|
|
|
Главная --> Справочник терминов Каталитической перегруппировки подогреваются в пламенных подогревателях до 220—300 °С и поступают в первый каталитический конвертор. В качестве катализатора обычно используется активированный оксид алюминия. Катализатор способствует протеканию реакции Клауса при сравнительно низкой температуре. Образовавшаяся сера в виде паров в смеси с непрореагировавшим газом поступает в конденсатор серы, где вновь охлаждается до 150°С. Сконденсировавшаяся сера в жидком виде поступает на склад, а газы — на следующую ступень каталитической конверсии. Для высокого выхода серы (98—98,7%) в установках Клауса обычно используются три каталитических ступени. При содержании в кислом газе H2S более 50% и углеводородных компонентов менее 2% рекомендуется применять одно-поточный процесс. При содержании H2S 30—50% и углеводородов менее 2%—однопоточный процесс с предварительным нагревом кислого газа и воздуха. При содержании H2S больше 15%, но меньше 30% и (или) при содержании углеводородов от 2 до 5% рекомендуется применять технологическую схему с разветвленным потоком «треть—две трети», при этом степень конверсии по сравнению с однопоточным процессом снижается, по качество серы не ухудшается. Схема процесса с разветвленным потоком показана на рис. 56. В атом процессе одна треть потока кислого газа со стехиометрическим количеством воздуха подается в топку котла-утилизатора для сжигания сероводорода до SO2. Теплота, выделяющаяся при реакции, используется для получения пара высокого давления, а выходящие газы смешиваются с остальными двумя третями потока кислого газа и проходят через первый каталитический конвертор при 230—260°С Здесь при взаимодействии H2S и SO2 образуются пары серы и воды. Газы из каталитического конвертора поступают в конденсатор, где сера конденсируется при 150°С и удаляется в виде жидкости. Оставшийся поток нагревается до 235 °С и проходит через второй каталитический конвертор, за которым установлен конденсатор серы. При конденсации серы образуется пар низкого давления. Газы, выходящие из последнего конденсатора серы, являются остаточными (хвостовыми), которые после очистки от вредных примесей выбрасываются в атмосферу. Для высокого выхода серы требуются две-три ступени каталитической конверсии, причем тонкие слои катализатора (до 1 м) обеспечивают лучшую конверсию. Рис. 2. Технологическая схема каталитической конверсии метана. Следует отметить, что себестоимость синтез-газа, получаемого на ацетиленовых установках, определяется методикой распределения затрат между ацетиленом и синтез-газом. Приведенные в табл. 3 данные рассчитаны при оценке синтез-газа по калорийности в соответствии со стоимостью 1 Мкал тепла в природном газе. Такая методика, принятая в проектных расчетах, представляется целесообразной, так как при каталитической конверсии с водяным паром около 45% от всего затраченного природного газа сжигается для обогрева реактора, т. е. используется в качестве топлива (см. табл. 2). В данном случае отходящий газ ацетиленовых установок приравнивается к отопительному газу установок каталитической конверсии. В результате десорбции получают экспанзерный газ. Содержащаяся в нем углекислота используется при каталитической конверсии метана в качестве окислителя и для регулировки соотношения Н2 : СО в конвертированном газе. Избытки ее сдуваются в сеть отходящих газов. Из данных табл. 6 следует, что наиболее низкими капиталовложениями характеризуется производство метанола на базе синтез-газа ацетиленовых установок и каталитической конверсии при- На основе синтез-газа ацетиленовых установок . . . На основе каталитической конверсии природного газа родного газа. Следует учесть также, что при использовании метода каталитической конверсии метана значительная доля (15—22%) капитальных затрат приходится на сооружение цеха разделения воздуха для получения технического кислорода. Разработка новых высокопроизводительных аппаратов воздухоразделения будет способствовать снижению капитальных затрат на производство метанола. При протекании реакции без катализаторов для достаточно полного превращения углеводородов требуются высокие температуры. Так, для остаточного содержания метана в конвертированном газе менее 0,5%, при конверсии природного газа при объемной скорости 200 необходима температура около 1400°. Наиболее часто процесс проводится в присутствии катализаторов. Метод каталитической конверсии нашел промышленное применение во многих странах, в том числе и в СССР. Схема процесса каталитической конверсии с водяным паром проста и состоит в следующем. Очищенный от сернистых соединений природный газ смешивают с водяным паром и пропускают над никелевым катализатором, помещаемым в вертикально расположенных трубах из легированной стали. Путем внешнего обогре- Рис. 18. Схема конвертора с регенеративным теплообменом для каталитической конверсии углеводородов в СО и На- Циклогексанон получают в промышленности путем каталитического окисления циклогексана воздухом в циклогексанол и циклогексанон с последующим доокислением или дегидрированием спирта. Таким же путем получают циклооктанон и циклододеканон. Требуемый цикло-октан синтезируют гидрированием циклооктатетраена, получаемого из ацетилена по методу Реппе (см. 16.6), или ^ыс-^ыс-1,5-циклооктадие:^а, получаемого термической димеризацией бутадиена по способу Циглеэа. Как показал Уайлк (1959), с помощью катализатора, приготовленного из 10 мл ТЮЦ и 50 мл (QHshAlCl, 400—500 г бутадиена за 1 ч при 40 °С и нормальном давлении превращаются в чистый транс-транс-цис-циклододекатриен-1,5,9 (I). Этот триеновый углеводород может быть превращен в кетон IV через циклододекан описанным выше способом или путем избирательного эпоксидирования (по Уайлку) до моноокиси II, насыщения двух этиленовых связей и каталитической перегруппировки насыщенного эпоксида III (Дакс, 1962): и каталитической перегруппировки или перестройки полученных продуктов, протекающей с разрывом связей Si —О —Si и приводящей к образованию олигомер-гомологов линейной структуры: Процесс состоит из следующих стадий: гидролиза диметилдихлорсилана; отгонки циклических диметилсилоксанов; гидролиза триметилхлорсилана; каталитической перегруппировки продуктов гидролиза; вакуумной разгонки продуктов перегруппировки. Принципиальная технологическая схема производства олигометилсилоксанов раздельным гидролизом приведена на рис. 52. Отогнанный продукт поступает в мерник 16 и оттуда на стадию каталитической перегруппировки. При проведении согидролиза необходимо иметь в виду, что в этой реакции, наряду с продуктом совместного гидролиза, образуются и продукты раздельного гидролиза — низкомолекулярные циклические диорганосилоксаны, олигоорганосилоксаны с концевыми гид-роксильными группами и гексаметилдисилокеан. Поэтому для увеличения выхода целевых продуктов целесообразно предусмотреть в технологическом процессе стадию каталитической перегруппировки продуктов гидролитической конденсации, осуществляемую 90— 95%-ной серной кислотой или активированной глиной кил. Перегруппировку серной кислотой следует вести при 20 °С в течение 5—7 ч, а глиной кил — при 90 °С в течение 2—4 ч. Процесс производства олигоэтилсилоксанов состоит из трех основных стадий: синтеза этилэтоксисиланов; гидролиза этилэт'оксиси-ланов или диэтилдихлорсилана; каталитической перегруппировки продуктов гидролиза. Принципиальная технологическая схема производства олигоэтилсилоксанов приведена на рис. 55. 1, 2, 3, S, S, 9 — мерники; 4, 6, 1, 11 — холодильники; ю — ректификационная колонна; 12 — приемник; 13, 21, 22, 23 — сборники; 14 — реактор каталитической перегруппировки; 15 — смеситель; 16 — реактор син-'теаа; 17 — гидролизер; 18 — отгонный куб; 19 — нутч-фильтр; 20 — нейтрализатор; 24 — емкость. Из сборника 22 гидролизат передается в реактор 14 для каталитической перегруппировки. Паром, подаваемым в рубашку, подогревают гидролизат до 100—110 °С и при этой температуре в реактор через люк загружаю! глину кил (—6% от количества гидролизата). Затем всю массу подогревают до 115—120 °С и выдерживают при этой температуре 4—5 ч. После выдерживания определяют вязкость оли-гомера (вязкость в зависимости от соотношения исходных компонентов может колебаться от 12 до 30 ест при 20 °С). Горяний продукт фильтруют на нутч-фильтре 19 и направляют в емкость 24. При получении олигоэтилсилоксанов на основе диэтилдихлорсилана в реактор 14 подают 80—85% гидролизата из сборника 23 и 15—20% неразогнанных олигоэтилсилоксанов, полученных гидролизом реакционной массы при соогношении этилмагнийхлорида к тетраэгок-сисилану 3:1. Глину кил загружают в реактор 14 в количестве —8 вес. % от реакционной смеси. Полученные таким образом чистые Олигоэтилсилоксаны, различающиеся температурой кипения и вязкостью, подаются либо в сборник 6 и далее поступают на расфасовку и маркировку, либо (низкокипящие фракции) в сборник 7 и далее в реактор каталитической перегруппировки с целью получения более высококипящих олигомеров. Готовые олигомеры направляют на расфасовку и маркировку или подают на совмещение с нефтяными маслами (с целью приготовления приборных масел или смазок). Синтез олигометилфенилсилоксанов. Получение олигометилфе-нилсилоксанов совместным гидролизом триметилхлорсилана и метилфенилдихлорсилана состоит из двух стадий: согидролиза и частичной конденсации получаемых продуктов; каталитической перегруппировки образующихся веществ. Процесс производства состоит из трех основных стадий: согид-ролиза; каталитической перегруппировки; вакуумной разгонки очищенного продукта перегруппировки. Принципиальная технологическая схема производства олигометилфенилсилоксаноВ приведена на рис. 57.  Катализаторов происходит Катализатор конверсии Катализатор полимеризации Катализатор предварительно Катализатор промывают Катализатор состоящий Катализат выгружают Канцерогенным действием Катализируемая основанием |
- |
Навигация