 32, № 4, с. 901— 905.
