Лекция 19. Производство аренов из каменноугольного сырья
=============================================================
В процессе коксования угля при температуре до 10000С без
доступа воздуха образуются кокс (75—30%), жидкие продукты
коксования (4—5%) и газ.
Жидкие продукты. Высокая температура коксования обеспечивает
почти полную ароматизацию жидких продуктов
(примеси, в основном олефины, 3—5%)
Коксовый газ обогащен, термодинамически стабильными
углеводродами и содержит примерно 60% водорода,
25% метана и 2—3% этилена. Применяется, в основном, как топливный газ.
Процесс коксования
Конденсация и улавливание продуктов коксования
Коксовый газ, выводящий из печи содержит пары летучих органических соединений, воды и аммиака.
Летучие продукты (прямой коксовый газ) из печи 1 (рис.19. ) поступают в газосборную трубу 2, где происходит первичное охлаждение до 85-900С и частичная конденсация газа за счет испарения вспрыскиваемой аммиачной воды, отделенной в сепараторе 6, дополнительно охлаждается до 30—350С в холодильнике 3, где конденсируется дополнительное количество смолы. Весь конденсат разделяют в сепараторе 6 на водный (аммиачная вода) и органический (каменноугольная смола — на переработку) слои.
Выходящий из холодильника 3 газ поступает в электроофильтр 4 для отделения смоляного тумана и газодувкой 5 подается на установку 7 для улавливания аммиака и пиридиновых оснований (на установке имеется испаритель аммиака из воды, сатуратор для поглощения азотистых оснований серной кислотой, кристаллизатор сульфата аммония и др.)
Газ с установки 7 содержит пары бензола и толуола, которые после промывки и охлаждения в скруббере 8 поглощают в абсорбере 9 маслом. Абсорбат подогревается в теплообменнике 10 и подается в десорбер 11, где отгоняется сырой бензол.
Ароматические соединения находятся в каменноугольной смоле и сыром бензоле. Выход смолы 32—34 кг, а сырого бензола 10—11 кг на 1 т сухого угля.
Лекция 20. Выделение ароматических углеводородов
===========================================================
Содержание ароматическим углеводородов в продуктах ароматизации;
- в катализате риформинга = 30-60 %.
- в сыром бензоле и смоле коксования = 95—97%.
Примеси - олефины (2-15%), парафины, нафтены, а также некоторые кислородные соединения (фенол, кумарон), пиридиновые основания, сернистые гетероциклические соединения (тиофен, тионафтен) и др., близкие по Т кип. к соответствующим ароматическим углеводородам.
Стадии очистки:
1. Разделение на фракции путем ректификации;
2. Выделение фенолов (в случае очистки продуктов коксования)
проводится обработкой фракций щелочью с последующей регенерацией фенола при помощи диоксида углерода:
АгОН + NаОН ¾® АгОNа + Н2О
2 Аг ОNа + Н2О + СО2 ¾®2 Аг ОН + Nа2 СО3
3. Очистка фракций от олефинов.
- Для коксохимических продуктов, содержащих небольшое количество
олефинов - сернокислотный способ, состоящий в обработке 90-93% серной кислотой в результате чего часть олефинов дает кислые алкилсульфаты и переходит в кислотный слой;
RСН = СН2 + Н2SO4 ¾® R(СН3 ) СНОSО2 ОН ,
а другая - полимеризуется: nRСН = СН2 ¾® (-RСН-СН2 -)n .
- Для жидких продуктов пиролиза, содержащих значительные
количества олефинов, очистка кислотой невыгодна, поэтому применяют гидрирование на катализаторах, не затрагивающих ароматические связи.
- Для фракций риформинга и пиролиза в которых содержится много
парафинов, не отделяемых ректификацией, применяют экстракцию ароматических углеводородов селективными растворителями (например, ди-, три- и тетраэтиленгликоль, диметилсульфоксид) с добавлением 5—8% воды для увеличения селективности.
Графические зависимости: [3, с.5-7];
Технологическая схема экстракции ароматических углеводородов [2, с.12-3; 4, с.13-15].
Дата добавления: 2017-08-01; просмотров: 169;