дходить у сепараційні колону 10, де рідкий циклогексан відділяється від газу. Газова фаза з колони 10 надходить у всмоктувальну лінію циркуляційного компресора 4. Для запобігання накопичення інертних компонентів у системі частина циркуляційного газу виводять в атмосферу. Попередньо вони охолоджуються до 15 В° С захоложенной водою в холодильнику 11 і проходять сепараційні колону 12.
Рідкий циклогексан з сепараційних колон 10 і 12 надходить до збірки 14, звідки передається на склад проміжних продуктів або в систему очищення від домішок, внесених з вихідним бензолом.
При виборі типу циркуляційного компресора 4 вирішальним фактором є опір циркуляційної системи, так як воно визначає витрати електроенергії. Велика частина опору системи припадає на частку масляних фільтрів, службовців для очищення циркуляційного газу від компресорного масла. Використання для стиснення газу компресорів без масляного змащення, а також поагрегатне установка компресорів дозволяє усунути систему очищення від масла і знизити перепад тиску в циркуляційному компресорі з 1,0-1,5 МПа до 0,1 - 0,3 МПа, що призводить до значного скороченню витрати електроенергії.
2.5 Техніко-технологічні розрахунки
Схема потоків процесу отримання циклогексану
В
Рис. 2.2. p> 1 - бензол; 2 - азотоводородная суміш, 3 - циркуляційний газ; 4-7 - газова суміш; S - продувні гази; 9, 10, 12 - циклогексан; 11 - танкові гази; 13 - готовий продукт; 14 - конденсат; 15 - водяний пар;
ІП1-випарник бензолу; ATI - підігрівач; РТ1, РТ2 - реактори; ХК1-ХКЗ - холодильники-конденсатори; С1, С2 - сепаратори; Е1 -Збірник циклогексану
Вихідні дані:
В· річна продуктивність по циклогексанов 65000 т;
В· річний фонд робочого часу 8400 год;
В· склад технічного бензолу (w,%): С6Н6 - 99,91; С6Н5СНз -0,03; С6Н11СНз -0,03; С5Н9СН3 - 0,02; C7H16 -0,01;
В· втрати циклогексану з продувними і танковими газами 0,2%;
В· об'ємне відношення компонентів на вході в реактор першого ступеня Н2: N2: С6Н6 = 5,5: 2,5: 1,0;
В· ступінь конверсії бензолу в циклогексан,%: у реакторі першого ступеня (уточнюється розрахунком) -90-95; в реакторі другого ступеня • - 100;
В· температура в зоні каталізу реактора першого ступеня 180 В° С;
В· тиск в реакторі першого ступеня 1,9 МПа;
В· температура конденсації 35 В° С; тиск в сепараторі С1 1,7 МПа.
2.5.1 Склад газової суміші на вході в реактор першого ступеня
Годинна продуктивність по циклогексанов з урахуванням 0,2% втрат: (65000-1000/8400) * 1,002 = 7753,6 кг/год або 7753,6-22,4/84 = 2067,6 м Ві/ч.
За рівняння реакції
С6Н6 + ЗН2 ↔ С6Н12
витрачається:
бензолу: 2067,6 м Ві/год або 7199,7 кг/год;
водню: 3 * 2067,6 = 6202,8 м Ві/год або 553,8 кг/ч.
Витрата технічного бензолу:
7199,7 * 100/99, 91 = 7206,6 кг/ч.
Розрахуємо складу технічного бензолу по компонентів (потік 1):
В
С6Н6
С6Н5СНз
С6Н11СНз
C5H9СН3
С7Н16
ОЈ
Wi,%
99,91
0,03
0,03
0,02
0,01
100,0
m, кг/год
7199,7
2,33
2,33
1,55
0,77
7206,6
Mi, кг/кмоль
78
92
98
84
100
-
V, м Ві/год
2067,6
0,57
0,53
0,41
0,17
2069,3
Відповідно до заданих об'ємним відношенням компонентів в реактор першого ступеня подають:
водню: 2067,6 * 5,5 = 11371,8 м Ві/год;
азоту: 2067,6 * 2,5 = 5169,0 м Ві/год;
залишається водню в циркуляційному газі після реактора другого ступеня:
11371,8 - 6202,8 = 5169 м Ві/год;
виходить після реактора першого ступеня азотоводородной суміші:
5169 +5169 = 10338 м Ві/год
Визначаємо об'ємну частку циклогексану в циркуляційному газі з урахуванням часткової конденсації циклогексану з газової с...
