Главная -> Словарь

Окислительных аппаратов

Рис. 38. Схема последовательного окисления в окислительных аппаратах разного типа:

Однако возможность производства высокопластичных битумов, вероятно, не связана с особенностями работы, присущими только трубчатому реактору . Можно предположить, что получение высокопластичных битумов связано с тем, что процесс осуществляется при повышенном давлении, поскольку известно , что при проведении процесса под давлением, примерно соответствующим давлению в трубчатых реакторах, высокопластичные битумы получаются и в других окислительных аппаратах. Так, при окислении в колонне гудрона с температурой размягчения 38 °С повышение давления с 0,2 до 0,4 МПа приводит к увеличению температуры размягчения битума с пенетрацией 42-0,1 мм с 60 до 65 °С . Но это требует дополнительного изучения, причем следует учитывать, что обычно высокопластичные битумы получают из более'легкого сырья, т. е. потеря некоторой части дистиллятных фракций предпочтительнее дополнительных затрат, связанных с окислением при повышенном давлении.

Резервуары. Полученный в окислительных аппаратах битум перед сливом в транспортные средства или мелкую тару какое-то время хранится в горячем жидком состоянии в резервуарах. Резервуары с целью сокращения затрат на перекачивание располагают возможно ближе к окислительному узлу .

тепродукта во избежание выброса и загорания, устройство защитных козырьков над тепловой изоляцией аппаратов и -емкостей, препятствующих загрязнению изоляции битумом при переливе . Для повышения безопасности работы на окислительных аппаратах устанавливают предохранительные взрывные клапаны или пластины, а на поршневых насосах — предохранительные перепускные «лапаны.

Свойства битумов, выработанных в разных окислительных аппаратах, могут различаться. Так, битумы, полученные в кубе, имеют более низкую температуру размягчения, более высокую температуру хрупкости и более высокую дуктильность по сравнению с полученными в колонне. Это имеет определенное значение при выборе типа окислительного аппарата, хотя и не решающее, так как на свойства битумов можно влиять и другим путем — увеличением отбора дистиллята при подготовке гудрона для окисления или вовлечением асфальта деасфальтизации в сырье окисления.

Ускоряющее действие катализатора может проявиться при окислении в таких окислительных аппаратах,как кубы, бескомпрессорные реакторы, в которых поглощение кислорода не такое интенсивное,как в аппаратах колонного типа. В последних аппаратах ускоряющее действие катализатора может и не проявиться.

Рис. 38.. Схема последовательного окисления в окислительных аппаратах раз-...'•• ного типа:

Однако возможность производства высокопластичных битумов, вероятно,- не связана с особенностями работы, присущими только трубчатому реактору . Можно предположить, что получение высокопластичных битумов связано с тем, что процесс осуществляется при повышенном давлении, поскольку известно , что при проведении процесса под давлением, примерно соответствующим давлению в трубчатых реакторах, высокопластичные битумы получаются и в других окислительных аппаратах. Так, при окислении в колонне гудрона 6 температурой размягчения 38 °С повышение ^давления с 0,2 до 0,4 МПа приводит к увеличению температуры размягчения битума с пенетрацией 42-0,1 мм с 60 до 65 °С . Но это требует дополнительного изучения, причем следует учитывать, что обычно высокопластичные битумы получают из более легкого сырья, т. е. потеря некоторой части дистиллятных фракций предпочтительнее дополнительных затрат, связанных с окислением при повышенном давлении.

Резервуары. Полученный в окислительных аппаратах битум перед сливом в транспортные средства или мелкую тару какое-то время хранится в горячем жидком состоянии в резервуарах. Резервуары с целью сокращения затрат на перекачивание располагают воз- /# можно ближе к окислительному узлу .

тепродукта во избежание выброса и загорания, устройство защитных козырьков над тепловой изоляцией аппаратов и емкостей, препятствующих загрязнению изоляции битумом при переливе . Для повышения безопасности работы на окислительных аппаратах устанавливают предохранительные взрывные клапаны или пластины, а на поршневых насосах — предохранительные перепускные «лапаны.

Описан реактор с механическим перемешиванием для получения окисленных битумов. Приведены условия воспроизведения качества битумов, полученных в промышленных окислительных аппаратах. Илл.2, библ.4, табл.1.

Решению практических задач производства битумов способствует разработка и изложение теоретических основ процесса. В связи с этим целью автора было представить имеющийся материал в виде обобщающих закономерностей, позволяющих читателю правильно решать возникающие конкретные проблемы: выбор методов подготовки сырья, технологических схем производства и окислительных аппаратов, обеспечение техники'безопасности и защиты окружающей среды от загрязнения, снижение энергетических затрат и другие основные вопросы производства.

легко проходит при нагреве окисленного битума. Можно также сделать вывод о разложении кислородсодержащих соединений окисленного битума, за счет чего выделяются оксиды углерода. Заметное количество кислорода и азота в выделенных из окисленного битума газах позволяет предположить наличие этих газов в битуме в адсорбированном или абсорбированном состоянии . Пр# хранении битума в горячем жидком состоянии в резервуарах, газовое пространство которых не изолировано от атмосферного воздуха, вероятно одновременное протекание процессов окисления и саморазжижения . Возможность саморазжижения необходимо учитывать при использовании окислительных аппаратов большой емкости, в которых длительность пребывания битумов значительна.

Тепловой эффект окисления. Для обеспечения экономичной работы окислительных аппаратов необходима достоверная информация о тепловых эффектах реакций окисления. В противном случае создается излишне мощная система охлаждения , что особенно характерно для змеевиковых реакторов,, в которых трубы змеевика помещены в отдельные кожухи охлаждения , или во избежание перегрева реактора приходится снижать его производительность на 10—40% .

Каждому из используемых окислительных аппаратов присущи свои достоинства и недостатки, в связи с чем необходимо дать общую оценку эффективности работы каждого аппарата в сравнении с другими.

При применении разных окислительных аппаратов свойства получающихся битумов могут различаться. Так, битумы, полученные в кубе, имеют более низкую температуру размягчения, более высокую температуру хрупкости и более высокую дуктильность по сравнению с битумами, полученными в колонне. Это имеет определенное, но не решающее значение при выборе типа окислительного аппарата, так как битумы с такими свойствами могут быть получены и другим путём — увеличением отбора дистиллята при подготовке гудрона для окисления или вовлечением асфальта деасфальтизации в сырье окисления.

Сравнение работы трубчатых реакторов и колонн, т. е. аппаратов, используемых в схемах непрерывного производства окисленных битумов, проводилось неоднократно на основе анализа действующих производств . Но поскольку в общих расходных показателях установки трудно выделить долю, приходящуюся на окислительный узел, и поскольку режимы работы окислительных аппаратов, при которых проводилось сравнение, не всегда были оптимальными для каждого аппарата, полученные выводы были неоднозначными. Так, по одним данным, металлоемкость производства битумов в трубчатых реакторах больше, чем в колоннах, в 60 раз {53))), по другим — в 1,2 раза . Расход топлива, по одним данным, не зависит от типа окислительного аппарата , по другим —* выше для трубчатого реактора в 2,5 и в 4 раза .

При расчете учитывались все особенности работы каждого аппарата: степень использования кислорода воздуха, необходимость разбавления газов окисления , потребность в рециркуляции , потребность в воде для охлаждения колонн и в воздухе для охлаждения трубчатых реакторов, необходимость применения компрессоров с повышенным давлением на линии нагнетания для подачи воздуха в трубчатые реакторы и т. д. Число окислительных аппаратов рассчитано с учетом фактической их производительности по промышленным и опытно-промышленным данным. По числу окислительных аппаратоа определено количество необходимого вспомогательного оборудования и расходные показатели . Потребность в воздухе для окисления определена по известным удельным расходам воздуха на производство дорожных и строительных битумов с учетом использования кислорода воздуха.

Дополнительным преимуществом колонн перед трубчатыми реакторами является меньшая трудоемкость , обеспечиваемая меньшим числом окислительных аппаратов, насосов и другого оборудования , и меньшее закоксовы-вание.

В сравнении с влиянием типа окислительного аппарата влияние климатической зоны на расход пара практически незаметно. Битумные установки в Перми и Фергане, например, характеризуются примерно одинаковым расходом пара — 25— 26 кг. у. т./т . В то же время расход пара на трех битумных установках в -Уфе различен и составляет от 13 до 44 кг у. т./т. Большое влияние на расход пара оказывает время года. На Киришском и Сызранском НПЗ удельный расход пара зимой почти в два раза выше, чем летом. Но и здесь различие объясняется не температурой окружающего воздуха, а резким уменьшением производительности установок в зимние месяцы (коммуникации должны поддержи-

Большая доля потребления электроэнергии на битумных установках приходится на привод воздушных компрессоров. Для других целей ее расход невелик. Например, для перекачивания воды требуется примерно десятая часть общих затрат электроэнергии; невелик расход электроэнергии и на перекачивание сырья. В целом расход электроэнергии определяется необходимым расходом воздуха на окисление и зависит от вида сырья, ассортимента битумов и типа окислительных аппаратов.

Известно использование в качестве воздушных холодильников трубчатых змеевиковых реакторов. Например, на Кириш-ском и Сызранском НПЗ с вводом в эксплуатацию более эффективных окислительных аппаратов — колонн — высвободившиеся трубчатые реакторы стали использовать для охлаждения продукта, направляемого в резервуары.