Переработка нефти - Суханов В.П.
Скачать (прямая ссылка):
\ _/ S 1
15 15 15 15
Рис. 97. Принципиальная технологическая схема установки алкилирования изобутана бутиленом в присутствии серной кислоты: .
I — емкость для исходного сырья; 2 — насос для подачи сырья; 3 — реактор-алкилатор; 4 — привод мешалки; 5 — промежуточная емкость для хладагента; (! — конденсатор хладагента; '—"Компрессор; 8— отстойник серной кислоты; 9— насос для циркуляции серной кислоты; '0 — смеситель; // — отстойник щелочного раствора; 12 — циркуляционный насос для заще-лачивання; 13 — насос для подачи продуктов алкилирования в ректификационную колонну;
II — изобутановая ректификационная колонна; 15 — конденсатор; 16 — емкость для орошения; 17 — насос для подачи орошения; 18 — подогреватель-испаритель; 19 — пропановая колонна; 20—бутаиовая колонна; 21—колонна вторичной перегонки алкилата. Линии: У— Ч'ан-бушеновая фракция с АГФУ; Il — хладагент; III — H2SO»; IV — вывод отработанной Н2Ь0(; V — циркулирующий изобутан; VI — пропан; VII — к-бутан; VlII — авиационный
(легкий) алкилат; IX — автомобильный (тяжелый) алкилат
15*
227
В реакторе осуществляется контакт между серной кислотой и подготовленным сырьем. Образовавшиеся продукты реакции, серная кислота и непрореагировавшие компоненты сырья из реактора поступают в отстойник 8.
Серная кислота из отстойника 8 насосом 9 возвращается в реактор. Углеводородная часть передается на защелачивание, промывку и в ректификационный блок. В этом блоке в первой по ходу изобутановой колонне 14 отгоняется избыточный, не вступивший в реакцию изобутан. В пропановой колонне 19 изобутан освобождается от пропана, попадающего в систему в небольших количествах вместе с сырьем, и возвращается в емкость 1 для смешивания
с бутан-бутиленовой фракцией.
С низа изобутановой колонны 14 продукты алкилировании (алкилат), а также н-бу-тан поступают в бутановую колонну 20, в которой не участвующий в реакции н-бутан отделяется от продуктов реакции и выводится из системы. Алкилат поступает в колонну вторичной перегонки и разделяется в ней на авиационный и автомобильный.
Основные аппараты. Основным аппаратом на установках алкилировании является реактор-контактор различных конструкций: емкостного типа с системой выносных циркуляционных насосов для перемешивания, каскадного типа с внутренней циркуляцией и др.
На рис. 98 показана схема вертикального реактора-контактора с охлаждением хладагентом (аммиаком). Он имеет цилин-,XnL"1 дрическую форму, в корпусе его размеще-
*-С^_*=у *J ны смесительная и холодильная системы.
Наверху корпуса реактора находится холодильная камера для подачи и вывода хладагента. В верхней и нижней частях камеры имеются решетки, в которых развальцованы трубы холодильника: в верхней — внутренние, в нижней — наружные.
Принцип работы холодильной системы заключается в следующем. Хладагент поступает с верха аппарата, проходит по внутренним трубам вниз, отнимая тепло от реагирующих веществ в реакторе, попадает в кольцевое пространство наружных труб, испаряется и поднимается по нему, уходя в виде паров на холодильную установку. Для улучшения теплообмена стенки наружных труб холодильника сделаны ребристыми.
Рис. 98. Схема вертикального реактора-контактора с внешним охлаждением хладагентом:
/ — ввод сырья; // — вывод продуктов алкилиро-вания; /// — ввод серной кислоты; IV — ввод жидкого хладагента; V — вывод паров хладагента; VI — вывод остатка (остальные обозначения объяснены в тексте)
228
Сырье по линии / подается в нижнюю часть реактора, поступает в кольцеобразное пространство между корпусом реактора и обечайкой /, поднимается, а затем спускается к пропеллерной мешалке 3 по внутреннему пространству между оребренными трубками 2 холодильника. Пропеллерная мешалка 3 для принудительной циркуляции реакционной смеси и получения эмульсии углеводородов с кислотой представляет собой рабочее колесо с лопастями, приводимое во вращение паровой турбиной 4 или электромотором. Вращательное движение циркулирующего потока в одной плоскости предотвращается расположенными вертикально ребрами.
Наиболее эффективны и современны реакторы каскадного типа. Применение их значительно улучшает экономику процесса алкилирования. Реактор представляет собой полый горизонтальный цилиндр, разделенный перегородками на несколько реакционных зон (рис. 99). Реакционная секция имеет пять каскадов с мешалками, обеспечивающими интенсивный контакт кислоты с реагирующими олефинами, которые подаются в каждый из каскадов. Циркулирующий изобутан и серная кислота поступают в первый каскад, последовательно перетекают во второй и т. д. Такой последовательный переток циркулирующего изобутана обеспечивает высокое соотношение изобутан : олефин в отсеках реактора, что благоприятно сказывается на качестве продуктов реакции. Тепло реакции снимается частичным испарением циркулирующего изобутана и полным испарением пропана, содержащегося в сырье, которое подается в каждый каскад. Смесь продуктов реакции, серной кислоты и циркулирующего изобутана, оставшегося в жидкости при разделении фаз в реакционной секции контактора, перетекает в остойную секцию, где оседает основная масса кислоты, которая затем возвращается в первый каскад реакционной секции контактора.
