Главная --> Справочник терминов


Регенерации абсорбента 2. Процессы с периодической регенерацией катализатора путем выжига углеродистых отложений. Они также проводятся на неподвижных катализаторах и при сравнительно небольшом давлении (14—20 ати).

2. Процессы с периодической регенерацией катализатора путем выжига углеродистых отложений. Они также проводятся на неподвижных катализаторах и при сравнительно небольшом давлении (14—20 ати).

Реакция завершается взаимодействием аниона (3) с молекулой воды и регенерацией катализатора:

Возможно также соединение сокатализатора с растущей цепью с образованием ковалентной связи и регенерацией катализатора:

Вслед за этапом, на котором образуется а-комплекс, следует обычно более быстрый этап отрыва протона ионом РеСЦ с образованием НС1 и регенерацией катализатора. О таком соотношении скоростей свидетельствует отсутствие кинетического изотопного эффекта. Однако при галогенировании соединений, обладающих высокой реакционной способностью, например аминов и особенно фенолов, соотношение этих этапов может изменяться. Названные соединения с очень большой скоростью образуют сг-комплексы, которые иногда настолько стабильны, что их можно выделить из реакционной массы. В этих случаях этап отрыва протона от а-комп-лекса лимитирует суммарную скорость галогенирования и наблюдается кинетический изотопный эффект.

Для алкилирования по Фриделю — Крафтсу требуются лишь каталитические количества хлорида алюминия. Причина этого снова в том, что ион А1С13Х© и протон, освобождающийся на последней стадии реакции, реагируют с регенерацией катализатора.

При выделении и промывке М,М'-дифенил-п-фенилекдиямииа побочный комплекс разлагается с регенерацией катализатора:

Во-вторых, сокаталиэатор может реагировать с растущей цепью с образованием ковалентной связи Реакция сопровождается регенерацией катализатора:

Во-вторых, оокатализатор может реагировать с растущей цепью с образованием ковалентнон связи. Реакция сопровождается регенерацией катализатора

Возможно также соединение сокатализатора с растущей цепью с образованием кова-лентной связи и регенерацией катализатора

Если скорость превращения вещества А в продукт Р увеличивается в присутствии вещества С и при этом стехиометрия превращения А в Р не изменяется, то вещество С называют катализатором данной реакции; А часто называют субстратом. Во многих случаях имеются кинетические данные, убедительно показывающие, что катализируемая реакция протекает как многостадийный процесс: сначала А и С образуют промежуточное соединение, которое затем превращается в продукт Р с одновременной регенерацией катализатора С. Еще в 1902 г. Федерлин

Процесс десорбции (регенерации) абсорбента прямо противоположен процессу абсорбции. При десорбции из насыщенного абсорбента отпариваются целевые компоненты, т. е. из жидкой фазы переводятся в газовую. Газовая фаза в десорбере создается подачей в нижнюю часть аппарата инертного газа (газа отпарки). Если счет тарелок в десорбере вести снизу вверх, а фактор абсорбции заменить фактором десорбции (отпарки) S = KW/L, то можно получить формулу десорбции, аналогичную формуле абсорбции.

3. Концентрация регенерированного абсорбента определяется по рнс. 47 при температуре контакта 30 °С и требуемой точке росы — 20 °С: л:1 = 99,5 мае. %. Концентрация насыщенного абсорбента выбирается исходя из практических соображений, а затем проверяется по расчету регенерации абсорбента: Xz= = 96 мае. %. В процессе разработки месторождения при увеличении влажности газа с падением давления концентрацию насыщенного- абсорбента можно изменять, что позволит поддерживать в определенных пределах скорость циркуляции абсорбента. Это необходимо для обеспечения нормального газогидродинамического режима работы тарелок в абсорбере и десор-бере.

В схему процесса входят абсорбер, регенератор, выветрива-тели, теплообменники и насосы. Во многих случаях дополнительно вводятся также турбина для использования гидравлической энергии насыщенного раствора и рециркуляционные компрессоры. Регенерация растворителя осуществляется понижением давления и отдувкой топливным газом, водяным паром, инертным газом или воздухом. Отдувка воздухом, как показывает опыт эксплуатации, не рекомендуется при очистке газа, содержащего H2S, так как в регенераторе происходит частичное окисление H2S в серу кислородом воздуха. Сера может выпасть в виде осадка и затруднить процесс регенерации абсорбента.

Схема процесса зависит от содержания и соотношения кислых компонентов в обрабатываемом газе. При низком объемном содержании СО2 (до 5%) можно ограничиться очисткой газа от H2S. В этом случае применяется схема с одноступенчатой очисткой. Если объемное содержание СО2 в очищаемом газе выше 5%, но меньше, чем содержание H2S, то также можно ограничиться одноступенчатой очисткой газа от кислых компонентов. При этом в результате одновременной абсорбции H2S и СО2 содержание двуокиси углерода снижается до приемлемого уровня, а кислый газ, получаемый при регенерации абсорбента, пригоден для процесса Клауса.

Основными критериями при выборе абсорбентов, а следовательно, и процессов являются начальное и конечное содержание извлекаемых «нежелательных» компонентов в газе и заданное рабочее давление в системе или начальное и конечное парциальное давление их в условиях очистки. Начальное давление предопределяет кратность циркуляции абсорбента (удельный его расход). Конечное парциальное давление (или глубина очистки газа) зависит в первую очередь от степени регенерации абсорбента и от равновесного давления извлекаемого газа над раствором от температуры. Капитальные и эксплуатационные затраты определяются главным образом кратностью циркуляции и условиями регенерации растворителя. Следовательно, экономика процесса предопределяется в основном парциальными давлениями извлекаемых «нежелательных» компонентов в сыром и очищенном газе. На основе этих данных можно оценить, какой из растворителей — химический или физический — наиболее приемлем для заданных условий. После этого, учитывая специфику содержащихся в газе примесей и возможные варианты взаимодействия их с растворителями данной конкретной группы, можно выбрать процесс, который целесообразно будет использовать для проведения технико-экономического исследования.

Во ВНИИгаз были выполнены исследования по изучению схем и условий работы узлов десорбции, которые свидетельствуют о возможности улучшения качества регенерации абсорбента и повышения термодинамической эффективности процесса десорбции. Ниже изложены результаты этих исследований [110].

На отечественных ГПЗ используют два метода регенерации абсорбента: I метод — извлечение легких углеводородов из насыщенного абсорбента осуществляется за счет снижения давления в системе и ввода в нижнюю кубовую часть десорбера водяного пара, который снижает парциальное давление углеводородов и тем самым способствует переходу легких компонентов из жидкого состояния в газообразное без повышения температуры в нижней части колонны (в этом случае тепло «вносится» в десорбер только с сырьевым потоком); II метод — извлечение легких углеводородов из насыщенного абсорбента обеспечивается за счет снижения давления в системе и подвода тепла в нижнюю кубовую часть десорбера.

Первый метод обеспечивает высокую степень регенерации абсорбента. Однако он не получил широкого распространения, так как наличие в системе водяного пара приводит к необходимости осушки сжиженных газов, а также создает трудности в работе завода в зимнее время года. Технологический режим десорбции при вводе водяного пара: давление 0,2—0,3 МПа, температура сырьевого потока 125—140 °С, верха десорбера 90—115°С, низа десорбера 125—145 °С; расход водяного пара 2,4—2,8% масс, от общего количества абсорбента.

ВНИИгаз на ряде ГПЗ провел обследование работы узлов десорбции без ввода водяного пара, которое показало, что в этом случае эффективность процесса существенно зависит от конструкции нижней части десорбера. На рис. II 1.71 приведены варианты конструктивного оформления нижней части десорбера газоперерабатывающих заводов. Отличительная особенность схемы 3 состоит в том, что при наличии в нижней части десорбера глухой тарелки абсорбент, стекающий с нижней барботажной тарелки десорбера, не смешивается с абсорбентом, циркулирующим через печь. Это создает благоприятные условия для регенерации абсорбента. В нижней части десорбера вместо глухой тарелки можно устанавливать вертикальную перегородку, которая разделяет

С увеличением давления быстро растет глубина извлечения углеводородов. В последнее время за рубежом строят заводы, на которых абсорбция осуществляется под давлением 100 am и выше. Однако с увеличением глубины отбора отдельных компонентов в насыщенном абсорбенте увеличивается содержание низших углеводородов (метана, этана), что создает большие трудности при регенерации абсорбента. Для выделения неконденсирующихся углеводородов насыщенный абсорбент по выходе из абсорбера подвергается стабилизации, которая проводится в колонне, как правило, разделенной на две секции. В нижней секции из насыщенного абсорбента удаляются метан, этан и часть пропана. Эти газы направляются в верхнюю секцию колонны, где орошаются регенерированным холодным абсорбентом для выделения из газов пропана. Выделение метана, этана и части пропана из абсорбента осуществляется или путем его нагрева при помощи горячего регенерированного абсорбента или снижением давления по сравнению с давлением в абсорбере. Указанный аппарат позволяет эффективно отделять метан и этан при общем выделении пропана из газа более 60% и бутана более 95%. Выделение значительной части метана и этана снижает нагрузку на компрессор, конденсатор и этановую колонну.

На указанном заводе, а также на некоторых других новых заводах наблюдается стремление к использованию в качестве теплоносителя не пара, а циркулирующего агента, нагреваемого в специальной печи. Указанный способ позволяет работать при более высоких температурах, что необходимо в связи с применением повышенных давлений, требующих повышения температуры при регенерации абсорбента. В качестве циркулирующего агента, как правило, применяется горячий регенерированный абсорбент, который отдает свое тепло насыщенному абсорбенту в десорбере и кипятильниках фракционирующих колонн. Кроме того, часть тепла абсорбента расходуется на получение пара, используемого для отпарки абсорбента при его регенерации.




Реакциями приводящими Реакционных способностей Расходные коэффициенты Реакционно способных Реакторного излучения Рецептуры резиновых Регенерация адсорбента Регенерацией исходного Регенерации катализатора

-