Дивинил - Садых-заде С.И.
Скачать (прямая ссылка):
набегать выжигания воздухом угля, откладывающегося на катализаторе, а также осуществлять подвод тепла для. предварительного подогрева газов. Недостатком водяного пара является невозможность использования катализаторов на основе окиси хрома и окиси алюминия.
Обычно в качестве катализаторов используют смеси, состоящие из нескольких компонентов: окислов гАинка, магния, железа, хрома, меди, калия.
. Катализатор, применявшийся в США, известный под номером „1707" [37], состоял из 72,4 вес. % окиси магния, 18,4% окиси трехвалентного железа, 4,6% окиси меди и 4,6% едкого кали. Но этот катализатор оказался впоследствии невыгодным, ибо при температуре 650° и отношении пара к бутилену 7:1 катализатор приходилось каждые 2 часа пропаривать, что связано с потерей карбоната калия из катализатора.
Позднее этот катализатор был заменен катализатором „105" [38], позволяющим работать при более высоком сроке службы и отношении пара к бутилену.
Выход дивинила из и-бутиленов составляет 85% на разложенный газ. Компания „ИГ Фарбениндустри" разработала катализаторы, состоящие из окиси цинка, промотированной хроматом кальция и окисью алюминия [39].
При температуре 530°, отношении пара к бутилену 6:1 выход дивинила составляет около 70%.
Технологическая схема дегидрирования б утиленов (рис. 4)
Дегидрирование проводится в реакторе адиабатического типа, представляющего собой вертикально установленный аппарат диаметром до 4,8 м (обычно бывает два реактора). Катализатор насыпается на решетку, находящуюся внутри реактора, слоем от 0,5 до 1,8 м.
Газовая смесь в реактор поступает сверху вниз.
В качестве разбавителя применяется водяной пар с молярным отношением к дивинилу or 10 до 20 при объемной скорости 200 — 80Э объемов углеводородного газа на один объем катализатора в час.
Рис. 4. Схема дегидрирования и-бутилснсв в реакторе адиабатического типа:
1~испагигель; 2—о.Осйні.к-.іер егреиатель, 3-трубчап« печь; 4—реск.ор; С—коїел-утилисатор; С и ^-скрубберы, 7-
—конденсатор
Обычно дегидрирование проводят на неподвижном гранулированном катализаторе при оптимальной температуре смеси, поступающей в реактор, 625—635° и объемной скорости 600— 1С00 нм3/м3катализатора в час.
Дегидрирование, в зависимости от катализаторов, продолжается без регенерации от одного до нескольких сотен часов, а затем процесс останавливают на регенерацию, продолжающуюся 30 мин.
Сырье поступает сначала в испаритель /, где при температуре 50' и давлении 50 ата происходит испарение. Затем пары поступают в перегреватель 2 и направляются в змеевик трубчатой печи 3.
Из печи пары бутиленовой фракции, перегретые до 430—440° и смешанные с водяным паром (температура смеси 630°) направляются сверху вниз в реактор 4.
По выходе из зоны реакции температуру контактного газа снижают до 530°, что достигается впрыскиванием парового конденсата.
Тепло используется для получения водяного пара, для чего контактный газ проходит котел-утилизатор 5, в котором он охлаждается до 250°.
Паро-газовая смесь, выходящая из котла-утилизатора, поступает в скруббер, орошаемый водой, а затем поступает в конденсатор 7, где конденсируется водяной пар.
Перед подачей газа на разделение он проходит второй скруббер, орошаемый водой, и охлаждается до 45°.
Выход дивинила составляет 80-88? (вес.) на разложенные бутилены и 17% на пропущенные.
Установки по дегидрированию н-бутиленов в реакторах адиабатического типа имеют ряд недостатков. Поэтому были разработаны непрерывно действующие технологические установки, практически обеспечивающие изотермические условия ведения процесса.
В 1956 году в Азербайджанском научно-исследовательском институте по нефтепереработке были начаты исследования по разработке непрерывно действующей технологической схемы дегидрирования бутиленов [40J с применением пылевидного катализатора.
Разработанная схема предусматривает проведение дегидрирования в сквозном потоке катализатора, а регенерация катализатора проводится в «кипящем слое".
Выделение бутилен-дивинильной
фракции из контактного газа дегидрирования бутиленов (рис. 5)
Выделение дивинила после дегидрирования н-бутиленов происходит в 4 стадии:
1) компримирование и частичная конденсация газовой CMtCHJ
2) выделение поглощенных газов из абсорбера;
3) отгонка легколетучих углеводородов (C1-C3) из углеводородного конденсата;
4) отгонка бутилен-дивинильной фракции от углеводородов C5.
Углеводороды C4 разделять ректификацией ввиду близости температур кипения очень трудно. Поэтому для их разделения можно применять физические методы, основанные на изменении относительных лету-честей углеводородов C4, и химические методы, использующие легкую способность дивинила образовывать комплексные соединения с аммиачным раствором полухлористой меди, вступать во взаимодействие с двуокисью серы и др. (подробное описание их приводится в главе „Очистка и анализ дивинила").
Одностадийное дегидрирование бутана
Как отмечалось выше, дивинил может быгь получен „одноступенчатым" и „двухступенчатым" способами дегидрирования бутана и бутиленов. Двухстадий-ный процесс дегидрирования отличается громоздкими технологическими схемами, сложностью процессов разделения бутана, бутиленов, большим расходом водяного пара.