7. 1 Описание технологического процесса

Процесс дегидрирования изопентана в изоамилены сопровождается рядом побочных реакций, а именно:

- изомеризация изопентана и изоамиленов с получением соответствующих углеводородов С₅ нормального строения:

.

- циклизация и дегидрогенизация

Разделение жидких и газовых смесей при контакте жидкой и паровой фаз, сопровождающееся перераспределением компонентов между фазами, называется перегонкой.

В основе перегонки лежит различная летучесть составляющих смесь компонентов при одной и той же температуре. Компоненты смеси имеют разную склонность к переходу из жидкой фазы в паровую или в обратном направлении. Перегонка представляет собой процесс, включающий частичное испарение разделяемой смеси и последующую конденсацию образующихся паров, осуществляемая однократно или многократно.

Ректификацией называется процесс переноса компонента (компонентов) между кипящей жидкой и паровой фазами при противотоке этих фаз. Она представляет собой процесс многократного частичного испарения жидкости и конденсации паров.

В процессе ректификации подводимая извне теплота затрачивается только в кипятильнике в низу колонны однократно для частичного испарения жидкой смеси с получением начального потока пара в обогревающем устройстве в нижней части ректификационного аппарата. Теплота конденсации паров также отводится только в конденсирующем устройстве - в верхней части ректификационного аппарата.

В наиболее распространенных тарельчатых ректификационных колоннах паровая фаза барботирует (проходит в виде пузырьков или струек) через слой жидкости на тарелке, поэтому их часто называют также барботажными колоннами. Эти аппараты стабильно работают в широком диапазоне изменения нагрузок по паровой и жидкой фазам.

К недостаткам тарельчатых колонн относится сравнительно высокое гидравлическое сопротивление движению паровому потоку, что приводит к увеличению давления, и, соответственно, температур кипения жидкости в отгонной части и кубе колонны.

Ректификация изопрена от циклопентадиена и пиперилена осуществляется в колонне, имеющей 150 тарелок колпачкового типа. Поскольку выполнение колонны с таким числом тарелок затруднительно, она разделена на две по 75 тарелок каждая (1/1 и 1/2). Паровая фаза с верха колонны 1/1 поступает в куб колонны 1/2, а кубовая жидкость колонны 1/2 насосом 3 перекачивается в верхнюю часть колонны 1/1. Колонна 1/1 снабжена выносным кипятильником 2; колонна 1/2 – дефлегматором 4.

Технологический процесс включает следующие стадии:

- ректификация изопрена от циклопентадиена и пиперилена;

- концентрирование пипериленовой фракции.

Технологический процесс очистки изопрена можно описать следующим образом:

изопрен – сырец подается в ректификационную колонну 1/1, которая совместно с колонной 1/2 работают как одна колонна. Пары изопрена отбираются с верха колонны 1/2 и после конденсации часть изопрена возвращается в колонну в виде флегмы; балансовый остаток откачивается на склад. Несконденсированные пары после дополнительного охлаждения и конденсации стравливаются на свечу.

Изопрен – пипериленовая фракция с куба колонны 1/2 перекачивается в последовательно работающие ректификационные колонны 10/1, 10/2 и 11. Колонны 10/1 и 10/2 работают как одна колонна.

Пары изопреновой фракции отбираются с верха колонны 10/1 и после конденсации перекачиваются либо в цех И – 4, либо в качестве рецикла – в колонну 1/2.

Пипериленовая фракция отбирается из куба колонны 10/2 и подается в ректификационную колонну 17 для дальнейшего концентрирования пиперилена.

Некондиционный пиперилен в паровой фазе отбирается с верха колонны 17 и после конденсации поступает либо в сырьевой цех, либо в колонну 10/2 в виде рецикла. Несконденсированные в конденсаторах инерты сбрасываются в аппарат 24.

Тяжелые углеводороды из куба колонны 17 откачиваются в сырьевой цех и далее на сжигание.