125611 (717616), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Таким чином, основна частина смоли надходить у смолоперерабатывающие цехи з двох чи декількох заводів, має різні якісні характеристики і вимагає спеціальних заходів для її підготовці для переробки.
Технологічні схеми підготовки смоли до переробки, ректифікації смоли і виробництва пеку
Технологічні схеми підготовки смоли до переробки, ректифікації смоли і виробництва пеку визначаються вимогами до кінцевих продуктів переробки і. у першу чергу, напрямком використання пеку.
Як указувалося вище, основними напрямками використання пеку є: виробництво пекового коксу, електродного пеку, середньо температурного пеку з наступною його переробкою у високотемпературний, дорожні дьогті, препаровані смоли, лаки і т.п.
Зазначені напрямки визначають можливості використання смоли тієї чи іншої якості, схему її підготовки до переробки, схему одержання пеку.
Так, для виробництва електродного пеку можна використовувати смолу тільки марок А1 і АИ, отже, якщо цех випускає тільки електродний пек, йому поставляють тільки цю смолу. Якщо цех, крім електродного пеку, робить среднетемпературный чи передає пек на виробництво ненового коксу, через дефіцит смоли марки А1 і АИ цеху поставляється також смола марки Б1 і БП. У цьому випадку прийом смоли, її ректифікація, одержання пеку повинні здійснюватися по двох роздільних технологічних схемах; одна для виробництва електродного пеку, інша — среднетемпературного чи пеку пеку для пекового коксу. Варто вказати, що такий поділ, як правило, необхідно тільки на стадії прийому і підготовки смоли й одержання пеку, однойменні фракції, отримані в процесі ректифікації на агрегатах, що роблять електродний і среднетемпературный пік, можуть змішуватися, хоча якість їхній через розходження у вихідній смолі може бути різним.
Нижче розглядаються технологічні схеми підготовки смоли до переробки, ректифікації смоли й одержання пеку для умов роздільної переробки смоли марок А и Б на самостійних агрегатах з одержанням електродного й ередпетемпературного пеку. Підготовка смоли до переробки здійснюється на складі смолоперерабатывающего цеху, куди надходить смола власного виробництва й інших заводів. Ємність складу повинна забезпечити запас смоли в розмірі не менш 15-суточпой потреби. Так для цеху, що переробляє 200 тис. т смоли в рік місткість складу повинна складати 8—9 тис. т. Така місткість необхідна для забезпечення усереднення властивостей смоли, ефективного відстою її від води, фесов, мінеральних і інших домішок. Найбільш доцільним є розподіл смоли по сховищах місткістю по 1000 м3 кожне. Наявність достатнього числа сховищ дозволяє забезпечити роздільний прийом смоли по марках і ефективне її усереднення. У той же час збільшуються можливості висновку сховищ на чищення, ремонт і т.п. Використання більшого числа сховищ меншої місткості ускладнює обслуговування, веде до додаткових перекачувань і відповідно збільшує витрати енергоресурсів на підготовку смоли.
Усі сховища сталеві, надземні, обладнані висувними (нижніми) підігрівниками, доцільна також установка на складі двох-трьох выносных підігрівників смоли. Смола в них подається зі сховища насосом, проходить по трубному просторі, нагріваючи пором, по даються в межтрубное простір. Температура її може бути доведена до 80--85°С, і за рахунок безупинної циркуляції цієї смоли температура в сховище може бути швидко піднята до 75—80°С, що забезпечить максимальний ефект її зневоднюванні в зимовий час. Ця смола може бути використана для розігріву смоли в цистернах і їхнього очищення від опадів.
Прийом смоли власного виробництва і привізний здійснюється в заглубленный резервуар місткістю близько 500 т. З залізничних цистерн про нижній зливальний пристрій смола розвантажується в межрельсовый залізобетонний лоток, по дну якого покладені труби з пором для розігріву смоли, що вивантажується; зверху лоток закритий знімними металевими кришками. Довжина лотка визначається кількістю смоли, що підлягає розвантаженню, У літніх умовах час вивантаження 50-т цистерни біля години, узимку смола, як правило, застигає і для її розігріву в цистерну через верхній люк подається гостра пара. Звичайно лоток розрахований на одночасне розвантаження 3—5 цистерн. Розвантаження смоли виробляється по марках; після закінчення розвантаження смоли даної марки всю смолу з підземного резервуара выкачивают у сховище, закріплене за даною маркою, і тільки після цього приступають до розвантаження смоли іншої марки. Для визначення марки смоли рекомендується перед розвантаженням відібрати пробу з цистерн, що підлягають розвантаженню і визначити щільність смоли.
За кожної мазкої смоли на складі повинне бути закріплено не менш чотирьох сховищ, у першому виробляється прийом і усереднення смоли. Після ретельного перемішування е плин декількох годин усереднена смола перекачується в друге сховище, де вона відстоюється від води і фасів. Відстій смоли від механічних домішок, фасів і т. п, є одним з найбільш важливих етапів у процесі підготовки смоли до переробки. У цех, як правило, надходить смола зі змістом води 3—5%, у высокопиролизовашюй смолі її ще більше. Вода знаходиться, як правило, у виді емульсії, причому стійкості цієї емульсії сприяє наявність у смолі тонкодисперсных твердих часток «вільного вуглецю» (речовини, перастворяемые в толуолі)., чим їх більше, тим стійкіше емульсія. У воді розчинені солі аміаку й інших основ, хлорні, сірчані, сірчисті, ціаністі з'єднання, що роблять корозійний вплив на всю апаратуру смо-лоперерабатывающего цеху. У воді знаходяться мінеральні принеси, віднесені із шихти і ведучі до підвищення зольності смоли, пеку і пекового коксу. Наявність води в смолі при нагріванні її в трубчастій печі веде до інтенсивного утворення водяних пар у печі, підвищує опір проходу через неї смоли, погіршує її нагрівши. Нарешті фаси, що збереглися в смолі через неповне виділення їх у цеху уловлювання, забивають сховища, змійовики трубчастої печі, іноді досягаючи тарілок ректифікаційних колон, підвищують зольність пеку.
Відстій і зневоднювання смоли є задачами першорядної важливості. Для ефективного Відділення смоли від води необхідно зруйнувати водосмоляпую емульсію. Під дією нагрівання до 753С міцність захисного смоляного шару, що оточує краплі води в емульсії, знижується, дрібні краплі води збираються у великі і відбувається процес розшарування емульсії, вода виділяється на поверхні смоли і по спеціальних зливальних патрубках із кранами виводиться зі сховища. Нагрівання смоли вище 75—80°С недоцільний, тому що починається випар водяних пар, зростає концентрація розчинених у воді солей, а отже, і її щільність, і погіршується поділ води і смоли. При нормальних умовах смола в другому сховищі може знаходитися протягом чотирьох доби, що забезпечує досить повний її відстій і зневоднювання. У ряді випадків для руйнування емульсії у высокопиролизовантюй, сильно обводненій смолі до неї приходиться додавати в якості деэмульсатора органічні речовини — оксижирные кислоти (ОЖК), що руйнують плівку емульсії на краплях води.
Після закінчення відстою смолу перекачують у третє сховище, з якого насосом передають на переробку. Четверте сховище служить для прийому усередненої смоли з першого сховища на час відстою смоли в другому, а також є резервом для ремонту.
Описана схема прийому, усереднення і відстою смоли послідовно в трьох сховищах називається каскадної.
Склад смоли при переробці олій двох марок А и Б повинний мати два окремих «каскади» для марок А и Б. Незважаючи на обробку, у смолі залишається 2—3% води і солі аміаку, що містяться в ній, розкладаючи при нагріванні, корродируют апаратуру. Тому в смолу, подавану на 1 ступінь трубчастої печі, додають 5—10 %-пый розчин №2З3 — 0,5 кг/т смоли. Реагуючи із солями аміаку, сода переводить їх у термічно стійкі натрієві солі, присутність яких не викликає корозії устаткування.
Ефективність застосування содового захисту перевіряється змістом іонів З1~ і СЫ5~, а також реакцією водяної витяжки смоли після I ступіні трубчастої печі (реакція повинна бути лужний чи нейтральний, а іони З1~ і €N5 отсутствовать).
У современных смолоперерабатывающих цехах процес ректифікації здійснюється по одній із двох основних схем-двоколонної й одноколонний. Незалежно від схеми при одержанні в цеху двох видів пеку (електродного і среднетемпературного) ректифікація смоли марок А и Б здійснюється на різних агрегатах, природно, що смола обох марок також може перероблятися по кожній з названих схем. Головним є роздільне одержання пеку зі смол різної якості.
Технологічна схема двоколонного агрегату для ректифікації смоли представлена на мал. 47.
Смолу, що відстоялася в сховищах складу, перекачують у проміжні сховища, розташовані в безпосередній близькості від трубчастих агрегатів. Одне з проміжних сховищ повинне бути порожнім і готової для прийому гарячої смоли до випадку аварійної зупинки трубчастого агрегату.
З проміжного сховища / смолу насосом 2 подають у I ступінь (конвекційну секцію) трубчастої печі 3, відкіля підігріта до 120—130°С смола надходить у випарник I ступіні 4. Тут з її виділяються пари води і частина легкої фракції (приблизно 0,25% від смоли). З випарника суміш пар надходить у конденсатор-холодильник 5, а з останнього у виді конденсату — у сепаратор 6, де відбувається відділення води від легкої олії. Із сепаратора олія і вода приділяються у відповідні збірники 7 і 8.
Подавана в I ступінь трубчастої печі смола попередньо змішується із содовим розчином для запобігання корродирующего дії містяться в надсмолыюй воді і смолі агресивних солей амонію.
Збезводнена смола з нижньої частини випарника I ступіні 4 надходить через гідрозатвор у збірник збезводненої смоли 9, відкіля поршневим насосом 10 її подають у змійовик II ступіні (радиантиую секцію) трубчастої печі 3. Підігріта до 380—390°С смола надходить у випарник II ступіні, розташований у нижній частині антраценової колони П. На деяких установках випарник II ступіні виконаний выносным. У випарнику перегріта смола розділяється на рідку і парову фази. Рідка фаза — пік через гідрозатвор 12 самопливом надходить в отпарную ко-лонпу 13, де дією перегрітої гострої пари з пеку отдувают пари антраценової (хризеновой) фракції, підвищуючи тим самим температуру його розм'якшення. З отпарной колони пік через гідрозатвор 14 самопливом надходить у збірник для рідкого пеку 15. Звідси заглибним насосом його передають у напірні баки, відкіля він самопливом надходить на пековий транспортер для чи охолодження в термоцистерны для відвантаження. ,Пари з отпарной колони 13 прохолоджуються в конденсаторі-холодильнику 16. Відокремивши від води в сепараторі 17, хризеновая фракція надходить у прийомний збірник 18. На деяких установках отдувка хризеновой фракції з пеку не виробляється, отпарпая колона і зв'язане з нею устаткування відсутні.
Пари (суміш пар усіх фракцій) з випарника II ступіні надходять у ректифікаційну частину антраценової колони 11, у якій виділяються антраценові фракції. При одержанні однієї антраценової фракції її відбирають з нижньої царги ректифікаційної частини колони. При одержанні двох антраценових фракцій першу відбирають із третьої либо четвертої тарілки, вважаючи знизу, а другу— з нижньої царги ректифікаційної частини колони. Антраценові фракції з колони надходять у заглибні холодильники 19 і 21, де вони прохолоджуються до 80°С, а відтіля у відповідні збірники 20 і 22.
У нижню частину антраценової колони подається перегріта пара, що дозволяє регулювати якість пеку і видаляти нафталін з антраценових фракцій.
На верхню тарілку антраценової колони насосом 27 подається зрошення у виді поглинальної фракції, за допомогою якої регулюється чіткість ректифікації пар смоли, що надходять на тарілку харчування антраценової колони 11.
З верха фракційної колони 23 у паровій фазі відводять легка олія і воду, що, конденсуючи в конденсаторі-холодильнику 32, надходять у сепаратор 33. Тут конденсат розділяється па легка олія і воду, що надходять у ті ж збірники, що і продукти з випарника ] ступіні. Частина безводної легкої олії насосом 34 подається у виді зрошення на верхню тарілку фракційної колони. Інші фракції відбираються в рідкій фазі: з нижньої частини через гідрозатвор 24, нафталінова і фенольна — з боку колони. Відібрані рідкі фракції прохолоджуються соответственно а заглибних холодильниках 25, 28 і 30, відкіля надходять у ємності 26, 29 і 31.
Велике поширення одержала схема, у якій ректифікація частини смоли, що випаровується, здійснюється в одноколонному агрегаті. Технологічна схема ректифікації смоли в трубчастому агрегаті з однією колоною приведена на мал. 48.
Установка відрізняється наявністю трубчастої печи продуктивністю 200 тис. т смоли в рік, з випромінюючими стінками з беспламенных панельних пальників системи Гипронефтемаша й екраном двостороннього висвітлення. Ректифікаційна колона має в порівнянні з фракційної (в агрегатах із двома колонами) більше число тарілок для поділу пар дистиляту на п'ять рідких фракцій і пари легкої олії. За такою схемою одержують три антраценові фракції.
Схема роботи установки наступна: сира смола з видаткових сховищ / і 2 насосом 10 подається в конвекційну частину трубчастої печі, де нагрівається до 125— 135°С. Для запобігання агресивної дії солей, що містяться у воді, у смолу додають 6%-ный розчин кальцинованої соди в кількості 0,05—0,06% від смоли, що переробляється. Розчин соди зі збірника 15 насосом 16 подається в змішувач 7, відкіля забирається насосом 10 і подається в смолу, що йде на остаточне зневоднювання в конвекційну секцію трубчастої печі 18. З трубчастої печі підігріта смола надходить у випарник [ ступіні 3. Пари легкої олії і води з температурою 110—120°С з випарника надходять у конденсатор пар 6, де конденсуються і прохолоджуються. Конденсат, що складається з легкої олії і води, розділяється по щільності в сепараторі 8. Збезводнена смола з нижньої частини випарника 5 подається насосом 17 у радиантную секцію трубчастої печі .78, де нагрівається до 395—405°С и надходить на другу тарілку випарника II ступіні 4. Тут смола розділяється на рідкий залишок пек і пари усіх фракцій. У нижню частину випарника подається перегріта пара, що підігрівається в пароперегрівнику трубчастої печі 18 до 380—400°С.
З нижньої частини випарника через чи гідрозатвор регулятор рівня рідкий пек направляється в неновий парк. З третьої (зверху) тарілки випарника в рідкому виді відбирається антраценова фракція, що самопливом надходить у холодильник 9, де прохолоджується і потім перетікає в збірник 14.
З верхньої частини випарника II ступіні пари інших фракцій з температурою 330—350"З надходять на живильну тарілку ректифікаційної колони. Випарник зрошується рефлюксом — II антраценовою фракцією.
У нижню частину ректифікаційної колони подається перегріта водяна пара. У ректифікаційній колоні в рідкому виді (бічним добором) відбираються фракції: I антраценова, поглинальна, нафталінова і фенольная, що стікають у зовнішні холодильники, прохолоджуються і приділяються у відповідні збірники фракцій 14.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
