3.2.3 Окисление

Основное оборудование окислительной установки – 2 последовательно соединенных куба-реактора. Схемой предусмотрена работа как обоих кубов, так и с отключением одного из них.

Куб-реактор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат из стали марки К-20 высотой 6 м, диаметром 3 м, объемом 30 м3. Для предотвращения потерь тепла в окружающую среду куб-реактор теплоизолирован.

Кубы-реакторы имеют установленные по центру барботажные устройства, в которые поступает осушенный, предварительно прогретый до температуры 70-100 °С воздух. Устройство обеспечивает равномерное распределение воздуха по всему сечению куба-реактора. Воздух не только частично окисляет пек, повышая температуру его размягчения, но и способствует его перемешиванию в кубе-реакторе, исключая при этом переокисление.

Требуемая температура для интенсивного протекания процесса достигается за счет экзотермической реакции дегидрополиконденсации и предварительного нагрева сырья. Для поднятия температуры (при необходимости) в кубе №2 предусмотрен дополнительный обогрев коксовым газом.

При термоокислительном процессе в кубе-реакторе образуются пековые дистилляты, которые в виде паров поступают по газопроводу в теплообменник, где охлаждаются до температуры 90-100°С. После холодильника сконденсированные пековые дистилляты по трубопроводу поступают в разделитель, откуда самотёком поступают в сборник.

Среднетемпературный пек из испарителя 2 ступени с температурой 350-370 °С через клапан поступает по пекопроводу в нижнюю часть куба-реактора № 1 на высоту 250 мм от днища.

Заполнение куба-реактора № 1 происходит в течении 5 часов, далее пек по переливу поступает во второй куб-реактор. Перелив между кубами-реакторами расположен на уровне 4200 мм от днища куба-реактора (установлен на объеме 25 м3 ). Время нахождения при окислении пека в кубе-реакторе № 2 четыре часа.

Пековый дистиллят в качестве пластификатора возвращается по трубопроводу насосом через ротаметр в нижнюю часть куба-реактора № 1 и 2. Задача возврата пекового дистиллята в процесс окисления – снижение температуры размягчения товарного пека и увеличение нерастворимых в толуоле веществ до значений, требуемых НТД или потребителем на электродный пек марки А, Б.

Излишки пековых дистиллятов через переливную линию перетекают в сборник и используется в производстве товарных масел.

Пек из куба-реактора №2 через гидрозатвор поступает самотеком в промежуточный сборник, откуда насосом откачивается в пекоприёмник № 1 или № 2, в которых охлаждается наружным воздухом.

Пек может отгружаться потребителям как в жидком виде (с помощью железнодорожных цистерн), так и в гранулированном виде.

3.3 Производство нафталина

Основной задачей переработки нафталиновой фракции является выделение из него нафталина, методом охлаждения и кристаллизации.

Кристаллизация нафталина из нафталиновой фракции производится в горизонтально расположенных барабанных механических кристаллизаторах, внутри которых по всей длине расположены лопатки для эффективности перемешивания.

Нафталиновая фракция при температуре 70 градусов насосом закачивается в барабан в количестве 9 м³ и перемешивается.

Наружная поверхность барабана охлаждается технической водой. Охлаждение масла производится до температуры 20-25 °С.

При охлаждении нафталиновой фракции происходит кристаллизация нафталина.

Процесс идет тем интенсивнее, чем больше разность температур между нафталиновой фракцией и охлаждающей водой.

Образовавшийся в кристаллизаторх нафталин разделяется на центрифугах периодического действия.

Масло в процессе фугования стекает через сетку барабана в сборник, а фугованный нафталин из барабана удаляется лопатой в шнек и плавильник, где расплавляется при температуре 100-110 °С.

Расплавленный нафталин подвергается дальнейшей переработке методом ректификации.

Ректификация нафталина производится на установке периодического действия, которая состоит из куба, колонны, дефлегматора, конденсатора-холодильника и сборника технического нафталина.

Ректификация нафталина производится с целью получения технического нафталина по следующей схеме:

- расплавленный нафталин из сборников отделения мойки загружается в кубы № 1, 2 и 3 в количестве не более 30 куб.м.

- после загрузки куба зажигаются газовые горелки и ведется его нагрев.

- до температуры 150 °С отгон ведется непосредственно через конденсатор для отгона воды, до появления кристаллов в конденсате.

- пары с конденсатора переводятся в ректификационную колонну, из которой сконденсированный нафталин в виде флегмы возвращается обратно в куб. Пары по колонне поднимаются вверх, проходят через дефлегматор охлаждаемый кипящей водой в конденсатор-холодильник, конденсируются и охлаждаются, стекая в виде струи через смотровой фонарь в сборник № 3.

- в начальной стадии из куба отгоняется промежуточная фракция до температуры кристаллизации 78,5 °С, которая собирается в сборник № 3. Отбор промежуточной фракции должен быть в пределах 200-350 л/час.

- при достижении температуры кристаллизации 78,5 °С продукт переводится в сборник №1, №2 очищенного нафталина.

- отбор технического нафталина в начальной стадии 450-500 л/час и при достижении температуры кристаллизации выше 78,8 °С доводится до 1000-1200 л/час. В конце перегонки температура кристаллизации снижается, соответственно уменьшается и отбор нафталина.

- при температуре кристаллизации нафталина 78,5 °С отбор очищенного нафталина прекращается, продукт переводится на отбор промежуточной фракции в сборник № 3 до остатка в кубе.

- после отгонки второй промежуточной фракции вода на охлаждение дефлегматора не подается, перегонка ведется без подачи воды в дефлегматор.

- при прекращении струи продукта в смотровом фонаре, флегма из колонны переводится на конденсатор-холодильник, линии в куб пропариваются и перекрываются.

- после охлаждения до температуры 200°С кубовые остатки выкачиваются в смоляные хр.№3 для последующего использования их при приготовлении других продуктов.