Дипломная работа: Проект улавливания бензольных углеводородов из газа
После
теплообменников насыщенное масло проходит трубчатые подогреватели, в которых
глухим паром нагревается до 135 – 140°, затем через расширитель поступает в
верхнюю часть бензольной колонны. В расширителе от горячего масла отделяются
образовавшиеся уже пары бензола, которые направляются под верхнюю тарелку
колонны; масло поступает в колонну несколькими тарелками ниже. В нижнюю часть
колонны вводится острый пар, прошедший предварительно паровой регенератор.
Часть
масла (около 1%мот часового количества) выводится с четвертой (считая сверху)
тарелки колонны в регенератор, где в результате продувки острым паром при
температуре 170 – 190° масло отделяется от полимеров; пары воды, бензола и
масла из регенератора направляются под нижнюю тарелку бензольной колонны, а
полимеры периодически или непрерывно выводится из него. Обычно весь острый пар,
поступает в бензольную колонну через регенератор, но коммуникация позволяет
произвести частичную подачу пара в колонну, минуя регенератор.
Выделившиеся
в колонне пары сырого бензола и сопровождающие их пары легкокипящих погонов
поглотительного масла, а также водяной пар поступают в дефлегматор, в котором
охлаждаются до 93 – 94°. Ниже секции дефлегматора охлаждаются насыщенным
бензолом маслом, количество которого постоянно; верхняя секция охлаждается
водой, количеством которой регулируют температуру паров, уходящих из дефлегматора.
В последнем конденсируются пары масла и часть водяных паров. Образовавшийся в
дефлегматоре конденсат (флегма), пройдя сепаратор, поступает в сборник, откуда
наосом может быть передан в насыщенное бензолом масло.
Выходящая
из дефлегматора смесь водяных паров и паров сырого бензола поступает в
конденсатор – холодильник, где охлаждается до 25 – 30°, и в сепаратор, в
котором сырой бензол отделяется от воды. Из сепаратора сырой бензол поступает в
мерник для замера продукции и затем насосом выкачивается в хранилище.
Горячие
обезбензоленное масло с температурой 125 – 135°из колонны стекает в сборник,
откуда насосом прокачивается через теплообменники, в которых нагревает
насыщенное масло, охлаждаясь при этом до температуры 90 – 80°. После
теплообменников обезбензоленное масло поступает в холодильник непосредственного
действия, в котором охлаждается до 25 – 30°.
Масло
может охлаждаться также технической водой в трубчатых воздушно – водяных
оросительных холодильниках. Если для улавливания бензола применяется соляровое
масло, то в систему должен быть включен деэмульсатор и отстойники.
В
случаях применения холодильников непосредственного действия охлаждающая вода
обычно находится в замкнутом цикле. После холодильников вода направляется в
отстойник для выделения из нее увлеченного масла и затем – на градирню для
охлаждения, а затем насосом подается в холодильник для охлаждения масла.
замкнутый цикл воды необходим, так как для охлаждения масла в холодильниках
непосредственного действия требуется вода, не содержащая солей и особенно
механических примесей, способствующих образованию эмульсии. Масло из
холодильника поступает в отстойник для отделения увлеченной маслом воды, затем
– в сборник охлажденного масла и насосом подается на орошение скруббера.
В
некоторых случаях оборотную охлаждающую воду, находящуюся в цикле, периодически
и довольно часто заменяют свежей. Вода в холодильниках непосредственного
действия экстрагирует из масла различные хлористые соли, роданистые соединения,
сульфиды и прочие сернистые соединения. Все эти соединения при нагреве
разлагаются, выделяя агрессивные вещества, вызывающие коррозию дистилляционной
аппаратуры. Если долго не заменять оборотной воды, то она насыщается этими
соединениями и перестает экстрагировать их из масла, что приводит к развитию
коррозионных процессов и необходимости применения специальных устойчивых
материалов. Наоборот, систематическое обновление оборотной воды или
периодическая прибавка свежей ограничивает содержание в ней агрессивных
соединений, благодаря чему экстракция их из масла идет беспрепятственно.
Процессы коррозии дистилляционной аппаратуры при этом значительно ослабляются.
Рисунок 1.2 –
Технологическая схема получения двух бензолов
В
настоящие время на ряде заводов уже в бензольном отделении производится
разделение бензола на первый (сырой легкий) бензол и второй (сырой тяжелый)
бензол. При этом в первом бензоле сосредотачиваются все легкокипящие компоненты
сырого бензола – бензол, толуол и большая часть ксилолов. Во втором бензоле
должны быть сосредоточены полностью все ресурсы высококипящих непредельных
соединений и кипящие одновременно с ними триметилбензолы, сольвент – нафта, а
также некоторая часть ксилолов.
Такое
разделение создает ряд преимуществ при последующей переработке бензола:
1.
Отпадает необходимость в предварительной ректификации сырого бензола, так как
она заменяется выделением головной фракции из первого бензола и ректификацией
второго бензола с целью получения тяжелого бензола (Инден – кумароновой фракции)
и сольвент – нафты.
2.
Головная фракция из первого бензола выделяется в эффективных ректификационных
колоннах, обеспечивающих полное испарение этой фракции и получение безводного
остатка (фракции бензол – толуол – ксилол), что имеет исключительно важное
значение для процесса последующей переработки.
3.
Ректификация второго бензола может происходить под вакуумом, что снижает
температуру процесса и ослабляет протекание процессов термической полимеризации
непредельных соединений, т.е. сохраняет ресурсы смолообразующих соединений.
Разделение
сырого бензола на первый и второй является, таким образом, первой стадии
переработки сырого бензола, выделенного из поглотительного масла в виде паров.
Выделяющиеся
из дистилляционной колонны пары сырого бензола поступают в нижнюю часть
дефлегматора. Последний состоит из четырех горизонтально расположенных
трубчаток, из которых нижние три охлаждаются малом, а верхняя – водой.
Из
нижних дух трубчаток отводится флегма, причем флегма из первой трубчатки
называется тяжелой, из второй – легкой. После отделения от воды в сепараторах
флегма смешивается с маслом, насыщенным бензолом, путем подачи ее во всас
насоса, падающего насыщенное масло в дистилляционную колонну.
Пары
сырого бензола из верхней части дефлегматора поступают в среднюю часть
разделительной колонны, в которой сырой бензол разделяется на первый и второй.
Разделительная колонна состоит из 11 – 14 ректификационных тарелок, из которых
верхние 8 – 11 являются укрепляющими, а нижние 3 – исчерпывающими. Из верхней
части разделительной колоны выделяются пары первого бензола, которые поступают
в конденсатор – холодильник. После конденсатора – холодильника первый бензол
поступает в сепаратор и рефлексный бачек. Из последнего с низу насоса
забирается некоторое количество бензола для орошения разделительной колонны;
избыток первого бензола, т.е. произведенное его количество, из верхней части
бочка самотеком поступает в сборник первого бензола.
Под
влиянием обильного орошения в разделительной колонне интенсивно конденсируются
водяные пары и бензольные углеводороды. Чтобы не допустить обводнения последних
(что снижает эффективность разделения, достигаемую в колонне), из второй
тарелки, считая сверху, жидкость отводиться в сепаратор, откуда после отделения
от воды смесь бензольных углеводородов поступает на третью тарелку, считая
сверху.
Второй
бензол, содержащий некоторое количество легкокипящих компонентов, из – под
питательной тарелки разделительной колонны поступает в сепаратор, где
освобождается от воды, после чего направляется на верхнюю из трех испарительных
тарелок. На тарелках расположены змеевики для подогрева второго бензола глухим
паром. Кроме того, предусмотрена возможность подачи острого пара в нижнюю часть
колонны. Это должно обеспечить испарение оставшихся во втором бензоле
легкокипящих компонентов, а также создать запас тепла, необходимого для
испарения подающегося на колонну орошения.
Из-под
нижней тарелки второй бензол поступает в холодильник и затем – в сборник,
одновременно являющийся основанием разделительной колонны, откуда при помощи
насоса периодически откачивается в склад.
Для
экономии тепла в схеме дистилляции бензола предусматривается значительный
теплообмен. Масло после колонны раньше всего поступает в теплообменники, где
передает значительную часть тепла насыщенному бензолом маслу, которое поступает
в теплообменники, пройдя предварительно три нижних трубчатки дефлегматора.
Осуществляемая
в теплообменниках теплопередача, помимо экономии тепла, имеет весьма важное
значение. После теплообменников ненасыщенное масло поступает в оросительные
холодильники, охлаждаемые водой, находящейся в замкнутом цикле, через градирню.
Высокая температура масла и труб холодильников интенсифицирует процесс
отложения солей на поверхности труб и ухудшает, поэтому теплообмен. Чем лучше
охлаждено масло в теплообменниках, тем более длительное время сохраняется в
чистоте поверхность труб и тем, следовательно, эффективнее работа холодильника.
От работы последнего зависит температура масла и, следовательно, в значительной
мере полнота улавливания бензола в скрубберах.
Насыщенное
масло после теплообменников поступает в паровой подогреватель и от туда – в
бензольную колонну.
С
третьей верхней тарелки колонны незначительное количество масло (около 1% от
подаваемого) непрерывно отводится в паровой регенератор. Из регенератора
полимеры периодически спускают в сборник.
Основные
факторы, определяющие состав первого и второго бензола, - температуры паров
после дефлегматора бензольной колонны и наверху разделительной колонны, а также
орошение последней рефлюксом.
Состав
паров, выходящих из дефлегматора, определяется температурой, составом
поглотительного масла и сырого бензола. Поэтом связь между температурой и
составом паров может быть дана только приближенно.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 |