подають вихідний бензол і відпрацьований водень після II ступеня (мольное ставлення Н2: С6Н6 = 2,5: 1). Кількість газу та вміст водню в ньому такі, що ступінь конверсії бензолу в I ступеня становить приблизно 50%. Так як в реакційній зоні I ступеня мається значний надлишок бензолу, відбувається практично повне вичерпання водню з азотоводородной суміші.
У II ступені суміш бензолу, і циклогексану (1:1) обробляється свіжим водородсодержащим газом при мольному відношенні газ: бензол, рівному 4:1. Тут закінчується гідрування бензолу в циклогексан/1 /. br/>
1.3.8 Гідрування в ректифікаційної колоні
Розроблено спосіб гідрування ненасичених циклічних сполук у реакційно-ректифікаційної колоні. Проводять в рідкій фазі, в присутності каталізатора гідрування, виконаного у формі насадки для перегонки, що має структуру, придатну для дистиляції, і представляє собою метал, нанесений на носій з оксиду алюмінію. Надмірний тиск у верхній частині колони складає до 24,61 кг/см2. Спосіб відрізняється тим, що температура кубового залишку становить від 100 до 190 В° C. Особливістю є те, що проводять додаткову стадію гідрування головного рідкого продукту, містить циклогексан і непрореагіровавшій бензол, разом з воднем в одноцікловом реакторі з нерухомим шаром, що містить каталізатор гідрування, для догідрірованія по суті всього непрореагировавшего бензолу з воднем з метою отримання додаткової кількості циклогексану/4 /. Більш докладний опис процесу у Додатку 1.
1.4 Обгрунтування вибору технологічної схеми гідрування
Проаналізувавши всі можливі способи гідрування бензолу, я прийшла до висновку, що найоптимальнішою схемою є гідрування в паровій фазі на нікельхромовие каталізаторах із застосуванням комбінування двох реакторів з суспендованих і стаціонарним каталізатором. Вибір обгрунтовується наступними причинами:
1) Енергетично парофазного гідрування має помітні переваги перед Рідкофазний, особливо якщо парофазного здійснювати в трубчастих реакторах з одночасним отриманням енергетичного пара. Крім того, при реалізації жидкофазного процесу виникають труднощі, пов'язані з використанням суспендованого каталізатора.
2) Комбінування реакторів дозволяє досягати високої продуктивності і ступеня перетворення сировини. В основному реакція протікає в першому реакторі. У другому реакторі відбувається тільки невелика частка перетворень, причому охолодження не потрібно.
3) Нікелеві каталізатори швидко і необоротно адсорбують сірчисті з'єднання. Тому їх можна використовувати в Як ефективних форконтактов для тонкого очищення бензолу.
2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
2.1 Хімізм процесу
Циклогексан отримують гидрированием бензолу по реакції:
С6Н6 + ЗН2 ↔ C6H12,-О”H В° 298 = 206,07 кДж/моль
Реакція оборотна і супроводжується виділенням великої кількості тепла. При реалізації процесу промислового складу виникають труднощі пов'язані зі зніманням тепла, які виникають у процесі реакції. Також бензол слід очистити від сполук сірки, які є контактними отрутами.
2.2 Характеристика сировини
В якості сировини використовують нафтохімічний або коксохімічний бензол. Нафтохімічний бензол виділяють з нафтових фракцій 62 - 105 В° С на установках платформинга. Продукти платформинга поділяють екстрактивної дистиляцією і ректифікацією; виходить при цьому бензол містить близько 0,2% домішок, в тому числі до 0,06% н-гептану, 0,06% толуолу і метілціклогексана і 0,0001% загальної сірки.
Коксохімічний бензол містить значно більше сірки, особливо тіофенового, тому 'на коксохімічних підприємствах передбачають спеціальну гідроочищення бензолу гидрированием сірчистих з'єднань до сірководню і наступним відпарюванням H2S і лужної промиванням. Після очищення в бензолі міститься 0,0002% тіофенового сірки і 0,0001% сірковуглецевої, а також 0,05-0,09% н-гептану і 0,06-0,12% метілціклогексана. Домішки вуглеводнів в бензолі не впливають на процес гідрування, але, потрапляючи в циклогексан, вони можуть в кінцевому рахунку погіршити якість капролактаму.
Очищення бензолу ректифікацією виявляється не ефективного зв'язку з утворенням несприятливих за складом азеотропні сумішей (наприклад, 99,3% бензол і 0,7% н-гептан). На практиці домішки висококиплячих вуглеводнів виділяють не з бензолу, а з циклогексану на ректифікаційної колоні, працює при атмосферному тиску. Кубова рідина колони, так звана, В«Гептанова фракціяВ», виводиться на спалювання. p> Водень, використовуваний для гідрування бензолу, містить деяку кількість інертних компонентів (азот, метан та інші), причому концентрація водню в газі залежить від якості вихідного природного газу та методу очищення водню і становить зазвичай 90 і 97% (о.). У водні регламентується вміст окису і двоокису вуглецю - не більше 0,002% (о.) кожної, аміаку - до 0,0002% (о.) і загальної...
