Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
При снижении активности катализатора проводится окислительная регенерация при температуре 300—450 °С и давлении 0,6— 1,1 МПа циркулирующим инертным газом в смеси с кислородом. Содержание кислорода в инертном газе в ходе регенерации изменяется от 0,2 до 1,0% (об.), объемная скорость подачи циркулирующего газа (по отношению к объему катализатора) 500 ч-1.
Условия и показатели процесса изомеризации пентана в изопентан
Температура,0 С 400—450
Давление, МПа 4,0
Объемная скорость подачи сырья, ч"1 2,1—2,5
Молярное соотношение пентан : водород 1 : 2 Выход изопентана в расчете на прореагировавший пентан, 96—98 % (масс.)
Конверсия, % (масс.) 49—50
Изопентан получается с чистотой не менее 97,5% (масс). Содержание примесей в нем должно быть не выше, % (масс):
Углеводороды C2—C4 1,5 Непредельные углеводо-0,5
Пентан 2,5 роды
Углеводороды C8 и выше 0,3 Серусодержащие соеди- 0,003
нения
Дегидрирование изопентана в изоамилены
Дегидрирование изопентана в изоамилены является равновесной реакцией:
C5H12 ч=> C5H10 -+- H2
При дегидрировании изопентана образуется смесь изомерных изоамиленов:
СНз CH3 CH3
1 I \
CH2=C-CH2-CH3; CH2=CH-CH-CH3; CH3-C=CH-CH3
2-мртилбутен-1 З-метнлбутен-1 2-метнлбутен-2
Преимущественно образуется 2-метилбутен-2. Все три изомера далее дегидрируются в изопрен. Тепловой эффект реакции дегидри-
рования изопентана в изоамилены около —1673 кДж/моль. Дегидрирование изопентана сопровождается рядом побочных процессов.
Крекинг с образованием углеводородов C1—C4, C6 и выше, CO2, СО, водорода и кокса.
Изомеризация изопентана и изоамиленов с получением соответствующих углеводородов C5 нормального строения:
CH3
I
CH3-CH-CH.,-CH3
CH1 -СН,—CH2-CH2-сн.
CH3
1
CH2=C-CH2-CH3 CH3
CH3=CH-CH-CH3
CH3
I
CH3-C=CH-CH3 Циклизация и дегидрогенизация
CH3-CH=CH- CH2-CH3
CH3 -CH2-CH2-CH2-CH3
-н.
-H2
циклопентан циклопентен циклопентадиен
Дегидрирование изопентана технологически оформлено как непрерывный процесс в кипящем слое алюмохромового катализатора ИМ-2201. Реактор и регенератор расположены на одном уровне, катализатор транспортируется в потоке высокой концентрации. Технологическая схема процесса дегидрирования изопентана в изоамилены приведена на рис. 20. Смесь свежей и возвратной изопен-тановой фракций через сепаратор 1 поступает в испарителв-2. Испарение сырья происходит при температуре 80 °С и давлении 0,58 МПа. Из сепаратора пары изопентана поступают в перегреватель 3, затем в закалочный змеевик реактора 5, где перегреваются за счет теплоты контактного газа. Далее пары изопентана перегреваются в трубчатой печи 4 до 500—550 °С и поступают в реактор 5 под кипящий слой катализатора через распределительную решетку. Теплота, необходимая для реакции, подводится с горячим регенерированным катализатором, циркулирующим в системе реактор—регенератор.
Реактор секционирован 12 решетками провального типа. Контактный газ из реактора, пройдя через циклоны для улавливания основного количества катализаторной пыли, направляется на охлаждение в вертикальный котел-утилизатор 8. Из котла-утилизатора контактный газ с температурой 300 0C поступает в тарельчатый, скруббер 9, где охлаждается до 40 0C Скруббер- разделен глухой перегородкой на две части: в верхнюю часть насосом 13 непрерывно подается вода с температурой 35 °С, циркуляция воды в нижней
Рис. 20. Схема дегидрирования изопентана в изоамилены:
/ — сепаратор; 2j, 22 — испарители, 3 — перегреватель; 4 — трубчатая печь, 5 — реактор; 6 — регенератор; 7 — топка; 8, W — котлы-утилизаторы; 9 — скруббер; 11 — сепаратор; 12 — холодильник, 13, 14 — иасосы; 15 — увлажнитель; 16 — электрофильтр. / — сырье; // — топливный газ; /// — свежий катализатор; IV — отработанный катализатор; V — воздух; Vl *- дизельное топливо; VIl — природный газ; VIlI — вода; IX ~ дымовые газы; X — катализаторная пыль; Xl — контактный газ; XlI — азот; XIlI — конденсат на очистку; XIV — водяной пар.
части осуществляется насосом 14. В нижней части скруббера накапливается катализаторная пыль, поэтому часть воды постоянно выводится на очистку. Из скруббера контактный газ поступает в сепаратор где частично отделяется унесенная газом вода. Из сепаратора контактный газ направляется на выделение изопентан-изоамнленовой фракции.
Отработанный катализатор из реактора воздухом по транспортной линии подается на регенерацию в регенератор 6, секционированный 6 провальными решетками. Катализатор регенерируется воздухом в кипящем слое при 610—650 °С. Регенерированный катализатор попадает в восстановительный стакан регенератора. В верхнюю часть восстановительного стакана подается природный газ для восстановления шестивалентного хрома в трехвалентный; в нижнюю часть — азот для отдувки из катализатора продуктов восстановления. Восстановленный катализатор транспортируется в реактор.
Газы регенерации, пройдя циклоны в верхней части регенератора, охлаждаются в котле-утилизаторе 10 до 250—400 0C1 затем в скруббере-увлажнителе 15 до 250—300 °С, очищаются от катализаторной пыли в электрофильтрах 16 и выбрасываются в атмосферу. В период пуска разогрев системы осуществляется дымовыми газами из топки 7.
