Производство дивинила из этилового спирта по Лебедеву
Дивинил (бутадиен—1,3) СН2 = СН — СН = СН2 — бесцветный газ сладковатого запаха, температура кипения—4,41°, температура плавления— 108,9°. Удельный вес газа по воздуху 1,877. Для дивинила, углеводорода с сопряженными двойными связями, особенно характерна способность к полимеризации с образованием высокомолекулярных углеводородов, близких по свойствам к каучуку. Из общего количества мономеров, расходуемых в настоящее время для синтеза каучука, на долю дивинила приходится около 85%. Образование дивинила из этилового спирта по способу С. В. Лебедева протекает в присутствии катализатора, обладающего смешанными функциями дегидрирования, дегидратации и конденсации, и соответствует общему уравнению:
2С2Н5ОН → С4Н6 + Н2 + 2Н20
По описываемой схеме производство дивинила состоит из следующих основных стадий: 1) подготовка шихты и контактирование, 2) конденсация, 3) абсорбция, 4) десорбция, 5) экстракция, 6) ректификация. Свежий и возвратный этиловый спирт смешиваются в определенном отношении в емкости для спирта 13.Из нее полученная шихта, содержащая некоторое количество ацетальдегида, подается центробежным насосом в напорный бак 1, из которого самотеком, через теплообменник 2и спиртоуловитель 3стекает в кипятильник 12.Образовавшиеся в нем пары спирта, отделившись от жидкости, поступают в перегреватель 4 и нагреваются в нем до температуры около 100°С. Дальнейший перегрев паров до температуры контактирования осуществляется в центральном перегревателе 14и вертикальном перегревателе 15.Перегретые пары поступают в реторты контактной печи, обогреваемой форсунками, в которых сгорает мазут или газ, отходящий из скрубберов. Дымовые газы, образующиеся при сгорании топлива после обогрева реторт, используются для подогрева идущих на контактирование паров в вертикальном и центральном перегревателях 15, 14. В ретортах контактной печи, заполненных катализатором Лебедева, протекают основные реакции образования дивинила. Сложный процесс превращения этилового спирта в дивинил может быть выражен уравнениями:
1) СНз-СН2ОН — СНз-СНО+2Н 2) 2СН3-СНО — СНз-СНОН-СН2—СНО-- СНа—СН=СН-СНО+Н20 3) СНз—СН=СН—СНО+2Н — СН3-СН=СН-СН2ОН 4) СНа-СН=СН-СН2ОН — Н20+СН2=СН-СН=СН2
Реакционные газы по выходе из контактной печи проходят пылеуловитель 17,в котором задерживается уносимый газом катализатор, и направляются в систему конденсации. В водяных конденсаторах 5конденсируется в основном этиловый спирт. Затем он проходит через фазоразделители 10и собирается в сборниках 18.Центробежным насосом содержимое из этих сборников перекачивается на эпюрацию для отделения легколетучих, после чего поступает на ректификацию для выделения спирта-регенерата. На схеме этот процесс не показан. Затем конденсация осуществляется в конденсаторе 6,охлаждаемом рассолом до —5°С. Конденсат, состоящий, главным образом, из эфиров и альдегидов, из этого конденсатора через фазоразделитель 10 стекает в сборник 18и перекачивается на установку для выделения этилового спирта, после чего этиловый спирт возвращается в емкость 13. Несконденсировавшаяся в конденсаторе 6парогазовая фаза поступает в фазоразделитель 7.Отделившаяся в нем жидкость стекает в сборник 18.Парогазовая фаза турбокомпрессором подается в холодильник 8и проходит затем последовательно через три скруббера 9.В холодильнике 8конденсируется часть дивинила. Конденсат стекает в сборник 19.Скрубберы 9орошаются этиловым спиртом, который закачивается из приемника 21,через холодильник 11подается на последний по ходу газа скруббер и движется затем противотоком навстречу газу. Насыщенный дивинилом этиловый спирт, вытекающий из первого по ходу газа скруббера 9,собирается в сборнике 19и перекачивается через теплообменник 14в десорбер 15(см. схему № 3). Необходимая для десорбции дивинила температура поддерживается в десорбере 15 паром, поступающим в кипятильник 16. Этиловый спирт, вытекающий из кубовой части десорбера 15, проходит теплообменник 14, холодильник 13 и центробежным насосом перекачивается в приемник регенерированного абсорбента 21 (схема № 2). Выходящие из верхней части десорбера пары легкокипящих веществ конденсируются в дефлегматоре 1. Часть конденсата из него возвращается в десорбер в виде флегмы. В копденсаторе 2, охлаждаемом рассолом, конденсируются пары, несконденспровавшиеся в дефлегматоре 1. Образовавшийся конденсат стекает в сборник 10. Несконденспровавшиеся газы сдуваются в абсорбционную установку. Дивинил-сырец поступает в напорный бак 3, из которого самотеком сливается в смесительный бачок 11, где смешивается с водой. Вода, необходимая для экстрагирования примесей из дивинила, поступает из мерника 5 и движется противотоком дивинилу, образуя с ним эмульсию в смесительных бачках 11. Расслоение эмульсии происходит в отстойниках 4. Дивинил, имеющий меньший удельный вес (около 0,62), выходит сверху, вода вытекает снизу отстойников. Отмытый дивинил собирается в приемнике 18. Центробежным насосом из этого приемника дивинил перекачивается в напорный мерник 6, из которого поступает па ректификацию, с целью отделения от высококипящих углеводородов (остатка). Ректификация осуществляется в колонне 7.
Схема № 2. Технологическая схема производства дивинила из этилового спирта по Лебедеву
Обозначения на схеме № 2: 1— напорный бак 2—теплообменник, 3— спиртоуловитель, 4 —перегреватель, 5 - водяной конденсатор, 6 — рассольный конденсатор, 7 — фазоразделитель, 8 —холодильник газа, 9 — скруббер, 10 — фазоразделитель, 11—холодильник д/поглотителя, 12 — кипятильник, 13 — емкость для спирта, 14— центральный перегреватель, 15 — вертикальный перегреватель, 16—контактная печь, 17 — пылеуловитель, 18— приемник конденсата, 19 — сборник д/насыщен. поглотителя, 20 - промежуточные сборники, 21 —приемник д/регенерирован. абсорбента.
Кубовые остатки собираются в приемниках 19 и выводятся на полимеризацию, после чего выпускаются как побочный продукт производства под названием полпдиенов. Пары дивинила с примесью псевдобутилена конденсируются в дефлегматоре 8 и в рассольном конденсаторе 9. Небольшая часть паров дивинила вместе с легколетучими сдувается на абсорбцию. Дивинил-ректификат собирается в приемнике 12.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (404)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |