Установка для сернокислотной очистки фракций сырого бензола от тиофена

 

Изобретение касается производства ароматических углеводородов ,в частности, конструкций установок для очистки фракций сырого бензола от тиофена, и может быть использовано в коксохимии. Установка включает последовательно соединенные трубопроводами центробежный насос - смеситель и ряд аппаратов перемешивания и контактирования. К смесителю подсоединены трубопроводы для подачи очищаемой фракции и серной кислоты. Аппараты перемешивания и контактирования, к которым присоединен трубопровод для подачи присадки непредельных соединений, выполнены в виде ряда центробежных насосов (3-6 насосов), причем выдача последнего насоса соединена с всосом насоса -смесителя или последующего по ходу насоса циркуляционным трубопроводом. При этом насос-смеситель, последующий по ходу, и/или последний насос снабжены электроприводом. Эта установка обеспечивает повышение на 5% от перерабатываемого бензола выхода целевых продуктов при снижении в 3,56 раза отходов и образовании подвижной кислой смолки, что облегчает ее утилизацию. Кроме того, за счет меньшей (в 3,67 раза) кислотности отмытой бензол-толуол-ксилол-сольвентной фракции снижается расход нейтрализационного агента - соды, а за счет снижения содержания органических веществ в 3,6 раза улучшается качество регенерированной H<SB POS="POST">2</SB>SO<SB POS="POST">4</SB>. 1 з.п. ф-лы 4 табл., 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СЦЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5о 4 С 07 С 7 17 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕКИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

Н АSTOPCNOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ° (21) 4061389/23-04 (22) 24.03. 86 (46) 15.07.89. Бюл . К 26 (75) И.Э.Гинзбург, А.И.Пудан, В.С.Передерий, К.П.Боецкая и А.Г.Лекарь (53) 665,664.23(088.8) (56) Коляндр Л.Я. Получение чистого бензола для синтеза. М.: Металлургия, 1966, 26-28, Коляндр Л,Я, Новые способы переработки сырого бепзола, М : Металлу1>гия, 1976, с,110-111. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СЕРНОКИСЛОТНОЙ

ОЧИСТКИ ФРАКЦИЙ СЫРОГО БЕНЭОЛА ОТ

ТИОФЕНА (57) Изобретение касается производства ароматических углеводородов, в частности конструкций установок для очистки фракции сырого бензола от тиофена, и может быть использовано в коксохимии. Установка включает последовательно соединенные трубопроводами центробежный насос-смеситель и ряд аппаратов перемешивания и контактирования, К смесителю подсоединены трубопроводы для подачи очищаеИзобретение относится к конструкции установок для сернокислотной очистки фракций сырого бензола от тиофена производства чистых бенэольных углеводородов при переработке сырого бензола и мсжет быть использовано в коксохимической промышленности.

Цель изобреrения — повышение эффективнс>сти очистки путем увеличения выхода очищенных фракций сырого бен„.SU„„) 493635 А 1

2 мой фракции и серной кислоты. Аппараты перемешивания и контактирования, к которым присоединен трубопровод для подачи присадки непредельных соединений, выполнены в виде ряда центробежных насосов (3-6 насосов), причем выдача последнего насоса соединена с всасом насоса-смесителя или последующего по ходу насоса циркуляционным трубопроводом. При этом насос-смеситель, последующий по ходу, и/или последний насос снабжены электроприводом, Эта установка обеспечивает повышение на 5Х от перерабатываемого бензола выхода целевых продуктов при снижении в 3,56 раза отходов и образовании подвижной кислой смолки, что облегчает ее утилизацию, Кроме того, за счет меньшей (в 3,67 раза) кислотности отмытой бензол толуол — ксилол-сольвентной фракции снижается расход нейтрализационного агента — соды, а эа счет снижения содержания органических веществ в 3,6 раза улучшается качество регенерированной Н S0, 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 ил, эола, снижения выхода отходов производства и кислотности мытых фракций сырого бензола, улучшения качества кубовых остатков ректификации, На фиг.1 изображена схема огытнопромышленной установки, состоящей из четырех последовательно соедпненных центробежных насосов

Установка содержит центробежный насос-смеситель 1 (ХНЭ-45/31) промз3 14936 водительностью 45 м з/ч, напором 31 м, оборудованный мотором (не показан) мощностью 12 кВт/ч, трубопровод 2 подачи исходной фракции сырого бен5 зола, содержащий расходомер 3, трубопровод 4 подачи серной кислоты,трубопровод 5 подачи частично отмытой фракции, последовательно соединенные центробежные циркуляционные насосы

6 — 8 (АХ-125-100-400СД) производительностью 160 м /ч, напором 49 м

10 (насосы 6 и 7 не оборудованы электродвигателями, насос 8 оборудован электродвигателеи мощностью 30 кВт/ч с числом оборотов 1450 об/мин), насосдозатор 9 подачи присадки непредельных соединений, трубопровод 10 подачи непредельных соединений, трубопровод 11 выдачи последнего по ходу цир- 20 куляционного насоса, имеющий задвижку 12, трубопровод 13 отвода мытой фракции бензола на установку регенерации серной кислоты, задвижку 14, расходомер 15 и циркуляционный трубо- 2

25 провод 16.

Установка по фиг.l работает следующим образом.

В центробежный насос-смеситель 1 30 по трубопроводу 2 через расходомер

3 поступает подлежащая очистке фракция сырого бензола (бензол — толуол— ксилол — сольвентная фракция БТКС), Одновременно в насос-смеситель 1 по трубопроводу 4 поступает серная кислота. Частично отмытая от тиофена фракция БТКС в смеси с серной кислотой из насоса-смесителя 1 по трубопроводу 5 поступает в последователь- 40 но соединенные циркуляционные насосы 6 — 8. В указанные насосы от насоса-дозатора 9 по трубопроводу 10 подают добавку присадки непредельных соединений — пипериленовую фракцию. 45

Насосом 8 мытая фракция БТКС через трубопровод 11, задвижку 12 частично сбрасывается по трубопроводу 13 на установку для регенерации серной кислоты и частично через задвижку 14,расходомер 15, циркуляционный трубопровод 16 в трубопровод 5 подачи частично отмытой фракции. Таким образом происходит многократная циркуляция счищаемой фракции в смеси с серной 55 кислотой и добавками присадки пипериленовой фракции. Высокая производительность насосов 6 — 8 позволяет при многократной циркуляции достигде 6с время контакта фракции сырого бензола с кислотой в первом насосе-смесителе, с; число циркуляционньж насосов шт, гать высоких качественных показателей очистки.

На фиг.2 изображена принципиальная технологическая схема установки сернокислотной очистки сырого бензола, содержащей шесть последовательно соединенных центробежных насосов, имеющих производительность

60 м /ч.

По сравнению с описанной схемой установки (фиг.l), данная установка дополнительно содержит циркуляционные насосы 17 и 18 и расходомер 19, установленный на трубопроводе 13 отвода мытой фракции бензола.

Трубопровод 10 подачи присадки непредельных соединений подключен к циркуляционным насосам 6 и 7. Насосдозатор подачи присадки непредельных соединений на схеме не изображен.

Установка работает аналогично установке, изображенной на фиг,l за исключением того, что частично отмытая от тиофена фракция сырого бензола, например беызол — толуол — ксилольная фракция в смеси с серной кислотой из насоса-смесителя 2 по трубопроводу 5 поступает в пять последовательно соединенных циркуляционных насосов 6 — 8, 17 и 18. В насосы

6 и 7 по трубопроводу 10 подают добавку непредельных соединений. Из трубопровода 11 выдачи последнего циркуляционного насоса 18 через задвижку 12 и расходомер 19 мытая фракция по трубопроводу 13 частично отводится на установку регенерации серной кислоты. Остальная часть через задвижку 14 и расходомер 15 по циркуляционному трубопроводу 16 возвращается в трубопровод 5 подачи частично мытой фракции.

Если принять, что рабочий объем каждого установленного центробежного насоса обеспечивает время контакта в нем реагирующей сиеси 6 с, то общее время контакта фракции с серной кислотой во всей установке по фиг.2, составляет

60 6+5 6 " -- = 231 с =3 мин 51 с комт 8

1493

В опытно-промьппленных установках по схемам на фиг.1 и 3 поступление,. реагирующей смеси, состоящей из фракции БТКС, серной кислоты и присадки

55 пипериленоной фракции, в необорудованные электродвигателями циркуляционные насосы 6 и 7 в схеме на фиг.1 и

7, 8, 17 и 18 н схеме на фиг.3 проoт ноше Hие .:рoèзводительнo сти циркуляционных насосов к производительности установки, соответстнует кратности оборачиваемости очищаемой фракции в установке.

На фиг.3 изображена схема опытнопромышленной установки, состоящей иэ

10 семи по следовательно со едине нных центробежных насосов.

В отличие от схемы по фиг.l устанонка дополнительно содержит еще три циркуляционных насоса 17, 18 и 20.

Трубопровод 10 подачи присадки пипериленовой фракции подведен к насосам

6, 8 и 18 или 6 и 17 (данный вариант подачи присадки не показан) . Выдача последнего по ходу циркуляционного насоса 20 соединена циркуляционным трубопроводом 16 с трубопроводом 5. Центробежный насос 1 (ХНЗ 45/31) имеет производительность 45 м /ч, чапор л

31 м. Он оборудован электродвигателем мощностью 12 кВт/ч с числом оборотов 1500 об/мин. Насосы 6-8,17, 18 и 20 (KH3 65/25) имеют производительность 60 м /ч, напор 25 м.

Насосы 6 и 20 оборудованы электродвигателями мощностью 30 кВт/ч с числом оборотов 1400 об/мин. Насосы 8, 17, 18 и 20 не оборудованы электродвигателями .

Установка согласно схеме по фиг.3 работает аналогично устанонке,изображенной на фиг.l, за исключением того, что частично отмытая от тиофена фракция БТКС дополнительно очищается в шести последовательно соединенных циркуляционных насосах 6 — 8, 17, 18 и

20. Присадку пипериленовой фракции подают по трубопроводу 10 в насосы 6, 8 и 18. Можно подавать присадку и в две ступени: в насосы 6 и 17. Производительность насосов 6 — 8, 17 и

18 превьппает производительность установки 3-5 раэ, что дает возможность соответственно регулировать время конITaKTa очищаемой фракции с реагентами.

635 6 исходит в нагнетание указанных пасов сон .

Перемешиванне реагирующей смеси и этих насосах происходит за счет гидравлической энергии потока, прокачиваемого через циркуляционные насосы.

Конструкция лопаток рабочих колес насосов позволяет вращать указанные рабочие колеса при движении потока от нагнетания к всасу насоса °

В табл.! и 2 представлены результаты испытаний установки для сернокислотной очистки фракции БТКС, содержащей четыре последовательно соединенных центробежных насоса (по фиг.l).

В табл.3 и 4 представлены результаты испытаний стационарной установки для сернокислотной очистки фракции БТГС, содержащей семь последовательно соединенных центробежных насосов, при двухступенчатой схеме подачи присадки пипериленовой фракции и трехСтупенчатой схеме подачи присадки в соответствии с фиг.3).

Как следует из сопоставления результатов обследования, предлагаемая установка обеспечивает выход чистых продуктов примерно на 5Ж больше.

Кроме того выход отходов производства, загрязняющих окружающую среду, снижается н 3,56 раза. Кислая смолка при этом получается подвижной, что облегчает ее утилизацию. Снижается также кислотность мытой фракции

БТКС в 3,67 раза, что соответственно уменьшает расход каустической соды для нейтрализации данной фракции.

Наблюдается улучшение качества регенерированной серной кислоты благодаря снижению содержания органических соединений в 3,6 раза, а также улучшение качества кубовых остатков ректификации вследствие повышения их подвижности и уменьшение объема эмульсий при нейтрализации фракции.

При этом установка, содержащая четыре центробежных насоса, обеспечивает равноценные качественные показатели продукта в сравнении с установкой, .содержащей семь центробежных насосов sa счет достижения необходимого времени контакта фракции

БТКС с серной кислотой и пипериленом при многократной циркуляции в наиболее благоприятном турбулентном режиме.

1493635

2. Установка по п.1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что насос-смеситель, последующий по ходу, и/или последний насос снабжены электроприводами.

Тайница!

Характеристики

BTKC поступаю цей на мойку н.к., 713 с

Отпарка иейтраливоаанной

BTKC

Кислее сиолка

Кислот ность иытой

БТКС г /дн

Характеристика регенерированной кислоты р1о1ечание

Виеннн

Выход, 1 нениий вид

Куаоеые остаг ки и потери, 1

Выход продуктова

Концент- Органичесрацна, нецества, 1 1 (цает) Уд,вес

1Э

11 12

8 9

4 $ 6

2 Э

1Э2 1,301 38,7 0 ° 12 (свет1ъй с коричнев!а! оттенкон)

136 1,28$ 36,6 0,38 0,92 (То ze) 8,4

Прн нейтраливацнн

101 нъв1 растворен

МНОЕ виульснн не

Ойраеуетса

Чернее 91,2 подана наа масса

Таино-кориннеааа насса

1,43

l-3 82,$

1,36 То на 91,7 8,2

То ае

4-$ 82,0

Таблица

Опыт Расход

Количество

Присадка

Время

КОИ

Мытая БТКС

ТКС

Ъ! ерной

H CII O

ы 924Z

Г/Т

Схема подачи присадки пипери- Расход пеновой фракции к БТКС, Х ступеней по-.

Окр ас- Бромное ка Чн СЛО

Содерж ание тио фенаУ мас.Х такта мИН дачи присадки

I 2 3

6 7 8 9 l0

1 15 0 49,6 3,0

2 15,0 49,6 3 0

3 15 0 49,6 3,0

4 15,0 49,6 3,0

5 15,0 49,0 3,0

I ступень — всас насоса 6

2 ступень — всас насоса 7

3 ступень — всас насоса 8

То же

2,95

2,8

0,08

0,08

0,08

0,07

0,07

0,07

0>06

0 05

0,04

0 05

0,030

0,030

0,026

0,026

2,95

2,8

Н

Содержание тиофена в исходной фракции в опытах 1-3: 1,52 мас.Х, в опытах 4 и 5: 1,61 мас.Х

При подключении циркуляционного трубопровода от последнего насоса к всасу насоса-смесителя заметных изменений количественных и качест5 венных показателей по сравнению с приведенными не наблюдалось.

Фо р мул а и s о б р в т е ни я

1О

1. Установка для сернокислотной, очистки фракций сырого бенэола от тиофена, включающая последовательно соединенные между собой трубопроводами центробежный насос-смеситель с при- 5 .соединенными-к нему трубопроводами подачи очищаемой фракции и серной кис,лоты и ряд аппаратов перемешивания и контактирования, трубопровод подачи присадки непредельных соединений, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, аппараты перемешивания и контактирования выполнены в виде ряда центробежных насосов, состоящего из 3-6 насосов, причем выдача последнего насоса соединен с всасом насоса-смесителя или последующего по ходу насоса цир" (уляционным трубопроводом.

1493635

1 х х Ic а э о к v

1 о 4

1 0 э I

1 х ц и а э

О dt

1d о о е

Щ

v о

Э

at о о

cd

Э к

I о=

»-с I

I 1

Р

»- è х м

Э»-

СР

С Ъ

° Ф

»

СО ЮОЪ

° В

СО ОЛ л

0Ъ

СО л

СЧ ЮОЪ

В»»

O N

Ch Ch Ol

I й» о»ч

Э

1

I с0

Л1

e m

С х о

Э I» х а dl

Э Э

Р l= х

Ф к

1 о=

Э к

1 1 о=

I l

00

» с"Ъ

СЧ с!Ю

СЧ СЧ

° » В

°,О и

Ь4

»-С

>х о

О 0

» д о (O л

Ю О с Ъ М

СО ОЪ ОЪ

ЮЮЮ

1 dt

» х а о

cV Id л

-о л юхm

Ф к г

I о=

». 1

Э к

zzo л о»

0l Х э х

Х ЭСЧ х»» !

» аою о а х а

Э х

Э

Э а

»» ооэ

Э Ill 0»

Ql х m

4 Ф» а х э о ы а

Г -

1 I

1 1 .

Ф 1

m o о»с

СЧ

1

1 !

1 л со

ССЪ л

»

Ю Ю

0О

ЮЮ

Р3

О т

Ь»

Ю 0Ъ СЧ .т 0Ъ

Ю

ССЪ

С Ъ

СЧ

СЧ

0Ъ

Ф с О

»

ССЪ СО О

М М СЪ

»"

v v х х а х

Э

»- х м о э х

Р, а! ad

С0

СЧ

С \

Ю л

СЧ со л Ю

o e -т

М М Ф

СЧ л

СЧ

Ю ° O

М СЧ о

° v

С» al

>ъ z

Я х х

» >, х о»» х

v o аo z

Q t

td

I4

m u

n,ы х

6»»-4 Э и

I ВС

1 л

1 1 1

С Ъ

I 1 - 1

СО

1

1 х о

° o ссЪ

СЧ

Ю

1 I 1

СЧ

I 0O 1

»

СЧ

СО!

СО !

I ! E» Р, о эхэ

Е Ф 1»

Ео осч

1 1 х к

Э

Х 0»СЧ

О Р, М»»

IVIVI I0 х цюя це д

at z z dI ф

ХИОСЪХ»0 э»ооах > а»Р 0» ое»»

». 1» О О 0 к э - o

Х at ф а

М В и о о с»ъ

С Ъ сЧ СО

° ° в

ФСЧМ

Л СО tn СЧ

Лл Осо

00 00 CO 00

% СЧ

10 СО

» ° » л

4 0Ъ

СО О Л

В В» В

СЧ СЧ М с Ъ

1 а

et 3

Хи gto

Р, »- dt

»а»Ре gy

° Ю х

0» К о а

1 5 Ц о о и а 0» о о о о

Я ю ка о

m x х и э

l а э о

Р, Х

Я »» х х о

Й х о !

I х м

1 СО х

hd х а о

Э а at

1 Ф»»! х

Фа о х

Р, m o д(K э х

r o

I Х

I Ц g 0» й» 3 о о э о

2 сб С0 х х х

at 3

0»Х хоо

e o.а

v !

1 ФОЪ 2 а Ф о! !»

I tU л

vхэ

СР О » а

l

1493Ü35

1 CC

4 О

О

0с

1х 1

46 о о о и х

46

f о

46

04 х

l0 о х

cd

» о х о 4 aI сО 4

46ОО фс Х

I о

1 1

1 Х 1 х 1

Э 1 о 1 о 1

О 4Ъ ооо ооо с4 О О

ooo ооо л о о

1 cd

cd

f 0l

О О х

4Ч

al

ВЧ .

О

al

О О Х

Э Э и х 1О ЧЪ оо

ОО 1

6 о о

С 4

44Ъ а

1 сп

cD

С Ъ

cD

I 1 1 лло ооооо н

1 сС I

Я 1 Х

1 al 1 а l о 1

1 1 х о

1 40 вхх с6 46 cd л l oO о о о ооо

1 I Ю

4 Х

Лс О хо а. о хв

Й х

CO СЮ оо

OO 1

CO

cD о

cd A, 4

cd U ох

1 6!

1 I о х х

cd 1 2 !

» I И х о о !

С Х I

1 Х

X 1

В I al

О 1 f» са сu

СО I 1 CO сЧ 1 1 I cv

ЧЪ 1 1

СЧ 1 О 1 сЧ !

О 1 1 сЧ l 1 о! 1 сЪ

О Х 4. ав О 46

46 I

ХС6Х а 4» !0

О О х х

ЧЪ о .(х о х

Х l ХО

6 а5й а C VCCI сп

ССЪ сч

О1 а

СЧ

1 сч

Ch

СЧ

Ch

СЧ

cn aOСО

4Ъ CO ««

1 х а

Э

И х

1

46 а

О U ооо

Э al al ххх

cd cd 61

ООО ооо

О U U с6 c6 al ххх

6 О, х о

О 4.

c5 cd

uvv

Щ cd cd

О О О

40 04 l0

vvv

46 al cd

uu v

0l l0 40 ся ф 5 в о в ф о g и

3 ф

° 06 а в

А4 х

Э

И

>, f

О ооо

40 40 40

1 1

Я Р Я ххх

Э Э dl и х о о о

l0 l0 l0

I I с0 Р ф

Ф dl Ф и х х

0с

vuv

Р х

Ф х с

О

vuv

СЧ с»1

1 с»Ъ !

4»Ъ !

1 1 ! СсЪ

1 1

СсЪ I I

1 1 сЧ 1

1 1

СЧ I

0l

Х4. Х ! О о во

М Х са О

С»4 СЧ СЧ сО о

1 I

О4 - О1

1 1 !

1О

° 1 I оъ =

0 I 1

° О

1 1

ОЪ0 0

Ф 1 1

СЧ

1 1 сч =

Ъ 1

СЧ

I 1

СЧ0Ъ 1 л сЧ а

О= сЧ

-Э 1 44Ъ о о

1 а 5

a! в Х

О1 ОХ

5 1

I4 4.1= . 4 а4

1 1-4 Е

1 444 с 4

Ф - 406-44»С 4

1» ОЪ ld!

6 а о х

Х О

al al !

d X а

В - 014.4

ССО cto

О аО

u-uo

I dc 0

1

О ! 1

ССЪ

1 I о а

СЪ 0

О а! 1

44Ъ= =

1 I

1 1

СЪ =

I 1

I о

1 I

1 I

О а

CV о а сп 0

С4 сп

СЧ

ЧЪ

I сп! « «I х

Р х а хх х х

al в а сс в о зх о

Z O в х х в

cn»4 òññúcn»f лс сп Фcn ооооооооооо ооооооооооо

1 1 I 1 I 1 1 1 1 1 I 1 1 1

О О О СО С Л О Со СЕ л л

-ooo oooo а ооооооооооо

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ! 1

l I I I I 1 1 1 1 1 1 1 1

Cl х

cd

6 х

6С

О

46

О

44Ъ О

44\ х (6

3 х у

40 и с6

С4

С Ъ о

Ю

СЧ

C) о

СГ\ х

cd

1 ч 5635

Фиг. 2

Со с тав ит ель Г. Гуля ев а

Редактор А.Огар Техред Л.Олийнык Корректор Т.Колб

4

Заказ 5944 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101