Главная -> Словарь

Использование комплекса

Недостатком куба как окислительного аппарата является неполное использование кислорода воздуха. Из рис. 28 видно, что при производстве дорожных битумов содержание кислорода в газах окисления составляет 7—9% , а при производстве строительных—13—17% . Повышенная концентрация кислорода в газовом пространстве куба обусловливает возможность закоксовывания стенок этого пространства и взрыва в газовой фазе. Обеспечение взрывобезопасности требует постоянной подачи водяного пара для снижения концентрации кислорода до величины, нормированной правилами техники безопасности .

Кубы периодического действия применяют для выпуска малотоннажных сортов битумов с высокой температурой размягчения . Получение таких битумов имеет свои особенности. С углублением окисления ухудшается использование кислорода в реакциях окисления и, следовательно, уменьшается количество тепла, выделяющегося в единицу времени. Так как тепловые потери в течение всей стадии окисления практически постоянны, происходит снижение температуры окисляемого материала, и реакция окисления может прекратиться. Для обеспечения нужной глубины окисления температуру в жидкой фазе поддерживают более высокой , чем температуру окисления при производстве дорожных и строительных битумов. С этой целью в кубы подают горячее сырье, расход воздуха

• Представленная выше зависимость содержания кислорода в газах окисления от высоты барботажного слоя получена по результатам работы промышленных колонн с соотношением высоты барботажного слоя и диаметра в пределах примерно от 2 до 7. Изменение этого соотношения в указанных пределах не влияет на эффективность поглощения кислорода- воздуха барботажным слоем. .Однако не исключено, что дальнейшее увеличение отношения высоты колонны к диаметру может заметно улучшить использование кислорода воздуха, поскольку при этом ухудшаются условия для продольного перемешивания жидкой фазы; по принципу работы реактор начинает приближаться к противоточному, и газы с меньшим содержанием кислорода будут реагировать с менее окисленным, т. е. свежим сырьем. Здесь нужно отметить, что в лабораторном масштабе показано ускорение процесса окисления при увеличении _ отношения высоты к диаметру от 1 до 16, но результаты исследования не позволяют определить, за счет чего получен этот эффект: в результате увеличения отношения высоты к диаметру при неизменной высоте или только в результате увеличения высоты, которому при неизменном диаметре сопутствует увеличение отношения высоты к диаметру. Для решения задачи нужны дополнительные исследования, но полученные выводы будут представлять, вероятно, теоретический интерес,

Эффективнее иное сочетание трубчатого реактора и колонны . Сырье подается в колонну, а полупродукт из колонны — в трубчатый реактор. По такой схеме трубчатый реактор используется на конечной стадии окисления, когда имеет место недостаточно полное использование кислорода воздуха в колонне. Включение же менее энергоемкой колонны ^что рассматривается ниже) в схему снижает общие энергетические" затраты. Так, при получении дорожных битумов по двухступенчатой схеме затраты пара, электроэнергии и топлива примерно на 25% ниже по сравнению с затратами при одноступенчатой схеме окисления в трубчатом реакторе ._ Преимущества двухступенчатой схемы еще более заметны при производстве строительных битумов .

Предпочтительность объединения в одну цепочку разных по конструкции и принципу работы 'окислительных реакторов можно показать на примере производства битумов на Сызран-ском НПЗ. Здесь окисление осуществляется последовательно в колонне, трубчатом реакторе и кубе . Использование колонны в начале технологической цепочки позволяет устранить затраты тепла на -предварительный нагрев сырья. В колонне получают дорожный битум, часть которого откачивают в товарные емкости, а остальное количество, не охлаждая, направляют на окисление в трубчатый реактор. В трубчатом реакторе получают строительный битум четвертой марки, причем вследствие небольшой степени окисления нет необходимости в затратах энергии на обдув реактора охлаждающим воздухом: охлаждение происходит за счет тепловых потерь. Полученный битум в основном выводится из процесса как товарный продукт, а оставшаяся часть направляется в кубы периодического действия для получения строительного битума. Применение кубов здесь оправдывается, несмотря на плохое использование кислорода воздуха, получением малотоннажной продукции.

Недостатком куба является плохое использование кислорода воздуха и, следовательно, высокое содержание кислорода в газах окисления, т. е.возможны закоксовывание стенок газового прост-

Что касается бескомпрессорного реактора; то производительность его примерно в два раза меньше производительности трубчатых реакторов с трубой диаметром 150 мм . Недостаточно полное использование кислорода воздуха обусловливает закоксовывание верхней части реактора, т. е, возникают те же проблемы, что и при применении кубов. Бескомпрессорный реактор можно рекомендовать только для мелких производств в случае отсутствия компрессоров.

Снижение энергетических затрат, т.~ е. уменьшение расхода сжатого воздуха при производстве строительных и высокоплавких 'битумов, возможно при повышении температуры окисления , обеспечивающем более полное использование кислорода воздуха в реакциях окисления.

Во втором варианте схемы сырьем окисления является мазут. В качестве окислительного аппарата здесь особенно удобна колонна с отделенной секцией сепарации, которая не только обеспечивает хорошее использование кислорода воздуха в реакциях окисления, но и низкие температуры в зоне сепарации фаз . Компаундирование окисленного и неокисленного компонентов при этом происходит непосредственно в колонне . Свойства битумов, полученных разными приемами при использовании в качестве исходного сырья мазута, показаны на рис. 73. Здесь же дана информация о выходе битума на нефть, что вместе с данными по разгонке нефти позволяет судить о необходимой глубине отбора дистиллятов на стадии перегонки. Как видно, битумы с хорошей дуктильностью получаются переокислением части мазута до температуры размягчения по КиШ 70±5°С и последующим смешением ее с неокисленной частью до содержания в смеси 20±2% переокисленного компонента и дальнейшей вакуумной перегонкой полученной смеси с выработкой 21—23% на нефть битума . Эти битумы соответствуют требованиям ГОСТ 22245—76 на марки BH-60/9?LH БН-90/130 {154))).

Недостаток куба — плохое использование кислорода воздуха, что повышает затраты электроэнергии на подачу воздуха и топлива на сжигание отработанных газов, а также обусловливает взрывоопасность. Поэтому кубы как окислительный аппарат для многотоннажного производства битумов теряют свое значение. В то же время для производства малотоннажных видов битумов кубы периодического действия продолжают использовать .

Пустотелые колонны. Для производства окисленных битумов продувкой сырья воздухом издавна использовали цилиндрические сосуды. Часто эти сосуды переносили из других процессов нефтепереработки, что породило разнообразие форм и размеров аппаратов для окисления битумов. Подобные аппараты работали как периодически, так и непрерывно. Поскольку использование кислорода воздуха в вертикальных сосудах значительно полнее, чем в горизонтальных , горизонтальные аппараты были вытеснены вертикальны-132

Наилучшие результаты при исследовании как продукта в целом, так и узких химических фракций дает использование комплекса стандартных методов анализа и спектральных методов и спектральных методов применимы односопловые сырьевые форсунки, обеспечивающие достаточно высокий выход техниче-ского углерода для этого вида сырья, и обладающие большим сроком работы без замены, вследствие значительных размеров диаметров сопла. В том случае, когда сырьевая смесь имеет низкий индекс корреляции, применяют многосопловые форсунки, обеспечивающие достаточно тонкий распыл сырья, чтобы компенсировать влияние снижения качества сырья на выход технического углерода. Многосопловые форсунки имеют меньший срок работы без замены, т.к. происходит закоксовывание сопловых отверстий.

Для осуществления непрерывного процесса алкилирования бензола тетрамерами пропилена целесообразно использование А1С1з в виде жидкого «комплексного» соединения с алкилбензо-лами, легко поддающегося перекачке и хранению*. Однако использование комплекса связано с несколько повышенным расходом хлористого алюминия.

По данным ВНИИ НП целесообразно использование AlCh в виде жидкого «комплексного» соединения , легко поддающегося перекачке и хранению, что дает большие технологические преимущества этому способу, особенно при непрерывном процессе алкилирования. Однако использование комплекса связано с несколько повышенным расходом хлористого алюминия. Условия приготовления комплекса: соотношение А1С1з и алкилбензолов 1,0 : 1,3 ; температура 60 — 70°; продолжительность перемешивания реакционной смеси 1,5 часа при подаче активатора — газообразного HG1 . Выход комплекса ~225 — 245% на взятый А1С1з.

В секции первичной перегонки предусмотрена использование комплекса технологических и химических методов защиты нагревательной аппаратуры и другого оборудования. Елок ЭЛ07 обеспечивает содержание хлористых солей в обессоленном конденсате ке более 1-2 мг/л. Все стоки ЭЛСУ и технологические конденсаты подвергаются локальной очистке от сульфидов, сероводорода и меркаптанов на блвке локальной очистки стоков , разработанном ВНИЙУС.

В секции первичной перегонки предусмотрена использование комплекса технологических и химических методов защиты нагревательной аппаратуры и другого оборудования. Елок ЭЛ07 обеспечивает содержание хлористых солей в обессоленном конденсате ке более 1-2 мг/л. Все стоки ЭЛСУ и технологические конденсаты подвергаются локальной очистке от сульфидов, сероводорода и меркаптанов на блвке локальной очистки стоков , разработанном ВНИЙУС.

При алкилировании бензола этиленом и пропиленом наибольшие трудности в промышленной технологии представляет осуществление непрерывной и равномерной подачи в реакционную зону хлористого алюминия. На некоторых установках за рубежом хлористый алюминий подают через люк в верхней крышке реактора при помощи шнека. Такой способ подачи неудобен тем, что в шнек попадают пары бензола и вызывают комкование хлористого алюминия. Непрерывную подачу катализатора удобнее осуществлять, когда он находится в виде жидкого ка-талйзаторного комплекса. Комплекс готовят в мешалке при 60^-^70°С, куда подают диэтилбензол, хлористый алюминий, хлористый этил и бензол. Хлористый этил взаимодействует с бензолом с образованием этилбензола и хлористого водорода. Хлористый водород является промотором хлористого алюминия. Таким образом, использование комплекса не только упрощает no^aiiy его в реактор, но и снижает расход хлористого алюминия вЫедствие промотирующего действия хлористого водорода.