Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как противостоять манипуляциям мужчин? Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Дегидрирование бутана в бутены с регенерацией катализатора





Известно несколько вариантов технологического оформления процесса дегидрирования бутана, различающихся по способам под­вода теплоты и регенерации катализатора. В настоящее время в про­мышленности широкое применение получил процесс дегидрирования бутана в кипящем слое катализатора. Данный процесс впервые раз­работан и освоен в промышленных масштабах в Советском Союзе. На установках, оборудованных реакторами с кипящим слоем, де­гидрирование и регенерацию катализатора проводят в отдельных ап­паратах. Реактор и регенератор могут быть расположены параллель­но или соосно один над другим. Транспортирование катализатора в первом случае осуществляется по двум одинаковым U-образным линиям в потоке катализатора высокой концентрации (200— 400 кг/м3), а во втором — воздухом по прямым транспортным линиям, проходящим внутри аппаратов.

Технологическая схема процесса дегидрирования бутана в бутены на пылевидном катализаторе в кипящем слое с параллельным рас­положением аппаратов представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Схема дегидрирования бутана в бутены в кипящем слое пылевидного катализатора:

1,11 – сепараторы, 21,22 – испарители; 3 - перегреватель; 4 – трубчатая печь; 5 – реактор; 6 – регенератор; 7 – топка; 8,10 – котлы утилизаторы; 9 – скруббер; 12 – холодильник; 13,14 – насосы; 15 – скруббер увлажнитель; 16 – электрофильтр. I – сырье; II – топливный газ; III – свежий катализатор; IV – отработанный катализатор; V – воздух; VI – дизельное топливо; VII – абгаз; VIII – свежая вода; IX – дымовые газы; X – катализаторная пыль; XI – контактный газ; XII – азот; XIII – конденсат на очистку; XIV – водяной пар.

 

Свежая и рецикловая бутановая фракция поступает в сепаратор 1. Перед сепаратором в линию сырья с целью уменьшения коксообразования может пода­ваться сероуглерод в количестве 0,00054-0,005% по отношению к сырью. Из сепаратора 1 сырье параллельно поступает в испарители 21 и 22, обогреваемые горячей водой с температурой 82—98 °С. Пары бутана, отсепарированные от капель жидкости, нагреваются до 70 °С в перегревателе 3 и направляются на дальнейший перегрев сначала в закалочный змеевик реактора, а затем в трубчатую печь 4, работающую на газообразном топливе, где пары перегреваются до 550 °С. Из печи перегретые пары бутана поступают через распреде­лительную решетку под кипящий слой в реактор 5. Диаметр реактора 5900/6400 мм, общая высота 33,4 м. Реактор секционирован 11 угол­ковыми провальными решетками. Для подавления побочных реакций и снижения температуры контактного газа в реакторе над кипящим слоем установлен закалочный змеевик, служащий перегре­вателем паров бутановой фракции. Реакция дегидрирования эндотермична. Теплота подводится с регенерированным катализатором. Регенерированный катализатор вводится в реактор над верхней секционирующей решеткой, а отработанный выводится из низа ре­актора. Контактный газ после закалочного змеевика проходит цик­лоны, расположенные в верхней части реактора, в которых отделя­ется основное количество катализаторной пыли, и направляется на охлаждение в котел-утилизатор 8, где охлаждается до 300—400 °С. Из котла-утилизатора контактный газ поступает в тарельчатый скруб­бер 9, в котором охлаждается до 50 °С.

- Скруббер разделен глухой тарелкой на две секции. Контактный газ поступает в нижнюю секцию, где освобождается от основного количества увлеченной катализаторной пыли. В нижней секции скруббера циркулирует вода без дополнительного охлаждения. Вода, подаваемая в верхнюю секцию скруббера, в холодильнике 12 охлаждается до 35 °С. По мере накопления катализаторной пыли часть воды из нижней секции скруббера выводится на очистку. Контактный газ из скруббера 9 поступает в сепаратор 11, в котором отделяется унесенная газом вода. Из сепаратора контактный газ направляется на выделение бутан-бутеновой фракции.

Отработанный катализатор поступает в отпарную секцию, рас­положенную в нижней части реактора, где освобождается от углево­дородов продувкой азотом, а затем подогретым воздухом транспорти­руется в регенератор 6. По конструкции регенератор сходен с реак­тором.

Регенератор секционирован 6 решетками. В регенераторе разли­чают две зоны: зону окисления (нижние решетки) и зону регенерации (верхние решетки), куда подается топливный газ.. Катализатор реге­нерируется при 600—650 °С и давлении 0,118 МПа. Регенерирован­ный катализатор поступает на восстановление в стакан регенератора, куда для этих целей подается абгаз. Восстановленный катализатор транспортируется в реактор. Транспортирование регенерированного катализатора в реактор осуществляется азотом. Для обеспечения под­вижности катализатора в стояке и поворотах катализаторопровода в них равномерно по всей длине подается по аэрационным врезкам азот.

В период пуска разогрев системы реактор—регенератор до 400 °С ведется дымовыми газами из топки 7. После нагрева катализатора до 400 °С в кипящий слой регенератора подается жидкое топливо, которое при этой температуре самовоспламеняется и система разогре­вается до 600 °С. После разогрева катализатора до 600—620 °С в ре­генератор подается топливный газ.

Газы регенерации проходят циклоны, где улавливается увлечен­ная дымовыми газами катализаторная пыль, охлаждаются в котле-утилизаторе 10 до 300—350 °С, проходят скруббер-увлажнитель 15, в которомохлаждаются до 150—180 °С, и после электрофильтра 16 выбрасываются в атмосферу. Катализатор, осевший в электрофильт­рах, направляется в бункер, а из него выводится из системы или возвращается в регенератор. Потери катализатора восполняются по­дачей свежего катализатора в регенератор. Потери катализатора в расчете на сырье составляют около 1 % (масс).

Выделение бутан – бутеновой фракции из продуктов реакции

Выделение бутан-бутеновой фракции из контактного газа дегидри­рования бутана включает следующие операции: компримирование и частичная конденсация газа; абсорбция и десорбция углеводоро­дов из несконденсированного газа; отгонка легколетучих углеводо­родов С1—С3 из углеводородного конденсата; отгонка бутан-бутено­вой фракции от углеводородов С5 и выше.

Контактный газ (рис. 2) из цеха дегидрирования бутана компри-мируется до 1,18—1,28 МПа компрессором 2 и подается в конденса­тор 3, в котором конденсируется при температуре 40 °С. Конденсат собирается в

 

Рисунок 2. Схема выделения бутан-бутеновой фракции из контактного газа процесса дегидрирования бутана:

1,5,9,17,27 – сепараторы; 2 - компрессор; 3,15,24,32,37 – водяные конденсаторы; 4,8,16,26 – пропановые конденсаторы; 6,10,18,28,33,38 – емкости; 7 – адсорбер; 11,19,20,29,34,39 – насосы; 12,21 – теплообменники; 13 – десорбер; 14,23,31,36 – кипятильники; 22,30,35 – ректификационные колонны; 25 – скруббер.

I – контактный газ; II – свежий абсорбент; III – пропан; IV – бутан-бутеновая фракция; V – фракция С4 и выше; VI – отдувка в топливную сеть.

 

емкость 6, а несконденсировавшиеся газы поступают на дальнейшую конденсацию в пропановый конденсатор 4. Паро-жидкостная смесь углеводородов из конденсатора 4 поступает в се­паратор 5, откуда конденсат стекает в емкость 6, а несконденсировавшийся газ направляется в абсорбционную колонну 7 для извлечения углеводородов С4. В качестве абсорбента применяется фракция С6 и выше с ГФУ. Абсорбент перед подачей в колонну охлаждается в пропановом конденсаторе 8 до 13 °С.

Неабсорбированный газ (водород, метан, углеводороды С2—С3 и диоксид углерода) из верха колонны поступает в сепаратор 9 для отделений от механически уносимого абсорбента и отводится в топливную сеть. Насыщенный абсорбент из куба колонны 7 через теплообменник 12 поступает в десорбционную колонну 13. Обогрев десорбера осуществляется паром через выносной кипятильник 14.

Пары углеводородов С4 из верхней части колонны 13 поступают в дефлегматор 15 и пропановый конденсатор 16. Несконденсировавшиеся газы отводятся в сепаратор 1, а полученные конденсаты соби­раются в емкость 18. Из емкости часть углеводородов подается в ко­лонну в виде флегмы, избыток откачивается в емкость 6. Десорбированный абсорбент из куба колонны 13 проходит теплообменник 12, собирается в емкость 10, охлаждается в пропановом холодильнике 8 до 13 °С и вновь подается на абсорбцию в колонну 7.

Углеводородный конденсат из емкости 6 насосом 20 подается в колонну 22 для отгонки углеводородов С2—С3. Пары углеводоро­дов С2—С3 отбираются с верха колонны, конденсируются в дефлегма­торе 24 и пропановом конденсаторе 26. Несконденсировавшиеся газы стравливаются в топливную сеть. Конденсат собирается в емкость 28 и в виде флегмы возвращается в колонну. Кубовая жидкость колонны 22 самотеком за счет разности давлений поступает в колонну 30 для отделения бутан-бутеновой фракции от углеводородов С5 и выше. Колонна снабжена кипятильником 31. Пары бутан-бутеновой фрак­ции конденсируются в конденсаторе 32, конденсат стекает в сбррник 33, откуда часть его возвращается в колонну как флегма, остальное количество бутан-бутеновой фракции направляется на выделение бутенов.

Кубовая жидкость колонны 30 самотеком за счет перепада дав­ления поступает в колонну 35 на окончательное разделение углеводо­родов С4 и С5. Обогрев колонны 35 осуществляется паром через ки­пятильник 36. Кубовая жидкость колонны 35 — углеводороды С5 и выше — откачивается на склад.

Пары бутан-бутеновой фракции конденсируются в конденсаторе 38, конденсат стекает в сборник 38 и вместе с дистиллятом колон­ны 30 направляется на выделение бутенов.

Разделение бутан – бутеновой фракции с получением бутилена

Для разделения бутан-бутеновой фракции, выделенной из кон­тактного газа первой стадии дегидрирования, применяется метод экстрактивной ректификации. В качестве экстрагентов для разделе­ния бутан-бутеновой фракции используются ацетон и ацетонитрил.

Рисунок 3. Схема разделения бутан-бутеновой фракции экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом:

1,3 – испарители; 2 – сепаратор; 41,42 – колонны экстрактивной ректификации; 5,16,25 – кипятильники; 6,9,1214,19,28,29 – насосы; 7,17,26 – дефлегматоры; 8,11,22,28,31 – емкости; 10,13,20,27 – холодильники; 15 – десорбер; 211,212,301,302 - промывные колонны; 24 – колонна азеотропной осушки.

I – бутан-бутеновая фракция; II – бутен-бутадиеновая фракция; III – свежий ацетонитрил; IV – ацетонитрил на регенерацию; V – вода; VI – промывные воды на отпарку; VII – бутановая фракция; VIII – бутеновая фракция.

На рис. 3 приведена технологическая схема процесса разделения бутан-бутеновой фракции методом экстрактивной ректификации с ацетонитрилом. На разделение подается бутан-бутеновая фракция, выделенная из контактного газа дегидрирования бутана, а также рецикловая бутен-бутадиеновая фракция.

Бутан-бутеновая фракция поступает в испаритель 1, где испаря­ется за счет теплоты циркулирующего растворителя и направляется в зависимости от состава на 8-ю, 12-ю или 16-ю тарелку колонны 41. Бутен-бутадиеновая фракция поступает в испаритель 3, обогревае­мый горячим десорбированным растворителем, а затем в колонну 42 на 38-ю или 42-ю тарелку. Колонны 41 и 42 работают как одна ко­лонна с общим числом тарелок 132. Насыщенный растворитель из куба колонны 41 насосом 6 перекачивается в верхнюю часть колонны 42, а пары с верха колонны 42 поступают в нижнюю часть колонны 41. Колонна 42 снабжена кипятильником 5, колонна 41 — дефлегма­тором 7.

Растворитель — ацетонитрил подается в верхнюю часть колон­ны 41 на 58-ю и 62-ю тарелки из емкости 11 насосом 12 через холо­дильник 13. Пары гетероазеотропа бутан—ацетонитрил—вода из верха колонны 41 поступают на конденсацию в дефлегматор 7, кон­денсат стекает в емкость 8, где происходит расслаивание его на угле­водородный и водный слои. Углеводородный слой насосом 9 частично подается на орошение колонны 41 остальное количество через хо­лодильник 10 направляется на отмывку от ацетонитрила в колонну 211. Насыщенный бутенами растворитель из куба колонны 42 насо­сом 14 подается в десорбционную колонну 15, предназначенную для выделения бутенов из растворителя. Теплота в колонну 15 подводится через кипятильник 16, обогреваемый паром. Отгоняемые бутены вместе с частично увлеченным ацетонитрилом поступают на конденсацию в дефлегматор 17. Конденсат самотеком стекает в ем­кость 18, где происходит расслаивание на углеводородный и водный слои. Углеводородный слой насосом 19 частично возвращается в ко­лонну 15 в виде флегмы, остальное количество направляется на от­мывку от ацетонитрила в колонну 301.

Десорбированный растворитель из куба колонны 15 используется сначала как теплоноситель для обогрева испарителей 1 и 3, затем охлаждается в холодильнике 20 и собирается в емкость 11, куда по­дается также свежий ацетонитрил. Из емкости 11 через холодиль­ник 13 растворитель вновь подается в колонну 41. Часть раствори­теля выводится на регенерацию. Отмывка бутановой и бутеновой фракций от ацетонитрила производится в две ступени фузельной во­дой в колоннах 21Х, 212 и 30г, 302, после чего они поступают в от­стойники 22 и 31. Отстоявшаяся вода вместе с промывными водами из колонн 21 и 30 направляется для отгонки ацетонитрила. Количе­ство фузельной воды на отмывку бутановой фракции подается в от­ношении 1 : 1, на отмывку бутеновой — 1,5 : 1. Отмытая бутановая фракция с верха колонны 212 поступает в сборник 22, откуда насосом подается на азеотропную осушку в колонну 24. Теплота в колонну подводится через кипятильник 25. Пары азеотропной смеси из
верхней части колонны 24 поступают на конденсацию в дефлегматор 26. Полученный конденсат через холодильник 27 стекает в отстойник 28, где расслаивается на водный и углеводородный слои. Верхний углеводородный слой насосом 29 подается в колонну 24 в виде флегмы. Осушенная бутановая фракция из куба колонны 24 откачивается на склад[кирпичников].

 








Date: 2015-07-27; view: 458; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2017 year. (0.006 sec.) - Пожаловаться на публикацию