Главная -> Словарь

Частичной конверсии

Малеиновый ангидрид может отделяться также другим способом. Выходящие из печи пары подвергают частичной конденсации в холодильнике, где-поддерживается температура около 60°. Большая часть малеиновой кислоты и малеинового ангидрида при этом конденсируется, а оставшиеся пары поглощаются каким-либо неводным растворителем, например дибутилфтала-том. Для перевода малеиновой кислоты в ангидрид конденсат обезвоживают азеотропной перегонкой с применением ксилола. Обезвоживание открытым нагревом не может применяться, так как малеиповая кислота при нагрева-

Температура низа колонны поддерживается в пределах 340— 360 °С. При получении легкого и тяжелого газойлей колонна имеет два боковых вывода и одно промежуточное циркуляционное орошение; при получении керосиновой фракции, легкого и тяжелого газойлей колонна имеет три боковых вывода и два промежуточных циркуляционных орошения. С верха колонны уходят газы и пары бензина. После частичной конденсации паров в конденсаторе-холодильнике они отводятся из емкости орошения, а углеводородный газ поступает для дальнейшего разделения на ГФУ или на специальный-газовый блок установки каталитического крекинга.

По второй схеме ректификацию смеси проводят в двух колоннах со связанными тепловыми потоками с давлением на верху второй колонны на 0,2—0,6 МПа выше давления в низу первой колонны. В зависимости от состава сырья и связи между колоннами конденсатор ксилольной колонны используют как теплообменник для налрева части кубового остатка этилбен-зольной колонны или весь кубовый остаток первой колонны используют для полной или частичной конденсации отгона из второй колонны и одновременного испарения указанного выше кубового остатка .

Пары растворителя, выходящие с верхней части колонны 6, содержат небольшое количество влаги. Для освобождения от влаги эти пары после регенерации тепла в нагревателе пародистиллят-ного куба 7 и в теплообменнике 4, где они в основном конденсируются, направляют в осушительную камеру 19. Осушительная камера представляет собой полый сосуд, в котором разделяются поступающие пары и жидкость. При этом жидкость, выделяющаяся при частичной конденсации паров влажного растворителя, является безводным растворителем, который выводят из нижней части осушительной камеры 19 и через холодильник 21 направляют на депарафинизационную часть установки. Несконденсированные пары для удаления воды направляют в осушительную колонну 25.

Перегонка с дефлегмацией основана на частичной конденсации образующихся при перегонке паров и возврате конденсата навстречу потоку пара. Благодаря этому однократному и одностороннему массообмену между встречными потоками пара и жидкости уходящие из системы пары дополнительно обогащаются низкокипящими компонентами, так как при частичной конденсации из них преимущественно выделяются высококипящие составные части.

Перегонка - это процесс частичного испарения или частичной конденсации жидкой или газообразной смеси, в результате которого получаются две фазы, из которых паровая обогащена низкокипящим компонентом , а жидкая - высококипящим компонентом по сравнению с исходной смесью.

па ОИ). В состав жидкости входят те же компоненты с концентрациями АА и Хъ • Для процесса будет иметь место неравенство t0 Т0 . При непосредственном контакте пара и жидкости в сосуде температуры выравниваются до ?Q и Т0 , причем в идеальном случае ta—T0 . Поскольку до контакта обе фазы были в состоянии насыщения, то снижение температуры пара на Д tn *• = l~0 — to приведет к частичной его конденсации, а повышение температуры жидкости на ДТЖ = Т0~ Т0 - к частичному ее испарению. Но поскольку компоненты А и Б пара и жидкости имеют разную летучесть -, то при частичной конденсации пара сконденсируется и перейдет в жидкую фазу главным образом менее летучий компонент Б , а при частичном испарении жидкости, наоборот, перейдет в паровую фазу главным образом более летучий компонент А- В результате этого контакта пар обогатится более летучим компонентом , а жидкость менее летучим . ,

так, что она позволяет циркулировать фпегме на любом заданном числе тарелок и сочетать циркуляцию фпегмы с подачей части ее в охлажденном виде как острое орошение тарелок, под циркуляционный контур. В режиме полной конденсации часть циркулирующей фпегмы в балансовом количестве может отводиться из контура циркуляции через приемник 11. В режиме частичной конденсации это балансовое количество может отводиться двумя потоками: через гоповку в приемник 10 и из . циркупяционного контура в приемник 11.

Для полной рекуперации холода газовый поток из емкости Е-2 делится на пять потоков, три из которых охлаждаются обратными потоками метановых фракций и два - в кипятильниках Т-7 и Т-8 отпарных колонн К-1 и К-2. После охлаждения и частичной конденсации все пять потоков объединяются и поступают на сепарацию в емкость Е-13/1 под давлением не ниже 4,4 МПа при температуре минус 75 °С. Обогащение газа гелием осуществляется последовательно в четыре ступени.

Пары, вступая в дефлегматор, охлаждаются и наиболее высококипящие углеводороды, входящие в их состав, конденсируются и стекают вниз в колбу, а в холодильник вступают пары наиболее низкокипящих фракций. Жидкость, получившаяся путем частичной конденсации паров в дефлегматоре, называется флегмой. Флегма, стекая вниз, приходит в соприкосновение с потоком поднимающихся вверх горячих паров, причем наиболее высококипящие углеводороды, содержащиеся в парах, сконденсируются и перейдут в флегму. В результате флегма по мере стекания вниз будет «утяжеляться», т. е. обогащаться высококипящими углеводородами, а в парах будет увеличиваться относительное содержание легких, низкокипящих компонентов. Таким образом, дефлегмация дает возможность разделить паровую фазу на две части: более тяжелую — флегму и более легкую — паровую часть, но это разделение весьма несовершенно.

а — при частичной конденсации пара; б — при полной конденсации пара; 1 — ректификационная колонна;2 — конденсатор; з — холодильник-конденсатор; 4— сборник; .5 — насос.

При достижении температуры в слое катализатора 400—420 °С в поток пара подается воздух, и начинается выжиг кокса. В начальный период выжига кокса необходимо тонкое регулирование подачи воздуха на смешение с водяным паром, расход воздуха должен быть минимальным, и его концентрация в общем потоке не должна превышать 1% . Как только начнет гореть кокс и температура установится, постепенно увеличивают подачу воздуха. При этом температуру в реакторе поддерживают постоянной и процесс регулируется исключительно путем изменения подачи воздуха. Необходимо иметь в виду, что в начальный период температура повышается послойно. Начальный период считается оконченным, когда температура во всех зонах горения возрастет до 530 °С. При этом стабилизируется и расход воздуха, количество которого, как правило, составляет 5—8% . В первый период паровоздушного выжига кокса наблюдается интенсивное выделение водорода, образующегося, по-видимому, за счет пиролиза легкой части кокса и частичной конверсии водяного пара. Для исключения окисления водорода и снижения теплового эффекта процесса предпочтительно вести регенерацию таким образом, чтобы дымовые газы практически не содержали кислорода.

частичной конверсии лигро- тических угле- ратуре 890—910° С и дав- Смесь контактирует с аппарате

Производство водорода методом паровой конверсии углеводородов; включает несколько стадий: подготовка сырья к конверсии, собственно конверсия и удаление окислов углерода из конвертированного газа. На стадии подготовки сырье очищают от непредельных углеводородов, органических соединений серы и сероводорода; в некоторых случаях проводят стабилизацию методом частичной: конверсии гомологов метана. На стадии удаления окислов углерода из конвертированного газа проводят конверсию окиси углерода водяным паром, очистку газа от двуокиси углерода и удаление-остаточных окислов углерода методом метанирования. Перечисленные стадии, за исключением отмывки газа от двуокиси углерода,, являются каталитическими процессами, близкими между собой 'по* аппаратурному оформлению.

В настоящей главе рассмотрены каталитические стадии производства водорода, причем стадии частичной и полной конверсии углеводородов объединены в общий раздел, а при рассмотрении конверсии СО отмечены особенности ведения этой стадии в процессе паро-кислородной газификации. Очистка конвертированного газа^ от двуокиси углерода осуществляется обычно абсорбционными методами и отличается разнообразием применяемых поглотителей и сложностью аппаратурного оформления .

Частичную конверсию можно рассматривать как стадию подготовки углеводородного сырья к паровой конверсии, позволяющую стабилизировать сырье. В этом случае давление процесса частичной конверсии определяется давлением на входе в трубчатый реактор полной конверсии; Отношение пар : газ не может быть выше такового для полной конверсии, но его можно снизить до 2 : 1 с тем, чтобы не загружать реактор частичной конверсии избыточным количеством пара.

В процессе частичной конверсии протекают реакции с выделением тепла и с поглощением тепла . Чем выше температура,тем большее развитие получает процесс конверсии метана. Температура процесса частичной конверсии выбирается с таким расчетом, чтобы процесс протекал в адиабатических условиях. Реактор частичной конверсии устанавливается после реактора очистки газа от сернистых соединений, где процесс протекает при 350—400 СС. Нижняя температурная граница процесса частичной конверсии поэтому составляет

Таблица 16. Состав и выход конвертированного газа при частичной конверсии нефтезаводских газов

350 °С, а верхняя, определяемая условиями адиабатичности, 500 °С. Фактически диапазон температурного режима может сужен до 400—450 °С. Данные для термодинамических расчетов^ по составу и выходу газа при частичной конверсии нефтезаводами:^ газов при 2,4 МПа и 400 °С с различным углеродным эквивалентоц исходного газа приведены в табл. 16.

Последние уравнения позволяют рассчитать состав и выход конвертированного газа не только в процессе полной конверсии углеводородов, когда преобладающими компонентами становятся Н2, СО, СО2, а содержание СН4 невелико, но и частичной конверсии углеводородов, когда преобладающим продуктом реакции является СН4.

Наиболее радикальным решением проблемы конверсии гомологов метана следует признать двухступенчатый процесс паровой конверсии. На I ступени процесс ведется в- адиабатическом реакторе при 450—520 СС с получением газа, содержащего преимущественно метан. На II ступени проводят полную конверсию метана в реакционных трубах с внешним обогревом с использованием известных, хорошо зарекомендовавших себя катализаторов. В последние годы для частичной конверсии углеводородов разработаны высокоэффективные стойкие катализаторы.

Катализаторы частичной конверсии также содержат в качестве активного компонента никель. Более низкая температура процесса требует использования и более активных катализаторов. Повышение активности катализатора достигается за счет увеличения в нем концентрации никеля до 40—60% , увеличения удельной поверхности до 100—300 м2/г и удельной поверхности активного компонента никеля до 20—60 м2/г. Следует учесть, что повышение концентрации никеля в катализаторе еще не означает увеличения его удельной поверхности, что видно из следующих данных: