Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
VI , V IV
рис. I. Схема дегидрирования бутана в бутены в кипящем слое пылевидного катализатора:
Л Я — сепараторы, 2/, 22 — испарители; 3 — перегреватель; 4 — трубчатая печь; S — реактор; 6 — регенератор; 7 — топка; 8, 10 — котлы-утнлизаторы; 9 — скруббер; 12 — холодильник; 13, 14 — насосы; 15 — скруббер-увлажннтель; 16 — электрофильтр, / — сырье; // — топливный газ; III —і свежий катализатор; IV — отработанный катализатор; V — воздух; VI — дизельное топливо; VII — абгав; VIII — свежая вода; IX — дымовые газы; X — каталнзаторная пыль; XI — контактный газ; XlI — азот; XIII — конденсат на очистку; X/V — водяной пар.
550 °С. Из печи перегретые пары бутана поступают через распределительную решетку под кипящий слой в реактор 5. Диаметр реактора 5900/6400 мм, общая высота 33,4 м. Реактор секционирован 11 уголковыми провальными решетками. Для подавления побочных реакций и снижения температуры контактного газа в реакторе над кипящим слоем установлен закалочный змеевик, служащий перегревателем паров бутановой фракции. Реакция дегидрирования эндо-термична. Теплота подводится с регенерированным катализатором. Регенерированный катализатор вводится в реактор над верхней секционирующей решеткой, а отработанный выводится из низа реактора. Контактный газ после закалочного змеевика проходит циклоны, расположенные в верхней части реактора, в которых отделяется основное количество катализаторной пыли, и направляется на охлаждение в котел-утилизатор 8, где охлаждается до 300—400 °С. Из котла-утилизатора контактный газ поступает в тарельчатый скруббер 9, в котором охлаждается до 50 0C
- Скруббер разделен глухой тарелкой на две секции. Контактный газ поступает в нижнюю секцию, где освобождается от основного количества увлеченной катализаторной пыли. В нижней секции скруббера циркулирует вода без дополнительного охлаждения. Вода, подаваемая в верхнюю секцию скруббера, в холодильнике 12 охлаждается до 35 °С. По мере накопления катализаторной пыли часть воды из нижней секции скруббера выводится на очистку. Контактный газ из скруббера 9 поступает в сепаратор 11, в котором отделяется унесенная газом вода. Из сепаратора контактный газ направляется на выделение бутан-бутеновой фракции.
Отработанный катализатор поступает в отпарную секцию, расположенную в нижней части реактора, где освобождается от углеводородов продувкой азотом, а затем подогретым воздухом транспортируется в регенератор 6. По конструкции регенератор сходен с реактором.
Регенератор секционирован 6 решетками. В регенераторе различают две зоны: зону окисления (нижние решетки) и зону регенерации (верхние решетки), куда подается топливный газ.. Катализатор регенерируется при 600—650 °С и давлении 0,118 МПа. Регенерированный катализатор поступает на восстановление в стакан регенератора, куда для этих целей подается абгаз. Восстановленный катализатор транспортируется в реактор. Транспортирование регенерированного катализатора в реактор осуществляется азотом. Для обеспечения подвижности катализатора в стояке и поворотах катализаторопровода в них равномерно по всей длине подается по аэрационным врезкам азот.
В период пуска разогрев системы реактор—регенератор до 400 °С ведется дымовыми газами из топки 7. После нагрева катализатора до 400 °С в кипящий слой регенератора подается жидкое топливо, которое при этой температуре самовоспламеняется и система разогревается до 600 °С. После разогрева катализатора до 600—620 0C в регенератор подается топливный газ.
Газы регенерации проходят циклоны, где улавливается увлеченная дымовыми газами катализаторная пыль, охлаждаются в котле-
утилизаторе 10 до 300—350 0C1 проходят скруббер-увлажнитель 15, в котором охлаждаются до 150—180 0C, и после электрофильтра 16 выбрасываются в атмосферу. Катализатор, осевший в электрофильтрах, направляется в бункер, а из него выводится из системы или возвращается в регенератор. Потери катализатора восполняются подачей свежего катализатора в регенератор. Потери катализатора в расчете на сырье составляют 'около 1 % (масс).
Условия и показатели процесса дегидрирования бутана в бутены
Температура сырья на входе в реактор, 0C 540—550
Температура поступающего катализатора, °С 640—650
Температура отработанного катализатора, 0C 560—565
Температура контактного газа, °С 580—585
Температура в кипящем слое катализатора, °С не более 595
Давлеьие, МПа 0,118
Объемная скорость подачи сырья, ч"1 160—180
Выход непредельных углеводородов C4 в расчете на про- 40 пущенный бутан, % (масс.)
Селективность, % (масс.) 81
Конверсия, % (масс.) • 49
Примерный состав контактного газа дегидрирования бутана, % (масс.)
Водород 1,6 Бутены 25,4
Метан 2,5 Бутан 57,0
Этан 2,7 Углеводороды 0,2 Пропан 4,3 C6 и выше
Бутадиен 1,0 Оксид углерода 0,9
Изобутан 1,6 Диоксид углерода 0,3
