ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Схемы установок концентрирования с селективными растворителями из "Производства ацетилена " Энергетические затраты на процесс абсорбции при 5 ат несколько ниже, чем при 10 ат. Однако при 5 ат возрастают потери растворителя с отходящими газами, пропорциональные дав.чснию при одной и той же степени улавливания растворителя. Кроме того, при 5 ат значительно повышаются капиталовложения в связи с увели-чение.м габаритов оборудования на стадии абсорбции. Указанные факторы нивелируют разницу в энергетических затратах. Поэтому в промышленности применяют давление около 10 ат. Более высокое давление для селективных растворителей не используется. [c.247] Схемы концентрирования ацетилена селективными растворителями обычно строятся поагрегатно. Агрегат включает следующие основные аппараты абсорбер, десорбер I ступени и десорбер II ступени со вспомогательной колонной, а также теплообменной и другой аппаратурой. [c.247] На рис. VI-14 показана схема выделения ацетилена диметилформамидом или N-метилпирролидоном при 36—46° С и 10 ат. Смесь газа пиролиза и возвратного газа поступает в нижнюю часть абсорбера 2, а селективный растворитель (рабочий раствор, содержащий 2% воды и менее 1% полимеризатов), из расходного бака 3 подается насосом 4 в верхнюю часть абсорбера 2. Растворитель абсорбирует углеводороды в количествах, соответствующих их растворимости и парциальному давлению. [c.248] Непоглощенные газовые компоненты (синтез-газ) в верхней части абсорбера проходят через промыватель, состоящий из четырех колпачковых тарелок, где промываются конденсатом для улавливания паров и брызг растворителя. Осушенный синтез-газ направляется в коллектор и затем на переработку. В случае прекращения приема газа потребителем или сокращения потребляемого количества синтез-газ можно направлять на факел 5. Отходящая из промывателя смесь растворителя с водой стекает в низ абсорбера и смешивается с основным потоком растворителя. [c.248] Рабочий раствор с растворенными в нем газами из куба абсорбера подается в верхнюю часть десорбера I ступени 8, где дегазируется. При этом за счет снижения избыточного давления с 9,0 до 0,23— 0,20 ат нз раствора выделяется большая часть плохо растворимых газов вместе с двуокисью углерода (возвратные газы). Затем рабочий раствор через тарельчатую верхнюю и среднюю зоны попадает в куб десорбера 8. Температура в аппарате поддерживается 40° С. [c.248] Из средней части десорбера 8 отводится товарный ацетилен. Он отмывается конденсатом от паров растворителя в промывателе 7, представляющем собой аппарат с колпачковыми тарелками. Вытекающий из промывателя обводненный растворитель направляется в качестве флегмы в десорбер 8, а ацетилен-концентрат через предохранительный скруббер-огнепреградитель 6 поступает в коллектор товарного ацетилена и далее в газгольдер. В случае понижения давления на выходе с установки концентрирования ацетилен автоматически направляется через другой предохранительный скруббер 6 на факел 5 с постоянной горящей дежурной горелкой. Оставшаяся часть газа, которая не выводится в качестве товарного продукта, из средней части десорбера 8 направляется в верхнюю его часть (на рисунке не показано) для отдувки двуокиси углерода из рабочего раствора. [c.248] Газ из зоны выделения ацетилена охлаждается, проходя через ацетиленовый конденсатор 9 и сепаратор 10, сжимается вакуум-компрессором 19 до избыточного давления 0,3 ат и возвращается в верхнюю часть десорбера 12. Если избыточное давление на нагнетании вакуум-компрессора превысит 0,4 ат, то срабатывает предохранительный гидрозатвор 20 и газ устремляется на факел 5. [c.250] Газообразные высшие ацетиленовые углеводороды отсасываются из средней части десорбера 12 вакуум-эжекционной установкой 18 через в пoмoгateльнyю колонну 15 и конденсатор 16 и после обязательного разбавления синтез-газом для флегматизации взрывоопасных смесей направляются на сжигание. Вместе с высшими ацетиленовыми углеводородами из десорбера 12 уходит большое количество паров воды и растворителя. Поэтому во вспомогательной колонне 15 паро-газовая смесь промывается конденсатом для отделения паров растворителя . Смесь водяного пара и высших ацетиленов охлаждается в конденсаторе 16, а вода уходит через гидравлический затвор 17 в цикл загрязненной воды. [c.250] Используемый на установке концентрирования раствор содержит 97 вес. % селективного растворителя и 2 вес. % воды. Кроме того, в нем присутствуют так называемые смолы — вещества, образующиеся за счет полимеризации высших ацетиленовых углеводородов. До определенного содержания полимеры не влияют заметным образом на физико-химические свойства циркулирующего раствора (адсорбционную емкость, вязкость и др.), вследствие чего концентрация полимеров не должна быть выше 1 вес. %. Во избежание накопления полимеров часть циркулирующего раствора (около 1 объемн. %) после десорбера 72 отбирается на регенерацию, которую ведут в две стадии. [c.251] На первой стадии (упарка) при 30 мм рт. ст. (0,05 ат) и 120° С отгоняют 90 вес. % растворителя (прн этом концентрация полимеров в циркулирующем растворе повышается примерно до 10 вес. %). Полученная паро-газовая смесь проходит сепаратор и конденсатор (где охлаждается до 50° С), а затем поступает на трехступенчатую вакуум-эжекционную установку. Там очищенный растворитель конденсируется, а пары его направляются на стадию концентрирования. Периодически с первой стадии регенерации осмоленный раствор отводят на вторую стадию (давление 45 мм рт. ст., температура до 100° С). За счет постоянной температуры на второй стадии регенерации резко снижаются потерн растворителя с полимерами. [c.251] Остаток после регенерации состоит из сухих тонкодисперсных полимеров, легко воспламеняющихся на воздухе. После охлаждения полимеры замешиваются в шлам небольшим количеством воды в атмосфере азота и направляются на установку сжигания отходов. [c.251] Отдельно рассмотрим вопрос об уменьшении содержания примесей в ацетилене-концентрате. Максимальное содержание гомологов ацетилена в товарном ацетилене практически определяется парциальным давлением их над раствором. Для того чтобы содержание высших ацетиленовых углеводородов не превышало допустимой величины, необходимо полностью отделять их в десорбере П ступени. В противном случае концентрация гомологов ацетилена в товарном ацетилене будет возрастать и может достичь концентрации их в газе пиролиза, поступающем на установку концентрирования. [c.251] Процесс при ат1ЧОсферном давлении заключается в следуюш,ем. Газы пиролиза, пройдя форабсорбер, газодувкой подаются на стадию концентрирования при 35° С. Вначале они охлаждаются в теплообменнике до —10° С (хладоагент—синтез-газ, отходящий из абсорбера) и в холодильнике до —-30° С (хладоагент — аммиак), а затем поступают в абсорбер. Туда же подается диметилформамид, предварительно охлажденный в теплообменнике до —10° С (хладоагент—раствор, выходящий из абсорбера) и в аммиачном холодильнике до —30° С. [c.252] В абсорбере при —25° С и 1,3—1,4 ат ацетилен и его гомологи поглощаются диметилформамидом. Непоглощенные газы (синтез-газ) после охлаждения в теплообменнике и промывки водой можно направлять на производство аммиака или метанола. Выходящий из абсорбера раствор с поглощенными газами сначала поступает в теплообменник, где отдает свой холод свежему диметилформамиду, а затем подвергается трехступенчатой десорбции. [c.252] Ацетилен выделяется на первых двух ступенях. В первом десорбере процесс осуществляется при 1,2—1,3 ат и 15° С. Выделившиеся возвратные газы направляются во второй десорбер. Предварительно от них отдувают двуокись углерода товарным ацетиленом-концентра-том. Во втором десорбере ацетилен выделяется при 80° С и 0,2 ат за счет подогрева паром. Вьщелившийся ацетилен проходит конденсатор, где конденсируется диметилформамид, и отсасывается вакуум-насосом. [c.252] На третьей ступени десорбции путем продувки синтез-газом при пониженном давлении из растворителя выделяются высшие ацетиленовые углеводороды. Пары растворителя, выходящие из третьего десорбера, конденсируются в конденсаторе, а смесь продувочных газов и высших ацетиленовых углеводородов промывается водой для улавливания оставшихся паров растворителя. Все промывные воды, получаемые на установке, направляются в дистилляционную колонну, где происходит разгонка смеси в вакууме. Регенерированный диметилформамид возвращают в цикл, а воду можно использовать для промывки газовых потоков. [c.252] Для процессов выделения ацетилена существенное значение имеет расход растворителя, который определяется потерями с полимерами на стадии регенерации и уносом с газовыми потоками. С целью сокращения потерь растворителя, как уже говорилось, необходим строгий те.мпературный режим на последней стадии регенерации. Для уменьшения потерь с отходящими газами необходимо, чтобы промыватели синтез-газа и ацетилена-концентрата работали в оптимальных гидродинамическом и технологическом режиме. При этом в верхнюю часть промывных аппаратов будет практически поступать чистая вода, что повысит к. п. д. тарелок. [c.252] Цикл форабсорбции может быть осуществлен с использованием, например, масла, в котором достаточно хорошо растворяются ароматические углеводороды и нафталин. Отработанное масло для регенерации продувают природным газом или азотом, после чего подогревают до 150—250° С для удаления оставшихся поглощенных углеводородов. Часть масла периодически выводится либо на регенерацию, либо на сжигание, если смолообразных веществ (полимеров) образуется слишком много. В систему при этом добавляют, соответствующее количество свежего масла. Особенно часто масляная форабсорбция предусматривается для разделения газовой смеси с большим количеством ароматических углеводородов и смол, т. е. для газов пиролиза, например в схемах пиролиза легкого бензина (фирмы Hoe hst и SBA). [c.253] Вернуться к основной статье