Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции ХТОВ 1 / Получение ТМК / Губайдуллин / 2.4. Описание тех. схемы пр-ва

.doc
Скачиваний:
40
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
81.92 Кб
Скачать

2.4 Описание технологической схемы производства

Метод получения триметилкарбинола на ионитных катализаторах основан на способности изобутилена в присутствии сульфокатионита вступать в реакцию с водой.

Гидратация изобутилена происходит по следующему уравнению:

СН3

кат

СН3 – С = СН2 + Н2О СН3 С СН3

СН3 ОН

или по этапу:

RSO3

СН3 – С = СН2 + RSО3Н СН3 С СН3

СН3 СН3

RSO3 СН3

СН3 С СН3 + Н2О СН3 С СН3 + RSO3H

СН3 ОН

В процессе гидратации в небольшом количестве образуются побочные продукты: вторбутанол и димер изобутилена .

Процесс гидратации проводится в экстракционно-реакционном прямоточном и противоточном режиме при температуре 700 С и 90-950 С под давлением 1,5 МПа и 1,7 – 1,9 МПа.

-Бутилены, изобутан, бутан с водой практически не реагируют и легко отделяются от ТМК.

-Бутилен – изобутиленовая фракция (-БИФ) со склада Т-3 поступает на отмывку в Кт-1 от металлических и азотистых соединений, чтобы не “отравить” в процессе гидратации катализатор.

Процесс гидратации изобутилена в ТМК производится в двух последовательно работающих системах. Первая система состоит из одного гидрататора, а вторая из двух последовательно расположенных.

Гидратация изобутилен содержащей фракции С4 проводится в прямоточном экстракционно-реакционном режиме (по первой системе) , где экстрагентом является циркулирующий водно-спиртовой раствор ТМК, процесс проводится на макропористом сильнокислотном катионите Амберлист – КУ-23.

По второй системе процесс проводится в противоточном экстракционно-реакционном режиме, где экстрагентом является циркулирующий конденсат, который из углеводородов С4 экстрагирует ТМК, образовавшийся в результате присоединения воды к изобутилену на катализаторе КУ-2ФПП при движении воды против потока углеводородов через каскад реакторов.

Отмывка от азотистых и металлических соединений

-Бутилен изобутиленовая фракция со склада Т-3 насосом через регулятор расхода поз. 1-6 подается в нижнюю часть колонны Кт-1 для отмывки от азотосодержащих и металлических примесей. Отмывка производится оборотной прямой водой три температуре не выше 35 °С и давлении не выше 0,5 МПа (5,0 кгс/см2).Вода подается через регулятор расхода поз. 2-6 подается в верхнюю часть колонны на 33 тарелку.

Подача оборотной воды на отмывку (циркуляция + подпитка) должна выдерживаться не менее 15,0 м3/час. Загрязненный конденсат по уровню раз­дела фаз в колонне Кт-1 через клапан поз. 3-6 выводится в отпарную колонну цеха.

Отмытое сырье из верхней части колонны Кт-1 поступает в Т-1.

Гидратация изобутилен содержащей фракции

После Кт-1 -БИФ насосом Н-2 подается в теплообменник Т-1 для подогрева раствора. Непосредственно в Т-1 подается товарный ТМК от куба Кт-4 насосом Н-10 через регулятор расхода поз. 32-4 и циркулирующий конденсат из емкости Е-3 насосом Н-5 через регулятор расхода поз. 17-1. С 70 0С подаем на первую систему гидратации в верхнюю часть Р-1.

После каждого слоя (3 слоя) катализатора реакционная масса, содержащая в основном ТМК, охлаждается в выносных холодильниках Т-21-3 соответственно до 70 0С оборотной водой и после четвертого слоя выходит снизу гидрататора Р-1.

Реакционная масса после гидрататоров Р-1 поступает на ректификацию(дегазацию) в колонну Кт-2, где при давлении в 0,5 МПа и температуре 120-130 0С происходит отгон растворенных углеводородов из раствора ТМК на.Обогрев происходит паром 0,5 МПа подаваемого по уровню в кубе колонны в кипятильник К-1. Из куба колонны Кт-2,концентрированный раствор ТМК насосом Н-3 через регулирующий клапан поз.11-6 поступает на дегазацию в Кт-4.

С верху колонны Кт-2,отогнанные углеводороды, содержащие в основном -бутилены, изобутилены и бутаны конденсируются в дефлегматоре Т-3, после чего поступает в емкость Е-1, откуда по уровню поз. 15-4 насосом Н-4 частично подается на орошение колонны Кт-2 в качестве флегмы, а избыток с коррекцией по уровню в этом сборнике подается на каскад гидрататоров Р-21,2.

Циркулирующий конденсат из емкости Е-3 насосом Н-6 через регулятор расхода поз. 18-1 подается в верхнюю часть гидрататора Р-22 через теплообменник Т-4, где нагревается за счет тепла кубового продукта колонны Кт-3 до температуры реакции 90 0С.

Вторая система гидратации работает по следующей схеме циркуляции конденсата: Е-3 Н-6 Т-4 Р-22 Р-21 Т-6 Кт-3 Н-8

Т-6 Т-4 Т-5 Ф-1(Ф-2) Е-3.

Процесс гидратации по второй системе проводится в гидрататорах Р-2 на катализаторе КУ-2ФПП при температуре 90-950С и давлении 1,7 – 1,9 МПа.

Циркулирующий конденсат поступает в верхнюю часть гидрататора Р-22 , затем проходит гидрататоры Р-21 выходя из нижней части в виде слабого водного раствора ТМК проходит теплообменник Т-6, где нагревается за счет тепла кубового продукта колонны Кт-3, и поступает на питание этой колонны.

Углеводороды содержащие изобутилен, после гидрататора первой системы из емкости Е-1, насосом Н-4 подаются в нижнюю часть гидрататора Р-21 и, пройдя три слоя катализатора, выходят с верху гидрататора, после чего насосом Н-7 подаются в нижнюю часть Р-22 . Пройдя слой катализатора отработанная -БИФ из верхней части гидрататора Р-22 отводится на переработку.

Концентрирование слабого водного раствора ТМК и его дегазация

Слабый 5 –6% водный раствор ТМК из нижней части гидрататора Р-22 проходит теплообменник Т-6, где нагревается за счет тепла кубового продукта колонны Кт-3, и поступает в эту колонну для концентрирования ТМК.

Обогрев колонны Кт-2 производится паром 0,5 МПа, через кипятильники К-2. Пар в кипятильники подается с коррекцией по температуре на четвертую тарелку.

Циркулирующий конденсат из куба колонны Кт-3 насосом Н-8 по уровню в кубе, через теплообменник Т-6, где отдает часть тепла раствору ТМК, поступающему на питание этой колонны, откачивается через теплообменник Т-4, где нагревает циркулирующий конденсат, поступающий на гидратацию, и проходит холодильник Т-5.После чего отправляется на фильтрование Ф-1(Ф-2).

Отгоняемые с верху колонны Кт-3 пары азеотропа ТМК поступают в дефлегматор Т-7, охлаждаемый оборотной водой, где конденсируются и сливаются в сборник Е-2.

Азеотроп ТМК из сборника Е-2 насосом Н-9 частично подается на орошение колонны Кт-3 в качестве флегмы, а избыток с коррекцией по уровню в этом сборнике подается в колонну Кт-4 на дегазацию от растворенных углеводородов.

Обогрев колонны Кт-4 производится паром давлением 0,5 МПа через кипятильник К-3.

Отгоняемые с верху колонны Кт-3 углеводороды и пары ТМК поступают в дефлегматор Т-8, охлаждаемый водой, где при температуре 75-820 С

пары ТМК конденсируются и стекают в колонну через буфер О-1 в виде флегмы.

Из куба колонны Кт-4 азеотроп ТМК частично отправляем на гидратацию в аппарат Р-1 и для последующей дегидратации.

Очистка циркулирующего конденсата от анионов серной кислоты

Фильтра Ф-1 и Ф-2 предназначены для поддержания заданной величины рН циркулирующего конденсата. Работа фильтров включает в себя сле-

дующие циклы:

- очистка циркулирующего конденсата;

- взрыхление;

- регенерация;

- промывка.

Циркулирующий конденсат из куба колонны Кт-3 насосом Н-8 проходит теплообменники Т-6, Т-4 и поступает в холодильник Т-5 охлаждаемый оборотной водой. В указанном холодильнике циркулирующий конденсат охлаждается до температуры не выше 800С и поступает в фильтры очистки Ф-1 или Ф-2.

Анионитовые фильтры предназначены для очистки циркулирующего конденсата от анионов серной кислоты, образующихся в результате десульфирования формованного катализатора КУ-2ФПП в гидрататорах Р-2.

Очистка от анионов серной кислоты производится на ионообменной смоле марки АН-31 или Амберлайт JRA-96. Циркулирующий конденсат проходит анионитовый фильтры и поступает в сборник Е-3, откуда насосом Н-5 или Н-6 снова подается в гидрататоры Р-1 и Р-21,2[6].

Соседние файлы в папке Губайдуллин