ивом концентрованої сірчаної кислоти багато ненасичені вуглеводні фракції БТК легко полімеризуються з утворенням полімерів різного ступеня складності (димарів, тримерів і т.п.). При цьому сірчана кислота виділяється у вільному вигляді.
Продукти менш глибокою полімеризації (димери, тримери), розчиняються в очищуваному продукті і виділяються при ректифікації у вигляді кубових залишків, а продукти більш глибокої полімеризації утворюють полімери, які випадають у вигляді кислої смолки, що складається з полімерів, сірчаної кислоти і чистих продуктів.
Різні неграничні з'єднання полимеризуются по-різному. Легкокіпящіе ненасичені сполуки (циклопентадієн та ін) полімеризуються дуже з великим виділенням тепла. Продуктом їх полімеризації є густі і в'язкі смоли дуже складної будови.
Висококиплячі ненасичені сполуки (стирол, кумарон і інден) у процесі полімеризації не утворюють кислої смолки. Утворені полімери розчиняються в чистих продуктах і виділяються у вигляді кубових залишків у процесі ректифікації.
- реакція сульфування тіофену і його гомологів з утворенням сульфокислоти тиофена, розчинної у воді і кислоті. Реакція сульфірованія тиофена протікає дуже повільно і для її прискорення потрібно застосування сірчаної кислоти високої концентрації. Метілтіофени Сульфірем 93,5%-ної сірчаної кислотою легше тиофена, і видаляються з фракції БТК без утруднення.
Реакція сульфування піддаються всі бензольні вуглеводні. Толуол і ксилол Сульфірем легше бензолу. З підвищенням температури ці процеси посилюються. За винятком реакції сульфування тиофена, ці реакції є небажаними. Вони призводять до утворення кислої смолки, знижують якість, зменшують вихід регенерованої сірчаної кислоти, збільшують втрати чистих продуктів.
- каталізується сірчаною кислотою алкилірованіє тиофена неграничними сполуками. У присутності 93 -% ної сірчаної кислоти тиофен з високою швидкістю може алкилироваться неграничними вуглеводнями різних класів, що містяться у фракції БТК або доданих в останню при очищенні.
2.2 Обгрунтування вибору технологічної схеми для очищення сирого бензолу
Найбільш перспективним методом очищення бензолу є каталітична гидроочистка, що дозволяє на ряду з глибоким очищенням від сірчистих і неграничних сполук, досягти глибокого видалення насичених вуглеводнів.
Сутність процесу каталітичної гідроочищення полягає в обробці парів фракції сирого бензолу воднем або водневомісним газом над каталізатором при відповідних температур, тиску і об'ємної швидкості сировини з отриманням бензолу і його гомологів і повного гідрування містяться домішок.
Схема процесу каталітичної гідроочищення, складається з 4-х стадій:
- підігрів і випаровування сировини (фракції БТК);
- каталітична гидроочистка;
- відділення газу і підготовка отриманого рафінату;
- ректифікація рафінату з отриманням кінцевих продуктів.
При гідруванні під тиском, процес здійснюється в газовій фазі над каталізатором, тому необхідно повністю перевести очищаються продукти в пароподібний стан і відокремити їх від неіспаряемого залишку. Отримані пари фракції змішуються з чистим воднем або з коксівним газом (близько 57-60% водню) і піддаються каталітичної гідроочищення.
При отримання бензолу високого ступеня чистоти визначальними, є реакції гидрообессеривания, особливо гидрогенолиз (Руйнування) найбільш термічно стабільного з'єднання тиофена. У промисловості широко поширений алюмокобальтмолібденовий каталізатор.
Основними факторами, що визначають процес, є тип каталізатора, температура, тиск водню і об'ємна швидкість сировини.
Важливою особливістю каталітичних методів, є виняток освіти неутілізірующіх відходів виробництва і отже, підвищення виходів і чистоти товарних продуктів.
Хімізм процесу гідроочищення полягає в тому, що сірковмісні домішки гідруван з утворенням відповідних вуглеводнів і сірководню. З усіх сірчистих сполук, що містяться в сирому бензолі, найбільш стійким при гідруванні, а також при термічній обробці є тиофен, який не розкладається навіть при 800 Вє C. Проте в присутності водню і відповідних каталізаторів, при наявності необхідного тиску розкладання тиофена відбувається порівняно повно.
Азотовмісні речовини при гідруванні дають аміак і вуглеводні, кисневмісні сполуки - воду і вуглеводні.
Процес каталітичної гідроочищення може здійснюватися по среднетемпературной схемою і за схемою високотемпературної очищення.
2.3 Опис технологічної схеми обраної для проекту
Фракція БТКС, насосом високого тиску подається на испарительную установку, що представляє собою систему каскадів, в яких послідовно відбувається підвищення температури і випаровування фракції. Випаровування фракції проводиться безпосередньо в потік циркуляційного газу при більшій швидкості останнього, щоб попередити відкладення полімерів на поверхні гріючо...
