Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
C2-f H2 -> C2H2 — 54,8 ккал.
Следовательно, при температурах окружающей среды это соединение неустойчиво и при подводе к нему энергии активации может разлагаться со взрывом. Аналогично ведут себя и другие ацетиленовые углеводороды, хотя в отличие от ацетилена с ростом температуры их изобарный потенциал увеличивается. При температурах выше 300—400° К изобарный потенциал высших ацетиленовых углеводородов становится больше изобарного потенциала ацетилена, т. е. создаются условия для их разложения. Так как при разложении высших ацетиленовых углеводородов и ацетилена им сообщается энергия активации, то возможно дальнейшее разложение C2Ha со взрывом.
На характер разложения C2H2 большое влияние оказывает давление [94], поэтому сжатие технологического газа с высоким процентным содержанием ацетилена необходимо проводить осторожно
І
!
І І
ZO
40
BO
80
WO
\
\
IUl
%
\
Ч
WO
80 ?
1?
во
Предельно допустимые давления и концентрации ацетилена в ацетиленсодержащнх газах показаны на рис. 72. Как следует из рисунка, наиболее взрывоопасны смеси ацетилен-водород.
Ацетилен, будучи чрезвычайно активным, обладает способностью связывать медь (обычно через окисел) в легко взрывающийся ацетиленид меди — Cu2C2. В присутствии сухого ацетиленида меди всякое медленное разложение ацетилена переходит в сильный взрыв.
Ацетилен хорошо растворим в воде, ацетоне, диметилформамиде и метаноле: в 1 л ацетона под давлением 1 ата при —80° С растворяется 200D л G2H2, при 15° С - 25 л G2H2, а при 25° С — 13,1 л; віл метанола при —7O0C растворяется 250 л C2H2; в диметилформамиде при 20° С растворяется 33— 37 л ацетилена.
Кислородсодержащие органические соединения. В продуктах окислительного пиролиза содержатся низшие карбоновые кислоты: муравьиная и уксусная. Температура плавления муравьиной кислоты (HCOOH) іпл = 8,4° С, температура кипения tKaa = 100,5° С и удельный вес жидкости ут — 1240 кг!мъ. Муравьиная кислота хорошо растворяется в воде. Температура плавления уксусной кислота (СНзСООН) tn„ = 16;6° С, ґкип = Н8° С и у» = Ю49 кг/м3.
40
Рис.
ю го зо
Начальмаз даЗление. ата
72. Предельно допускаемые давления-для ацетиленсодержащих газов.
Последовательность процессов очистки пирогаза от отдельных компонентов
Основными компонентами пирогаза, препятствующими нормальной эксплуатации установок компримирования и газоразделения, являются:
1) диеновые углеводороды (особенно бутадиен);
2) парафиновые и олефиновые углеводороды выше С4;
3) двуокись углерода, сероводород и меркаптаны;
4) ацетилен и его гомологи;
5) низшие органические кислоты: муравьиная и уксусная;
6) водяные пары.
При очистке и осушке пирогаза очень важна правильная последовательность выделения отдельных компонентов. В США для
очистки и осушки пирогаза принята схема (рис. 73, а).
CO
о е..
11 ч
Ї cj
g 00
3
с\)
сэ
Со
г-
to
см
Ї:
(M CS Со
to
ч>
см
*:
3 Cu 3
з-
Qj
& <
a
Cj
Удаление
CSl
IS)
г;
, полученного в трз^бчатых реакторах, Пирогаз промывается абсорбционным маслом для удаления углеводородов С4 и выше, включая диеновые углеводороды (возможна промывка после первой ступени компрессии), затем компримируется и проходит последовательно следующие стадии: двухступенчатую очистку ОТ СО2 Il H2S, удаление ацетилена гидрированием, охлаждение, окончательное удаление тяжелых углеводородов II осушку.
При выделении этилена из газа окислительного пиролиза на одной из установок в ФРГ применена несколько иная последовательность (рис. 73, б). До компримирования удаляются органические кислоты и ацетилен, а после компримирования проводится очистка в следующем порядке: двухступенчатое выделение тяжелых углеводородов абсорбцией и адсорбцией, двухступенчатая очистка от СО2 и H2S и затем осушка вымораживанием при —45° С.
Последовательность очистки пирогаза от различных компонентов определяется в первую очередь концентрациями этих компонентов и применяемыми методами очистки. При значительной (1% и выше) концентрации бутадиена его полимеризация может вызвать затруднение в работе тех элементов системы очистки и разделения, в которых пирогаз нагревается выше 70—90° С. Поэтому принятая в ФРГ
о S
р.
I 8
% I ° g
К §
g I
Д Cl
Х> QJ
Ж H
о
§ 2
О о
S 2
Ci А
О й
CU
14 !» V о.
О S
» 5
е S
CJ о
О о.
е в
IS
CU
Компрессия сырья
Извлечение тяжелых
Очистка
от
кислых
газов
Осушка
ж:
схема с предварительным (до компримирования) удалением органических кислот вполне логична. При выборе температурного режима установок десорбции и ректификации углеводородных смесей, содержащих бутадиен, желательно не выходить за пределы температур, при которых наблюдается интенсивная полимеризация в растворе (50—60° С). В немецкой схеме включение перед компрессией установки гидрирования ацетилена возможно преследует еще одну цель: при гидрировании ацетилена может быть осуществлено одновременно и гидрирование бутадиена. Бутадиен гидрируется в бутилен на никель-сульфидном катализаторе при температуре около 250—300° С. Такой же температурный режим (240—270° С) характерен для процесса гидрирования ацетилена в этилен на никель-хромовом катализаторе. Процесс можно осуществить в одном реакторе, загружая смесь двух катализаторов, либо в двух последовательно включенных аппаратах. Возможно, что применение такой схемы очистки позволит избавиться от многих неполадок, вызванных полимеризацией бутадиена.
