3.1 Описание технологического процесса

Разделение изопентан-изоамиленовой фракции осуществляется методом экстрактивной ректификации: в верхнюю часть колонны вводится растворитель, снижающий парциальное давление высококипящей фракции (в данном случае изоамиленовой). Растворитель должен подаваться в строгом соотношении с расходом исходной смеси, так как в противном случае происходит или неоправданное увеличение нагрузки колонны, или же некачественное разделение компонентов смеси.

Для разделения изопентан-изоамилеловой фракции в качестве растворителя используется безводный диметилформамид (ДМФА).

Технологический процесс включает следующие стадии:

• экстрактивная ректификация и десорбция;

• регенерация диметилформамида;

• отпарка углеводородов от воды.

Изопентан-изоамилеловая фракция разделяется методом экстрактивной ректификации на колонне 2, имеющей 146 тарелок. Выполнение колонны с большим числом тарелок затруднительно по конструкции, поэтому она разделена на две колонны (2/1 и 2/2), работающие как одна: пары с верха колонны 2/2 поступают в нижнюю часть колонны 2/1, с помощью насоса перекачивается в верхнюю часть колонны 2/2. Колонна 2/2 снабжена выносным кипятильником; колонна 2/1 снабжена дефлегматором.

В общем виде процесс разделения изопентан-изоамиленовой фракции методом экстрактивной ректификации можно описать следующим образом:

сырье (изопентан-изоамиленовая фракция) из сырьевого цеха через ряд теплообменных аппаратов поступает в нижнюю часть колонны 2/1. В верхнюю часть колонны 2/1 подается ДМФА. С верха колонны 2/1 отбирается изопентановая фракция, которая, пройдя ряд теплообменников, собирается в емкости и насосом в виде флегмы возвращается в колонну 2/1, а балансовый избыток откачивается на склад.

Насыщенный изоамиленами и изопреном растворитель из куба колонны 2/2 подается в десорбционную колонну 14, которая предназначена для выделения изоамилен-изопреновой фракции из растворителя. Изоамилен-изопреновая фракция (катализат первой стадии), отбираемая с верха колонны 14, пройдя ряд теплообменников, собирается в емкости и насосом в виде флегмы возвращается в колонну 14, а балансовый избыток направляется на склад. Десорбированный ДМФА возвращается в процесс.

3.2 Описание технологической схемы

Изопентан-изоамиленовая фракция со склада И-9 поступает в межтрубное пространство испарителя 1, обогреваемого горячим десорбированным растворителем (безводный ДМФА), и в паровой фазе подается в нижнюю часть (на 12 или 18 тарелку) колонны 2/1.

Колонна экстрактивной дистилляции имеет 146 клапанных и колпачковых тарелок и разделена на две части 2/1 и 2/2 с числом тарелок соответственно 75 и 71.

В верхнюю часть колонны 2/1 (на 48, 64 или 70 тарелки в зависимости от состава) подается ДМФА из емкости 4 насосом 5 через трубное пространство холодильника 6, где охлаждается промышленной водой до температуры не выше 70˚С.

Пары изопентановой фракции с верха колонны 2/1 конденсируются в межтрубном пространстве дефлегматора 7, охлаждаемого промышленной водой. Сконденсированная изопентановая фракция собирается в емкости 8, откуда насосом 9 подается в колонну 2/1 в виде флегмы, а балансовый избыток откачивается на склад. Несконденсированные углеводороды из дефлегматора 7 направляются на компримирование для выделения углеводородов С₅.

Жидкость из куба колонны 2/1 насосом 10 подается на верх колонны 2/2. Пары из верха колонны 2/2 по шлемовой трубе поступают в нижнюю часть колонны 2/1. Колонна 2/2 снабжена выносным кипятильником 11, в межтрубное пространство которого подается пар давлением 1,2 МПа.

Насыщенный изоамиленами растворитель из куба колонны 2/2 насосом 12 через межтрубное пространство рекуператора тепла 13 подается на 13 тарелку десорбционной колонны 14, предназначенной для выделения изоамилен-изопреновой фракции из насыщенного ДМФА. Колонна 14 имеет 75 тарелок. Подвод тепла осуществляется через межтрубное пространство выносного кипятильника 15, обогреваемого паром (давление пара 1,2 МПа).

Пары изоамилен-изопреновой фракции с верха колонны 14 конденсируются в межтрубном пространстве дефлегматора 16, охлаждаемого промышленной водой. Конденсат стекает в емкость 17, откуда часть изоамилен-изопреновой фракции подается на верх колонны 14, а также в качестве рецикла в испаритель 1 и в паровой фазе поступает в среднюю часть колонны экстрактивной ректификации 2/1. Балансовый избыток изоамилен-изопреновой фракции из емкости 17 откачивается на склад.

Несконденсированные углеводороды после дефлегматора 16 отдуваются через конденсатор 18 на факел низкого давления.

Десорбированный растворитель из куба колонны 14, пройдя фильтр 19 и трубное пространство рекуператора-холодильника 13 насосом 20 направляется через трубное пространство испарителя 1, аппарат воздушного захолаживания 21, межтрубное пространство холодильника 22, охлаждаемого промоборотной водой, в емкость 4. Из емкости 4 охлажденный ДМФА подается вновь на экстрактивную ректификацию в колонну 2/1. В емкость 4 подается для подпитки свежий растворитель.

Б2. 4 Дегидрирование изоамиленов в изопрен