Установка для сернокислотной очистки фракций сырого бензола от тиофена

Установка для сернокислотной очистки фракций сырого бензола от тиофена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается производства ароматических углеводородов ,в частности, конструкций установок для очистки фракций сырого бензола от тиофена, и может быть использовано в коксохимии. Установка включает последовательно соединенные трубопроводами центробежный насос - смеситель и ряд аппаратов перемешивания и контактирования. К смесителю подсоединены трубопроводы для подачи очищаемой фракции и серной кислоты. Аппараты перемешивания и контактирования, к которым присоединен трубопровод для подачи присадки непредельных соединений, выполнены в виде ряда центробежных насосов (3-6 насосов), причем выдача последнего насоса соединена с всосом насоса -смесителя или последующего по ходу насоса циркуляционным трубопроводом. При этом насос-смеситель, последующий по ходу, и/или последний насос снабжены электроприводом. Эта установка обеспечивает повышение на 5% от перерабатываемого бензола выхода целевых продуктов при снижении в 3,56 раза отходов и образовании подвижной кислой смолки, что облегчает ее утилизацию. Кроме того, за счет меньшей (в 3,67 раза) кислотности отмытой бензол-толуол-ксилол-сольвентной фракции снижается расход нейтрализационного агента - соды, а за счет снижения содержания органических веществ в 3,6 раза улучшается качество регенерированной H<SB POS="POST">2</SB>SO<SB POS="POST">4</SB>. 1 з.п. ф-лы 4 табл., 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЦЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5о 4 С 07 С 7 17 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕКИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н АSTOPCNOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ° (21) 4061389/23-04 (22) 24.03. 86 (46) 15.07.89. Бюл . К 26 (75) И.Э.Гинзбург, А.И.Пудан, В.С.Передерий, К.П.Боецкая и А.Г.Лекарь (53) 665,664.23(088.8) (56) Коляндр Л.Я. Получение чистого бензола для синтеза. М.: Металлургия, 1966, 26-28, Коляндр Л,Я, Новые способы переработки сырого бепзола, М : Металлу1>гия, 1976, с,110-111. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СЕРНОКИСЛОТНОЙ

ОЧИСТКИ ФРАКЦИЙ СЫРОГО БЕНЭОЛА ОТ

ТИОФЕНА (57) Изобретение касается производства ароматических углеводородов, в частности конструкций установок для очистки фракции сырого бензола от тиофена, и может быть использовано в коксохимии. Установка включает последовательно соединенные трубопроводами центробежный насос-смеситель и ряд аппаратов перемешивания и контактирования, К смесителю подсоединены трубопроводы для подачи очищаеИзобретение относится к конструкции установок для сернокислотной очистки фракций сырого бензола от тиофена производства чистых бенэольных углеводородов при переработке сырого бензола и мсжет быть использовано в коксохимической промышленности.

Цель изобреrения — повышение эффективнс>сти очистки путем увеличения выхода очищенных фракций сырого бен„.SU„„) 493635 А 1

2 мой фракции и серной кислоты. Аппараты перемешивания и контактирования, к которым присоединен трубопровод для подачи присадки непредельных соединений, выполнены в виде ряда центробежных насосов (3-6 насосов), причем выдача последнего насоса соединена с всасом насоса-смесителя или последующего по ходу насоса циркуляционным трубопроводом. При этом насос-смеситель, последующий по ходу, и/или последний насос снабжены электроприводом, Эта установка обеспечивает повышение на 5Х от перерабатываемого бензола выхода целевых продуктов при снижении в 3,56 раза отходов и образовании подвижной кислой смолки, что облегчает ее утилизацию, Кроме того, за счет меньшей (в 3,67 раза) кислотности отмытой бензол толуол — ксилол-сольвентной фракции снижается расход нейтрализационного агента — соды, а эа счет снижения содержания органических веществ в 3,6 раза улучшается качество регенерированной Н S0, 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 ил, эола, снижения выхода отходов производства и кислотности мытых фракций сырого бензола, улучшения качества кубовых остатков ректификации, На фиг.1 изображена схема огытнопромышленной установки, состоящей из четырех последовательно соедпненных центробежных насосов

Установка содержит центробежный насос-смеситель 1 (ХНЭ-45/31) промз3 14936 водительностью 45 м з/ч, напором 31 м, оборудованный мотором (не показан) мощностью 12 кВт/ч, трубопровод 2 подачи исходной фракции сырого бен5 зола, содержащий расходомер 3, трубопровод 4 подачи серной кислоты,трубопровод 5 подачи частично отмытой фракции, последовательно соединенные центробежные циркуляционные насосы

6 — 8 (АХ-125-100-400СД) производительностью 160 м /ч, напором 49 м

10 (насосы 6 и 7 не оборудованы электродвигателями, насос 8 оборудован электродвигателеи мощностью 30 кВт/ч с числом оборотов 1450 об/мин), насосдозатор 9 подачи присадки непредельных соединений, трубопровод 10 подачи непредельных соединений, трубопровод 11 выдачи последнего по ходу цир- 20 куляционного насоса, имеющий задвижку 12, трубопровод 13 отвода мытой фракции бензола на установку регенерации серной кислоты, задвижку 14, расходомер 15 и циркуляционный трубо- 2

25 провод 16.

Установка по фиг.l работает следующим образом.

В центробежный насос-смеситель 1 30 по трубопроводу 2 через расходомер

3 поступает подлежащая очистке фракция сырого бензола (бензол — толуол— ксилол — сольвентная фракция БТКС), Одновременно в насос-смеситель 1 по трубопроводу 4 поступает серная кислота. Частично отмытая от тиофена фракция БТКС в смеси с серной кислотой из насоса-смесителя 1 по трубопроводу 5 поступает в последователь- 40 но соединенные циркуляционные насосы 6 — 8. В указанные насосы от насоса-дозатора 9 по трубопроводу 10 подают добавку присадки непредельных соединений — пипериленовую фракцию. 45

Насосом 8 мытая фракция БТКС через трубопровод 11, задвижку 12 частично сбрасывается по трубопроводу 13 на установку для регенерации серной кислоты и частично через задвижку 14,расходомер 15, циркуляционный трубопровод 16 в трубопровод 5 подачи частично отмытой фракции. Таким образом происходит многократная циркуляция счищаемой фракции в смеси с серной 55 кислотой и добавками присадки пипериленовой фракции. Высокая производительность насосов 6 — 8 позволяет при многократной циркуляции достигде 6с время контакта фракции сырого бензола с кислотой в первом насосе-смесителе, с; число циркуляционньж насосов шт, гать высоких качественных показателей очистки.

На фиг.2 изображена принципиальная технологическая схема установки сернокислотной очистки сырого бензола, содержащей шесть последовательно соединенных центробежных насосов, имеющих производительность

60 м /ч.

По сравнению с описанной схемой установки (фиг.l), данная установка дополнительно содержит циркуляционные насосы 17 и 18 и расходомер 19, установленный на трубопроводе 13 отвода мытой фракции бензола.

Трубопровод 10 подачи присадки непредельных соединений подключен к циркуляционным насосам 6 и 7. Насосдозатор подачи присадки непредельных соединений на схеме не изображен.

Установка работает аналогично установке, изображенной на фиг,l за исключением того, что частично отмытая от тиофена фракция сырого бензола, например беызол — толуол — ксилольная фракция в смеси с серной кислотой из насоса-смесителя 2 по трубопроводу 5 поступает в пять последовательно соединенных циркуляционных насосов 6 — 8, 17 и 18. В насосы

6 и 7 по трубопроводу 10 подают добавку непредельных соединений. Из трубопровода 11 выдачи последнего циркуляционного насоса 18 через задвижку 12 и расходомер 19 мытая фракция по трубопроводу 13 частично отводится на установку регенерации серной кислоты. Остальная часть через задвижку 14 и расходомер 15 по циркуляционному трубопроводу 16 возвращается в трубопровод 5 подачи частично мытой фракции.

Если принять, что рабочий объем каждого установленного центробежного насоса обеспечивает время контакта в нем реагирующей сиеси 6 с, то общее время контакта фракции с серной кислотой во всей установке по фиг.2, составляет

60 6+5 6 " -- = 231 с =3 мин 51 с комт 8

1493

В опытно-промьппленных установках по схемам на фиг.1 и 3 поступление,. реагирующей смеси, состоящей из фракции БТКС, серной кислоты и присадки

55 пипериленоной фракции, в необорудованные электродвигателями циркуляционные насосы 6 и 7 в схеме на фиг.1 и

7, 8, 17 и 18 н схеме на фиг.3 проoт ноше Hие .:рoèзводительнo сти циркуляционных насосов к производительности установки, соответстнует кратности оборачиваемости очищаемой фракции в установке.

На фиг.3 изображена схема опытнопромышленной установки, состоящей иэ

10 семи по следовательно со едине нных центробежных насосов.

В отличие от схемы по фиг.l устанонка дополнительно содержит еще три циркуляционных насоса 17, 18 и 20.

Трубопровод 10 подачи присадки пипериленовой фракции подведен к насосам

6, 8 и 18 или 6 и 17 (данный вариант подачи присадки не показан) . Выдача последнего по ходу циркуляционного насоса 20 соединена циркуляционным трубопроводом 16 с трубопроводом 5. Центробежный насос 1 (ХНЗ 45/31) имеет производительность 45 м /ч, чапор л

31 м. Он оборудован электродвигателем мощностью 12 кВт/ч с числом оборотов 1500 об/мин. Насосы 6-8,17, 18 и 20 (KH3 65/25) имеют производительность 60 м /ч, напор 25 м.

Насосы 6 и 20 оборудованы электродвигателями мощностью 30 кВт/ч с числом оборотов 1400 об/мин. Насосы 8, 17, 18 и 20 не оборудованы электродвигателями .

Установка согласно схеме по фиг.3 работает аналогично устанонке,изображенной на фиг.l, за исключением того, что частично отмытая от тиофена фракция БТКС дополнительно очищается в шести последовательно соединенных циркуляционных насосах 6 — 8, 17, 18 и

20. Присадку пипериленовой фракции подают по трубопроводу 10 в насосы 6, 8 и 18. Можно подавать присадку и в две ступени: в насосы 6 и 17. Производительность насосов 6 — 8, 17 и

18 превьппает производительность установки 3-5 раэ, что дает возможность соответственно регулировать время конITaKTa очищаемой фракции с реагентами.

635 6 исходит в нагнетание указанных пасов сон .

Перемешиванне реагирующей смеси и этих насосах происходит за счет гидравлической энергии потока, прокачиваемого через циркуляционные насосы.

Конструкция лопаток рабочих колес насосов позволяет вращать указанные рабочие колеса при движении потока от нагнетания к всасу насоса °

В табл.! и 2 представлены результаты испытаний установки для сернокислотной очистки фракции БТКС, содержащей четыре последовательно соединенных центробежных насоса (по фиг.l).

В табл.3 и 4 представлены результаты испытаний стационарной установки для сернокислотной очистки фракции БТГС, содержащей семь последовательно соединенных центробежных насосов, при двухступенчатой схеме подачи присадки пипериленовой фракции и трехСтупенчатой схеме подачи присадки в соответствии с фиг.3).

Как следует из сопоставления результатов обследования, предлагаемая установка обеспечивает выход чистых продуктов примерно на 5Ж больше.

Кроме того выход отходов производства, загрязняющих окружающую среду, снижается н 3,56 раза. Кислая смолка при этом получается подвижной, что облегчает ее утилизацию. Снижается также кислотность мытой фракции

БТКС в 3,67 раза, что соответственно уменьшает расход каустической соды для нейтрализации данной фракции.

Наблюдается улучшение качества регенерированной серной кислоты благодаря снижению содержания органических соединений в 3,6 раза, а также улучшение качества кубовых остатков ректификации вследствие повышения их подвижности и уменьшение объема эмульсий при нейтрализации фракции.

При этом установка, содержащая четыре центробежных насоса, обеспечивает равноценные качественные показатели продукта в сравнении с установкой, .содержащей семь центробежных насосов sa счет достижения необходимого времени контакта фракции

БТКС с серной кислотой и пипериленом при многократной циркуляции в наиболее благоприятном турбулентном режиме.

1493635

2. Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что насос-смеситель, последующий по ходу, и/или последний насос снабжены электроприводами.

Тайница!

Характеристики

BTKC поступаю цей на мойку н.к., 713 с

Отпарка иейтраливоаанной

BTKC

Кислее сиолка

Кислот ность иытой

БТКС г /дн

Характеристика регенерированной кислоты р1о1ечание

Виеннн

Выход, 1 нениий вид

Куаоеые остаг ки и потери, 1

Выход продуктова

Концент- Органичесрацна, нецества, 1 1 (цает) Уд,вес

1Э

11 12

8 9

4 $ 6

2 Э

1Э2 1,301 38,7 0 ° 12 (свет1ъй с коричнев!а! оттенкон)

136 1,28$ 36,6 0,38 0,92 (То ze) 8,4

Прн нейтраливацнн

101 нъв1 растворен

МНОЕ виульснн не

Ойраеуетса

Чернее 91,2 подана наа масса

Таино-кориннеааа насса

1,43

l-3 82,$

1,36 То на 91,7 8,2

То ае

4-$ 82,0

Таблица

Опыт Расход

Количество

Присадка

Время

КОИ

Мытая БТКС

ТКС

Ъ! ерной

H CII O

ы 924Z

Г/Т

Схема подачи присадки пипери- Расход пеновой фракции к БТКС, Х ступеней по-.

Окр ас- Бромное ка Чн СЛО

Содерж ание тио фенаУ мас.Х такта мИН дачи присадки

I 2 3

6 7 8 9 l0

1 15 0 49,6 3,0

2 15,0 49,6 3 0

3 15 0 49,6 3,0

4 15,0 49,6 3,0

5 15,0 49,0 3,0

I ступень — всас насоса 6

2 ступень — всас насоса 7

3 ступень — всас насоса 8

То же

2,95

2,8

0,08

0,08

0,08

0,07

0,07

0,07

0>06

0 05

0,04

0 05

0,030

0,030

0,026

0,026

2,95

2,8

Н

Содержание тиофена в исходной фракции в опытах 1-3: 1,52 мас.Х, в опытах 4 и 5: 1,61 мас.Х

При подключении циркуляционного трубопровода от последнего насоса к всасу насоса-смесителя заметных изменений количественных и качест5 венных показателей по сравнению с приведенными не наблюдалось.

Фо р мул а и s о б р в т е ни я

1О

1. Установка для сернокислотной, очистки фракций сырого бенэола от тиофена, включающая последовательно соединенные между собой трубопроводами центробежный насос-смеситель с при- 5 .соединенными-к нему трубопроводами подачи очищаемой фракции и серной кис,лоты и ряд аппаратов перемешивания и контактирования, трубопровод подачи присадки непредельных соединений, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, аппараты перемешивания и контактирования выполнены в виде ряда центробежных насосов, состоящего из 3-6 насосов, причем выдача последнего насоса соединен с всасом насоса-смесителя или последующего по ходу насоса цир" (уляционным трубопроводом.

1493635

1 х х Ic а э о к v

1 о 4

1 0 э I

1 х ц и а э

О dt

1d о о е

Щ

v о

Э

at о о

cd

Э к

I о=

»-с I

I 1

Р

»- è х м

Э»-

СР

С Ъ

° Ф

»

СО ЮОЪ

° В

СО ОЛ л

0Ъ

СО л

СЧ ЮОЪ

В»»

O N

Ch Ch Ol

I й» о»ч

Э

1

I с0

Л1

e m

С х о

Э I» х а dl

Э Э

Р l= х

Ф к

1 о=

Э к

1 1 о=

I l

00

» с"Ъ

СЧ с!Ю

СЧ СЧ

° » В

°,О и

Ь4

»-С

>х о

О 0

» д о (O л

Ю О с Ъ М

СО ОЪ ОЪ

ЮЮЮ

1 dt

» х а о

cV Id л

-о л юхm

Ф к г

I о=

». 1

Э к

zzo л о»

0l Х э х

Х ЭСЧ х»» !

» аою о а х а

Э х

Э

Э а

»» ооэ

Э Ill 0»

Ql х m

4 Ф» а х э о ы а

Г -

1 I

1 1 .

Ф 1

m o о»с

СЧ

1

1 !

1 л со

ССЪ л

»

Ю Ю

0О

ЮЮ

Р3

О т

Ь»

Ю 0Ъ СЧ .т 0Ъ

Ю

ССЪ

С Ъ

СЧ

СЧ

0Ъ

Ф с О

»

ССЪ СО О

М М СЪ

»"

v v х х а х

Э

»- х м о э х

Р, а! ad

С0

СЧ

С \

Ю л

СЧ со л Ю

o e -т

М М Ф

СЧ л

СЧ

Ю ° O

М СЧ о

° v

С» al

>ъ z

Я х х

» >, х о»» х

v o аo z

Q t

td

I4

m u

n,ы х

6»»-4 Э и

I ВС

1 л

1 1 1

С Ъ

I 1 - 1

СО

1

1 х о

° o ссЪ

СЧ

Ю

1 I 1

СЧ

I 0O 1

»

СЧ

СО!

СО !

I ! E» Р, о эхэ

Е Ф 1»

Ео осч

1 1 х к

Э

Х 0»СЧ

О Р, М»»

IVIVI I0 х цюя це д

at z z dI ф

ХИОСЪХ»0 э»ооах > а»Р 0» ое»»

». 1» О О 0 к э - o

Х at ф а

М В и о о с»ъ

С Ъ сЧ СО

° ° в

ФСЧМ

Л СО tn СЧ

Лл Осо

00 00 CO 00

% СЧ

10 СО

» ° » л

4 0Ъ

СО О Л

В В» В

СЧ СЧ М с Ъ

1 а

et 3

Хи gto

Р, »- dt

»а»Ре gy

° Ю х

0» К о а

1 5 Ц о о и а 0» о о о о

Я ю ка о

m x х и э

l а э о

Р, Х

Я »» х х о

Й х о !

I х м

1 СО х

hd х а о

Э а at

1 Ф»»! х

Фа о х

Р, m o д(K э х

r o

I Х

I Ц g 0» й» 3 о о э о

2 сб С0 х х х

at 3

0»Х хоо

e o.а

v !

1 ФОЪ 2 а Ф о! !»

I tU л

vхэ

СР О » а

l

1493Ü35

1 CC

4 О

О

0с

1х 1

46 о о о и х

46

f о

46

04 х

l0 о х

cd

» о х о 4 aI сО 4

46ОО фс Х

I о

1 1

1 Х 1 х 1

Э 1 о 1 о 1

О 4Ъ ооо ооо с4 О О

ooo ооо л о о

1 cd

cd

f 0l

О О х

4Ч

al

ВЧ .

О

al

О О Х

Э Э и х 1О ЧЪ оо

ОО 1

6 о о

С 4

44Ъ а

1 сп

cD

С Ъ

cD

I 1 1 лло ооооо н

1 сС I

Я 1 Х

1 al 1 а l о 1

1 1 х о

1 40 вхх с6 46 cd л l oO о о о ооо

1 I Ю

4 Х

Лс О хо а. о хв

Й х

CO СЮ оо

OO 1

CO

cD о

cd A, 4

cd U ох

1 6!

1 I о х х

cd 1 2 !

» I И х о о !

С Х I

1 Х

X 1

В I al

О 1 f» са сu

СО I 1 CO сЧ 1 1 I cv

ЧЪ 1 1

СЧ 1 О 1 сЧ !

О 1 1 сЧ l 1 о! 1 сЪ

О Х 4. ав О 46

46 I

ХС6Х а 4» !0

О О х х

ЧЪ о .(х о х

Х l ХО

6 а5й а C VCCI сп

ССЪ сч

О1 а

СЧ

1 сч

Ch

СЧ

Ch

СЧ

cn aOСО

4Ъ CO ««

1 х а

Э

И х

1

46 а

О U ооо

Э al al ххх

cd cd 61

ООО ооо

О U U с6 c6 al ххх

6 О, х о

О 4.

c5 cd

uvv

Щ cd cd

О О О

40 04 l0

vvv

46 al cd

uu v

0l l0 40 ся ф 5 в о в ф о g и

3 ф

° 06 а в

А4 х

Э

И

>, f

О ооо

40 40 40

1 1

Я Р Я ххх

Э Э dl и х о о о

l0 l0 l0

I I с0 Р ф

Ф dl Ф и х х

0с

vuv

Р х

Ф х с

О

vuv

СЧ с»1

1 с»Ъ !

4»Ъ !

1 1 ! СсЪ

1 1

СсЪ I I

1 1 сЧ 1

1 1

СЧ I

0l

Х4. Х ! О о во

М Х са О

С»4 СЧ СЧ сО о

1 I

О4 - О1

1 1 !

1О

° 1 I оъ =

0 I 1

° О

1 1

ОЪ0 0

Ф 1 1

СЧ

1 1 сч =

Ъ 1

СЧ

I 1

СЧ0Ъ 1 л сЧ а

О= сЧ

-Э 1 44Ъ о о

1 а 5

a! в Х

О1 ОХ

5 1

I4 4.1= . 4 а4

1 1-4 Е

1 444 с 4

Ф - 406-44»С 4

1» ОЪ ld!

6 а о х

Х О

al al !

d X а

В - 014.4

ССО cto

О аО

u-uo

I dc 0

1

О ! 1

ССЪ

1 I о а

СЪ 0

О а! 1

44Ъ= =

1 I

1 1

СЪ =

I 1

I о

1 I

1 I

О а

CV о а сп 0

С4 сп

СЧ

ЧЪ

I сп! « «I х

Р х а хх х х

al в а сс в о зх о

Z O в х х в

cn»4 òññúcn»f лс сп Фcn ооооооооооо ооооооооооо

1 1 I 1 I 1 1 1 1 1 I 1 1 1

О О О СО С Л О Со СЕ л л

-ooo oooo а ооооооооооо

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ! 1

l I I I I 1 1 1 1 1 1 1 1

Cl х

cd

6 х

6С

О

46

О

44Ъ О

44\ х (6

3 х у

40 и с6

С4

С Ъ о

Ю

СЧ

C) о

СГ\ х

cd

1 ч 5635

Фиг. 2

Со с тав ит ель Г. Гуля ев а

Редактор А.Огар Техред Л.Олийнык Корректор Т.Колб

4

Заказ 5944 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101