- •Краткое описание технологического процесса цеха ск и нак
- •1. Компрессорное отделение
- •2. Отделение синтеза
- •Температура
- •Давление
- •Мольное соотношение аммиак/пропилен
- •Мольное соотношение воздух/пропилен
- •Время контакта
- •Объемная доля кислорода в реакционном газе
- •Катализатор
- •1. Для охлаждения реакционных газов с (232-240)°с до (75-95)°с.
- •2. Для нейтрализации серной кислотой непрореагировавшего аммиака, предотвращения полимеризации и вспенивания в абсорбере.
- •3. Для вывода из системы тяжелых полимеров и катализатора, унесенного из реактора потоком реакционных газов.
Мольное соотношение воздух/пропилен
Мольное соотношение воздух/пропилен составляет при использовании катализатора С-41 (С-411) - 9,0-10,5/1 и является одним из показателей свойств катализатора.
В этих условиях реакции проходят в восстановительной атмосфере и объемная доля кис-лорода в отходящих газах равна для катализатора С-41 (С-411) - (1,0-4,5) %.
Если реактор работает при низком мольном соотношении воздух/пропилен, т.е. для ката-лизатора С-41 (С-411) - ниже 9,0, то катализатор дезактивируется.
Повышение мольного соотношения воздух/пропилен увеличивает конверсию пропилена, но снижает выход акрилонитрила.
Время контакта
Время контакта является одной из главных переменных, влияющих на конверсию пропи-лена в НАК. Оно зависит от линейной скорости и количества катализатора.
Если время контакта слишком мало, то общая конверсия пропилена и конверсия пропилена в НАК будут меньше.
Если время контакта слишком большое, то конверсия в НАК будет уменьшаться.
Объемная доля кислорода в реакционном газе
Объемная доля кислорода в реакционном газе должна поддерживаться - (1,0-4,5) %.
Недостаток кислорода в реакторе вызывает восстановление катализатора, в результате которого он дезактивируется.
Избыток кислорода не влияет на конверсию пропилена, но его избыток приводит к воспламенению органических веществ.
Катализатор
Очень важно для установления хороших условий проведения реакции поддержание в реакторе постоянного количества катализатора определенного фракционного состава.
При наличии большого количества мелкой фракции (менее 44 микрон) наблюдаются большие потери катализатора.
Если катализатор содержит много крупных частиц - уменьшается выход акрилонитрила.
Чтобы иметь хорошую конверсию пропилена, необходимо производить добавки катализатора, если это необходимо, с большим числом содержания мелких частиц.
Масса катализатоpа в pеактоpе составляет (145-180) т,
Загpузку катализатоpа в pеактоp начинают пpи темпеpатуpе на выходе из pеактоpа не менее 105 °С.
Когда слой загpуженного катализатоpа в pеактоpе достигнет уpовня опускных тpуб циклонов 1 ступени (305 мм от воздушной pешетки), начинают подачу технологического воздуха в pеактоp.
Во избежание слеживания катализатора в конусную часть реактора подается воздух КИП.
Нагревание воздуха в пусковой период до (460-520)°С осуществляется за счет сжигания в печи испаренного пропилена.
В период пуска горячий воздух проходит через реактор, квенч-колонну и выбрасывается в атмосферу через выхлопную трубу В-1002, минуя абсорбер.
Технологический воздух подается в нижнюю часть реактора под распределительную решетку.
Испаренный пропилен подается в реактор от испарителя Е-1002
Испаренный аммиак поступает в реактор от испарителя Е-1004
Перед вводом в реактор испаренные пропилен и аммиак смешиваются и по одному трубо-проводу вводятся в реактор
Благодаря специально подобранным скоростям газовой смеси (0,37-0,67) м/сек, в реакторе обеспечивается взвешенное состояние слоя катализатора.
Поскольку pеакции обpазования акpилонитpила и дpугих пpодуктов являются экзотеpми-ческими, для выдеpживания в зоне pеакции темпеpатуpы, пpи pаботе на катализатоpе С-41 (С-411) (417 - 454) °С в слое катализатоpа устанавливается система теплообмена.
Она состоит из 30-и 6-ходовых змеевиков, пpедназначенных для испаpения воды и 10-и 3-ходовых змеевиков для пеpегpева паpа.
Тепло pеакции снимается за счет испаpения специально обpаботанной деминеpализован-ной воды, циpкулиpующей в 30 змеевиках с обpазованием насыщенного паpа и пеpегpева насыщенного паpа высокого давления до (340-360)°С в 10 паpовых змеевиках.
Газовый поток, выходящий из каждого реактора, предварительно проходит через одиннадцать параллельных 3-х ступенчатых циклонов, где задерживается и возвращается в зону реакции большая часть унесенного реакционными газами катализатора.
Опускные трубы циклонов I ступени достигают нижней части реактора.
Опускные трубы циклонов II и III cтупеней снабжены "маятниковыми затворами" и опущены в cреднюю часть реактора.
"Маятниковые затворы" предотвращают продвижение реакционного газа по опускным трубам циклонов II и III cтупеней.
Периодически, когда вес катализатора, накопившегося в опускных трубах II и III cтупеней, превосходит давление в реакционной зоне, "маятниковый затвор" открывается и катализатор возвращается в слой.
Во время нормальной работы реактора в результате трения катализатор измельчается.
Измельченный катализатор не может быть уловлен циклоном, а уносится из реактора вместе с газовым потоком.
Унесенный катализатор улавливается в квенч-колонне С-1001А/В и выделяется в сборнике сточных вод Д-3001 или Д-3003.
Выходящие из реактора, реакционные газы охлаждаются в холодильнике Е-1001А/В до температуры (232-240)°С (за счет нагревания деминерализованной воды,) и направляются в квенч-колонну С-1001А/В.
Температура газов на выходе из холодильника Е-1001А/В является важным параметром процесса и должна поддерживаться (232-240) °С во избежании конденсации и полимеризации продуктов реакции (в основном акролеина) в холодильнике, что привело бы к забивке последнего полимерами.
Реакционные газы из холодильников Е-1001А/В поступают в квенч-колонны С-1001А/В, которые предназначены: