ВЛИЯНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА НА ВОССТАНОВЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ МЕДНО-АММИАЧНОГО РАСТВОРА

дор Борисович Шевляков, Ильдус Шайхитдинович Насыров, Талгат Галеевич Умергалин

Аннотация


Одним из промышленных способов выделения бутадиена из пиролизных фракций С4 является метод хемосорбции с использованием поглотительного водно-аммиачного раствора ацетата одновалентной меди в колоннах хемосорбции. Данный способ в настоящее время реализован на ОАО «Стерлитамакский нефтехимический завод». Разделение фракции С4 с применением медно-аммиачного раствора требует подачи сырьевого потока высокой чистоты по ацетиленовым и тяжелым углеводородам, в связи с чем стадии хемосорбции предшествуют очистки бутилен-бутадиеновой фракции ректификацией от тяжелых и легких углеводородов, влаги и метанола, гидрирование от ацетиленовых углеводородов. Селективность разделения бутадиена-1,3 и бутиленовой фракции определяется рабочими свойствами медно-аммиачного раствора, которые определяются компонентным составом - соединениями закисной меди, окисной меди, аммиаком, уксусной кислотой и нормируемыми значениями каждого из них. Поскольку процесс разделения бутилен-бутадиеновой фракции является непрерывным, поддержание качественных характеристик медно-аммиачного раствора обеспечивается периодическим выводом части циркулирующего раствора из системы хемосорбции и вводом восстановленной порции для приведения компонентов до нормируемых значений. Приготовление восстановленной порции медно-аммиачного раствора происходит путем растворения медных пластин в смеси аммиака и уксусной кислоты и смешением с выведенной частью раствора. Время, необходимое для восстановления выведенной части медно-аммиачного раствора, достигает 5 сут, в течение которых процесс хемосорбции проводится с повышенной циркуляцией медно-аммиачного раствора, и, как следствие, увеличиваются энергозатраты на его охлаждение. В работе установлено, что лимитирующей стадией восстановления медно-аммиачного раствора медью является смешение раствора с аммиаком, поскольку их плотности различаются в 1,5 раза. Смешение медно-аммиачного раствора и аммиака в системе «емкость - насос - емкость» не позволило получать раствор однородного состава, в связи с чем сделано предположение о необходимости вовлечения в процесс смешения перемешивающего аппарата турбулентного типа. Моделирование смешения раствора с аммиаком в системе «емкость - насос - смеситель - емкость» позволило за однократное пропускание компонентов получить раствор медно-аммиачного раствора однородного состава. Таким образом, организация турбулентного режима смешения потоков позволяет интенсифицировать процесс подготовки медно-аммиачного раствора, уменьшить время восстановления до 1 сут.

Ключевые слова


бутадиен-1,3;медно-аммиачный раствор;хемосорбция;аммиак;закисная медь;гидродинамический режим;турбуляция;butadiene-1,3;copper-ammonia solution;chemisorption;ammonia;copper oxide;hydrodynamic regime;turbulation;

Полный текст:

PDF

Литература


Платэ Н.А. Основы химии и технологии мономеров. М.: Наука: Наука/Интерпериодика, 2002. 696 с.

Богачева Т.М., Юнусова Л.М., Голованова К.В., Лиакумович А.Г., Ахмедьянова Р.А. Новые конкурентоспособные технологии получения мономеров // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 20. С. 126-128.

Тарарыкин А.Г., Невьянцева Л.Н., Баженов Ю.П., Галиева Ф.А., Касьянова Л.З. Разработка и внедрение в производство катализаторов серии РК220 для селективного гидрирования примесей ацетиленовых углеводородов при очистке бутилен-бутадиеновой фракции в процессе получения бутадиена-1,3 // Катализ в промышленности. 2009. № 5. С. 51-56.

Насыров И.Ш., Шурупов О.К., Захаров В.П., Шевляков Ф.Б., Бакытов Н.Б. Повышение эффективности селективного гидрирования ацетиленовых углеводородов в бутилен-бутадиеновой фракции при производстве бутадиена-1,3 // Нефтехимия. 2018. Т. 58. № 5. С. 618-622. DOI: 10.1134/S0028242118050131.

Шевляков Ф.Б., Умергалин Т.Г., Шурупов О.К., Захаров В.П., Насыров И.Ш. Совершенствование технологической схемы выделения бутан-бутиленовой фракции методом хемосорбции с использованием трубчатого турбулентного аппарата // Теоретические основы химической технологии. 2019. Т. 53. № 5. С. 517-522. DOI: 10.1134/S0040357119050117.

Насыров И.Ш., Шурупов О.К., Шелудченко В.А., Шевляков Ф.Б., Захаров В.П. Исследование влияния окислительно-восстановительного потенциала раствора медноаммиачного на его стабильность в процессе выделения бутадиена из фракции С4 пиролиза углеводородов методом хемосорбции // Химическая промышленность сегодня. 2017. № 6. С. 16-20.

Умергалин Т.Г., Гареева И.Ю. Процессы и оборудование газопереработки и газохимии. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2018. 102 с.

Шевляков Ф.Б, Умергалин Т.Г., Захаров В.П. Использование трубчатого турбулентного аппарата в нефтегазовых и химических процессах. Уфа: РИЦ БашГУ, 2018. 204 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2020-5-107-121

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


УФА, УГНТУ, 2020