Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Очистка от СО2 и H2S практически всегда осуществляется абсорбционными методами. Абсорбция интенсифицируется давлением, поэтому системы очистки от СОг и H2S (так же, как и от тяжелых углеводородов) включают обычно после компрессии. При низкотемпературной ректификации, требующей максимального удаления углеводородов Сз и С4, часто применяется двухступенчатая схема с доочисткой твердым адсорбентом (рис. 75, б). Адсорбент улавливает также пары масла, унесенного из системы компрессии.
Систему осушки следует располагать после первой ступени охлаждения — при температурном режиме, обеспечивающем отсутствие образования гидратов.
Наличие в осушаемом газе диеновых углеводородов (дивинила, циклопентадиена и др.) и тя- д(\ желых фракций (Cs и выше) вызывает падение | активности и влагоемкости твердого осушителя. J
Падение влагоемкости адсорбента в 4—5 раз, наблюдающееся на наших заводах и в США, свя- алогической1 схе-зано с полимеризацией дивинила и других непре- мы, в которых воз-дельиых углеводородов в порах адсорбента с по- можно извлечение следующим закоксовыванием образовавшихся по- ацетилена, лимеров при регенерации осушителя. Для под- °о~ ™чїхИчетїя пОЖ"
Держания необходимой аКТИВНОСТИ И ВЛагоеМКОСТИ цесса гидрирования.
Отделение CH4-H1
5"
Выделение
Ионцентриробаиие C2H4 (до 98%)
Комцентриробание C2H9(Jo 93%)
всушителя из газа, поступающего на осушку, должны быть удалены дивинил и фракции Cs и выше.
Очистка от ацетилена. По температуре кипения и относительной летучести ацетилен близок к этилену, и поэто.м\ при разделении значительная часть его из пирогаза может переїі в конечный продукт. Присутствие ацетилена в этилене отрицатель: влияет на работу катализаторов и на качество конечных продукт химической переработки этилена. В этилене общего назначение допустимо содержание ацетилена до 0,1% мол., в этилене, предназначенном для полимеризации в полиэтилен, должно содержаться ацетилена не более 0,01—0,02% мол. Хотя при осуществлении процессов разделения пирогаза извлекается значительная часть содержащегося в нем ацетилена (до 50—75% от потенциала), обычно бывает необходима дополнительная очистка от ацетилена пирогаза, промежуточного или конечного продукта. Очистку от ацетилена осуществляют двумя методами: избирательным гидрированием и абсорбцией селективными растворителями.
Гидрирование ацетилена можно осуществить во многих точках технологической схемы очистки, извлечения и фракционирования этилена (рис. 74): перед компримированием (точка 2, рис. 73, <5); после любой ступени компрессии, но после отделения ароматического дистиллята и перед осушкой газа (точка 5, рис. 73) [95]; после осушки, но перед охлаждением; из кубового продукта колонны извлечения; из этан-этиленовой фракции; из конечного продукта этилена высокой степени чистоты.
Химизм процесса гидрирования ацетилена в этилен схематически изображается уравнением
C2H2+H2?±C2H4+Q2 (IV. 13)
Реакция экзотермична, начинается при 180—200° С, идет с уменьшением объема, поэтому при увеличении давления сдвигается реакция вправо, однако и при атмосферном давлении в интервале температур 230—280° С при избытке водорода на катализаторе ацетилен практически полностью превращается в этилен.
При гидрировании ацетилена в этилен перед компрессией («европейская» схема) процесс проводят под давлением 1,1—1,2 ата на никельхромовом катализаторе при температуре в реакторе около 240° С. Газы пиролиза перед реактором подогреваются до 180° С водяным паром, так как при небольшом содержании ацетилена выделение тепла в процессе гидрирования оказывается недостаточным для поддержания температуры на заданном уровне в реакторе небольшой производительности.
Принципиальная схема реактора низкого давления приведена на рис. 75.
Реактор 1 представляет собой вертикальную колонну с шестью тарелками, выполненными в виде сменных кассет, заполненных гранулами катализатора. Колонна изолирована. Срок службы катализатора около 200 дней. Пирогаз выходит из реактора при тем-
пературе ниже 200—215° С с содержанием ацетилена менее 0,1% объемн.
Коксовые фильтры 3 служат для улавливания масел и смол, являющихся ядом для катализатора реактора. Установка имеет два переключающихся подогревателя 4 на случай забивки их полимерами и смолами. В скрубберах 2 газ охлаждается до 30—40° С.
Такая конструкция с тарелками ящиками наиболее удобна в эксплуатации. Имеются случаи промышленного применения трубчатых реакторов для гидрирования ацетилена, однако камерные встречаются чаще.
Рис. 75. Принципиальная схема установки гидрирования ацетилена перед
компрессией.
Специальных устройств для отвода тепла в конструкциях реакторов не предусматривается, так как тепло реакции практически всегда отводится самим газом. Для предохранения от перегрева первых (по ходу газа) слоев катализатора в реакторах всегда предусматривается частичный отвод потока на последующие ступени, либо перепуск холодного газа, как показано на схеме (рпс. 75).
