ижелимі домішок послідовно в трьох ректифікаційних колонах.
Изопрен-ректифікат після очищення виходить з чистотою не менше 99,0% (мас). Вміст домішок в ньому має бути не вище,% (мас): [3]
бутени і пен гени 1,0 Карбонільні з'єднання 0,0002
Піперілен 0,02 серусодержащего з'єднання 0,0003
Циклопентадієн 0,0001 Азотомісткі соедііенія 0,0002
Ацетиленові вуглеводні 0,0002
5.2 Отримання ізопрену з ізопентану і ізоаміленов
У Радянському Союзі вперше розроблений і освоєний у промисловому масштабі процес отримання ізопрену методом двухстадііного дегідрірованія ізопентану. Сутність даного процесу полягає в послідовному перетворенні ізопентану в ізоамілени і в ізопрен. Процес дегідрірованія ізопентану і ізоаміленов має багато спільного з процесами дегідрірованія бутану і бутен. В якості сировини для даного процесу використовується ізопентановая фракція газових бензинів чи ізопентан-ізоаміленовая фракція бензину каталітичного крекінгу. Для збільшення ресурсів ізопентану проводять изомеризацию пентана, в значних кількостях міститься в легенях фракціях бензинів каталітичного крекінгу. [3]
Ізомеризація пентана в ізопентан
Реакція ізомеризації пентану в ізопентан протікає по наступному рівнянню:
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 3 - gt; CH 3 -CH-CH 2 -CH 3
Процес проводиться в паровій фазі над платиновим каталізатором у присутності водню, циркулюючого в системі; одночасно з изомеризацией каталізатор очищає продукт від серусодержащих сполук (рис. 3). [3]
Вихідна пентанових фракція, попередньо звільнена ректифікацією від важких вуглеводнів, подається на азеотропную осушку в колону 1. Осушений пентан з куба колони 1 надходить у ємність 7, звідки подається на изомеризацию через теплообмінник. 9, обігрівається контактним газом, які виходять з реактора. Перед теплообмінником 9 пентан змішується з циркулюючим газом, що містить близько 85% водню. У теплообміннику 9 пентан випаровується і перегрівається до 300 0 C Далі пентан перегрівається в печі 10 і з температурою 450 0 C направляється в реактор 11. Реакційні гази охолоджуються в теплообміннику 9 до 150 0 C і надходять у теплообмінник 12, де охолоджуються до 110 0 C пентан-ізопентановой фракцією, яка подається з ємності 15. Після теплообмінника 12 реакційні гази надходять в конденсатор 13, де відбувається конденсація вуглеводнів. Утворений конденсат збирається в ємність 14, а Несконденсировавшиеся газ через сепаратори 16 і 17 направляється на компресор і потім змішується з вихідною пентанової фракцією, що надходить на изомеризацию.
Рисунок 3 - Схема ізомеризації пентану в ізопентан
- колона азеотропа осушки; 2,23,28,34 - кип'ятильники; 3,24,29,35 - дефлегматори; 4,7,14,15,25,30,36 - ємності; 5,6,8,21,26,31,32,37 - іасоси; 9,12 - теплообмінники; 10 - трубчаста піч; 11 - реактор; 13 - конденсатор; 16,17,20 - сепаратори; 18 - компресор; 19,38 - холодильники; 22,27,33 - ректифікаційні колони.
I - сировина; II - вода на відпарювання вуглеводнів; III - отдувкі в паливну мережу; IV - ізопентан; V - фракція З 4 і вище; VI - водень.
Конденсат, що складається в основному з ізопентану і пентану, з ємності 15 через теплообмінник 12 направляється в колону 22 для відгону легколетких компонентів. Колона 22 обігрівається пором через кип'ятильник 23. Пари з верху колони 22 направляються на конденсацію в дефлегматор 24. Конденсат збирається в ємність 25 і повертається в колону у вигляді флегми. Несконденсировавшиеся газ стравливается в паливну мережу. Ізопентан-пентанових фракція з куба колони 22 надходить в колону 27 для виділення ізопентану-ректифікату. Кубова рідина колони 27 - пентан звільняється в колоні 33 від вуглеводнів C 6 і вище і повертається на изомеризацию. [3]
При зниженні активності каталізатора проводиться окислювальна регенерація при температурі 300-450 ° С і тиску 0,6- 1,1 МПа циркулюючим інертним газом в суміші з киснем. Вміст кисню в інертному газі в ході регенерації змінюється від 0,2 до 1,0% (об.), Об'ємна швидкість подачі циркулюючого газу (по відношенню до обсягу каталізатора) 500 год - 1.
Умови і показники процесу ізомеризації пентану в ізопентан
Температура, 0 С 400-450
Тиск, МПа 4,0
Об'ємна швидкість подачі сировини, ч - 1 2,1-2,5
Молярне співвідношення пентан: водень 1: 2
Вихід ізопентану в розрахунку на прореагировавший пентан,% (мас.) 96-98
Конверсія,% (мас.) 49-50 <...
