125611 (717616), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Технологічний режим процесу ректифікації смоли повинний забезпечити поділ смоли на фракції, у яких повинне бути забезпечене максимальне зосередження цільових продуктів, одержуваних з даної фракції. Перша вимога забезпечує максимальний витяг цільового продукту зі смоли, друге — із фракції, що переробляється.

Це вимога в першу чергу відноситься до нафталінової фракції, оскільки нафталін є найбільше крупнотоннажным коштовним чистим продуктом, одержуваним зі смоли. Суть цих вимог стає ясної з даних, приведених у табл. 5. У приведеному прикладі досягнута досить чітка ректифікація смоли, однак, оцінюючи ступінь зосередження нафталіну в нафталіновій фракції варто визнати її недостатньої. У нафталіновій фракції сосредо гострено всего 82,2% нафталіну, що міститься в смолі, але ж витягається він тільки з цієї фракції, отже, якщо навіть на стадії переробки фракції буде досягнутий витяг нафталіну 90%, те зі смоли буде витягнуто всего 72% нафталіну, що міститься в ній. Ідеальним процесом ректифікації був би такий, при якому зі смоли відбиралася б фракція, що містить 90—95% нафталіну, однак при цьому коефіцієнт зосередження нафталіну в цій фракції знизився б у значній мірі.

Другою вимогою до процесу ректифікації є, як правило, одержання позову заданої якості, особливо при виробництві електродного пеку. Це якість на стадії ректифікації смоли визначається температурою розм'якшення пеку. Пік з низкою (55—65°С) температурою розм'якшення шляхом наступної термічної полімеризації з чи повітрям без нього вдається довести до рівня вимог до електродного пеку. Обробка пеку з високою температурою розм'якшення (70—75°С) навіть з додаванням у среднетемпературный пік антраценової фракції не дозволяє одержати пек необхідної якості. У такому пеку більше вихід речовин, нерозчинних у хкнолине, менше речовин, нерозчинних у толуолі, властивості його як сполучного при виробництві електродів помітно погіршуються. Оскільки температура розм'якшення пеку після випарника II ступіні визначається температурою нагрівання смоли в трубчастій печі, найбільш доцільної при виробництві електродного пеку явля-

Схема уловлювання бензольних вуглеводнів і нафталіну

Уловлювання бензольних вуглеводнів і нафталіну поглинальними оліями здійснюється в скруберах, установлюваних по газовій трасі після кінцевих холодильників. Основною задачею скрубберного відділення є забезпечення високого ступеня виділення бензольних вуглеводнів з газу. Утрати бензольних вуглеводнів у газі поїло скруберів не повинні перевищувати 1,8—2,0 г/м³ газу в зимовий період і 3,0 г/м³ у літній.

Типова технологічна схема скрубберного відділення передбачає установку на газовому потоці трьох скруберів, у яких цілком дотриманий принцип противотока газу і поглинача, причому розміри скруберів, а отже, і поверхня розташованої в них насадки визначаються кількістю газу.

Очищений від аміаку і смоли й охолоджений у кінцевому холодильнику до 25—30°С коксовий газ надходить у три насадочных бензольних скрубери і послідовно проходить з одного скрубера в інший, I, II, III (р:гс. 35) через газорозподільний пристрій 7.

Звільнене від бензольних вуглеводнів і охолоджене до 25—30°С поглинальна олія з проміжного збірника обезбензолениного олії 1 насосом 2 подається на верх останнього по ходу газу скрубера ///. Стікаюче з його олія збирається в нижній частині скрубера, відкіля насосом 3 подасться на, верх скрубера Я, олія, що стікає зі скрубера //, насосом 4 подається на скрубер /. Стикаючись з поглинальною олією, газ звільняється від бензольних вуглеводнів і по газопроводу направляється в цех сероочистки. Пройшовши послідовно всі скрубери, поглинальна олія насичується бензольними вуглеводнями і з нижньої частини першого по ходу газу скрубера / надходить у збірник насиченого бензолом олії 5, відкіля насосом подається в бензольно-дистилляционое відділення для десорбції з нього бензольних вуглеводнів. Таким чином, у скруберах досягається строгий противоток між газом і олією, при якому газ з найменшим змістом бензолу зрошується олією також е найменшим змістом бензольних вуглеводнів. Газова і масляна комунікація обладнані відповідним числом засувок, перекриття яких дозволяє виключити по газі й олії кожної з працюючих скруберів, не порушуючи нормальної роботи всієї установки в цілому.

Для запобігання віднесення дрібних крапель олії газовим потоком верхня секція насадки скрубера III не зрошується олією. Таким чином, ця насадка осушує газ від захоплених їм бризів і крапель олії. Як осушує па- ' садка може застосовуватися лише дерев'яна. Металеву насадку, що осушує, застосовувати не слід, тому що не захищена масляною плівкою металева насадка коррозирует під дією сірководню, що міститься в коксовому газі, і цианистоводородной кислоти.

Сталість рівня олії в скруберах і рівномірній подачі на них зрошення забезпечуються автоматично за допомогою регуляторів рівня, зблокованих е насосами, що подають олія на скрубери.

Зрошення скруберів поглинальною олією повинне вироблятися таким чином, щоб насадка виявилася цілком змоченої олією, що забезпечує повноту уловлювання бензольних вуглеводнів з газу.

Необхідні умови нормальної роботи скрубер-ний установки— строге дотримання принципу противотока газу й олії і виключення можливості змішання олії, що стікає з різних скубберов.

Як поглинач (абсорбенту) для уловлювання бензольних вуглеводнів на більшості коксохімічних заводів застосовується кам'яновугільна поглинальна олія, що є продуктом переробки кам'яновугільної смоли. На деяких заводах застосовується олія, одержуване при, разгонке нафти.

Гарна поглинальна олія повинна задовольняти наступним вимогам:

1. мати при низькій температурі високу поглинальну здатність до бензольних вуглеводнів, при малій концентрації їхній у газі і при нагріванні легко від них звільнятися;

2. володіти достатньою фізико-хімічною стійкістю, що забезпечує стабільність поглинальні властивостей при тривалій його роботі;

1. мати температуру початку кипіння значно вище температури кипіння компонентів сирого бензолу для попередження влучення поглинача до складу сирого бензолу при дистиляції;

2. мати оптимальну в'язкість, при якій може бути досягнутий рівномірний і вільний стогін олії по насадці скруберів;

3. мати мінімальну теплоємність, що забезпечує невисока витрата тепла на нагрівання насиченої олії при дистиляції сирого бензолу;

4. олія не повинна утворювати з водою емульсій і повинне легко відстоюватися від води.

У якості кам'яновугільної поглинальної олії застосовують поглинальну фракцію кам'яновугільної смоли, що википає в межах 230—ЗООС. Вихід її складає 6— §% від вихідної смоли. Для одержання поглинальної олії ця фракція піддається хімічному очищенню для видалення фенолів і піридинових основ. Приведеним вимогам, пропонованим до рідких поглиначів сирого бензолу, цілком не відповідає пі кам'яновугільне, ні нафтова олія. Кожне з них має достоїнства і недоліками.

Поглинальна кам'яновугільна олія є складною багатокомпонентною системою, до складу якої входить близько 150 органічних сполук з різними фізико-хімічними властивостями.

Свіжа кам'яновугільна олія повинна википати в межах 230—300°С; температура початку кипіння 235—236°С; відгін до 240°С повинний складати 15—20%, до 270°С—55— 65%, до 300°С —95—97%; зміст фенолів не більш 0,5%, нафталіну в залежності від марки олії 8—15% і води не більш 0,5%.

У процесі роботи поглинальна олія перетерплює значні зміни, у результаті яких підвищуються його щільність, в'язкість, молекулярна маса (збільшується до 200—220), знижується відгін до 300°С; в олії з'являється осад (шлам), що засмічує насадку скруберів, відкладаючи на стінках теплообмінної апаратури, викликає корозію, приводить до зниження коефіцієнтів теплопередачі. Зміна якості поглинальної олії і зв'язане з цим засмічення апаратури приводять до порушення технологічного режиму скрубберного я бензольного відділень, погіршують ефективність процессав уловлювання бензолу з газу і виділення сирого бензолу з насиченої олії.

Кам'яновугільна поглинальна олія — дуже стійкий продукт, але при тривалому збереженні, а також при підвищенні температури окисляється і полимернзуется. Найбільш стійкої до дії кисню є фракція, що википає в межах 235—2450, тобто утримуюча переважно мітив нафталін.

Полимеризационная здатність поглинальної олії характеризує його властивості утворювати при контакті з коксовим газом і металевими поверхнями устаткування полімери і шлами з великою молекулярною масою. Цей процес називають «старінням поглинальної олії в обороті». Нагрівання олії прискорює цей процес.

Головним джерелом утворення шламу в поглинальній олії є ненасичені, а також кисень, азот, серусодержащие з'єднання. Сірководень коксового газу в результаті реакцій окислювання утворить вільну сірку, що випадає в осад. Кисень і сірководень більше інших компонентів коксового газу (ціанідів і оксидів азоту) прискорюють полімеризацію олії. Наявність у поглинальній олії многоядерных ароматичних з'єднань, що мають велику реакційну здатність, приводить до ущільнення олії і збільшенню молекулярної маси. Найбільше інтенсивно полимеризуется фракція з температурою кипіння 280—295°С.

Полімери являють собою суміш близько 30% власне полімерів (смол) до близько 70% високо киплячих компонентів олії.

Поглинальна олія є коррозиопноактивным продуктом через наявність у ньому аміаку і розчинних солей роданида амонію NN,,€N5 і хлориду амонію МН₄С1. Висока температура нагрівання олії (вище 130°С) і наявність води в олії сприяють збільшенню його корозійних властивостей. Підвищують корозійну активність олії ненасичені з'єднання, що містяться в ньому, а також речовини, що містять сірку, кисень, азот, ціан, що поглинаються з коксового газу деякими органічними сполуками.

Обмежений зміст фенолів в олії порозумівається їхньою схильністю до утворення з водою трудноразделимых емульсій.

Загустевание працюючого поглинальної олії йде за рахунок утрат иаиболее легень його компонентів зі зворотним коксовим газом і -сирим бензолом. Олія спочатку загу стенає, а потім кристалізується. Це викликає необхідність підвищення температури уловлювання бензольних вуглеводнів у скруберах.

Достоїнством кам'яновугільної поглинальної олії є його велика в порівнянні з нафтовою олією поглинальна здатність до бензольних вуглеводнів, що порозумівається меншою молекулярною масою (160—170). Кам'яновугільна поглинальна олія може насититися бензольними вуглеводнями до 2,0—2,5% (по обсязі). Витрата поглинальної олії складає 1,5—1,6 л/м³ газу (на 1 т коксуемой шихти складає 0,5 м³). Енергетичні витрати, зв'язані з перекачуванням оборотної олії, менше. Кам'яновугільна олія гарна відстоюється від води, не утворити стійких емульсій.

Свіжа нафтова поглинальна олія повинна мати наступні характеристики: щільність не більш 980 кг/м³; зміст води не більш 0,5%; відгін до 350°С не менш 95%; молекулярна маса 230—240; початок кипіння не нижче 265°С.

Тому що поглинальна здатність олій назад пропорційна їхнім молекулярним масам, те поглинальна здатність нафтової олії складає 180:240 = 0,75 поглинальної здатності кам'яновугільної олії, воно насичується бензолом у межах 1,5—2%.

Для забезпечення однакового ступеня уловлювання бензольних вуглеводнів з коксового газу нафтової олії повинне бути в обороті в 1,32 рази більше. Звідси витрата нафтової олії на 1 т коксуемой шихти складає 0,65 м³.

Нафтова олія в процесі експлуатації погіршує свої поглинальні властивості в результаті утворення шламу, що представляє собою продукти реакцій полімеризації і сонолимеризации компонентів олії і коксового газу: смоляного тумана, сірководню, кисню, аміаку, що не розчиняються в олії й утворять опади. Для відновлення якості нафтової олії його піддають декламації (осадженню опадів) шляхом промивання водою.

Для стабілізації якості поглинальної олії, кам'яновугільного і нафтового, забезпечення чистоти апаратури і повноти уловлювання бензольних вуглеводнів з коксового газу у відділенні дистиляції сирого бензолу здійснюється їхня регенерація.

Для очищення коксового газу від нафталіну під звичайним тиском па вітчизняних заводах застосовують два методи: 1) спільне уловлювання бензольних вуглеводнів і нафталіну; 2) уловлювання нафталіну оліями, що добре розчиняють його перед передачею коксового газу в мережу далекого газопостачання. Як правило, очищення здійснюється по першому методі.

Для уловлювання бензольних вуглеводнів і нафталіну використовують наступні поглиначі: нафтове і кам'яновугільне поглинальні олії, важку фракцію, одержувану при ректифікації кубових залишків остаточної ректифікації сирого бензолу. Ці поглиначі при практично однаковій абсорбційній здатності до бензолу значно відрізняються поглинальною здатністю до нафталіну. При уловлюванні бензольних вуглеводнів нафтовою олією забезпечується очищення газу від нафталіну узимку до 0,05 г/ма і влітку до 0,1 г/м³, що відповідає нормам подачі газу для далекого газопостачання. Зазначений ступінь очищення досягається при дотриманні наступних, умов: зведення до мінімуму процесів окислювання і шлакоутворення у всій апаратурі й емкостях; виключенні влучення в бензольні скрубери газу, що містить аміак; регулярне видалення шламу з холодильників і збірників олії; систематичне промивання насадки бензольних скруберів гарячою кам'яновугільною чи смолою кам'яновугільною олією. При використанні кам'яновугільної поглинальної олії, одержуваного з высокополимеризованной смоли, спостерігаються зменшення змісту мітив нафталинов, що є дуже коштовною частиною поглинальної олії, і збільшення концентрації в олії нафталіну і высококипящих компонентів. Зниження змісту нафталіну в олії в процесі дистиляції не дає належного результату, осад з олії випадає при більш високій температурі, що не дозволяє досягти змісту нафталіну в зворотному газі навіть 0,2 г/м³. Для інтенсифікації процесу уловлювання бензолу і нафталіну у виробництві впроваджений поглинач, що представляє собою суміш (1:1) кам'яновугільної поглинальної олії і дистиляту з кубових залишків. Практика роботи деяких заводів Донбасу показала, що комбінований поглинач дозволяє витягти з прямого газу 50—60% нафталіну.

Ефективне очищення газу від нафталіну при застосуванні кам'яновугільної олії досягається за умови змісту нафталіну в працюючому олії в межах 1 — 1,5%. Для одержання такої олії у відділенні дкегилллции встановлюється додаткова колона, на якій виділяється нафталінова фракція з оборотного працюючого олії. Основними факторами, що визначають повноту уловлювання бензольних вуглеводнів з коксового газу, є наступні:

Характеристики

Список файлов реферата