Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
В связи с быстрым закоксовыванием катализатора дегидрирование ведется короткими циклами, длительность цикла 30 мин:
Дегидрирование 15 мин Регенерация 11 мин
Продувка паром 2 мин Продувка паром 2 мин
Технологическая схема процесса дегидрирования бутенов представлена на рис. 4. Исходная бутеновая фракция сначала подается в колонну / для отгонки тяжелых примесей. Дистиллят колонны / — бутеновая фракция в паровой фазе — направляется в перегреватель 6, где перегревается на 10—15 °С за счет теплоты горячей воды.
Для предотвращения коксообразования в реакторе в линию сырья до перегревателя подается этилмеркаптан из расчета 0,0005— 0,0012 % (масс.) от суммарного количества пара и бутеновой фракции, подаваемых на дегидрирование. Из перегревателя бутены поступают в пароперегревательную печь 8, в ней бутеновая фракция нагревается до 450—500 °С. Во избежание термического разложения бутенов перегревать их свыше 500 °С не рекомендуется. Водяной пар в печи перегревается до 700—750 °С. При вводе в реактор 9 происходит смешение бутенов с водяным паром. Водяной пар понижает парциальное давление углеводородов, является теплоносителем и подавляет отложение кокса на катализаторе.
Для предотвращения вторичных реакций термического разложения углеводородов проводится закалка газа — понижение температуры контактного газа до 530 °С впрыскиванием парового конденсата .
После реактора контактный газ поступает в котел-утилизатор 10, где охлаждается до 250 °С, и направляется на дальнейшее охлаждение в скруббер //. Скруббер разделен глухой тарелкой по жидкости на две секции. В нижней секции скруббера происходит очистка контактного газа от катализаторной пыли, удаление тяжелокипящих продуктов, а также охлаждение контактного газа до 130 °С за счет циркуляции дизельной фракции насосом 15 через холодильник 14. В верхней части скруббера происходит дальнейшее охлаждение кон-
Рис. 4. Схема дегидрирования бутенов в бутадиен:
/ — ректификационная колонна; 2 — кипятильник; 3 — дефлегматор; 4, 20 — емкости: 5, 13, 15, 21, 24 — насосы; 6 — перегреватель^ 7 — испаритель; 8 — трубчатая печь; 9 — реактор; 10 — котел-утнлнзатор; //, 19, 23 — скрубберы; 12, 14, 22 — холодильники; 16, 17г 25 — конденсаторы; 18, 27 — сепараторы; 26 — воздушный холодильник.
/ -— бутеновая фракция; // — тяжелые углеводороды; /// — водяной пар; IV — воздух на регенерацию; V — паровой конденсат иа закалку; VI — водяной пар; VII — контактный газ; VIlI — дымовые газы в атмосферу; IX — конденсат на очистку; X — топливный газ.
тактного газа до 115—125 0C и частичная конденсация содержащегося в нем водяного пара за счет охлаждения циркулирующего конденсата. Из скруббера // контактный газ поступает на дальнейшее охлаждение в конденсаторы 16 и 17. После конденсаторов контактный газ с температурой 65—75 0C поступает в нижнюю часть скруббера 19, где происходит окончательная конденсация водяного пара и дизельной фракции и охлаждение контактного газа до 50 °С циркулирующим абсорбентом, подаваемым в верхнюю часть скруббера. После скруббера контактный газ с температурой 45—50 °С направляется на разделение газов дегидрирования бутенов.
После проведения процесса дегидрирования реактор переключается на регенерацию. Регенерация проводится паровоздушной смесью при температуре контактирования и заключается в выжиге кокса, отложившегося на катализаторе в процессе дегидрирования. Количество водяного пара, подаваемого в реактор во время регенерации, составляет одну треть от количества водяного пара, подаваемого в реактор при контактировании. Газы регенерации охлаждаются в котле-утилизаторе до 250 °С и поступают в скруббер 23. После скруббера газы регенерации дополнительно охлаждаются до 95 °С в конденсаторе 25, проходят воздушный холодильник 26 и с температурой 40—45 С через сепаратор выбрасываются в атмосферу.
После окончания регенерации реактор продувается водяным паром и вновь переключается на контактирование. Все операции переключения выполняются автоматически от «командного прибора» с помощью быстродействующих задвижек с гидроприводом.
Условия и показатели процесса дегидрирования бутенов
Температура в реакторе, 0C 600—650
Температура парогазовой смеси на входе в реактор, 0C 630
Температура контактного газа, °С 580—590
Объемная скорость подачи сырья, ч"1 130—180
Мольное соотношение бутены : водяной пар 1 : 20
Выход бутадиена в расчете на пропущенные бутены, % 33 (масс.)
Селективность, % (масс.) 85
Конверсия, % (масс.) 40
Примерный состав контактного газа дегидрирования бутенов, % (масс.)
Водород 1,4 Бутан 7,1
Метан 1,3 Бутены 59,0
Этан 0,7 Углеводороды C6 н выше 0,9
Пропан 3,1 Оксид и диоксид углерода 1,4
Бутадиен 24,7 Азот 0,3
Изобутан 0,1
Выделение бутен-бутадиеновой фракции из контактного газа дегидрирования бутенов проводится по схеме, аналогичной выделению бутан-бутеновой фракции (см. рис. 2).
Окислительное дегидрирование бутенов
