Реакторы установок алкилирования изобутана

При алкилировании очень важно поддерживать постоянство концентрации олефинов во всей реакционной зоне, поэтому необходимо обеспечить хорошее перемешивание олефинов с избытком изобутана перед контактированием их с катализатором. Контроль отношения изобутан олефины в реакторе затруднен, поэтому в промышленной практике и исследованиях принято контролировать концентрацию изобутана в потоке углеводородов, выходящих из реакционной зоны. Выбор концентрации изобутана в продуктах на выходе устанавливается в зависимости от конкретных условий работы каждой установки. Практикой установлено, что эта величина должна быть не менее 50—55%. [c.355]

Основным аппаратом установки является реактор (контактор) различных типов емкостной — с системой выносных циркуляционных насосов для перемешивания контакторный — с внутренними циркуляционными устройствами и охлаждающими элементами каскадный — с внутренним охлаждением и циркуляционными устройствами без охлаждающих элементов. Наиболее эффективны и современны реакторы каскадного типа. Их применение значительно улучшило экономику процесса алкилирования. Такой реактор разделен перегородками на несколько реакционных зон 1—5 (рис. 93). В нем обеспечивается интенсивный контакт кислоты с реагирующими углеводородами, подаваемыми в каждую зону. Циркулирующие изобутан и серная кислота поступают в первую зону, затем перетекают во вторую и т. д. Это обеспечивает высокое соотношение изобутана и олефина в зонах, что благоприятно сказывается на качестве и выходе алкилата. [c.309]

Сернокислотное алкилирование изобутана олефинами. Во всем мире широко применяется сернокислотное и фтористоводородное алкилирование в России второй вариант не применялся вообще, так как был признан опасным при эксплуатации, хотя он имеет технико-экономические показатели лучше, чем при сернокислотном алкилировании. В России эксплуатируются установки сернокислотного алкилирования мощностью 90-100 тыс.т существуют установки с реакторами каскадного типа и горизонтальными контакторами. Российские установки энергоемкие, требуют большого расхода серной кислоты и оборотной воды. В настоящее время их осталось в эксплуатации небольшое количество. Режим работы контактора давление - 0,35-0,6 МПа, I - 5-15°С, объемная скорость подачи олефинов 0,3-0,4 ч , отношение изобутан олефины на входе в реактор 5-10 1, продолжительность контактирования с сырьем серной кислоты 300-1200 сек, концентрация серной кислоты [c.252]

Т аблица 55. Соотношение изобутан бутилены в реакторах установки алкилирования [c.186]

На рис. 4 приведена принципиальная схема пилотной установки алкилирования изобутана олефинами. Олефин и изобутан раздельно подают диафрагмовыми насосами из больших емкостей / и 2 расходы измеряют турбинными расходомерами /0. Потоки объединяют, направляют смесь в щелочной скруббер, затем промывают водой, осушают на молекулярных ситах и подают в реакционный сосуд 5, заполненный перемешиваемой кислото-уг-леводородной эмульсией. Чтобы поддерживать постоянную температуру в реакторе и отстойнике 6, они снабжены охлаждающими рубашками. По завершении реакции направляют кислото-углеводородную эмульсию в отстойник с перегородками, где разделяются фазы. Отстоявшуюся кислоту возвращают в реактор. Углеводородную фазу из отстойника промывают щелочью, чтобы удалить увлеченную кислоту, и направляют либо в мерник (для подсчета материального баланса), либо в емкость. [c.180]

Технологическая схема установки сернокислотного алкилирования изобутана бутан-бутиленовой фракцией (рис. 3.13). Установка алкилирования состоит из отделений 1) подготовки сырья 2) реакторного 3) обработки углеводородной смеси 4) фракционирования продуктов. В отделении подготовки сырья (на схеме не показано) из олефиновой фракции удаляются сероводород и меркаптаны, здесь же сырье подвергается осушке. Для очистки применяется щелочь, для осушки — окись алюминия или цеолиты. Подготовленное сырье в емкости Е-1 смешивается с циркулирующим изобутаном и через теплообменник и холодильник подается в реактор P-I. Одновременно с сырьем в реактор вводится серная кислота. [c.92]

На рис. 33 представлена технологическая схема установки сернокислотного алкилирования. Исходная углеводородная смесь после очистки и обезвоживания охлаждается испаряющимся бутаном в холодильнике и поступает пятью параллельными потоками в смесительные секции реактора 1-, в первую секцию подают также циркулирующий изобутан и серную кислоту. Из отстойной секции реакторов выходит серная кислота (на циркуляцию или сброс) и углеводородная смесь, которая проходит нейтрализацию щелочью и водную промывку. [c.85]

На установках большой мощности имеется несколько реакторов, работающих параллельно. В тех случаях, когда алкилирование ведется в две-три ступени (последовательно в двух-трех реакторах), в каждую ступень к циркулирующему изобутану добавляется сырье, содержащее алкены. [c.281]

Принципиальная технологическая схема установки сернокислотного алкилировання представлена на рис. ПО. Эта схема характеризуется сложным блоком погоноразделения, состоящим из четырех ректификационных колонн пропановой, изобутановой, бутановой и колонны вторичной перегонки алкилата. Исходная углеводородная смесь охлаждается испаряющимся бутаном в холодильнике и поступает пятью параллельными потоками в смесительные секции реактора / в первую секцию подают также циркулирующий изобутан и серную кислоту. Из отстойной зоны реактора выходят серная кислота (на циркуляцию или на сброс) и углеводородная смесь, которая проходит нейтрализацию щелочью и промывку водой. [c.295]

На рис. 112 представлена принципиальная технологическая схема установки фтористоводородного алкилировання. Исходное сырье проходит бокситную осушку в колоннах 1 и поступает в реакторы 2. Применяют реакторы трубчатого типа с водяным охлаждением, так как реакция протекает при 20—40 °С. На некоторых установках реакторы конструктивно объединены с отстойниками. Особенность установок фтористоводородного алкилировання — наличие системы регенерации катализатора. Алкилат после отстаивания от основного объема НР поступает в колонну-регенератор 4, где циркулирующий изобутан отделяется в виде бокового погона. Колонна-регенератор 4 обогревается внизу посредством циркуляции остатка через печь 3. При этом от алкилата отпариваются изобутан, пропан и катализатор. При нагреве остатка до 200— 205 °С разрушаются также органические фториды, образующиеся [c.299]

Схема установки сернокислотного алкилирования приведена на рис. 9. Сырьевая смесь охлаждается испаряющимся бутаном в холодильнике 2 (см. испарители) и вводится пятью параллельными потоками в смесительные секции каскадного реактора 1. В первую секцию подают также циркулирующий изобутан и серную кислоту. Из отстойной зоны реактора снизу выводят серную кислоту (на циркуляцию или сброс) и жидкую часть углеводородной смеси, которая проходит коалесцирующий аппарат 12, где из углеводородной смеси отделяются мельчайшие капли серной кислоты. [c.26]

По схеме исходное сырье, идущее на алкилирование, преД варительно очищают от сернистых соединений путем обработки 10%-ным раствором едкого натра. Для этого сырье / насосом 1 подается в диафрагмовый смеситель 2, куда насосом 29 подается щелочь, циркулирующая по схеме насос 25-> смеситель 2 —> отстойник 3 —> насос 29. Из отстойника 3 очищенное сырье поступает в вертикальные аккумуляторы 4. До поступления в аккумуляторы к сырью добавляется рециркулирующий избыток изобутана II. Смесь сырья с изобутаном насосом 30 прокачивается через теплообменник 5 и аммиачный холодильник 6 в отстойник 7 для отделения воды, далее сырье поступает в нижнюю часть реакторов 8. В верхнюю часть реакторов насосом 31 подается катализатор (крепкая серная кислота). Для отвода тепла реактор снабжается змеевиками с циркулирующим по трубкам испаряющимся аммиаком. По выходе из реакционной системы продукты алкилирования поступают в сепаратор 9, где происходит отделение серной кислоты от углеводородов. Серная кислота насосом 31 возвращается в реакционную зону реактора 8, а углеводородная смесь, пройдя теплообменник 5, смешивается в смесителе/О с щелочью для нейтрализации и поступает в отстойник //. В отстойнике щелочь отделяется и возвращается насосом 32 на циркуляцию. Продукты реакции из отстойника И поступают в приемник 12, откуда насосом 33 прокачиваются на фракционирующую часть установки. [c.234]

Пути совершенствования и реконструкции действующих установок. Указанные выше недостатки вертикальных реакторов частично могут быть устранены путем переобвязки имеющихся реакторов с целью перехода на последовательную подачу изобутана при параллельной подаче олефинов (один из вариантов переобвязки вертикальных реакторов показан на рис. 5). При последовательном питании реакторов изобутаном сырье установки равными порциями поступает во все реакторы, а рециркулирующий изобутан и кислота - в первый по ходу реактор. Соотношение изобутан бутилены в зоне реакции при этом выше, чем при параллельном питании реактора. Выход легкого алкилата повышается на 2 - 3%, а качество его (октановое число) не изменяется. Благодаря улучшению условий алкилирования (повышение концентрации изобутана и соотношения изобутан олефины) реакция протекает более полно - в продуктах реакции практически отсутствуют непрореагировавшие олефины. Расход серной кислоты на 1 т алкилай при последовательном питании реакторов изобутаном составляет 145 - 160 кг/т. [c.18]

В ряде случаев усовершенствование промышленных процессов достигается реконструкцией установки, а иногда и изменением порядка прохождения потоков в реакторах. Переключение трубопроводов позволяет перейти на последовательную подачу изобутана в реакторы при параллельной подаче туда олефинов. В результате отношение изобутан олефин увеличивается [30]. Эффективность работы установки иногда удается повысить также, заменив аммиачное охлаждение охлаждением потока из реактора (за сче испарения). А. 3. Дорогочинский с соавторами [13] приводит показатели работы установок алкилирования с двумя реакторами [c.369]

Технологическая схема алкилирования представлена на фиг. 96. Подаваемая насосом Н1 бутан-бутеновая фракция за-ш,елачивается для удаления сероводорода и меркаптанов в смесителе С1 и освобождается от щелочи в отстойнике 01. Затем к сырью добавляется избыток изобутана. Большой избыток изобутана в реакторе подавляет побочные реакции полимеризации бутенов и является поэтому важнейшим условием достижения высокого октанового числа алкилата. Избыточный изобутан, определяя направление процесса, сам в реакцию не вступает он циркулирует внутри установки по замкнутому циклу. Сырье, вступающее в реактор, должно иметь приблизительно пятикрат- [c.280]

В последнее -время в патентной литературе [144, 145, 146] предлагается метод регенерации отработанной серной кислоты, основанный на взаимодействии ее с пропиленом с образованием алкилсульфатое, которые в присутствии серной кислоты в реакторе установки алкилирования вступают в реакцию алкил.прования с изобутаном. При этом расход свежей кислоты снижается. [c.166]

Прежде, когда еще не был известен механизм алкилирования, представленный в настоящем сборнике, считалось, что перед тем как прореагировать с изобутаном, олефин образует алкилсульфат. Условия алкилирования выбирали с таким расчетом, чтобы концентрация алкилсульфатов была низкой. При лабораторном алкилировании в непроточном реакторе с перемешиванием реакционной смеси следили, чтобы реакция имела так называемый завершающий период, когда соблюдаются все условия алкилирования, но подача олефина в систему прекращается. Когда в качестве олефина использовали только пропилен или сырье с высоким его содержанием, было особенно трудно поддерживать концентрацию алкилсульфата в реакционной смеси не слишком высокой. И даже в настоящее время на промышленных установках алкилирования случается, что в потоке углеводородов, уходящих из реактора, в значительных количествах содержатся нейтральные эфирьи Это было показано аналитически, а в других случаях об этом судили по подъему температуры в отстойнике, по разложению эфиров в [c.226]

Технологическая схема установки алкилирования иад НР дана на фиг. 122. Сырье (смесь изоалкана и алкена) 1 проходит через гцелочную промывалку 2 и через осушитель <3. До пли после осушителя к свежему сырью примешивается рециркулирующий изобутан 4. Смесь поступает в реактор-смеситель 5. Эмульсия углеводородов и НР из реактора идет в сепаратор 6, где разделяется. НР возвра1цается в реактор 7 пли направляется на регенерацию 8, а углеводородхшя фаза — в проме5куточную емкость 9. С углево- [c.363]

Для улучшения технико-экономических показателей алкилирова-иии изо Путина олефинами С -С предложено проводить при температуре 4,4°С, давлении 7,03 ат и объемном соотношении углеводородное сырье 1 1 на двухреакторной установке [142,143]. Продукты реакци.. из первого реактора направляют в сепаратор-испаритель, где за счет испарения изобутана происходит их охлаждение. Газовую фазу используют в качестве хладагента в реакторах алкилирования.. Кидкую часть разделяют на углеводородную и кислотную фазы. Последнюю рециркулируют в первый реактор. Углеводородную фазу смешивают с реакиконпыми продуктани второго реактора, и полученную смесь разделяют в отстойнике. Кислотлую фазу рециркулируют в первый и второй реакторы [Х43]. Такой способ проведения алкилирования изобутане пропен-бутен-пентеновыми смесями обеспечивает получение алкилата, имеющего (без ТЭС) о.ч. 94,5 и.а. и 92 м.м. [142]. [c.16]

Для интенсификации процесса алкилирования была произведена замена вертикальных контактных реакторов более производительными и эффективньь ми - горизонтальными с улучшенными характеристиками смесеобразования, для создания эмульсий катализатора с изобутаном до момента контактирования с олефиносодержащим сырьем на установке создан узел предварительного диспергирования кислоты в изобутан. Выполненные мероприятия позволили существенно снизить затраты серной кислоты, поднять суточную производительность установки в 1,8 раза, а также стабилизировать качество полученного ал-килата - одного из наиболее экологически чистых высокооктановых компонентов бензина. [c.30]

Очищенная от сероводорода и промытая водой фракция углеводородов С4 смешивается с метанолом (мольное соотношение СН3ОН ИЗО-С4Н8 > 1 1), нафевается до -60° и поступает в реактор (3) с неподвижным слоем катализатора. Давление в реакторе регулируется таким образом, чтобы реакционная смесь закипала при заданной (<85°) температуре и тепло, выделяемое в результате реакции, расходуется на скрытую теплоту испарения, температура в реакторе постоянна и саморегулируется. Продукты реакции поступают в реакционно-ректификационную колонну (4), на выходе из реактора степень превращения изобутилена около 90%. МТБЭ выделяется с низа колонны и в реакционную секцию колонны, в которой размещен такой же катализатор, как и в реакторе (3) поступают бутены-1 и -2, бутан и изобутан, непрореагировавшие изобутен и метанол. В результате усфане-ния термодинамических офаничений превращение изобутена возрастает до 97-99%, чистота получаемого с низа колонны эфира 99%. Углеводороды С4 и образующий с ними азеотроп метанол с верха колонны (4) поступают на извлечение метанола водой в колонну (5). Углеводороды С4 с верха колонны (5) отводятся на установку алкилирования изобутана, метанол выделяется из водного раствора ректификацией в колонне (6) и возвращается в процесс. [c.174]

Режим сернокислотного алкилирования при эксплуатации отечественной установки с пятисекционным реактором каскадного типа следующий температура продуктов реакции на выходе из реактора 5—9°С, избыточное давление 0,07 МПа отношение изобутан олефины в зоне реакции 15 1 [22]. Расход кислоты при каскадном реакторе составляет 60—100 кг на 1 т алкилата. Октановое число целевого легкого алкилата 92—95. [c.86]

На установке с реактором Strat o (рис. 1) смесь олефинов с рециркулирующим изобутаном направляют по периферии в каждый реактор 2 (на схеме показан один), тде в эмульсии типа углеводород в кислоте протекает экзотермическая реакция алкилирования. Смесь из реактора подают в отстойник 1 для разделения кислотной и углеводородной фаз (кислоту возвращают в реактор). На потоке углеводородной фазы из отстойника установлен клапан-регулятор давления до себя , чтобы поддерживать смесь в реакторе и отстойнике в жидком состоянии. За клапаном давление снижается, часть углеводородов испаряется, охлаждая жидкость, оставшуюся неиопаренной. Этот поток затем испаряется в трубках теплообменника, регулируя температуру реакции. [c.205]

Состав питания реактора. Поскольку применяемые катализаторы вызывают полимеризацию олефинов, необходимо, чтобы концентрация госледних в реакционной смеси была значительно ниже, чем требуется по уравнению реакции. С этой целью практикуется разбавление сырья потоком непрерывно циркулирующего в системе изобутана. Соотношение изобутан—олефин в углеводородной смеси, поступающей на алкилирование, составляет обычно от 4 до 10 молей на 1 моль наиболее часто применяется шести- или семикратное разбавление. В присутствии избытка изобутапа повышается качество алкилата и подавляются иетолько полимеризация, но и побочные реакции деалкилирования. Повышение кратности изобутан—олефин более 10 1 уже малоэ( )фективно. Следует учитывать, что при повышенной кратности изобутана возрастают эксплуатационные расходы на его циркуляцию и охлаждение, а также требуется увеличивать размеры основных аппаратов установки. [c.333]

Исходная углеводородная смесь после очистки от сернистых соединений и обезвоживания охлаждается испаряющимся изобутаном в холодильнике и поступает пятью параллельными потоками в смесительные секции реактора-алкилатора Р в первую секцию вводятся циркулирующая и свежая серная кислота и жидкий изобутан. Из отстойной секции алкилатора выводятся продукты алкилирования, которые после нейтрализации щелочью и промывки водой направляются в колонну К-2 для отделения циркулируемого изобутана. При некотором избытке в исходном сырье предусмотрен его вывод с установки. Испаривщиеся в реакторе изобутан и пропан через сепаратор Р-рессивер компрессором через холодильник подаются в колонну-депропаниза-тор К-1. Нижний продукт этой колонны - изобутан - через кипятильник и теплообменник присоединяется к циркулирующему потоку изобутана из К-2. Нижний продукт колонны К-2 поступает в колонну дебутанизатор К-3, а остаток К-3 - в колонну К- 4 для перегонки суммарного алкилата. С верха этой колонны отбирается целевой продукт - легкий алкилат, а с низа - тяжелый алкилат, используемый обычно как компонент дизельного топлива. [c.490]

Принципиальная схема испытанной установки сырье — бутан-бутиленовая фракция и изобутан — поочередно подавали в дозатор, представляющий собой металлическую градуированную емкость, заполняемую раствором поваренной соли. При помощи раствора поваренной соли под давлением инертного газа — азота— смесь сырья поступала в реактор. Предварительно в реактор заливали серную кислоту с таким расчетом, чтобы соотношение сырья и кислоты по объему было 1 1. Рубашку, окружающую реактор, заполняли смесью льда и соли. Сырье с кислотой перемешивалось в реакторе механической мешалкой. Реактор снабжен регулятором давления. По мере повышения давления в реакторе газ поступал в щелочной бачок, конденсатор-холодильник и газосепаратор и через газовый счетчик выпускался в атмосферу. Полученная эмульсия отстаивалась в реакторе, затем кислоту дренировали, а продукт алкилирования самотеком перепускали в щелочной бачок, где его защелачивали при перемешивании со щелочью механической мешалкой. После отстоя готовый продукт сливали, замеряли его количество и анализировали. [c.47]

На современных установках С-алкилирования большой мощности применяют более эффективные реакторы второго типа — горизонтальные каскадные, в которых охлаждение реакционной смеси осуществляется за счет частичного испарения изобутана, что облегчает регулирование температуры. Реактор представляет собой (рис. 6.14) полый горизонтальный цилиндр, разделенный перегородками обычно на пять секций (каскадов) с мешалками, обеспечивающими интенсивный контакт кислоты с сырьем. Бутилен подводят отдельно в каждую секцию, вследствие чего концентрация олефина в секциях очень мала, это позволяет подавить побочные реакции. Серная кислота и изобутан поступают в первую секцию, и эмульсия перетекает через вертикальные перегород- [c.254]

Исходную углеводородную смесь после очистки от сернистых соединений и обезвоживания охлаждают испаряющимся изобутаном в холодильнике и подают пятью параллельными потоками в смесительные секции реактора-алкилатора Р в первую секцию вводят циркулирующую и свежую серную кислоту и жидкий изобутан. Из отстойной секции алкилатора выводят продукты алкилирования, которые после нейтрализации щелочью и промывки водой направляют в колонну К-2 для отделения циркулируещего изобутана. При некотором избытке в исходном сырье предусмотрен его вывод с установки. Испарившиеся [c.255]