Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые




НазваниеЛекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые
страница5/6
Дата конвертации13.08.2013
Размер268.68 Kb.
ТипЛекция
1   2   3   4   5   6

14.3. Технология ректификации каменноугольной смолы.
Схемы процесса


В настоящее время разделение смолы на фракции осуществляется главным образом методом ректификации в трубчатых установках непрерывного действия. В зависимости от совершенства применяемой ректификационной аппаратуры и установленного технологического режима получают определенный количественный выход фракций и различное их качество.

В отличие от ректификации сырого бензола, которое осуществляется по принципу последовательного испарения его отдельных компонентов, при ректификации каменноугольной смолы используется принцип однократного испарения и фракционной конденсации.

На первой ступени переработки смолы в трубчатых агрегатах осуществляется однократное испарение смолы, которое определяет выход и состав паровой и жидкой фаз, получаемых в процессе однократного испарения, работу ректификационных колонн, степень и качество перевода во фракции важнейших индивидуальных компонентов смолы. На второй ступени осуществляется ректификация полученного дистиллята для разделения его на узкие фракции.

Суть принципа однократного испарения заключается в том, что смолу быстро нагревают в змеевиках трубчатой печи до заданной температуры. При этом на протяжении всего времени подогрева смолы пары от жидкости не отделяются. По окончании подогрева смола из змеевика поступает в испаритель, в котором в результате резкого снижения давления пары сразу отделяются от жидкости.

Температурой однократного испарения считается та температура жидкости и пара, которая устанавливается в испарителе после того, как испарение закончилось и между жидкостью и паром существует состояние равновесия. Температура однократного испарения всегда ниже температуры нагрева смолы в трубчатой печи. Чем выше температура однократного испарения, тем больше выход дистиллята и меньше выход пека. Оптимальная температура однократного испарения находится в пределах 370–380°С. При более высокой температуре однократного испарения утяжеляется дистиллят, а пек получается с температурой размягчения более 65–70°С. В трубчатой печи смола нагревается до 380–400°С.

Пары образовавшегося дистиллята из испарителя поступают в ректификационную колонну, где конденсируются в зависимости от их температуры кипения с получением узких фракций. Таким образом, в ректификационной колонне протекает фракционная конденсация. Сначала, снизу колонны, конденсируются высококипящие фракции – антраценовая, затем поглотительная, нафталиновая, феноловая, которые в жидком виде боковым отбором выводятся из колонны. В парообразном состоянии из верхней части колонны выводится легкая фракция.

Находящиеся в эксплуатации на коксохимических заводах смолоперерабатывающие цехи имеют одну принципиальную схему фракционирования каменноугольной смолы при ее однократном испарении в трубчатом агрегате непрерывного действия, снабженном одной или двумя ректификационными колоннами. Эти установки позволяют получить нафталиновую фракцию, содержащую 70–80% (и более) нафталина от его ресурсов в смоле.

Установки с трубчатой печью характеризуются высокой производительностью и компактностью; малыми площадями установки; постоянством режима, сокращением периода термического воздействия на смолу, приводящего к повышению выхода фракций; возможностью регулирования и управления процессом; меньшей пожароопасностью, так как в зоне нагрева одновременно находится во много раз меньше смолы, чем при установках периодического действия (при той же производительности).

В трубчатых агрегатах с двумя ректификационными колоннами подогрев смолы до температуры однократного испарения осуществляется в радиантно-конвекционных трубчатых печах камерного типа производительностью 100–200 тыс. т смолы в год. Образование дистиллята паров фракций и его ректификация производится в пековой (антраценовой) и фракционной колоннах.

В настоящее время большое распространение получила схема, в которой ректификация испаряемой части смолы осуществляется в одноколонном агрегате. Технологическая схема установки приведена на рис. 26.

Установка снабжена трубчатой печью производительностью 200 тыс. т смолы в год с излучающими стенками из беспламенных панельных горелок системы Гипронефтемаш и экраном двухстороннего освещения. Ректификационная колонна имеет по сравнению с фракционной (в агрегатах с двумя колоннами) большее число тарелок для разделения паров дистиллята на пять жидких фракций и пары легкого масла. По такой схеме получают три антраценовые фракции. Переход к одноколонным агрегатам упростил аппаратурное оформление установок, улучшил ректификацию испаряемой части смолы.


Рис. 26. Схема ректификации каменноугольной смолы в трубчатом агрегате с одной колонной

I, II, III – антраценовые фракции; IV – поглотительная фракция; V – нафталиновая фракция; VI – фенольная фракция; VII – легкое масло; VIII – раствор соды; IX – аммиачная вода; X – пек; а – вода на охлаждение; б – перегретый пар

1, 2 – расходные хранилища; 3 – испаритель первой ступени; 4 – испаритель второй ступени; 6 – конденсатор-холодильник; 7 – смеситель; 8 – сепаратор; 9 – холодильник; 10 – ректификационная колонна; 11, 13, 17 – насосы; 12 – рефлюксный бачок; 14, 15 – сборники; 18 – трубчатая печь

Схема работы установки следующая: сырая смола из расходного хранилища 1 насосом 17 подается в нижнюю секцию радиантной части трубчатой печи 18, где нагревается до 125–135°С, при котором достигается глубокое обезвоживание смолы. Для предотвращения агрессивного действия солей, содержащихся в воде, в смолу добавляют 6%-ный раствор кальцинированной соды в количестве 0,05–0,06% от перерабатываемой смолы. Раствор соды из сборника 15 насосом подается в смеситель 7, откуда забирается насосом 17 и подается в смолу, идущую на окончательное обезвоживание. Из трубчатой печи подогретая смола поступает в испаритель первой ступени 3. Пары легкого масла и воды с температурой 100–110°С из испарителя поступают в конденсатор паров 6, где конденсируются и охлаждаются.

Конденсат, состоящий из легкого масла и воды, разделяется по плотности в сепараторе 8. Обезвоженная смола из нижней части испарителя насосом 17 подается сначала в конвекционную, а затем в радиантную секцию трубчатой печи, где нагревается до 395– 405°С и поступает на вторую тарелку испарителя второй ступени 4. Здесь смола разделяется на жидкий остаток пек и пары всех фракций. В нижнюю часть испарителя подается перегретый пар, который подогревается в пароперегревателе трубчатой печи 18 до 380–400°С.

Из нижней части испарителя через гидрозатвор или регулятор уровня жидкий пек направляется в пековый парк. Из третьей (сверху) тарелки испарителя в жидком виде отбирается III антраценовая фракция, которая самотеком поступает в холодильник 9, где охлаждается и затем перетекает в сборник 14.

Из верхней части испарителя второй ступени пары остальных фракций с температурой 330–350°С поступают на питательную тарелку ректификационной колонны 10. Испаритель орошается рефлюксом – II антраценовой фракцией.

В нижнюю часть ректификационной колонны 10 подается перегретый водяной пар. В ректификационной колонне в жидком виде (боковым отбором) отбираются фракции: I антраценовая, поглотительная, нафталиновая и фенольная, которые стекают в наружные холодильники, охлаждаются и отводятся в соответствующие сборники фракций 14.

Из нижней части колонны через гидрозатвор или регулятор уровня выводится II антраценовая фракция. Она поступает в погружной холодильник 9, где охлаждается, а затем направляется в рефлюксный бачок 12. Из рефлюксного бачка часть фракции насосом 11 подается на орошение испарителя второй ступени 4, остальная часть фракции перетекает в сборник 14.

Пары воды и легкого масла из верхней части колонны с температурой 120–125°С поступают в конденсатор-холодильник 6, охлаждаются, а затем в сепараторе 8 разделяются на воду и легкое масло. Легкое масло поступает в рефлюксный бачок 12, из которого часть масла насосом 11 направляется на верхнюю тарелку колонны для орошения, а избыток масла поступает в сборник 14. Из сборников 14 насосом 13 фракции подаются на дальнейшую переработку. Легкое масло передается в цех ректификации сырого бензола. Выход фракции, % (1) и температура отбора,°С, характеризуется следующими данными:


Фракция

1

2

Фенольная

1,08

175–180

Нафталиновая

9,80

205–210

Поглотительная

10,76

250–260

Антраценовая:







I

9,10

280–290

II

8,42

350–360

III

4,86

360

Пек

54,6–55,0




В колонне поддерживается давление 20–30 кПа (0,2–0,3 ат).

Совершенствование существующих схем ректификации каменноугольной смолы предусматривает: использование тепла фракций и пека для предварительного подогрева смолы; осуществление подвода дополнительного тепла в колонны (подачей горячего орошения и рециркуляцией теплоносителя), что позволит сосредоточить в нафталиновой фракции до 90% нафталина, улучшить качество поглотительной и антраценовой фракций; применение усовершенствованных тарелок; снижение расхода острого пара; применение двухкратного испарения смолы (на первой и на второй ступенях нагрева смолы под атмосферным или повышенным давлением).

Новая технология переработки смолы позволит получить пек со стабильной характеристикой, увеличить его выход и повысить качество, повысить качество основных фракций, шпалопропиточного масла и сырья для производства сажи.

Для подогрева смолы до температуры однократного испарения в установках ректификации смолы применяются трубчатые печи двух типов: камерные и печи беспламенного горения.

В трубчатых печах камерного типа (производительность 100000 т безводной смолы в год) змеевик первой ступени нагрева смолы и пароперегреватель устанавливаются в конвекционной части печи поверхностью 207 м2. Вторая ступень нагрева смолы осуществляется в однорядном боковом и потолочном экранах, расположенных в радиантной камере, и имеет поверхность, равную 122 м2. Коэффициент полезного действия печи составляет 0,73–0,75.

Более совершенными являются печи беспламенного горения, в которых теплоотдача в радиантной части печи осуществляется не от факела и от газового слоя, а главным образом от раскаленных стен. При этом количество тепла, передаваемое трубному экрану, в 1,5–2,0 раза выше, чем от горячих продуктов горения. Это позволяет повысить теплонапряженность поверхности нагрева труб, по которым движется смола, а, следовательно, сократить их поверхность.

Печи беспламенного горения отличаются более высоким к.п.д. (0,85), равномерностью нагрева сырья и плавностью регулирования процесса горения.

Для фракционирования каменноугольной смолы получили применение ректификационные колонны с тарелками колпачкового и туннельного типа. В двухколонных трубчатых агрегатах одна колонна служит для отбора двух антраценовых фракций, конструктивно она совмещена с испарителем второй ступени и называется пековой (антраценовой), вторая – фракционная колонна для получения остальных (четырех) фракций. Обе колонны имеют тарелки с кольцевыми переливами флегмы и туннельными колпачками, диаметр колонн 1400–1800 мм.

В агрегате с одной колонной применяется ректификационная колонна диаметром 2,4 м с 59 тарелками, имеющими по 86 звездчатых колпачков.

Испарители имеют диаметр 1800–24000 мм; испаритель первой ступени снабжен четырьмя колпачковыми тарелками, а в испарителе второй ступени шесть тарелок. Для охлаждения фракций применяют погружные холодильники змеевикового типа, выполненные из нержавеющей стали. Для конденсации паров легкой фракции используют конденсаторы коробчатого типа, обеспечивающие лучшее охлаждение конденсата.

1   2   3   4   5   6

Похожие:

Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconМеханизмы отверждения эпоксидных смол и виды отвердителей
Состав и структура исходных и отвержденных эпоксидных смол
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconСтратегии получения смол с низким содержанием стирола
«реактивными разбавителями». Существуют и другие активные разбавители, например, метилметакрилат, но в связи с преобладанием стирола...
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconСправочник работ и профессий рабочих
Ы: "Производство синтетических смол, пластических масс и их переработка", "Производство полимерных строительных материалов и изделий",...
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconКурсовая работа производство Глифталевых Смол в Реакторе
Температура, давление, требуемая интенсивность теплообмена, консистенция обрабатываемых материалов, агрегатное состояние материалов,...
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconСостояние надфн-зависимой монооксигеназной гидроксилирующей ферментной системы печени крыс, отравленных летучими компонентами эпоксидных смол после лекарственного воздействия и. Ю. Высоцкий, доц
Без изучения сведений о судьбе вводимых в организм извне химических соединений невозможны высокоэффективное лечение и профилактика...
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconОбщие научные принципы химического производства
Сырьём для получения серной кислоты служат сера, FeS2 железный колчедан- пирит, сероводород, отходящие газы теплоэлектростанций,...
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconПроизводство серной кислоты контактным способом
Исходным сырьём для производства серной кислоты могут быть сера, сероводород, сульфиды металлов
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconНефть является не только источником энергии. Она служит также сырьем для нефтехимической промышленности, производства пластмасс и даже лекарств
Она служит также сырьем для нефтехимической промышленности, производства пластмасс и даже лекарств. Приблизительно 90% всей добываемой...
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconЛекция Микроэкономика (С) Черкасова Татьяна Павловна, к э. н, 2006г. Лекция 4 «Товар, деньги, цена» Условия возникновения и развития товарного производства
Общественное производство характеризуется множеством признаков, что и позволяет дать множество «историй» его развития. Сегодня в...
Лекция 9 XIII. Производство инден-кумаровых смол >13 Характеристика сырья и реагентов Сырьем для производства инден-кумароновых смол служат некоторые iconРазработка составов связующего на основе комбинаций каучуков и смол для фрикционных накладок сцепления 05. 17. 06 Технология и переработка полимеров и композитов
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ярославский государственный...
Разместите кнопку на своём сайте:
kurs.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kurs.znate.ru 2012
обратиться к администрации
kurs.znate.ru
Главная страница