Главная -> Словарь

Пространстве резервуара

Процесс гидрохлорирования: СН= СН-{-НС1^СН2=СНС1 ведется в газовой фазе при температуре от 150 до 180° С над катализатором—активированным углем, пропитанным раствором •сулемы. Смесь сухого очищенного хлористого водорода и ацетилена в молярном соотношении 1:1 подается в верхнюю часть трубчатого контактного аппарата, трубы которого заполнены катализатором, в межтрубном пространстве циркулирует органический теплоноситель, подаваемый в нижнюю часть аппарата.

Вследствие высокой экзотермичности проводят процесс в трубчатых аппаратах: в трубах находится катализатор и движется газовая смесь, а в межтрубном пространстве циркулирует охлаждающий агент. В качестве хладоагента можно использовать органические теплоносители, воду или водный конденсат, кипящий под некоторым давлением, что позволяет утилизировать тепло реакции для получения пара.

Институтом катализа СО АН СССР совместно с Новосибирским химическим заводом разработан промышленный процесс окисления метилового спирта на железо-молибденовом катализаторе в комбинированном реакторе, состоящем из последовательно расположенных трубчатой части и адиабатической секции. Применение такой конструкции позволяет резко понизить гидравлическое сопротивление системы и повысить экономически целесообразную единичную мощность установки до 60 тыс. т 37% -ного формалина в год.

Процесс фирмы Scientific Design был разработан в 1960 гг. Смесь бензола с воздухом подогревается в теплообменнике 1 до 120 — 150 С контактными газами и поступает в реактор 4 — многотрубчатый аппарат с реакционными трубками диаметром 20 мм. Катализатор загружается в трубки, а в межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель — расплав нитрит-нитратных солей. Бензол окисляется практически полностью, выход малеинового ангидрида составляет 68 — 72%. Газы после аппарата 4 проходят теплообменник 1, холодильник 2 и направляются в сепаратор 5, где из них выделяется часть малеинового ангидрида. Далее газы поступают в скруббер 6, в котором водой улавливается оставшийся малеиновый ангидрид и другие растворимые в воде продукты реакции. Выходящий газ выбрасывается в атмосферу. В результате улавливания малеинового ангидрида

смесь поступает в контактный аппарат при объемной скорости 0,25 с~1. В межтрубном пространстве циркулирует расплав нитрит-нитратных солей. Парогенератор позволяет поддерживать температуру реакции 360—370 °С. Контактный газ проходит теплообменник 3 и холодильник и при 170 °С подается в ребристые конденсаторы-вымораживатели 5, где при 70 °С из газа выделяется в твердом виде фталевый ангидрид. Конденсаторы работают попеременно по циклу вымораживание—выплавление. В качестве теплоносителя используется масло. Далее смесь, содержащая следы фталевого ангидрида, нафтохинон, малеиновый ангидрид, СО2, О2 и N2, проходит через водный скруббер 6, где улавливаются растворимые в воде продукты реакции; непоглощенный газ выбрасывается в атмосферу. Водный раствор подается на нейтрализацию и уничтожается. Фталевый ангидрид-сырец поступает на обработку серной кислотой при 230—240 °С и дистиллируется в колонне 7 при 220—225 °С и остаточном давлении 130—140 Па. Кубовый остаток после дистилляции подвергается дополнительной обработке с целью извлечения оставшегося в нем фталевого ангидрида.

Для проведения процесса в псевдоожиженном слое катализатора предложен также реактор, состоящий из ряда вертикальных трубок9' п 21 295. Зерна катализатора приводятся в этих трубках в псевдоожиженное состояние под действием потока газа, который поступает в нижнюю часть аппарата через специальное газораспределительное устройство. В реакторе верхняя граница слоя катализатора находится выше уровня реакционных трубок, что обеспечивает равномерное распределение газа по ним. В межтрубном пространстве циркулирует жидкий теплоноситель — даутёрм. Над катализатором установлен фильтр для улавливания частиц катализатора, уносимого током газа. Во избежание продольного перемешивания, существенно снижающего скорость реакции, целесообразно применять аппараты с последовательно расположенными слоями катализатора64"66.

Вертикальный реактор 14 применяют при давлении не более 70 МПа. Изготовлен из трубы с внутренним диаметром 50 и наружным 90 мм, высотой 3 м, помещенной в трубу большего диаметра. В межтрубном пространстве циркулирует теплоноситель - даутерм. Второй реактор 15 аналогичной конструкции рассчитан на давление до 100 МПа, внутренний диаметр трубы 25, наружный 50 мм при длине 3,6 м, теплоноситель тот же.

Работа аппаратов контролируется по давлению и температуре, они снабжены предохранительными клапанами разрывного действия. Снизу для слива жидкостей предусмотрен дренаж. Аппараты легко разбираются и собираются, что важно при определении уноса полимера с газами из отделителя. Между отделителем рецикла и сепаратором помещен холодильник для охлаждения непрореагировавшей газовой смеси мономеров перед сепаратором. Представляет собой аппарат по типу "труба в трубе" с поверхностью охлаждения 0,063 м^ . Рассчитан на 40 МПа и 523-293 К, изготовлен из трубок высокого давления : внутренняя трубка 14X4,5, рубашка 33X3 мм. Смонтирован из трех горизонтальных участков и двух колен. Соединения фланцевые с линзовыми уплотнениями. В межтрубном пространстве циркулирует водопроводная вода.

Перегретые пары бензола в смеси с избытком воздуха подают в трубчатый реактор. В трубах находится гранулированный катализатор, а в межтрубном пространстве циркулирует хладагент. Температура поддерживается в пределах от 400 до 450° С в зависимости от выбранной объемной скорости.

межтрубном пространстве циркулирует хладоагент. Нормальными условиями процесса являются температура 250° С и давление 20 ат, а максимально допустимыми — 300° С и 25 ат. Снизу реактора выводятся продукты реакции, которые проходя теплооб-

В случае применения трубчатого реактора трубы последнего заполняются катализатором, а в межтрубном пространстве циркулирует охлаждающая

Процесс окисления ведется как на стационарном катализаторе, так и в кипящем слое. В первом случае катализатор помещается в трубках диаметром 20—25 мм и длиной 3—9 м при общем числе труб до 3000— 4000 шт. В межтрубном пространстве циркулирует охлаждающая жидкость. При реакции выделяется много тепла, поэтому конструкция реактора должна быть такова, чтобы это тепло можно было эффективно отводить. Съем окиси этилена составляет около 50 г с 1 л катализатора в час. В других же процессах, например при синтезе метанола, эта величина достигает сотен граммов. Технологическая схема установки для получения окиси этилена приводится на рис. 37.

Концентрация кислорода в топливе, зависящая от парциального давления кислорода в паровом пространстве резервуара, является одним из важнейших факторов окисления топлив при хранении.

При хранении нефти и нефтепродуктов в резервуарах наблюдаются потери от так называемых малых дыханий резервуаров. Малые дыхания протекают по следующей схеме. Днем пары в газовом пространстве резервуара нагреваются, при этом давление повышается. Когда давление паров превысит величину, на которую рассчитан дыхательный клапан, последний открывается и сбрасывает часть паров в атмосферу . Ночью, когда температура в газовом пространстве понижается, газы сжимаются, в резервуаре образуется вакуум, дыхательный клапан открывается и атмосферный воздух поступает в резервуар, заполняя его газовое пространство . Потери от малых дыханий резервуара могут быть определены по номограмме, изображенной на рис. 89.

ПОТЕРИ БЕНЗИНА ОТ «МАЛОГО ДЫХАНИЯ»— выход паров бензина из резервуара в результате повышения т-ры газового пространства резервуара. В дневное время воздух в газовом пространстве резервуара нагревается за счет солнечной радиации и повышения т-ры окружающего воздуха. Газ от нагревания расширяется, и давление ' возрастает. Как только давление газов в резервуаре достигнет величины нагрузки дыхательного клапана, воздух, насыщенный парами бензина, начинает выходить из резервуара. В ночное время т-ра понижается, газ сжимается, давление в газовом пространстве резервуара падает и атм. воздух входит в резервуар . Примерно то же наблюдается при изменениях барометрич. давления, однако эти изменения значительно менее резки и не превышают 20— 30 мм рт. ст. Приблизительный подсчет П. б. от «м. д.» с 1 м3 газового пространства резервуара при изменении т-ры на 1 °С В. И. Черникин рекомендует производить по ф-ле

При откачивании нефтепродуктов или нефти из резервуаров в газовое пространство через дыхательные клапаны всасывается атмосферный воздух, что приводит к снижению давления паров. При этом начинается интенсивное испарение. Обычно к моменту окончания откачивания парциальное давление паров в газовом пространстве резервуара значительно меньше давления насыщенных паров при данной температуре. При последующем закачивании резервуара паровоздушная смесь вытесняется из него в атмосферу поступающим продуктом. Таким образом, происходит «большое дыхание». Потери от «больших дыханий» составляют около 70% общих потерь от испарения.

В ночное время суток температура воздуха обычно понижается, за счет чего газовое пространство резервуара и поверхность нефтепродуктов охлаждаются. Происходит частичная конденсация паров нефтепродуктов в резервуаре, и образуется вакуум. Как только оя достигает расчетной величины, открывается вакуумный клапан, и из атмосферы поступает свежий воздух — происходит так называемый «вдох». В дневное время вследствие повышения температуры в резервуаре с поверхности жидкости происходит интенсивное испарение легких компонентов. Давление в газовом пространстве резервуара повышается. Когда оно достигает расчетной величины, открывается дыхательный клапан, и часть паровоздушной смеси удаляется в атмосферу — происходит «выдох».

Изменение объема газа в газовом пространстве резервуара от суточного колебания температуры называется «малым дыханием» резервуара, а изменение объема газового пространства от изменения уровня нефтепродукта называется «большим дыханием».

Под «большим дыханием» понимают периоды наполнения или опорожнения резервуара, когда газовоздушная смесь над продуктом вытесняется при наполнении или поступающий в резервуар воздух насыщается парами продукта при его опорожнении. Под «малым дыханием» подразумевают тот же процесс, происходящий в результате ежесуточного изменения температуры окружающего воздуха и продукта в резервуаре. Колебания температуры, а следовательно, и парциального давления паров углеводородов вызовут соответствующие колебания абсолютного давления в газовом пространстве резервуара. При достижении давления, превышающего величину, необходимую для подъема дыхательного клапана, часть газовоздушной смеси выпускается в атмосферу, при снижении — в резервуар поступает воздух. Чем больше время хранения продукта в резервуаре и выше градиент изменения температуры, тем выше величина этих потерь.

честна нефтепродуктов и предотвращения их обводнения будут при хранении в подземных, полностью заполненных резервуарах. В этих резервуарах температура остается практически постоянной. Конвекционные потоки в газовой фазе в подземных резервуарах практически отсутствуют. Основное влияние на скорость изменения содержания воды в этих условиях оказывают диффузионные эффекты. В отличие от этого в наземных резервуарах изменение содержания воды обусловлено конвекционными потоками воздуха в газовом пространстве резервуара.

Теперь можно более подробно разобрать вопрос о характере смешения масс паров в пространстве резервуара.

вом пространстве резервуара.

Внутреннее давление паров в воздушном пространстве резервуара не должно превышать 4,0 м вод. ст.