ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ДИМЕРСОЛ — ПРОЦЕСС ДИМЕРИЗАЦИИ ПРОПИЛЕНА, РАЗРАБОТАННЫЙ ФРАНЦУЗСКИМ ИНСТИТУТОМ НЕФТИ Эндрюс, П. Бонифе) из "Алкилирование. Исследование и промышленное оформление процесса" Кристаллизацию проводят в потоке жидкого холодного изобутана, чтобы отвести теплоту плавления. Однако важнее, чтобы концентрация изобутана была все время достаточно высокой, так как с ростом концентрации эфиров и воды изобутан продолжает реагировать с моноалкилэфирами. Алкилат, выделяющийся из кислотной фазы, абсорбируется жидким изобутаном и выводится из кристаллизатора. Без такого вывода алкилата трудно контролировать рост кристаллов. Для этих целей используют часть изобутана (хладоагент) с низа колонны депропанизации. Он не содержит ни олефинов, ни влаги и охлаждается в теплообменнике пропаном перед входом в нижнюю часть кристаллизатора. [c.247] Часть этого холодного изобутана поднимается и охлаждает опускающийся поток кислоты, отводит теплоту плавления и возвращает алкилат обратно в реактор. Остальной поток увлекает кристаллы кислоты и концентрированные эфиры в центробежный фильтр. Здесь кристаллы кислоты состава В отделяются от эфиров состава Бив виде суспензии поступают в вершину конуса центрифуги, где в качестве фильтрующего элемента используют тонкук сетку из ткани. Кристаллы, по размеру превышающие отверстия в сетке, задерживаются на ней, а концентрат эфиров и жидкий нзобутан с более мелкими кристаллами проходят через фильтр и поступают в декантатор. Отстоявшийся изобутан возвращают в реактор. [c.247] Кристаллы состава В под действием угловой силы, образующейся из центробежной силы и за счет увеличения диаметра конуса, соскальзывают с поверхности вращающегося конического фильтра. Угол конуса выбирают таким, чтобы позволить кристаллам скользить и одновременно отделить от них фильтрат под действием центробежной силы. Изобутан поддерживают в состоянии непрерывного испарения, чтобы обеспечить разделение кристаллов и жидкости. Когда кристаллы достигают наружного кольца вращающегося конуса, они попадают в рециркулирующую кислоту, проходящую через приемник кристаллов, и вместе с кислотой возвращаются в реактор. [c.247] Эфиры состава Б, отделенные в декантаторе от изобутана, направляют на установку регенерации серной кислоты для извлечения углеводородов и воды. Регенерированную 98,5—99,5 7о-ную кислоту возвращают в реактор. Часть концентрата эфиров постоянно подают из декантатора в кристаллизатор и смешивают с поступающей туда кислотой, так как в концентрате содержится необходимая затравка из мелких кристаллов, которые прошли через фильтрующую ткань. [c.247] Температура кристаллизации тройной системы серная кислота+ вода + + олеум. [c.248] Как видно из схемы на рис. б, реакция между водой и олеумом может быть завершена либо поступающей кислотой, либо циркулирующим кислото-эфирным концентратом. Если система работает периодически, для достижения заданной концентрации эфира можно поддерживать более высокие температуры кристаллизации. При таком режиме концентрат эфиров, выделенный из кислоты, собирают в декантаторе и в течение некоторого времени не выводят на установку регенерации кислоты. Подачу кислоты после этого прекращают, а весь скопившийся концентрат направляют через олеумный смеситель в реактор по обычной схеме. Например, концентрат эфиров состава Б, полученный из кислоты состава А, доводят до состава Б, кристаллы состава В отделяют, а концентрат эфиров состава Б направляют на регенерацию. В результате образуется меньшее количество концентрата эфиров и снижаются эксплуатационные расходы. [c.248] В настоящее время промышленность выпускает тонкую прочную ткань с отверстиями диаметром 0,074 мм. Ее можно использовать в конических центрифугах для удерживания кристаллов размером 75 мкм. Прежде на заводах эксплуатировались центрифуги, имеющие фильтрующую ткань с отверстиями диаметром 0,38 мм, на которой задерживались кристаллы размером 400 мкм. Применение фильтра с меньшими отверстиями позволяет увеличивать количество удерживаемых кристаллов. Это обстоятельство, а также использование кристаллизатора, который позволяет более эффективно выделять алкилат, значительно улучшает технико-экономические показатели установки. [c.248] Как видно из рис. 2, благодаря концентрированию эфиров существенно снижается потребление кислоты и сокращаются эксплуатационные расходы. Эксплуатация существующих установок алкилирования показала, что они работоспособны, однако обнаружила целый ряд механических и технологических ограничений, которые делают работу таких установок в настоящее время неэкономичной. [c.249] Описываемый процесс можно реализовать на обычной установке алкилирования с имеющимся на ней оборудованием. Став составной частью такой установки, он позволит существенно снизить затраты на производство алкилата. [c.249] Количество потребляемой кислоты также нуждается в уточнении. Фтористоводородная кислота расходуется в буквальном смысле она реагирует с исходными углеводородами, образуя тяжелые компоненты алкилата, а потом ее отводят из системы для сжигания или на нейтрализацию (продукты нейтрализации выбрасывают). [c.250] Небольшая часть серной кислоты, поступающей на установку, расходуется таким же образом. Вначале серная кислота не подвергается химическим превращениям, а просто разбавляется. Обычно свежая серная кислота имеет титруемую кислотность 98,0—99,5% Н2804. Постепенно она разбавляется водой, полимерами и эфирами, а когда ее концентрация снизится до 90%, ее откачивают с установки. Хотя реакции алкилирования могут протекать и при более низкой концентрации НгЗО , коррозионная активность катализатора в отношении углеродистой стали резко возрастает. На одном из собраний Национальной ассоциации нефтепереработчиков приводили данные [2] лабораторных исследований, когда концентрация кислоты была 82% и она была разбавлена (в меньшей степени водой, а в большей — полимерами). Некоторое количество воды необходимо, но не более нескольких процентов. Это подтверждает данные, полученные ранее [3]. Экономические расчеты позволяют дать окончательный ответ при определении оптимальной концентрации откачиваемой кислоты для данной установки. Более подробно это обсуждается ниже. [c.250] Средняя скорость разбавления кислоты на установках алкилирования составляет 60 кг кислоты на 1 м производимого алкилата. Так, на установке мощностью 240 м алкилата в сутки потребляется до 14,5 т свежей кислоты, откачиваемой при концентрации 90%. Считается, что лишь 2—5% этой кислоты расходуется на побочные реакции, а остальное направляют на регенерацию. Эффективность последней составляет 98—99,5% [4]. Таким образом, если принять расход кислоты 60 кг на 1 м алкилата и ее невозвратное потребление на реакцию и при регенерации, общий расход серной кислоты по капиталистическим странам составляет 290 т в сутки. Однако мощности по регенерации должны быть в 20 раз больше, т. е. 5800 т в сутки, для того чтобы обеспечить потребность в свежей серной кислоте. [c.250] Разумеется, это в дополнение к общему производству кислоты для других нужд. [c.250] Тенденции в производстве алкилата в связи с ограничениями по использованию свинецсодержащих присадок к бензинам 1[5— 12]. Предсказать, как будет развиваться производство алкилата, почти невозможно не только из-за экономических, но, главным образом, из-за политических причин [5, 6]. [c.250] О мл на 1 Л бензина на заводах мощностью от 10 до 40 тыс. м сырья в сутки необходимо увеличить мощность алкилирующих установок на 47—68%, при условии что ресурс изобутана не ограничен. Мощности других установок завода также меняются. [c.251] В 1974 г. сообщалось [8], что в ответ на требование использовать неэтилированный бензин в США был достигнут самый высокий за все время уровень производства высокооктанового бензина. Об этом можно судить по суммарной мощности установок каталитического риформинга и алкилирования как по доле от общей переработки нефти. Эта цифра к 1974 г. увеличилась за десятилетие от 25 до 30%. Надо сказать, что наибольший вклад в этот прирост внес процесс риформинга. Однако бензин риформинга имеет низкие октановые числа по моторному методу, и алкилат по-прежнему остается лучшим компонентом бензина для повышения этой характеристики. [c.251] Предсказывалось, что неэтилированный бензин с указанным октановым числом будет, по-видимому, основным в 1976—1980 годах для автомобилей с установленными на них каталитическими дожигателями. Ранее указывалось [7, 9], что длительное использование неэтилированного бензина с октановым числом 91 (исследовательский метод) в автомобилях США моделей 1974—1975 годов не принесло удовлетворительных результатов. [c.251] Основные принципы современной технологии алкилирования. [c.252] Главные закономерности алкилирования, катализируемого серной и фтористоводородной кислотами, описаны во многих статьях и книгах [13—23]. [c.252] Вернуться к основной статье