Способ выделения бензольных углеводородов из поглотительного масла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес ублик

«i>929619 (И) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 13,1 1,80 (21) 3004240/23-04

Р(М К з сприсоединением заявки ¹

С 07 С 7/05

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.82, Бюллетень № 19

t$3) УДК 66.048 (088. 8) Дата опубликования описания 23.05.82

В.В.Марков, Ю.И.Реэуненко, H.B.Ëåëÿíoý и Л.ф.Коржан

3

1 съ углехимическнй (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БЕНЗОЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

ИЗ ПОГЛО1И1ЕЛЬНОГО МАСЛА

r .. Иэобретение относится к технике выделения бенэольных углеводородов из поглотительного масла коксохи- . мического произвбдства путем дистилляции и может найти применение в коксохимической промышленности. . Известен способ выделения бензольных углеводородов и нафталина из поглотительного масла путем дистилляции его с острым паром, согласно которому поглотительное масло, насыщенное бензольными углеводоро» дами и содержащее наФталин, вводят в верхнюю часть исчерпывающей ко-. лонны, а пар — в ни*нюю часть. Пары выходящие из исчерпывающей части,на- правляют в ректификационную колонну, ;жидкую фазу возвращают в исчерпывающую часть.

Из верхней части ректификационной колонны выходят пары бензола насы-.

I щенные водой. После конденсации смеси воду и бенэол разделяют (1).

Однако данный способ связан с образованием вредных стоков.

Известен также способ выделения бензольных углеводородов из погло: тительного масла, согласно которому

;предварительно подогретое насыщеннс е бензольными углеводородами погйотнтельйое масло подвергают дис- тилляции в присутствии острого пара, В результате иэ масла выделяются пары бенэольных углеводородов, которые. с парами воды подвергают охлаждению,. конденсации с получением конденсата и неконденсируххдихся продуктов. конденсат разделяют на бензольные углеводороды и сепараторную воду, имеющую рН 7,8 - 8,3.

Последнюю подвергают очистке от вредных компонентов и передают в стоки коксохимпроизводства (2). ;Недостатком этого способа является большой расход острого пара, что приводит к образованию большого количества обременительных сто2О ков производства

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ выделения бензольных углеводородов иэ поглотительного масла после обра25 (ботки им бенэосодержащего коксового газа путем одноступенчатой дистилляции в присутствии водяного пара и инертного газа-носителя, например азота или коксового газа, взятых а объемном соотношении водяной napt

929619 гаэ-носитель 13,5 - 14 1. Отогнанную при дистилляции парогазовую смесь охлаждают в конденсаторе-холодильнике с получением конденсата (смеси бензольных углеводородов с водой) и неконденсирующихся продуктов. Пос- 5 ледние далее компримируют до 4,5

5, 5 ат и снова охлаждают в холодильнике-конденсаторе с выделением еще части бензольных углеводородов в смеси с водой и получением газа- 10 носителя, который подвергают очистке от оставшихся бензольных углеводородов путем обработки его исходным поглотительным маслом при давлении 4,5 - 5,5 ат. После сепарирования выделенных конденсатов получают бензольные углеводороды, которые отводят на склад и конденсат водяного пара, который собирают в сборнике, откуда его направляют на испарение, а затем на дистилляцию. Очищенным от бензольных углеводородов газомносителем после его дросселирования до 0;5 - 1 ат обрабатывают конденсат водяного пара в лроцессе его ис 25 парения перед подачей на дистилляцию (3) .

Недостатком известного способа является наличие очень вредных стоков производства, требующих применения специальных методов очистки °

Это приводит к усложнению процесса, несмотря на то, что количество их меньше по сравнению со способом описанным выше. Кроме того, иэ-эа большого остаточного . содержания бенэоль- 35

Hblx углеводородов в газе-носителе, не достигается достаточно полное исчерпание бензольных углеводородов из поглотительногo масла в процессе дистилляции, что приводит к ухудше- 4р нию его абсорбционной способности и, как следствие, к повышенному остаточному содержанию бензольных углеводородов в очищаемом коксовом газе. Способ также связан со значи- 45 тельными энергозатратами, так как энергия сжатия газа-носителя теряется .безвозвратно.

Целью изобретения. является повышение степени извлечения бензольных 50 углеводородов, снижение энергозатрат и ликвидация вредных стоков производства.

Поставленная цель достигается согласно способу выделения бензоль- 55 ных углеводОродов из поглотительного масла после обработки им бенэолсодержащего коксового газа, заКлючающемуся в том, что проводят двухступенчатую дистилляцию поглотительного 6р масла в присутствии инертного гаэаносителя с последующим разделением отогнанной парогазовой смеси путем двухступенчатого охлаждения на бензольные углеводороды и газ-носитель с промежуточным компримированием несконденсировавшейся на первой ступени охлаждения парогазовой смеси до давления 2,5-3,4 ат и очисткой выделенного газа-носителя от бензольных углеводородов путем их конденсации при охлаждении детандированным очищенным газом-носителем, возвращаемым на вторую ступень дистилляции. Отличительными признаками изобретения являются проведение дистил-. ляции поглотительного масла в две стадии промежуточного компримирования до давления 2,5-3,4 ат и очистка газа-носителя от бенэольных углеводородов путем из конденсации при охлаждении детандированным очищенным газом-носителем, возвращаемым на вторую ступень дистилляции.

На чертеже представлена схема выделения бензольных углеводородов согласно предлагаемому способу.

Поглотительное масло, насыщенное бензольными углеводородами, по линии 1 подают на первую ступень дистилляции в среднюю часть колонны 2.

При этом поглотительное масло предварительно подогревают парогазовой смесью, выходящей из верха дистилляционной колонны 2, в дейлегматоре

3 и теплообменниках 4 и 5, обогреваемых соответственно поглотительным маслом, выходящим иэ куба колонны 2, и глухим паром до 120 — 160 С.

Дистилляцию на первой ступени проводят в присутствии инертного гаэаносителя, поступающего со второй ступени дистилляции (колонна 6) по линии 7 после подогрева в теплообменнике 8. Выходящую иэ верха колонны 2 парс-газовую смесь, содержащую бензольные углеводороды и газ-носитель подвергают дефлегмации. Легкие погонные масла, сконденсировавшиеся в дефлегматоре 3, возвращают по линии 9 в виде Алегмы на орошение ко-. лонны 2.Несконденсировавшуюся парогаэовую смесь подают в конденсаторхолодильник 10 первой ступени охлаж-, дения,где конденсируется примерно 25% бензольных углеводородов, которые отводят по линии 11.

Далее смесь несконденсировавшихся бензольных углеводородов и газа-носителя по линии 12 подают на компри.мирование до давления 0,25-0,34 МРа (2,5-3,4 ат) в компрессор 13 и на вторую ступень охлаждения в конден,сатор-холодильник -14, охлаждаемый водой °

Для конечной очистки газа-носителя от бензольных углеводородов

его иэ конденсатора-холодильника 14 подают в конденсатор-холодильник 15, охлаждаемый детандированным газомносителем. Конденсаты бензольных

929619 углеводородов из холодильников-конденсаторов 14 и 15 объединяют с конденсатом, отводимым по линии 11, и по линии 16 выводят на склад.

Очищенный газ-носитель иэ холодильника-конденсатора 15 поступает в детандер 17. В процессе детандирования температура газа-носителя понижается до минус 35-50 С. Детандио рованный газ-носитель по линии 18 возвращают на стадию очистки в холодильник-конденсатор 15, а затем его по линии 19 подают в низ колонны б второй ступени дистилляции. В верхнюю часть этой колонны по линии

20 поступает из куба колонны 2 через теплообменник 4 частично обезбенэоленное поглотительное масло.

После второй ступени дистилляции обезбенэОленное поглотительное масло из куба колонны 6 после охлаждения водой в теплообменнике 21 по линии

22 подают на улавливание бензольных углеводородов из коксового газа. Осуществление дистилляции поглотительного масла в присутствии только газа-носителя позволяет более глу-. боко исчерпать бензольные углеводороды из масла и достаточно полно сконденсировать их из газа-носителя в процессе охлаждения и компримирования его.

Выбранный интервал давления при компримировании газа-носителя позволяет использовать энергию расшире-. ния газа как для компенсации части энергозатрат на компримирование газа-носителя (работа, выделяемая в детандере,передается.на вал компрес сора), так и для достижения требуемого интервала температуры хлад агента — детандированного газа позволяющего осуществить конечную очистку газа-носителя охлаждением до практически полного удаления из него .остаточного содержания бензольных углеводородов.

Пример. 160 мЭ/ч каменноугольного поглотительного масла, содержащего 3934 кг сырого бензола (смеси бензольных углеводородов, выкипающих до 180О С), подвергают дистилляции в две ступени. Дистилляцию масла проводят в присутствии инертного газа-носителя (азота), подаваемого со второй ступени дистилляции с температурой 140ОC в .количестве 10000 нм /ч. После дефлегмации и охлаждения до 40 С на первой ступени сконденсировано

1000 кг/ч сырого бензола. Далее парогаэовую смесь подвергают сжатию до 3,4 ат. При этом температура газа повышается до 105 С и после охлаждения до 40 С (отвода тепла компримирования) из него выделяют еще 2000 кг/ч сырого бензола.

Остальное количество сырого бенэола (934 кг/ч) практически полностью извлекают при конечной очистке га, за-носителя охлаждением его до температуры минус 20 С с помощью детандированного газа с темг(ературой - 40 С. о

В результате теплообмена между сжатым газом и детандированным темЪ ,пература газа повышается до 15ОС10 и с этой температурой его передают на вторую ступень дистилляции и далее на первую, замыкая тем самым цикл.

В результате получены следующие

15 показатели процесса.

Остаточное содержание бензольных углеводородов в поглотительном масле используемом для их абсорбции из коксового газа 0,01 Ъ

Степень извлечения бензольных углеводородов из масла

СодеРжание бензольных углеводородов в газеносителе, поступающем на дистилляцию 0,5г/нм

Остаточное содержание бензольных углеводородов в коксовом газе при использовании дистиллированного по- Э глотительного масла -0,5г/нм

В табл. 1 приведены экспериментальные данные, подтверждающие оптимальность выбранного режима компримирования паро-газовой смеси.

100 В

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить степень выделения бензольных углеИз приведенных данных видно, что

4Q при компримировании паро-газовой смеси после первой ступени охлаждения до 2,5 — 3,4 ат .после его детандирования может быть получен газ с температурой (-35) — (-50)о С, что

4 обеспечивает высокую степень очистки газа-носителя от бензольных углеводородов и позволяет нагреть газноситель, направляемый на дистилляцию до 20,7 - 35,6 С.

Снижение величины давления компримирования паро-газовой смеси отно-. сительно нижнего предела ухудшает показатели процесса по всем показателям. Дальнейшее повышение давления компримирования нецелесообразно в связи с достижением цели при меньших энергоэатратах.

В табл. 2 приведено сопоставление показателей процесса дистилляции поглотительного масла, .применяемого

60 на практике, по известному и предлагаемому способу.

929619

° 7 и водородов из-поглотительного масла .и тем самым повысить степень очист-ки коксового газа на стадии абсорбции поглотительным ма лом, снизить энергоэатраты и ликвидировать отхоI ды производства - вредные стоки, что в целом приводит к повышению эффективности процесса выделения бенэольных углеводородов из коксового газа.

Таблица 1

° и Ю °

Остаточное содержание. бензольных углеводородов

Величина давления процесса компримирования паро-газовой смеси,ат

Достигнутая тем-, пература детандированно-..

ro газа, С в газеносителе,поступающем на дистилляцию

i поглотитель ном масле, Ф пп

-29

1,0

1,.О

12,0.40, О

4,9

-35

5,0

0,5

35,6

-42

0,2

1,2

28,8

1,5

0,5

0i01

20,7

О,5

-56

Î 01

О,з

0,5

Таблица 2

Остаточное содержаиие бенэольных углеводородов

Колич ество вредных стоков, T

Энергетические затраты

Гкал/ч

Способ в поглоти- в коксовом тельном газе, масле, Ф г/нм

Применяемый на практике (дистилляция масла с ост- рым паром) 5 — б

0,2

9,2

Известный (дистилляция масла паро-газовой смесью) 0,6

5-6

° о,г

9,2. Предлагаемый (дистилляцня инертным газом-носителем).

0,01 0 3-1,0

Отсутствует 6,3

60 коксового газа путем дистилляции в присутствии инертного газа-носителя, включающий разделение отогнанной парогазовой смеси путем двухступенча65 того охлаждения на бензольные углеФормула изобретения!

Способ выделения бензольных углеводородов Hs поглотительного масла после обработки им бензолсодержащего

1 2,0

2 2,5.

3 3,0

4 3,4

5 4,3 в коксовом газе после обработки поглотительным маслом, г/нм-

Температура газаносителя, направляе- мого на дистилляцию, ОС

929619

9, Составитель Г.Гуляева

Редактор H.Äæóãàí Техред М. Рейвес Корректор С.Шекмар

Заказ 3405/30 Тираж 448 Подписное

ВНИИ IH Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IIIIII Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 водороды и гаэ-носитель с промежуточным компримированием несконденсировавшейся на первой ступени охлаждения парогазовой смеси и очисткой выделенного газа-носителя от бензольных углеводородов с последующим возвратом его после адиабатического расширения на дистилляцию, отличающийся тем, что, с целью повышения степени извлечения бензольных углеводородов, снижения 10 .энергозатрат и ликвидации вредных стоков производства, дистилляцию поглотительного масла проводят в две ступени, промежуточное компримирование ведут до давления 2,5 †3,4 ат 5 и очистку газа-носителя от бензольных углеводородов проводят путем их конденсации при охлаждении детаидированным очищенным газом-носителем, возвращаемым на вторую ступень дистилляции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертмва

1. Патент- Великобритания Э 973450, кл. С 5 Е, 1964.

2. Коляндр Л.Я. улавливание и переработка химических продуктов коксования. М., Химия, 1962 с. 237 - 258.

3. Авторское свидетельство СССР

Р &15054, кл. С 07 С 7/05, 1976 (прототип) .