Сущность процессов дегидратации

Получение изобутилена из фракций, содержащих изобутилен, производится в две стадии:

 

1. Дегидратация ТМК в изобутилен.»

Гидратация изобутилена происходит по следующей схеме:

              СН₃                          СН₃

              │                               │

СН₃ – С = СН₂ + Н₂О → СН₃ – С – СН₃                         (3)

                                           │

                                                   ОН

или по стадиям:

 

              СН₃                                   СН₃

              │                                       │

СН₃ – С = СН₂ + RSО₃Н → СН₃ – С – СН₃                 (4)

                                                             │

                                                             RSО₃

 

 

                  

СН₃                          СН₃

              │                              │   

СН₃ – С – СН₃ + Н₂О → СН₃ – С – СН₃ + RSО₃Н      (5)

              │                              │   

              RSО₃                        ОН  

 

Использование экстракционно-реакционного противотока на стадии гидратации позволяет обеспечить высокие скорости гидратации по всей высоте слоя катализатора.

Катализатор КУ-2-23 ФПП на стадии гидратации обеспечивает конверсию изобутилена не менее 85 %.

При использовании в качестве сырья изобутан-изобутиленовой фракции побочным продуктом являются димеры изобутилена.

При использовании в качестве сырья бутилен-изобутиленовой фракции побочными продуктами, кроме димеров изобутилена, являются продукты гидратации бутиленов.

Дегидратация триметилкарбинола проводится под давлением не более 0,6 кгс/см² и температуре 75-95^оС в присутствии катализатора КУ-2-23 ФПП по следующей схеме:

 

 

                    СН₃               СН₃

              │                    │

СН₃ – С – СН₃ → СН₃ – С = СН₂ + Н₂О (6)

              │

              ОН

 

или по стадиям:

              СН₃                               СН₃

              │                                  │

СН₃ –С – СН₃ + RSО₃Н → СН₃ – С – СН₃ + Н₂О (7)

              │                                  │

              ОН                                    RSО₃

 

 

              СН₃                 СН₃

              │                    │

СН₃ – С – СН₃ → СН₃ – С = СН₂ + RSО₃Н           (8)

              │

              RSО₃

Реакция дегидратации протекает с поглощением тепла – 12000 ккал/кмоль.

Катализатором для процессов гидратации и дегидратации является КУ-2-23ФПП, представляющий собой композицию катионитов КУ-2П, КУ-23П и полипропилена, сформованного в гранулы.

Катализатор КУ-2-23ФПП на стадии дегидратации обеспечивает проектную производительность по изобутилену в течение 5000 – 10000 часов.

"Технологический процесс извлечения изобутилена из изобутиленсодержащих фракций включает в себя следующие основные стадии:

- гидратация изобутилена с получением слабого водного раствора ТМК и его концентрирование с получением азеотропа ТМК,           

- дегидратация триметилкарбинола в изобутилен, ректификация и азеотропная осушка изобутилена,           

- очистка фузельной воды от ионов серной кислоты.               

Ведение технологического процесса осуществляется, в основном, в автоматическом режиме, но в отдельных случаях допускается ручное регулирование или регулирование шунтом клапана на период отключения его на ремонт или чистку.

 

1.3 Принципиальная технологическая схема стадии дегидратации(блока)

 

Колонна Кт-21 предназначена для отгонки растворенных углеводородов С₄ от азеотропа триметилкарбинола(ТМК).Обогревается паром через испаритель Т-22.Конденсат после испарителя через конденсатоотводчик отводиться в емкость Е-106,пройдя предварительно холодильник Т-105.

Температура в кубе колонны Кт-21 регулируется подачей пара в испаритель Т-22 клапаном поз828,установленным на линии подачи пара. Температура в кубе Кт-21 выдерживается 80-95 ⁰С.Пары азеотропа ТМК и фракции С₄ с верха колонны Кт-21 поступают в конденсатор                     Т-23,охлаждаемой оборотной водой. Сконденсировавшейся в конденсаторе Т-23 азеотроп ТМК и углеводороды С₄ поступают в сепаратор О-24,откуда жидкость стекает в отстойник О-34,а газообразные углеводороды С₄  и ТМК поступают в сепаратор О-24а."

"Температура продукта, поступающего в сепаратор О-24 ,регулируется подачей охлаждающей воды в конденсатор Т-23 клапаном поз 829, установленным на линии отработанной воды. Температура продукта после конденсатора выдерживается не более 75⁰С .При достижении температуры 75⁰С срабатывает звуковая и световая сигнализация.

"Из сепаратора О-24а раствор азеотропа ТМК стекает в отстойник О-34,а газообразные углеводороды выводятся постепенно на факел через Е-103.Вывод углеводородов на факел регистрируется индикатором поз5157.

Азеотроп ТМК из отстойника О-34 насосом Н-41 по уровню в отстойнике О-34 поз8111 подается в виде флегмы в колонну Кт-21.Уровень в отстойнике О-34 выдерживается  20-50%по шкале прибора. При достижении уровня в отстойнике О-34 выдерживается 20% или 50% включается световая и звуковая сигнализация.

Азеотроп ТМК из куба колонны Кт-21 отводиться в сборник Е-126 и на всас насоса Н-25 по уровню поз 8117.Уровень в колонне Кт-21 выдерживается 20-80% по шкале прибора.

Предусмотрена возможность накопления ТМК в емкость Е-65,Е-90/1,2,Е-93/1,2 с последующей подачей из этих емкостей на дегидратацию в большем количестве. Аварийное освобождение колонны Кт-21,емкости Е-126 осуществляется в емкость Е-90/1,2.

Вывод некондиционного продукта осуществляется насосом Н-25 в линию всаса насосом Н-20.Ручное стравливание из аппарата Е-126 осуществляется на факел через Е-103.

Азеотроп ТМК из куба колонны Кт-21 и сборника Е-126 подается в дегидрататор Р-28,где на катализаторе КУ-2-23ФПП,расположенном в верхней части аппарата, происходит дегидратация ТМК в изобутилен при температуре 75-95⁰С и давлении не более 0,06 Мпа(0,6кгс/см²) по следующей схеме :

     СН₃           СН₃

СН₃ - С- СН₃ → СН₃ – С = СН₂ +Н₂О

    ОН    

или по стадиям :

 

   СН₃                               CH₃

CH₃- С –СН₃ +RSO₃ H →CH₃  - C –CH₃+H₂O

  OH                                 RSO₃

 

    CH₃                   CH₃

CH₃- C- CH₃ –CH₃ → C =CH₂    +RSO₃H

RSO₃   

Реакция  дегидратации протекает с поглощением тепла .

В процессе дегидратации кроме изобутилена возможно образование эфиров и бутанола. Имеется возможность параллельной работы дегидрататоров Р-28/1 и Р-28/2.

  Расход азеотропа ТМК на дегидратацию поддерживается автоматически  регулятором расхода поз8201 и 8200,клапаны которых установлены на линии подачи ТМК от насоса Н-25.

  Дегидрататор Р-28,аппарат колонного типа ,состоит из нижней ректификационной части и верхней реакционной ,в которую загружается катализатор .Нижняя отпарная часть дегидрататора имеет 14 колпачковых тарелок, предназначенных для полного исчерпывания ТМК из фузельной воды.Обогрев дегидрататоров Р-28/1,2 осуществляется подачей пара в испарители Т-29/1,2.

 " Паровой конденсат  собирается в сборнике Е-29а,откуда по уровню в сборнике отводиться в емкость Е-106.Регулятор уровня поз 8101,установлен на линии вывода конденсата из сборника Е-29а. Уровень в Е-29а выдерживается 20-80% (по шкале пробора). Пр достижении уровня в сборнике Е-29а 20% и 80% включается звуковая и световая сигнализация.

Температура в кубе дегидрататорав Р-28/1,2 регулируется подачей пара в испарители Т-29/1,2 Регулирование и показания температуры выведены на прибор БАЗИС-12.Р поз.833/1,2.Пары изобутилена, ТМК и воды с верха дегидрататора Р-28 поступают в парциальный конденсатор Т-30, охлаждаемый обратной водой, в котором происходит конденсация паров ТМК и воды. Температура парожидкостной смеси (изобутилен,вода,ТМК) после конденсатора Т-30 выдерживается не более 45С. При достижении температуры 45С включается звуковая и световая сигнализация. Парожидкостная смесь из конденсатора Т-30 поступает в сепаратор О-31, где происходит отделение газообразного изобутилена на жидкости.Жидкая фаза «триметил-корбинол-вода» поступает в емкость Е-111, откуда насосом Н-112 через регулятор расхода поз.836/1,836/2 с коррекцией по уровню в Е-111подается в дегидрататор Р-28 на орашение слоя катализатора. Уровень в емкости Е-111 выдерживается 20-80% (по шкале прибора). При достижении уровня в емкостиЕ-111 20-80% включается звуковая и световая сигнализация.

С целью увеличения производительности имеется возможность подачи триметилкорбинола от насоса Н-25 в линию флегмы дегидрататора Р-28. Фузельная вода из куба дегидротатора по уровню подается насосом Н-37 на отпарку в колонну Кт-15. Регулирование уровня в дегидротаторе производится клапанном поз.834, установленным на линии подачи фузельной воды из Р-28 на всас Н-37.

Пары изобутелена после сепаратора О-31 поступают в куб колонны Кт-38 для отмывки их от ТМК водой. Циркуляция промывной воды через калонну Кт-38 осуществляется насосом Н-39 по схеме:

куб Кт-38 → насос Н-39 → теплообменник Т-38а → 12 тарелка Кт-38

Подпитка конденсатом колонны Кт-38 производиться от насоса Н-70а через регулятор расхода по смехе:

емкость Е-69→теплообменник Т-70а→насос Н-70а→14 тарелка Кт-38

Теплообменники Т-38а и Т-70а охлаждаются оборотной водой. Избыток циркуляционной воды с примесью ТМК по уровню в кубе колонны Кт-38 отводиться насосом Н-39 на отпарку в колонну Кт-15.Уровень в кубе колонны Кт-38 выдерживается 20-80% по шкале прибора. При достижении уровня в колонне Кт-38 20% и 80% включается звуковая и световая сигнализация.

  Отмытый от ТМК изобутилен сырец с верха колонны Кт-38 поступает через газосепаратор О-212 компрессорного отделения на компримирование. Газообразные углеводороды из емкости Е-111 поступают в колонну Кт-38.

В колонну Кт-38 подается отстойная вода из аппаратов О-46,Е-51,О-57,а так же ТМК, димеры из куба колонны Кт-48.Ручное стравливание из аппаратов Р-28 осуществляется через емкость Е-103 на факел.Сброс после рабочих предохранительных клапанов осуществляется на факел через емкость Е-104.Освобождение технологического оборудования перед ремонтом производиться в емкость Е-125/1 и Е-93/2.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: