Знание — сила. Библиотека научных работ. ~ Портал библиофилов и любителей литературы ~

Меню Главная Биология и химия Иностранные языки и языкознание История и исторические личности Коммуникации связь цифровые приборы и радиоэлектроника Краеведение и этнография Кулинария и продукты питания Маркетинг реклама и торговля Мировая экономика МЭО Не Российское законодательство Немецкий Неопределено Нотариат Общениеэтика семья брак Основы права Охрана окружающей среды экология Философия Финансовое право Финансовый менеджмент финансовая математика Финансы деньги кредит Французский Хозяйственное право Цифровые устройства Этика эстетика Блог Карта сайта Поиск По всему сайту Статьи Комментарии Файлы Форум Гостевая Ссылки Новости	Проектирование производства по получению карбинола (метанола) Объемное содержание оксида углерода (IV) в газе на выходе в реактор синтеза должна быть не менее 4,0% [4]. Активность катализатора СНМ-1 с течением времени снижается. Наиболее резкое снижение   активности   (20-30%)  наблюдается   в течение двух-трех   недель  после восстановления, что связано с формированием поверхности контакта и стабилизацией его фазового состояния. Объемная доля инертов в циркуляционном газе после реактора в начале пробега не менее 35%, в середине пробега от 20 до 30%, а в конце пробега не менее 10-15% Срок пробега катализатора СНМ-1 определен в один год, при средней за кампанию, производительности - 6,5т/сутки 100% карбинола с 1м3 катализатора. При соблюдении всех правил эксплуатации (работа без перерывов с оптимальным объемным содержанием СО2 , оптимальным соотношением Н2/СО и др.) пробег катализатора может быть увеличен [4]. 3.1.1. Требования, предъявляемые к свежему газу Как и все медные катализаторы, катализатор СНМ-1 подвержен отравлению соединениями серы. Свежий газ, подаваемый на синтез карбинола, не должен содержать соединений серы более 0,2 мг/м3. Отношение регулирующих компонентов                      в свежем газе должно быть не менее 2 [4]. 3.1.2. Температура процесса Минимальная температура, при которой с заметной скоростью начинает протекать реакция синтеза карбинола на катализаторе СНМ-1, равна 180 °С. По мере старения катализатора она повышается не более 250°С. Температура в слое катализатора не должна превышать 300°С. При перегреве катализатора более 300°С наблюдается частичная или полная потеря активности, в зависимости от длительности перегрева и области захвата. Поддержание температуры процесса в пределах от 260 до 270°С, наоборот, способствует более длительному сохранению активности катализатора. Следует также иметь в виду, что повышение температуры в зоне катализатора более 270°С способствует реакциям образования высших спиртов и парафиновых углеводородов [4]. 3.2. Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов         Таблица 3.1 Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов Наименование сырья, материалов полупродуктов Государственный или отраслевой стандарт СТП технические условия, регламент или методика на подготовку сырья Показатели по стандарту обязательные для проверки Рекомендуемые показатели 1 2 3 4 3.1 Конвертированный газ после МЭА очистки Из цеха конверсии метана под Давлением Избыточное давление Состав газа: Объемная доля компонентов Не более 1,8МПа СО-25,0 ±1,0% СН4- 1,6 ± 1,0% N2 - 1,7   ± 1,0% Аг - 0,7 ± 0,2% СО2-4,3±1,3% Н2-б6,7± 1,0% О2 - отсутствует H2S- 10-15 мг/м3 (0,50 ± 0.01) кг/м3 Плотность газа Соотношение компонента Продолжение таблицы 3.1
1	2	3	4
3.2 Водород или       азото-водородная смесь	Регистрация в Росрегистре № АТ000416 от 30.03.95г	Давление в линии до дроссели­рующего клапана. После клапана при восстановлении цинко-медного поглотителя ГИАП-10-2	2,5±0,5МПа 1,3±0,5МПа
3.3 Катализатор СНМ -1	ТУ 113-05-5503-78	Маркировка на таре. Наличие паспорта
3.4 Катализатор алюмо-никель-молибденселикатный	ТУ 381-011-92-77	Маркировка на таре. Наличие паспорта
3.5 Азот чистый (99,98%)   для отдувки СО2 в КОУ, для опрессовок и продувок от горючих блока синтеза	Регистрация в Росрегистре АТ000128от2.11.94г.	Избыточное давление	0,3 ± 0,2 МПа
3.6 Азот чистый (99.98%) для технологических операций	Регистрация в Росрегистре № АТ000128от2.11.94г.	Избыточное давление	0,3 ± 0.2 МПа
3.7 Азот чистый (99,98%) на уп­равление шаровых кранов, для опрессовок и продувок от горячих блоков агрегата	Регистрация в Росрегистре № АТ000128от2.11.94	Избыточное давление в линии: до дросселирующего клапана После клапана	18 ±2 МПа 4,8 ± 0,5 МПа

Продолжение таблицы 3.1

1

2

3

4

3.8 Воздух технологический

Избыточное давление

От 0,4 до 1,2 МПа

3.9МаслоКП-8иКП-8с

ТУ 38-101-543-78 ТУ 38-401-512-85

Наличие паспорта

3.10 Вода речная

Избыточное давление Температура Объемный расход

0,25 ± 0,05 МПа 15± 10°С

1 000 ± 200м3/ч

3.11 Конденсат очищенный

Объемный расход

4 ±2 м3/ч

3.12 Углекислый газ сжиженный технический

ГОСТ 8050-85

Маркировка по таре

3.13 Пар

Избыточное давление

0,8 ±0,2 МПа

3.14 Продувочные газы из произ­водства карбинола 1-ой оче­реди для восстановления катализатора СНМ-1

Избыточное давление

2,3 ± 0,2 МПа

3.15 Воздух КИП

ГОСТ 17433

Избыточное давление

0,45 ± 0,05 МПа

3.3. Характеристика производимой продукции

Техническое наименование продукта карбинол-сырец.  Карбинол-сырец, является   промежуточным   продуктом,    который   направляется   в   цех ректификации для получения карбинола-ректификата.

Основной составляющей частью карбинола-сырца является метиловый спирт (карбинол) химическая формула: СН3ОН. Кроме того, в карбиноле сырце имеются примеси - продукты побочных реакций синтеза: вода, диметиловый эфир (СН3)2О, высшие спирты (С3Н7ОН), a также другие примеси [4].

Состав карбинола-сырца                         Массовая доля компонентов (%)

Карбинол                                                    от 84 до 95

Диметиловый эфир                                   от 0,2 до 0,2

Н-пропанол                                               от 0,1 до 0,2

Изобутанол                                              от 0,05 до 0,1

Метилформиат                                          от 0,05 до 0,2

Амиловые спирты                                    от 0,01 до 0,05

Ацетальдегид                                            от 0,03 до 0,2

Метилэтилкетон                                        от 0,006 до 0,01

    Вода                                                           от 4,0 до 15,0

Углеводороды С2 и выше                        от 0,04 до 0,3

Этанол                                                      от 0,01 до 0,5

Нормы показателей для карбинола – сырца приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

 Нормы показателей для карбинола-сырца

Наименование показателей

Норма

1. Внешний вид

Бесцветная, или слегка окрашенная жидкость без механических примесей

2. Плотность, кг/м3

818

3. Массовая доля воды %, не более

9,0

Массовая доля органической части %, не менее

91,0

5. РН (среда), не менее

7,0

6. Регистрация в Госрегистре

№ AT 000037 от 16.04.94г.

Карбинол представляет собой бесцветную, легкоподвижную, легколетучую, горючую жидкость с запахом, подобным запаху этилового спирта [5]. Физические свойства [6]:

Карбинол при нормальных условиях (0°С, 0,1013 МПа) имеет следующие характеристики:

молекулярная масса ………………………………................................32,04

температура, °С

кипения............................................ ..64,65

вспышки............................................. 8

затвердевание............................... 97,7

вязкость, МПа·с....................................................................... .0,793

диэлектрическая проницаемость............................ 37,92

удельное электрическое сопротивление, Ом……………..4,5 ·104

теплота сгорания, кДж/кг.............................................. .22331

3.4. Описание технологической схемы

Для процесса синтеза карбинола необходима газовая смесь – свежий газ с определённым соотношением компонентов: водорода, окиси углерода и двуокиси углерода. Она приготавливается путём смешивания синтез – газа с двуокисью углерода и азотоводо-родной смесью.

Смесь синтез – газа из цеха конверсии метана из сепаратора С1 поступает на всас дожимающего компрессора К1. Сюда же, с целью повышения соотношения Н2:СО и содержания СО2 в свежем газе, подаётся азотоводородная смесь и углекислота.

Полученная смесь – свежий газ с избыточным давлением 0,68 – 0,82 МПа поступает на всас четырёхступенчатого центробежного дожимающего компрессора К1. После каждой ступени компрессора газ охлаждается оборотной водой в холодильниках Т1 – 4 до температуры не более 400С, а сконденсировавшаяся при этом влага отделяется в сепараторах С2 – 4.

Сжатый в компрессоре до избыточного давления не более 4,51 МПа газ после концевого сепаратора С5 поступает в угольные адсорберы АД, которые предназначены для очистки свежего газа от N – метилпирролидона, поступающего с синтез – газом цеха ацетилена, до массовой концентрации N – метилпирролидона не более 1 мг/м3. Более высокая массовая доля N – метилпирролидона в газе, поступающем на синтез карбинола, приводит к ухудшению качества карбинола – сырца.

После угольных адсорберов АД сжатый газ поступает на всас центробежного циркуляционного компрессора К2.

Отделившаяся в сепараторах влага сбрасывается в ёмкость приблизительно один раз в два часа.

В компрессоре К2 свежий газ смешивается с циркуляционным газом, дожимается до избыточного давления не более 5,3 МПа и поступает в межтрубное пространство рекуперационного теплообменника Т5 – 6, где за счёт тепла газа, отходящего из реактора синтеза РК, нагревается до температуры Т=180 – 230оС.

Рекуперационный теплообменник представляет собой двухэлементный горизонтальный кожухотрубный аппарат с сегментными перегородками в межтрубном пространстве. Далее газ проходит электроподогреватель ЭП и поступает в реактор синтеза карбинола РК.

Электроподогреватель представляет собой вертикальный цельносварной цилиндрический аппарат с приварными эллиптическими крышками. Внутри аппарата размещены четыре электронагревательных элемента. Электроподогреватель включается в работу при потере автотермичности процесса синтеза, а также для разогрева и восстановления катализатора в пусковой период.

Реактор синтеза представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат шахтного типа с приварными эллиптическими днищами, снабжённый люками для загрузки и выгрузки катализатора. Для равномерной подачи газа основного хода реактор снабжён распределительным устройством концевого типа. Внизу реактора, над выходным штуцером расположено эллиптическое перфорированное днище, покрытое двумя слоями мелкой проволочной сетки, на которую уложен слой фарфоровых шаров диаметром 25 мм. Сверху шаров загружается катализатор, который разграничивается с шарами двумя слоями проволочной сетки. Для защиты катализатора от разрушения потоком газа, в верхнюю часть реактора загружен слой керамических колец Рашига (50х50 мм).

Из реактора газ выходит с температурой не более 3000С и объёмной долей карбинола в этом газе 2,5 – 3,0%. Далее газ поступает в трубное пространство  рекуперационного теплообменника Т5-6, охлаждается до температуры не более 1500С и поступает в холодильники – конденсаторы с воздушным охлаждением АВО. Исходя из компоновки холодильников – конденсаторов с воздушным охлаждением в блоке синтеза, температуру после первых по ходу газа холодильников рекомендуется держать не ниже 700С во избежание конденсации паров карбинола и залива жидким карбинолом трубок в этих аппаратах.

Сконденсировавшийся карбинол отделяется в сепараторе С6 и поступает в  сборник карбинола – сырца СБ.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15

     Наверх    

© 2009 Все права защищены.