ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологические особенности процесса из "Технология нефтехимического синтеза Издание 2" Основной особенностью процесса прямой гидратации этилена является малая степень конверсии этилена за один проход — не выше 4,5%. Этим обусловлена необходимость рециркуляции значительных его количеств. [c.367] Ввиду высокой кратности циркуляции этилена в системе возможно накопление инертных примесей, поэтому содержание их в исходном этилене не должно превышать 2—5%. Эти примеси представляют собой метан и этан. В результате циркуляции непревращенного этилена концентрация примесей в циркулирующем этилене возрастает, а концентрация этилена снижается. Заданную концентрацию этилена в циркуляционном газе поддерживают путем отдувки части циркулирующего газа в систему газофракционн-рования. Поскольку в циркулирующем этилене инертных примесей больше, чем в свежем, при отдувке можно вывести из системы все поступающие туда инертные примеси. [c.368] Большие объемы циркулирующего газа нужно охлаждать после реакции и вновь нагревать перед подачей в реактор, поэтому при гидратации большую роль играет выбор эффективных способов охлаждения. [c.368] Важное значение в процессе имеет также регенерация тепла, необходимая для снижения расхода пара или топлива на нагрев сырья и уменьшения расхода воды на охлаждение продуктов. Кроме того, при рациональной схеме регенерации тепла может быть значительно понижен или полностью исключен расход пара высокого давления, необходимого для проведения собственно гидратации. [c.368] Реакция прямой гидратации этилена идет с выделением значительного количества тепла. Однако вследствие низкой степени конверсии этилена выделяющееся тепло расходуется на нагревание самого этилена и водяного пара, причем в реакторе адиабатического типа (без отвода тепла) перепад температуры парогазовой смеси не превышает 10—20°С, что вполне допустимо. Поэтому проблемы отвода тепла в этом процессе не возникает. [c.368] Еще одной особенностью процесса является унос фосфорной кислоты вследствие пропускания значительного количества парогазовой смеси через слой катализатора. Унос кислоты парогазовой смесью, по опытным данным, составляет 0,5 г/ч с 1 л катализатора или 1,5—3 кг в расчете на 1 т спирта. [c.368] Активность катализатора в процессе работы снижается вследствие уноса кислоты и зауглероживания. Срок слул бы катализатора составляет 400—500 ч. Затем катализатор регенерируют путем выжигания кокса и нанесения фосфорной кислоты. Срок службы катализатора можно увеличить до 900—1000 ч, добавляя фосфорную кислоту в парогазовую смесь на входе в реактор. [c.368] В качестве сырья для процесса прямой гидратации используется технический этилен, содержащий 98—99,9 % С2Н4. [c.368] Ранее в промышленности использовалась технологическая схема, в которой нагревание этилена и образование парогазовой смеси осуществлялось за счет регенерации тепла обратного газа и нагревания водяным паром высокого давления в сочетании с прямым смешением с перегретым паром высокого давления. [c.369] Такая схема обладает рядом существенных недостатков в первую очередь, велик расход водяного пара высокого давления. Кроме того, унос фосфорной кислоты парогазовой смесью приводит к необходимости нейтрализации смеси путем впрыскивания щелочного раствора спирто-водного конденсата это снижает температуру парогазовой смеси и уменьшает возможности регенерации тепла. [c.369] Использование пара высокого давления можно полностью исключить за счет генерации пара в системе теплообмена. Для этого в поток прямого газа подают химически очищенную воду под давлением, и в процессе теплообмена с обратным газом вода испаряется. Теплообмен осуществляется в специальных теплообменниках-сатураторах. При этом степень насыщения газа парами воды достигает 0,6—0,7 моль/моль, а конечная температура парогазовой смеси равна 215 °С. Подогрев парогазовой смеси до 275 С осуществляется в трубчатой печи за счет сжигания топлива. Таким образом, дополнительный расход пара высокого давления также исключается. Изготовление теплообменника из омедненных труб, а трубной решетки из биметалла сталь — медь позволяет исключить нейтрализацию парогазовой смеси и интенсифицировать регенерацию тепла обратного газа. Большую экономию дает увеличение производительности агрегатов. [c.369] Ректификация осуществляется в колонне азеотропной ректификации, работающей но стандартной схеме. В ней от избытка воды отгоняется азеотроп спирт — вода. Спирт-ректификат содержит некоторый избыток воды, концентрация спирта в нем составляет 90—92 % С низа колонны выводится фузельная вода. [c.371] Реактор (гидрататор) представляет собой пустотелый цельно-кованный цилиндрический стальной аппарат внутренним диаметром 1260—2200 мм и толщиной стенки 70 мм, футерованный слоем меди толщиной 12—15 мм (рис. 7.4,а). В качестве усовершенствования реактор может быть изготовлен из биметалла сталь — медь (рис. 7.4,6). Высота слоя катализатора 7 м. Кроме того, для снижения уноса кислоты в нижнюю часть реактора загружают слой чистого носителя (без кислоты) высотой 1 м. Линейная скорость газа 0,2 м/с потеря напора 0,3—0,4 МПа в начале цикла работы и до 0,6 МПа в конце. [c.371] Вернуться к основной статье