Установка для сернокислотной очистки фракций сырого бензола от тиофена Советский патент 1989 года по МПК C07C7/171 C07C15/04 

Изобретение относится к конструкции установок для сернокислотной очистки фракций сырого бензола от тиофена производства чистых бензольных углеводородов при переработке сырого бензола и быть использовано в коксохимической промьциленностио

Цель изобретения - повьпяение эффективности очистки путем увеличения выхода очищенных фракций сырого бензола, снижения выхода отходов производства и кислотности мытых фракций сырого бензола, улучшения качества кубовых остатков ректификации,

На фиг„1 изображена схема орьгтно- промышленной установки, состоящей из четырех последовательно соединенных центробежных насосов,

Установка содержит центробежиьп насос-смеситель 1 (Х113-45/31) производительностью 45 м /ч, напором 31 м, оборудованный мотором (не показан) мощностью 12 кВт/ч, трубопровод 2 подачи исходной фракции сырого бен- 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 (насосы 6 и 7 не оборудованы электродвигателями, насос 8 оборудован электродвигателем мощностью 30 кВт/ч с числом оборотов 1450 об/мин), насос- дозатор 9 подачи присадки непредельных соединений, трубопровод 10 подачи непредельных соединений, трубопровод 11 выдачи последнего по ходу цир куляционного насоса, имеющий задвижку 12, трубопровод 13 отвода мытой фракции бензола на установку регенерации серной кислоты, задвижку 14, расходомер 15 и циркуляционный трубопровод 16е

Установка по фиго работает следующим образомо I .

В центробежный насос-смеситель 1 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- но соединенные циркуляционные насосы 6 - 8„ В указанные насосы от насоса-дозатора 9 по трубопроводу 10 подают добавку присадки непредельных соединений - пипериленовую фракциюо 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,ра ходомер 15, циркуляционный трубопровод 16 в трубопровод 5 подачи частично отмытой фракциио Таким образом происходит многократная циркуляция очищаемой фракции в смеси с серной кислотой и добавками присадки пипе- риленовой фракции Высокая производительность насосов 6-8 позволяет при многогратной циркуляции достигать высоких качественных показателей ОЧИСТКИо

На фиг о 2 изображена принципиальная технологическая схема установки сернокислотной очистки сырого бензола, содержащей последовательно соединенных центробежных насосов, имеющих производительность 60

По сравнению с описанной схемой установки (фиГо1), 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 Насос- дозатор подачи присадки непредельных соединений на схеме не изображен

Установка работает аналогично установке, изображенной на фиг за исключением того, что частично от№1- тая от тиофена фракция сырого бензола, например бензол - толуол - кси- лольная 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 цикуляционного насоса 18 через задвижку 1 2 и расходомер I9 мытая фракция по трубопроводу 13 частично отводится на установку регенерации серной кислоты. Остальная часть через задвику 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 смеси 6 с, то общее время контакта фракции с серной кислотой во всей установке по фиГо2, составляет

коит -6+5«6 1 231 с 3 мин 51 с

где 6 с - время контакта фракции сырого бензола с кислотой в первом насосе-смесителе, с;

5 - число циркуляционных насосов, шт о;

60

Q- - отношение тфоичводительности циркуляционных насосов к производительности установки, соответствует кратности оборачиваемости очищаемой фракции в установке На фиг 3 изображена схема опытно- промышленной установки, состоящей из семи последовательно соединенных центробежных насосов о

В отличие от схемы по фиг.1 установка дополнительно содержит еще три циркуляционных насоса 17, 18 и 20„ Трубопровод 10 подачи присадки пипе- риленовой фракции подведен к насосам 6, 8 и 18 или 6 и 17 (данный вариант подачи присадки не показан)„ Выдача последнего по ходу циркуляционного на

coca 20 соединена циркуляционным трубопроводом 16 с трубопроводом 5 о Центробежный насос 1 (ХНЗ 45/31) имеет производительность А5 м /ч, чапор 31 Мо Он оборудован электродвигателем мощностью 12 кВт/ч с числом оборотов 1500 об/мин„ Насосы 6-8,17, 18 и 20 (КНЗ 65/25) имеют производительность 60 , напор 25 м.

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

Установка согласно схеме по фиГоЗ работает аналогично установке,изображенной на фиго1, за исключением того, что частично отмытая от тиофена фракция БТКС дополнительно очищается в шести последовательно соединенных циркуляционных насосах 6-8, 17, 18 и 20о Присадку пипериленовой фракцик подают по трубопроводу 10 в насосы 6, 8 и 18 о Можно подавать присадку и в две ступени: в насосы 6 и 17 о Производительность насосов 6-8, 17 и 18 превьш1ает производительность установки 3-5 раз, что дает возможность соответственно регулировать время кон Iтакта очищаемой фракции с реагентами,

В опытно-промьшшенных yctaHOBxax по схемам на фиг и 3 поступление , реагирукнцей смеси, состоящей из фракции БТКС, серной кислоты и пригадки пипериленовой фракции, в необорудо- ваиные электродвигателями циркуляционные насосы 6 и 7 в схеме на и 7, 8, 17 и 18 в схеме на фиг.З про

10

JQ

936356

исходит в нагнетание укачанных насс- сов ,

Перемешивание реагирующей смеси в зтих 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 .

Б табЛо и 2 представлены результаты испытаний установки для 15 сернокислотной очистки фракции БТКС, содержащей четыре последовательно соединенных центробежных насоса (по фиг о 1).

В табл.3 и 4 представлены результаты испытаний стационарной установки для сернокислотной очистки фракции БТГС, содержащей семь последовательно соединенных центробежных на

сосов, при двухступенчатой схеме подачи присадки пипериленовой фракции и трехступенчатой схеме подачи присадки в соответствии с фиГоЗ)

Как следует из сопоставления результатов обследования, предлагаемая установка обеспечивает выход чистых продуктов примерно на 5% больше. Кроме того выход отходов производства, загрязняющих окружающую среду, снижается в 3,56 раза. Кислая смолка при этом получается подвижной, что облегчает ее утилизацию. Снижается Также кислотность кытой 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 центроббяс- ных насосов за счет достижения необходимого времени контакта БТКС с серной кислотой и пипериле- ном при многократной циркуляции в наиболее благоприятном турбулентном режиме.

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

формула изобретения

1. Установка для сернокислотной . очистки фракций сырого бензола от тиофена, включающая последовательно соединенные между собой трубопроводами центробежный насос-смеситель с при- .соединенными к нему трубопроводами подачи очищаемой фракции и серной кис- ,лоты и ряд аппаратов перемешивания и

контактирования, трубопровод подачи присадки непредельных соединений, о т личающаяся 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- дсуляционным трубопроводом.

2, Установка по По1, о т л и - чающаяся тем, что насос-смеситель, последующий по ходу, и/или последний насос снабжены электроприводами.

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 H₂SO₄. 1 з.п. ф-лы 4 табл., 3 ил.

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

Т а б л и

« Jif

cw

It «tfJ

ff

Фиг.2

fU2.J