RU2680069C1 - Disc-shaped scrubber - Google Patents
Disc-shaped scrubber Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680069C1 RU2680069C1 RU2018121243A RU2018121243A RU2680069C1 RU 2680069 C1 RU2680069 C1 RU 2680069C1 RU 2018121243 A RU2018121243 A RU 2018121243A RU 2018121243 A RU2018121243 A RU 2018121243A RU 2680069 C1 RU2680069 C1 RU 2680069C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scrubber
- stage
- water
- contact gas
- contacting
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D47/06—Spray cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
- B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
- B01D53/185—Liquid distributors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/32—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
- C07C5/327—Formation of non-aromatic carbon-to-carbon double bonds only
- C07C5/333—Catalytic processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
Abstract
Description
Изобретение может найти применение в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности. Эффективным может быть использование изобретения, в частности, в процессах получения олефиновых углеводородов используемых в производствах синтетических каучуков, пластмасс, высокооктановых компонентов бензина и других важных органических продуктов.The invention may find application in the refining, petrochemical, chemical and other industries. It may be effective to use the invention, in particular, in the processes for producing olefin hydrocarbons used in the production of synthetic rubbers, plastics, high-octane gasoline components and other important organic products.
Известен одноступенчатый тарельчатый скруббер для охлаждения и очистки от катализаторной пыли контактного газа процессов дегидрирования бутана, изобутана и изопентана в реакторах с кипящим слоем мелкодисперсного алюмохромового катализатора, орошаемый охлаждаемой в теплообменнике-охладителе циркулирующей в скруббере водой. На охлаждение циркулирующей в скруббере воды в теплообменник подают оборотную промышленную воду (Н.Н. Лебедев, «Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза», Издательство «Химия», М, 1988, с. 468-470).A single-stage plate scrubber is known for cooling and purifying contact gas from catalytic dust of butane, isobutane and isopentane dehydrogenation processes in reactors with a fluidized bed of finely dispersed aluminum-chromium catalyst, irrigated with water circulating in the scrubber that is cooled in a heat exchanger-cooler. Recycled industrial water is fed to the heat exchanger to cool the water circulating in the scrubber (NN Lebedev, “Chemistry and technology of basic organic and petrochemical synthesis”, Publishing house “Chemistry”, M, 1988, pp. 468-470).
Недостатком известного скруббера является низкая эффективность охлаждения (до 60-70°С) и очистки контактного газа от катализаторной пыли в одноступенчатом скруббере с решетчатыми тарелками.A disadvantage of the known scrubber is the low cooling efficiency (up to 60-70 ° C) and the cleaning of the contact gas from catalyst dust in a single-stage scrubber with trellised plates.
Близким по технической сущности к предлагаемому является одноступенчатый тепломассообменный аппарат для охлаждения и очистки контактного газа от катализаторной пыли водным конденсатом в процессе производства стирола дегидрированием этилбензола (патент RU 2345813, МПК B01D 3/32; B01D 53/18, опубл. 10.02.2009). Аппарат имеет вертикальный цилиндрический корпус, центральный трубопровод для ввода контактного газа с расположенными над его верхней кромкой осесимметрично корпусу аппарата отбойником, двумя перфорированными кольцеобразными решетками. Аппарат содержит также расположенный в центральной части решеток распределительный короб цилиндрической формы с верхней кромкой для перелива конденсата с верхней решетки. Распределительный короб снабжен сливной трубой, нижний торец которой расположен ниже уровня конденсата в кубовой части аппарата. Аппарат имеет также патрубки для ввода конденсата в кольцеобразную приемную коробку с кольцевым переливным порогом на верхней решетке, патрубки для измерения уровня конденсата в кубовой части аппарата, патрубок для вывода водного конденсата процесса из аппарата на очистку. Контактный газ, проходит последовательно через перфорированные решетки и через брызгоуловитель направляется на стадии конденсации и выделения стирола. Полученный на стадии конденсации водный конденсат процесса направляется в кольцеобразную приемную коробку тепломассообменного аппарата. Поток водного конденсата равномерно орошает верхнюю перфорированную решетку через кольцевой переливной порог на периферии решетки, проходит решетку в радиальном направлении, перекрестно потоку контактного газа, и через сливной порог, образуемый верхней кромкой распределительного короба, сливную трубу, поступает под уровень слоя водного конденсата в кубовой части аппарата, откуда направляется на очистку и использование в процессе дегидрирования этилбензола. Верхняя перфорированная решетка работает в непровальном для жидкости пенном режиме (И.П. Мухленов, Э.Я. Тарат, «Пенный режим и пенные аппараты», Издательство «Химия», 1977, с. 278), а нижняя решетка остается «сухой» и работает как распределительная для газа. Однако эффективность охлаждения (от 180-250°С до 70-90°С) и очистки контактного газа от катализаторной пыли в указанном одноступенчатом тепломассообменном аппарате не удовлетворяет требованиям осуществления крупнотоннажных процессов дегидрирования парафиновых углеводородов.Close in technical essence to the proposed one is a single-stage heat and mass transfer apparatus for cooling and purifying contact gas from catalyst dust with water condensate during the production of styrene by dehydrogenation of ethylbenzene (patent RU 2345813,
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является двухступенчатый тарельчатый скруббер с двумя независимыми контурами циркуляции воды, используемый в процессе получения н-бутиленов дегидрированием н-бутана в кипящем слое мелкодисперсного алюмохромового катализатора (И.Л. Кирпичников, В.В. Береснев, Л.М. Попов, «Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука», «Химия», Ленинград, 1986, с. 8-14). Указанный тарельчатый скруббер, орошаемый водой, для охлаждения и очистки получаемого контактного газа дегидрирования от катализаторной пыли, включает вертикальный цилиндрический корпус, содержащий расположенный в нижней части корпуса узел ввода контактного газа, соединенный с трубопроводом ввода контактного газа в скруббер, глухую тарелку, разделяющую корпус скруббера на первую ступень контактирования с решетчатыми тарелками в нижней части скруббера и вторую ступень также с решетчатыми тарелками в верхней его части. Глухая тарелка представляет собой горизонтальную перегородку с расположенным в центральной ее части по оси корпуса стаканом, имеющим по ходу контактного газа над его верхней кромкой отбойник. Каждая ступень контактирования имеет свой циркуляционный трубопровод, снабженный насосом для независимой циркуляции воды через указанные ступени контактирования, причем трубопровод первой ступени соединен с патрубком, расположенным ниже узла ввода контактного газа, и с патрубком ввода циркулирующей воды на орошение первой ступени контактирования, а трубопровод второй ступени дополнительно снабжен теплообменником-охладителем циркулирующей воды и соединен с патрубком, расположенным над глухой тарелкой ниже верхней кромки стакана и с патрубком ввода циркулирующей воды на орошение второй ступени контактирования, содержащий также установленный в верхнем днище корпуса брызгоуловитель, соединенный с патрубком вывода контактного газа из скруббера. В известном скруббере контактный газ охлаждается от 350-400°С до 50°С.The closest in technical essence and the achieved result is a two-stage plate scrubber with two independent water circuits used in the process of producing n-butylenes by dehydrogenation of n-butane in a fluidized bed of finely dispersed aluminum-chromium catalyst (I.L. Kirpichnikov, V.V. Beresnev, L .M. Popov, “The album of technological schemes of the main industries of the synthetic rubber industry”, “Chemistry”, Leningrad, 1986, p. 8-14). The specified plate scrubber, irrigated with water, for cooling and purifying the resulting dehydrogenation contact gas from catalyst dust, includes a vertical cylindrical body containing a contact gas input unit located in the lower part of the body and connected to the contact gas inlet pipe to the scrubber, a blank plate separating the scrubber body on the first step of contacting with trellised plates in the lower part of the scrubber and the second step also with trellised plates in its upper part. A blank plate is a horizontal partition with a glass located in its central part along the body axis, having a chipper along the contact gas above its upper edge. Each contact stage has its own circulation pipe equipped with a pump for independent water circulation through the specified contact stages, the first stage pipe being connected to a pipe located below the contact gas input unit and to the circulating water input pipe for irrigation of the first contact stage, and the second stage pipe is additionally equipped with a circulating water heat exchanger-cooler and is connected to a pipe located above a blank plate below the upper edge of the glass and with a nozzle for introducing circulating water for irrigation of the second stage of contacting, also containing a splash trap installed in the upper bottom of the housing connected to a nozzle for discharging contact gas from the scrubber. In a known scrubber, the contact gas is cooled from 350-400 ° C to 50 ° C.
Для обогрева испарителя сырья в указанном известном способе получения н-бутиленов дегидрированием н-бутана подают горячую воду с температурой 82-98°С, получаемую на стадии последующего дегидрирования н-бутиленов в бутадиен - двухстадийное производство бутадиена из н-бутана (И.И. Юкельсон, «Технология основного органического синтеза», М, Издательство «Химия», 1968, с.184).To heat the evaporator of raw materials in the specified known method for producing n-butylene by dehydrogenation of n-butane, hot water with a temperature of 82-98 ° C, obtained at the stage of subsequent dehydrogenation of n-butylene to butadiene, is a two-stage production of butadiene from n-butane (I.I. Yukelson, “The Technology of Basic Organic Synthesis”, M, Chemistry Publishing House, 1968, p. 184).
К недостаткам известного скруббера относятся:The disadvantages of the known scrubber include:
- низкая эффективность охлаждения и очистки контактного газа от катализаторной пыли, связанная главным образом с невысоким уровнем тепломассообмена при использовании малоэффективных решетчатых тарелок. Так, например, в первой ступени скруббера, не обеспечивается достаточная степень очистки контактного газа, что приводит к проскоку катализаторной пыли во вторую ступень скруббера и далее в продуктовый компрессор установки дегидрирования, сокращая время межремонтных пробегов последнего, что также приводит к накоплению катализаторного шлама в кубе скруббера второй ступени, загрязняет воду в верхнем циркуляционном контуре, ограничивая возможности использования указанной воды в качестве теплоносителя в теплообменниках-охладителях циркуляционной воды, приводя к быстрой забивке последних;- low efficiency of cooling and purification of contact gas from catalyst dust, associated mainly with a low level of heat and mass transfer when using ineffective grating plates. So, for example, in the first stage of the scrubber, a sufficient degree of purification of the contact gas is not provided, which leads to a breakthrough of catalyst dust into the second stage of the scrubber and further into the food compressor of the dehydrogenation unit, reducing the overhaul runs of the latter, which also leads to the accumulation of catalyst slurry in the cube scrubber of the second stage, pollutes the water in the upper circulation circuit, limiting the possibility of using the specified water as a coolant in circulating heat exchangers-coolers sludge water, leading to rapid clogging of the latter;
- относительно высокая температура контактного газа после скруббера - перед компрессором - (50°С), которая определяет большой унос паров воды с контактным газом, что требует дополнительных затрат на последующую конденсацию паров воды перед подачей контактного газа на компрессор и, кроме того, не позволяет осуществлять работу установки дегидрирования на высоких нагрузках по сырью, способствует повышению давления в реакторе, что снижает выход олефинов на разложенные парафины;- a relatively high temperature of the contact gas after the scrubber - in front of the compressor - (50 ° C), which determines a large ablation of water vapor with the contact gas, which requires additional costs for subsequent condensation of water vapor before the contact gas is supplied to the compressor and, in addition, does not allow to carry out the work of the dehydrogenation unit at high loads of raw materials, helps to increase the pressure in the reactor, which reduces the yield of olefins on decomposed paraffins;
- большая удельная циркуляция воды в расчете на подаваемый контактный газ (отношение жидкость/газ), характерная для используемых провальных противоточных решетчатых тарелок и связанная с «канализацией» потоков жидкости и газа в скруббере, когда газ, идущий вверх проходит через отдельные отверстия в тарелке, в то время как большая часть идущей вниз жидкости проходит через другие отверстия без контакта с газом, что в результате приводит к низкому уровню тепломассообмена и повышенному расходу электроэнергии на циркуляционных насосах;- a large specific water circulation per contact gas supplied (liquid / gas ratio), typical for used counterflow grating plates and associated with the “sewage” of liquid and gas flows in the scrubber, when the gas going upward passes through separate openings in the plate, while most of the downward flowing fluid passes through other openings without contact with the gas, which as a result leads to a low level of heat and mass transfer and an increased consumption of electricity on circulation pumps;
- в скрубберах большого диаметра и при больших нагрузках скруббера по газу, характерных для процессов дегидрирования, при использовании провальных тарелок проявляется также возникновение крупномасштабных неравномерностей, когда газ стремится идти преимущественно через отверстия в центральной части тарелок, в то время как по краям опускается только жидкость, что снижает эффективность тепломассообмена в указанных скрубберах;- in large-diameter scrubbers and at high gas scrubber loads characteristic of dehydrogenation processes, the use of failed plates also results in the appearance of large-scale irregularities, when the gas tends to go mainly through holes in the central part of the plates, while only liquid falls along the edges, which reduces the efficiency of heat and mass transfer in these scrubbers;
Необходимо отдельно отметить ненадежность, неэффективность и технологическую зависимость узла испарения сырья в известном способе, при использовании в качестве теплоносителя горячей технологической воды, получаемой на установке, входящей в состав другого производства. В связи с этим, а также в связи с закрытием неэффективных двухстадийных производств диеновых углеводородов, к настоящему времени установки получения олефинов базируются в основном на использовании в испарителях сырья в качестве теплоносителя дорогостоящего водяного пара.It is necessary to separately note the unreliability, inefficiency and technological dependence of the unit of evaporation of raw materials in the known method, when using hot technological water obtained as a coolant obtained at a plant that is part of another production. In this regard, as well as in connection with the closure of inefficient two-stage production of diene hydrocarbons, to date, olefin production plants are mainly based on the use of expensive water vapor as a coolant in raw materials.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности тепломассообмена в тарельчатом скруббере, обеспечивающем увеличение степени очистки контактного газа от катализаторной пыли, снижение температуры контактного газа на выходе из скруббера, и получение чистой горячей воды, пригодной для использования в качестве теплоносителя в поверхностных теплообменниках, применительно к требованиям осуществления процессов получения олефиновых углеводородов дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов.The objective of the present invention is to increase the efficiency of heat and mass transfer in a disk scrubber, providing an increase in the degree of purification of the contact gas from the catalyst dust, lowering the temperature of the contact gas at the outlet of the scrubber, and obtaining clean hot water suitable for use as a coolant in surface heat exchangers, as applied to the requirements of the implementation processes for the production of olefinic hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffinic hydrocarbons.
Предлагается тарельчатый скруббер, орошаемый водой, для охлаждения и очистки контактного газа в процессах получения олефиновых углеводородов дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов, включающий вертикальный цилиндрический корпус 1, содержащий расположенный в нижнем днище корпуса узел ввода контактного газа в виде центрального трубопровода 2 с расположенным над его верхней кромкой 3 отбойником 4, глухую тарелку 5, разделяющую корпус скруббера 1 на первую ступень контактирования контактного газа 6 и подаваемой на орошение скруббера воды в нижней части скруббера и вторую ступень 7 в верхней его части и представляющую собой горизонтальную перегородку с расположенным в центральной ее части по оси корпуса 1 стаканом 8, имеющим по ходу контактного газа над его верхней кромкой 9 отбойник 10, при этом каждая ступень контактирования 6, 7 имеет циркуляционный трубопровод 13, 16, снабженный насосом 11, 12 для независимой циркуляции воды через эти ступени контактирования 6, 7, причем трубопровод 13 первой ступени 6 соединен с патрубком 14, расположенным ниже верхней кромки 3 центрального трубопровода 2 ввода контактного газа, и с патрубком 15 ввода циркулирующей воды на орошение первой ступени контактирования 6, а трубопровод 16 второй ступени 7 дополнительно снабжен теплообменником-охладителем 17 циркулирующей воды и соединен с патрубком 18, расположенным над глухой тарелкой 5 ниже верхней кромки 9 стакана 8 и с патрубком 20 ввода циркулирующей воды на орошение второй ступени контактирования 7 через распределитель 22, содержащий также установленный в верхнем днище корпуса 1 брызгоуловитель 23, соединенный с трубопроводом 58 вывода контактного газа из скруббера, в котором первая ступень контактирования 6 содержит три кольцеобразные, расположенные горизонтально и последовательно по ходу контактного газа перфорированные или решетчатые тарелки - газораспределительную 24 и две рабочих 25, 26 для контактирования контактного газа и циркулирующей воды - с соотношением свободного сечения тарелок соответственно 1: (0,3-0,7):(0,15-0,5), при этом каждая из рабочих тарелок 25, 26 является непровальной для воды и имеет распределительное устройство циркулирующей воды, содержащее расположенный в периферийной части тарелки кольцеобразный приемный карман 27, 28 с переливным порогом в виде кольцеобразной вертикальной переливной перегородки 29, 30, верхняя кромка 35, 36 которой расположена в горизонтальной плоскости, для приема циркулирующей воды и ее распределения по полотну тарелки, а также расположенные в центральной части тарелок распределительные короба 31, 32 цилиндрической формы, верхние кромки которых находятся в горизонтальной плоскости и расположены ниже или на уровне верхних кромок 35, 36 кольцеобразных переливных перегородок 29, 30, образуя сливные пороги, причем распределительные короба 31, 32 имеют сливные трубы 37, 38, нижние торцы 39, 40 которых расположены ниже верхней кромки 3 трубопровода 2 ввода контактного газа под уровнем слоя воды в кубовой части скруббера, при этом циркуляционный трубопровод первой ступени контактирования 6 соединен с патрубком 15, расположенным в приемном кармане 27 нижней рабочей тарелки 25, и скруббер имеет одну или несколько переливных труб 44, 45, расположенных снаружи или внутри корпуса 1 скруббера, причем верхние торцы 46, 47 этих труб расположены ниже верхней кромки 9 стакана 8 глухой тарелки 5, а нижние торцы - в приемном кармане 28 верхней рабочей тарелки 26 или над ним. При этом верхний торец 47 переливной трубы 45, расположенной внутри корпуса 1 скруббера, оборудован колпачком, создающим гидрозатвор 56 при переливе избыточной воды из второй ступени контактирования 7.A dish scrubber, irrigated with water, is proposed for cooling and purifying contact gas in the processes for producing olefin hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons, including a vertical
При этом могут использовать переливные перегородки 29, 30 типа «гребенка» с верхней кромкой 35, 36 в виде прорезей, имеющих форму прямоугольника или треугольника с вершиной, направленной вниз, причем нижние кромки прорезей находятся в горизонтальной плоскости.In this case,
Газораспределительная решетка 24 может иметь круглую форму и занимать все сечение скруббера.The
Циркуляционный трубопровод 13 первой ступени контактирования 6 дополнительно может быть соединен с патрубками 41, расположенными в приемном кармане 28 верхней рабочей тарелки 26.The
Вторая ступень контактирования 7 предпочтительно содержит 4-12 перфорированных или решетчатых провальных тарелок 48 без переливного устройства с долей свободного сечения от 0,15 до 0,5 с противоточным движением циркулирующей воды и контактного газа в отверстиях тарелок.The second contacting
Вторая ступень контактирования 7 может состоять как минимум из двух секций 49, 50, каждая из которых имеет как минимум одну тарелку, при этом верхняя секция 49 имеет распределитель подачи воды 22 для орошения всей поверхности тарелок указанной секции, а каждая нижняя секция 50 имеет распределитель подачи воды 21 для орошения центральной части тарелок этой секции, составляющей от 10 до 50% общей площади тарелок. Распределители подачи воды 21, 22 в указанных секциях 49, 50 могут быть соединены с циркуляционным трубопроводом 16 второй ступени контактирования 7 после теплообменника-охладителя 17. При этом верхняя секция 49 может иметь долю свободного сечения тарелок 48 от 0,15 до 0,4, а нижние секции 50 - от 0,2 до 0,5.The second contacting
Вторая ступень контактирования 7 может содержать слой регулярной насадки или содержать комбинацию пакета тарелок и насадок.The second contacting
Ниже отбойника 4 центрального трубопровода ввода контактного газа 2 могут быть расположены патрубки 51 для измерения уровня воды в нижней части корпуса скруббера.
В нижней части корпуса 1 скруббера могут быть расположены трубопроводы с патрубками для вывода шламовой воды на очистку 54 и возврата в систему осветленной воды 55.In the lower part of the
В верхней части корпуса 1 скруббера над глухой тарелкой 5 может быть расположен патрубок 59 для подпитки скруббера свежей водой.In the upper part of the
В качестве теплообменника-охладителя 17 могут использовать холодильник, охлаждаемый промышленной оборотной водой, или испаритель жидкого сырья с дальнейшей подачей получаемых паров парафиновых углеводородов на дегидрирование.As a heat exchanger-
К основным отличиям предлагаемого тарельчатого скруббера от прототипа относятся.The main differences of the proposed plate scrubber from the prototype are.
1. Использование в первой ступени контактирования комбинации из трех тарелок с заявляемым соотношением их свободного сечения при последовательном прохождении через них контактного газа:1. The use in the first stage of contacting a combination of three plates with the claimed ratio of their free cross-section with successive passage of contact gas through them:
- «сухая» газораспределительная тарелка;- “dry” gas distribution plate;
- непровальная рабочая тарелка с переливным устройством, орошаемая потоком циркулирующей в первой ступени загрязненной воды, работающая в «пенном» режиме;- non-failing working plate with an overflow device, irrigated by a stream of contaminated water circulating in the first stage, operating in a "foam" mode;
- непровальная рабочая тарелка с переливным устройством, орошаемая потоком части циркулирующей во второй ступени чистой воды, работающая в «пенном» режиме.- non-failing working plate with an overflow device, irrigated by the flow of part of the pure water circulating in the second stage, operating in the "foam" mode.
2. Возможность регулирования режима работы верхней тарелки первой ступени контактирования путем дополнительной подачи на ее орошение части циркуляционной воды первой ступени.2. The ability to regulate the operation mode of the upper plate of the first contacting stage by additional supplying part of the circulation water of the first stage to its irrigation.
3. Разделение пакета провальных тарелок без переливных устройств во второй ступени контактирования на секции, с использованием распределителя воды, орошающего всю поверхность тарелок верхней секции и распределителей, орошающих только центральную часть поверхности тарелок в нижерасположенных секциях.3. Separation of a package of failed plates without overflow devices in the second stage of contacting into sections using a water distributor irrigating the entire surface of the plates of the upper section and distributors irrigating only the central part of the surface of the plates in the lower sections.
4. Изменяющаяся по высоте второй ступени контактирования доля свободного сечения тарелок таким образом, что доля свободного сечения тарелок нижерасположенных секций больше чем доля свободного сечения тарелок вышерасположенных секций. Это позволяет работать при изменяющейся по высоте плотности орошения (т/м2 час) - с увеличением плотности орошения по высоте скруббера сверху-вниз в соответствии с пунктом 3 (см. выше).4. The proportion of the free section of the plates, varying in height of the second stage of contacting, is such that the proportion of the free section of the plates of the lower sections is greater than the fraction of the free section of the plates of the upper sections. This allows you to work with irrigation density varying in height (t / m 2 hours) - with an increase in irrigation density along the height of the scrubber from top to bottom in accordance with paragraph 3 (see above).
Техническим результатом предлагаемого решения является повышение эффективности тепломассообмена в тарельчатом скруббере, обеспечение увеличения степени очистки контактного газа от катализаторной пыли, снижение температуры контактного газа на выходе из скруббера, и получение чистой горячей воды, пригодной для использования в качестве теплоносителя в поверхностных теплообменниках, применительно к требованиям осуществления процессов получения олефиновых углеводородов дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов.The technical result of the proposed solution is to increase the efficiency of heat and mass transfer in a disk scrubber, provide an increase in the degree of purification of contact gas from catalyst dust, lower the temperature of the contact gas at the outlet of the scrubber, and obtain clean hot water suitable for use as a coolant in surface heat exchangers, as applied to the requirements the implementation of processes for the production of olefinic hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffinic hydrocarbons.
Предлагаемый тарельчатый скруббер может быть использован в процессах производства олефиновых углеводородов дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов, а также для взаимодействия газа и жидкости в различных процессах нефтехимической и химической промышленности.The proposed dish scrubber can be used in the production of olefin hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons, as well as for the interaction of gas and liquid in various processes of the petrochemical and chemical industries.
На фиг. 1 изображена схема заявляемого тарельчатого скруббера для охлаждения и очистки контактного газа от катализаторной пыли в процессах получения олефиновых углеводородов С3-С5 дегидрированием соответствующих парафиновых углеводородов в псевдоожиженном слое мелкозернистого алюмохромового катализатора.In FIG. 1 shows a diagram of the inventive plate scrubber for cooling and purifying contact gas from catalyst dust in the processes of producing C 3 -C 5 olefinic hydrocarbons by dehydrogenation of the corresponding paraffin hydrocarbons in a fluidized bed of a fine-grained alumina-chromium catalyst.
Тарельчатый скруббер содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, расположенный в нижнем днище корпуса 1 узел ввода контактного газа в виде центрального трубопровода 2 с расположенным над его верхней кромкой 3 отбойником 4, глухую тарелку 5, разделяющую корпус скруббера на первую ступень контактирования контактного газа и воды 6 в нижней части скруббера и вторую ступень 7 в верхней его части. Глухая тарелка 5 представляет собой горизонтальную перегородку с расположенным в центральной ее части по оси корпуса 1 стаканом 8, имеющим по ходу контактного газа над его верхней кромкой 9 отбойник 10. При этом обе ступени контактирования имеют циркуляционные трубопроводы 13, 16, снабженные насосами 11 и 12 для независимой циркуляции воды через эти ступени контактирования, причем трубопровод 13 первой ступени контактирования 6 соединен с патрубком 14, расположенным ниже верхней кромки 3 центрального трубопровода ввода контактного газа 2, и с патрубком 15 ввода циркулирующей воды на орошение первой ступени контактирования 6, а трубопровод 16 второй ступени контактирования 7 дополнительно снабжен теплообменником-охладителем циркулирующей воды 17 и соединен с патрубком 18, расположенным над глухой тарелкой 5 ниже верхней кромки 9 стакана 8 и с патрубками 19 и 20 для ввода циркулирующей воды на орошение второй ступени контактирования 7. Скруббер содержит также установленный в верхнем днище корпуса 1 брызгоуловитель 23, соединенный с патрубком 58 для вывода контактного газа из скруббера.The plate scrubber comprises a vertical
Первая ступень контактирования 6 содержит три расположенные последовательно по ходу контактного газа перфорированные или решетчатые тарелки -газораспределительную 24 и две рабочих 25 и 26 для контактирования контактного газа и циркулирующей воды, при этом обе рабочие тарелки 25,26 имеют распределительные устройства циркулирующей воды, содержащие расположенные в периферийной части тарелок кольцеобразные приемные карманы 27 и 28 с переливными порогами в виде вертикальных переливных перегородок 29 и 30, верхние кромки которых 35 и 36 расположены в горизонтальной плоскости, для приема циркулирующей воды и ее распределения по полотну кольцеобразных, расположенных горизонтально тарелок. Верхние кромки 35, 36 переливных перегородок 29, 30 выполнены в виде «гребенки», в виде прорезей, имеющих форму, например, прямоугольника или треугольника с вершиной, направленной вниз, причем нижние кромки прорезей находятся в горизонтальной плоскости. На фиг. 1 приведены прорези в виде треугольников. Предпочтительное использование прорезей - при расходе воды от 1 до 11 м3/час на 1 м длины перегородки. В центральной части тарелок расположены распределительные короба цилиндрической формы 31 и 32, верхние кромки которых 33 и 34 находятся в горизонтальной плоскости и расположены ниже верхних кромок переливных перегородок соответственно 35 и 36, образуя сливные пороги, причем распределительные короба 31, 32 имеют сливные трубы 37 и 38 нижние торцы 39 и 40 которых расположены ниже верхней кромки 3 центрального трубопровода ввода контактного газа 2, при этом циркуляционный трубопровод 13 первой ступени контактирования 6 соединен через клапаны 42 и 43 с патрубками 15 и 41, расположенными в приемных карманах 27 и 28 нижней 25 и верхней 26 рабочих тарелок. Скруббер имеет одну или несколько переливных труб 44, расположенную снаружи корпуса 1 скруббера и/или переливную трубу 45 с гидрозатвором 56, расположенную внутри корпуса 1, причем верхние торцы этих труб 46 и 47 расположены ниже верхней кромки 9 стакана 8 глухой тарелки 5, а нижние торцы - в приемном кармане 28 верхней рабочей тарелки 26 или над ним.The first contacting stage 6 contains three perforated or grating plates arranged sequentially along the contact gas —
Вторая ступень контактирования 7 содержит шесть перфорированных или решетчатых провальных тарелок 48 без переливных устройств с противоточным движением циркулирующей воды и контактного газа в отверстиях решеток и состоит из двух секций 49 и 50, каждая из которых имеет три тарелки с одинаковым свободным сечением, при этом верхняя секция 49 содержит тарелки со свободным сечением, величина которого составляет, например, 0,2 от общей поверхности тарелок и имеет распределитель 22 для подачи воды на орошение всей поверхности верхней тарелки указанной секции, а нижняя секция 50 содержит тарелки со свободным сечением, например, 0,3 и имеет распределитель 21 для подачи воды на орошение центральной части, составляющей, например, 40% от площади верхней тарелки этой секции, при этом распределители подачи воды 21, 22 в указанных секциях 49, 50 соединены с циркуляционным трубопроводом 16 второй ступени контактирования 7 после теплообменника-охладителя 17 (испарителя сырья или холодильника, охлаждаемого оборотной промышленной водой) через клапаны 52 и 53.The
Вторая ступень контактирования 7 может содержать слой регулярной насадки (на фиг. 1 не показан) или включать комбинацию пакета тарелок 48 и насадок.The second contacting
Ниже отбойника 4 центрального трубопровода ввода контактного газа 2 расположены патрубки 51 для измерения уровня воды в нижней части корпуса скруббера.Below the
Циркуляционный трубопровод 13 первой ступени контактирования 6 соединен с трубопроводом с патрубком 54 для вывода шламовой воды на очистку. Скруббер имеет трубопровод с патрубком 55, предпочтительно в его кубовой части для возврата в систему осветленной воды. В верхней части корпуса 1 над глухой тарелкой 5 расположен патрубок 59 для подпитки скруббера свежей водой. Патрубок 61 предусмотрен для дренажа системы. Позиция 62 обозначает уровень воды в кубовых частях скруббера и на тарелках второй ступени контактирования 7.The
Предлагаемый тарельчатый скруббер работает следующим образом.The proposed dish scrubber operates as follows.
Контактный газ дегидрирования изобутана поступает в тарельчатый скруббер через центральный трубопровод 2, распределяется отбойником 4 по поперечному сечению скруббера, проходит последовательно тарелки 24, 25 и 26 в первой ступени 6 контактирования газа и орошающей воды и далее через стакан 8 глухой тарелки 5 поступает во вторую ступень контактирования 7, где распределяется по сечению скруббера отбойником 10, последовательно проходит через секции 49, 50 тарелок 48 и, далее, через брызгоуловитель 23 и патрубок 58 направляется на стадии конденсации и выделения изобутилена.The contact gas of isobutane dehydrogenation enters the disk scrubber through the
Циркуляционная вода первой ступени контактирования 6 отбирается из слоя воды в кубовой части скруббера через патрубок 14, направляется насосом 11 по трубопроводу 13 на орошение тарелки 25 через регулирующий клапан 42, патрубок 15 и поступает в кольцеобразный приемный карман 27 тарелки 25. Из слоя воды над глухой тарелкой 5 вода из второй ступени контактирования 7 самотечно поступает по сливным трубам 44 или 45 в кольцеобразный приемный карман 28 на орошение верхней тарелки 26. Вода, поступающая в приемный карман 28 через сливную трубу 45, проходит через гидрозатвор 56 и вытекает на стенку корпуса 1 скруббера над указанным приемным карманом 28, стекая далее в приемный карман. При необходимости, в целях регулирования режима работы верхней тарелки 26, в приемный карман 28 может дополнительно подаваться часть циркуляционной воды первой ступени контактирования 6 по трубопроводу 13, через клапан 43 и патрубок 41. Потоки воды, подаваемые в приемные карманы 27 и 28 на периферии тарелок, через кольцевые переливные пороги - верхние кромки 35 и 36 переливных перегородок 29 и 30 равномерно орошают тарелки 25 и 26, проходят тарелки в радиальном направлении, перекрестно потоку контактного газа, и через сливные пороги, образуемые верхними кромками 33 и 34 распределительных коробов 31 и 32 и, далее, через сливные трубы 38 и 37 поступают под уровень слоя воды в кубовой части скруббера. Верхние тарелки 25 и 26 работают в пенном режиме, т.е. при интенсивной турбулизации газожидкостной системы с превращением ее в подвижную нестабильную, и динамически устойчивую пену за счет кинетической энергии газа. В заявляемом диапазоне соотношений свободного сечения тарелок, при заявляемом расположении сливных труб 37, 38, распределительных коробов 31, 32, тарелки 25 и 26 работают в непровальном по воде режиме, а нижняя тарелка 24 остается условно «сухой» и работает как распределительная для контактного газа.Circulating water of the first contacting stage 6 is taken from the water layer in the cubic part of the scrubber through the
Циркуляционная вода второй ступени контактирования 7 отбирается из слоя воды над глухой тарелкой 5 через патрубок 18 и направляется насосом 12 в теплообменник-охладитель (испаритель сырья) 17, где охлаждается путем испарения жидкого сырья, подаваемого в теплообменник-охладитель (испаритель) 17 по трубопроводу 57 с дальнейшей подачей по трубопроводу 60 получаемых паров парафиновых углеводородов на дегидрирование. Далее циркуляционная вода по трубопроводу 16 направляется на орошение верхней тарелки верхней секции тарелок 49 через регулирующий клапан 53, патрубок 20 и распределитель 22, оборудованный форсунками, обеспечивающими орошение всей поверхности тарелки. При этом циркуляционная вода может также подаваться при регулировании режима работы секции 50 тарелок 48 через регулирующий клапан 52, патрубок 19 и распределитель 21, оборудованный форсунками, обеспечивающими орошение центральной части тарелок нижней секции, составляющей часть от общей площади тарелки.Circulating water of the
Указанная комбинация заявляемых параметров конструкции и режимов работы тарелок первой ступени контактирования 6, пенный режим рабочих тарелок, а также организации орошения рабочих тарелок (орошение нижней рабочей тарелки загрязненной водой из куба первой ступени контактирования 6 и орошение верхней рабочей тарелки чистой водой из куба второй ступени контактирования 7) обеспечивает более высокий уровень тепломассообмена и эффективности пылеулавливания, при меньшем количестве тарелок и меньшей циркуляции воды в первой ступени контактирования 6 по сравнению с прототипом.The specified combination of the claimed design parameters and operating modes of the plates of the first contacting stage 6, the foam mode of the working plates, as well as the organization of irrigation of the working plates (irrigation of the lower working plate with contaminated water from the cube of the first contacting stage 6 and irrigation of the upper working plate with clean water from the cube of the second contacting stage 7) provides a higher level of heat and mass transfer and dust collection efficiency, with fewer plates and less water circulation in the first contact stage ation 6 in comparison with the prototype.
Разделение тарелок второй ступени контактирования 7 на секции 49, 50 таким образом, что свободное сечение тарелок 48 в верхней секции 49 меньше чем в нижней секции 50 и верхняя секция 49 имеет распределитель воды 22, орошающий всю поверхность тарелок указанной секции, а нижняя - орошающий только центральную часть тарелок этой секции приводит к выравниванию слоя воды на всех тарелках второй ступени контактирования 7, предотвращает преимущественное прохождение газа в центральной части тарелок 48, устраняет «канализацию» потоков через тарелки 48, приводит также к увеличению отношения количества подаваемой на орошение воды к количеству подаваемого контактного газа от верхней секции 49 к нижней 50 и создает условия, при которых сохраняется однородность гидравлического сопротивления по всей поверхности каждой тарелки второй ступени 7. Все это увеличивает тепломассообмен на тарелках второй ступени контактирования 7 и позволяет уменьшить количество тарелок 48 в указанной ступени скруббера. Достигаемая чистота воды во второй ступени контактирования 7 позволяет использовать в указанной ступени слой регулярной насадки или содержать комбинацию пакета тарелок и насадок.Separation of the plates of the second contacting
В таблице 1 представлен состав контактного газа дегидрирования изобутана, подаваемого в скруббер.Table 1 shows the composition of the contact gas of isobutane dehydrogenation supplied to the scrubber.
В таблицах 2 и 3 представлены показатели работы тарельчатого скруббера по прототипу и по изобретению в процессе получения изобутилена дегидрированием изобутана в кипящем слое мелкодисперсного алюмохромового катализатора АОК 73-24 с циркуляцией последнего в системе реактор-регенератор. Установка включает приготовление смеси из свежего и рециклового потоков изобутана, ее испарение в теплообменнике-испарителе, нагрев полученных паров за счет теплоты контактного газа в закалочных змеевиках реактора и их перегрев в печи перед подачей на дегидрирование, очистку контактного газа в циклонах, расположенных внутри сепарационной зоны реактора, охлаждение контактного газа дегидрирования в котлах-утилизаторах с получением водяного пара, а также охлаждение и очистку контактного газа в двухступенчатом скруббере, орошаемом водой, разделенном глухой тарелкой 5 на первую ступень охлаждения и очистки в нижней части скруббера с нижним контуром циркуляции воды и вторую ступень в его верхней части с верхним контуром циркуляции воды, имеющим теплообменник-охладитель воды 17, последующее компримирование охлажденного контактного газа, конденсацию и выделение фракции изобутана и изобутилена из углеводородного конденсата ректификацией с подачей выделенного изобутана в рецикл, а изобутилена - на очистку и использование по назначению.Tables 2 and 3 show the performance of a plate scrubber according to the prototype and according to the invention in the process of producing isobutylene by isobutane dehydrogenation in a fluidized bed of finely dispersed aluminum-chromium catalyst AOK 73-24 with the latter circulating in the reactor-regenerator system. The installation includes the preparation of a mixture of fresh and recycle isobutane streams, its evaporation in a heat exchanger-evaporator, heating of the vapors due to the heat of contact gas in the quenching coils of the reactor and their overheating in the furnace before being fed to dehydrogenation, purification of contact gas in cyclones located inside the separation zone reactor, cooling the dehydrogenation contact gas in waste heat boilers to produce water vapor, as well as cooling and cleaning the contact gas in a two-stage scrubber irrigated with water divided by a
В примерах использования тарельчатого скруббера по прототипу и по изобретению для возможности сопоставительного анализа выполнялось максимально возможное соблюдение равных условий осуществления процесса, в том числе -одинаковая подача сырья, равная 27 т/час (таблица 3). Количество контактного газа, указанное в таблицах, учитывает дополнительные вспомогательные потоки, подаваемые в систему дегидрирования.In examples of using a disk scrubber according to the prototype and according to the invention, for the possibility of a comparative analysis, the maximum possible compliance with the same process conditions was carried out, including the same feed rate of 27 t / h (table 3). The amount of contact gas indicated in the tables takes into account additional auxiliary flows supplied to the dehydrogenation system.
Пример 1 (прототип).Example 1 (prototype).
Диаметр корпуса скруббера - 3,2 м.The diameter of the scrubber body is 3.2 m.
Высота цилиндрической части корпуса скруббера 16 м. Число решетчатых тарелок:The height of the cylindrical part of the scrubber body is 16 m. The number of trellised plates:
- в первой ступени контактирования - 4 шт;- in the first stage of contacting - 4 pcs;
- во второй ступени контактирования - 8 шт.- in the second stage of contacting - 8 pcs.
Свободное сечение тарелок:Free section of plates:
- в первой ступени контактирования - 0,24 м2/м2;- in the first stage of contacting - 0.24 m 2 / m 2 ;
- во второй ступени контактирования - 0,20 м2/м2.- in the second stage of contacting - 0.20 m 2 / m 2 .
В качестве теплообменника-охладителя циркулирующей во второй ступени контактирования воды используется холодильник, охлаждаемый оборотной промышленной водой.As a heat exchanger-cooler circulating in the second stage of water contacting, a refrigerator is used, cooled by recycled industrial water.
Характеристика холодильника-охладителя:Characteristics of the refrigerator cooler:
- поверхность теплообмена - 534 м2;- heat transfer surface - 534 m 2 ;
- диаметр корпуса -1 м; -трубки 25×2,5×6000 мм;- case diameter -1 m; -
- число трубок 616 шт;- the number of tubes 616 pcs;
- количество теплообменников - 2 шт.- number of heat exchangers - 2 pcs.
В качестве теплообменника-испарителя для испарения изобутана используется кожухотрубчатый теплообменник, обогреваемый водяным паром (13 ата).As a heat exchanger-evaporator for the evaporation of isobutane, a shell-and-tube heat exchanger is used, which is heated by steam (13 ata).
Характеристика теплообменника-испарителя:Heat exchanger-evaporator characteristic:
- поверхность теплообмена - 149 м2;- heat transfer surface - 149 m 2 ;
- диаметр корпуса - 0,8 м;- case diameter - 0.8 m;
- трубки 25×2×4000 мм;-
- количество трубок - 475 шт.- number of tubes - 475 pcs.
Циркуляционную воду из куба скруббера второй ступени направляют при температуре 59,2°С в трубное пространство теплообменника-охладителя, охлаждаемого оборотной промышленной водой. При этом наблюдается забивка теплообменной поверхности теплообменника отложениями катализатора. После пуска установки быстро нарастает температура циркуляционной воды после теплообменника от 35°С до 45°С, что приводит к возрастанию температуры контактного газа после скруббера до 50°С.Требуется периодическая чистка теплообменника. Применяется также дополнительное подключение воздушного холодильника на линии циркуляционной воды. Испарение парафиновых углеводородов на установке дегидрирования осуществляют в теплообменнике-испарителе, обогреваемом водяным паром. Уловленный в скруббере катализатор с адсорбированными на нем высококипящими углеводородами в виде смол, выводят путем дренажа кубов скруббера первой и второй ступени с выделением получаемых катализаторньгх шламов в отстойниках при возврате осветленной воды в куб первой ступени скруббера.The circulation water from the cube of the second stage scrubber is directed at a temperature of 59.2 ° C into the tube space of a heat exchanger-cooler cooled by recycled industrial water. In this case, clogging of the heat exchange surface of the heat exchanger with catalyst deposits is observed. After the installation is started, the temperature of the circulation water after the heat exchanger rises rapidly from 35 ° C to 45 ° C, which leads to an increase in the temperature of the contact gas after the scrubber to 50 ° C. Periodic cleaning of the heat exchanger is required. An additional connection of an air cooler on the circulation water line is also used. The evaporation of paraffin hydrocarbons in a dehydrogenation unit is carried out in a heat exchanger-evaporator heated by steam. The catalyst trapped in the scrubber with high-boiling hydrocarbons in the form of resins adsorbed on it is removed by draining the cubes of the first and second stage scrubber with the separation of the resulting catalyst slurry in the sumps when the clarified water is returned to the cube of the first stage of the scrubber.
Основные результаты использования тарельчатого скруббера по прототипу представлены в таблице 2.The main results of using a disk scrubber according to the prototype are presented in table 2.
Пример 2 (по изобретению).Example 2 (according to the invention).
Некоторые условия осуществления процесса приведены в примере 1.Some conditions for the implementation of the process are shown in example 1.
Общее число тарелок в скруббере - 9 шт;The total number of plates in the scrubber is 9 pieces;
Число перфорированных тарелок в первой ступени контактирования - 3 шт;The number of perforated plates in the first stage of contacting - 3 pcs;
Число решетчатых тарелок во второй ступени контактирования - 6 шт;The number of trellised plates in the second stage of contacting is 6 pieces;
Количество секций во второй ступени контактирования - 2 шт;The number of sections in the second stage of contacting - 2 pcs;
Количество тарелок в секции - 3 шт;The number of plates in the section - 3 pcs;
Свободное сечение тарелок:Free section of plates:
- газораспределительная первой ступени контактирования - 0,4;- gas distribution of the first stage of contacting - 0.4;
- нижняя рабочая первой ступени контактирования - 0,21;- lower working of the first stage of contacting - 0.21;
- верхняя рабочая первой ступени контактирования - 0,17;- the upper working of the first stage of contacting - 0.17;
- соотношение свободного сечения тарелок первой ступени: 1:0,525:0,425;- the ratio of the free section of the plates of the first stage: 1: 0.525: 0.425;
- верхняя секция второй ступени контактирования - 0,2;- the upper section of the second stage of contacting - 0.2;
- нижняя секция второй ступени контактирования - 0,3;- lower section of the second stage of contacting - 0.3;
Площадь орошения тарелок второй ступени:The irrigation area of the plates of the second stage:
- верхняя секция - 100%;- upper section - 100%;
- нижняя секция - 40%.- lower section - 40%.
Охлаждение и очистку контактного газа в первой ступени 6 скруббера осуществляют в режиме закалки контактного газа с начальной температуры 250°С до температуры 74°С путем испарения 6,14 тонн/час воды, циркулирующей в нижнем контуре, а во второй ступени 7 - в режиме конденсации водяного пара, поступающего с контактным газом через глухую тарелку 5 из первой ступени 6 скруббера. При этом балансовое количество воды, равное количеству полученного во второй ступени 7 водного конденсата с учетом баланса уноса водяного пара с контактным газом, потерь воды в производстве и подпитки скруббера свежей водой, направляют из куба второй ступени 7 скруббера самотеком через верхний торец 47 переливной трубы 45 на орошение верхней рабочей тарелки 26 первой ступени контактирования 6 дополнительно к подаваемой через клапан 43 в количестве 20 т/час части циркуляционной воды первой ступени 6 скруббера. Циркуляционную воду из куба второй ступени 7 при температуре 51,8°С направляют в качестве теплоносителя в теплообменник-охладитель (испаритель) 17 на испарение парафиновых углеводородов, после чего возвращают в охлажденном до 35°С виде на орошение второй ступени 7 скруббера. При этом температура контактного газа на выходе из скруббера составляет 40°С.Cooling and cleaning of the contact gas in the first stage 6 of the scrubber is carried out in the mode of contact gas quenching from the initial temperature of 250 ° C to 74 ° C by evaporation of 6.14 tons / hour of water circulating in the lower circuit, and in the
Во избежание накопления в циркуляционном контуре второй ступени катализаторной пыли часть воды в количестве 5-6 т/час постоянно отводится в отстойник (на фиг. 1 не показан) после которого осветленная вода возвращается в скруббер. Уловленный в скруббере катализатор с адсорбированными на нем высококипящими углеводородами в виде смол, могут выводить также из куба скруббера первой ступени 6 с выделением получаемых катализаторных шламов в фильтрах или центрифугах при возврате осветленной воды в куб первой ступени 6 скруббера. Полученные при осуществлении процесса дегидрирования сконцентрированные катализаторные шламы направляют, например, на сжигание известными способами в зону горения газового топлива в кипящем слое регенератора установки дегидрирования (на фиг. 1 не показан).In order to avoid the accumulation of catalyst dust in the second-stage circulating circuit, part of the water in an amount of 5-6 t / h is constantly discharged to the sump (not shown in Fig. 1) after which the clarified water is returned to the scrubber. The catalyst trapped in the scrubber with high-boiling hydrocarbons in the form of resins adsorbed on it can also be removed from the cube of the first stage 6 scrubber with the separation of the resulting catalyst slurry in filters or centrifuges when the clarified water is returned to the cube of the first stage 6 of the scrubber. The concentrated catalyst sludges obtained during the dehydrogenation process are sent, for example, to combustion by known methods in the combustion zone of gas fuel in a fluidized bed of a regenerator of a dehydrogenation unit (not shown in Fig. 1).
Тепловой потенциал и чистота циркуляционной воды второй ступени контактирования 7 достаточен для использования в качестве теплоносителя в испарителе сырья. Подача циркуляционной воды осуществлялась в трубное пространство испарителя. В течении года непрерывного пробега установки дегидрирования признаков забивки теплообменных поверхностей испарителя сырья не отмечено. При использовании в качестве теплообменника-охладителя 17 варианта с холодильником, охлаждаемым оборотной промышленной водой при подаче циркуляционной воды в трубное пространство, забивки холодильника также не отмечено.The thermal potential and purity of the circulating water of the second contacting
Основные результаты использования тарельчатого скруббера по изобретению приведены в таблице 3.The main results of using a disk scrubber according to the invention are shown in table 3.
Как видно из представленных в таблицах 2, 3 данных, при использовании предлагаемого тарельчатого скруббера в варианте подачи получаемой в скруббере горячей воды на испарение исходного сырья дегидрирования (изобутана) по сравнению с прототипом достигается:As can be seen from the data presented in tables 2, 3, when using the proposed plate scrubber in the variant of supplying the hot water obtained in the scrubber to evaporate the dehydrogenation feedstock (isobutane) in comparison with the prototype, the following is achieved:
- теплообменник-охладитель 17, охлаждаемый оборотной промышленной водой, выводится из работы, при этом исключается расход охлаждающей оборотной воды в количестве 5,3 тонны на тонну подаваемого сырья;- heat exchanger-
- отпадает необходимость использования для охлаждения циркуляционной воды теплообменника с воздушным охлаждением при соответствующей экономии электроэнергии;- there is no need to use an air-cooled heat exchanger for cooling the circulating water with the corresponding energy savings;
- прекращается использование водяного пара, подаваемого в прототипе на испарение изобутана в количестве 0,19 тонны на тонну подаваемого сырья;- stops the use of water vapor supplied in the prototype for the evaporation of isobutane in the amount of 0.19 tons per ton of feed;
- в 1,76 раза снижается унос из скруббера водяного пара с контактным газом, что соответственно сокращает расходы на дальнейшую конденсацию водяного пара из потока контактного газа и очистку получаемого конденсата, а также соответственно сокращает подпитку скруббера свежей водой.- 1.76 times reduced ablation from the scrubber of water vapor with contact gas, which accordingly reduces the cost of further condensation of water vapor from the contact gas stream and purification of the resulting condensate, and also reduces the scrubber replenishment with fresh water.
- не менее, чем на порядок уменьшается унос катализатора на выходе контактного газа из скруббера;- no less than an order of magnitude decrease in the entrainment of the catalyst at the outlet of the contact gas from the scrubber;
- в 1,4 раза снижается величина циркуляции воды в первой ступени скруббера, и, соответственно, расход электроэнергии на циркуляционных насосах.- the amount of water circulation in the first stage of the scrubber decreases by 1.4 times, and, accordingly, the energy consumption on the circulation pumps.
Предлагаемый тарельчатый скруббер может быть использован также и для проектирования новых и модернизации действующих в промышленности других крупнотоннажных химико-технологических процессов, таких, например, как каталитический крекинг, синтез нитрилакриловой кислоты (НАК), получение и переработка различных дисперсных материалов.The proposed plate scrubber can also be used to design new and modernize other large-scale chemical processes in the industry, such as catalytic cracking, synthesis of nitrile acrylic acid (NAC), and the preparation and processing of various dispersed materials.
Claims (13)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018121243A RU2680069C1 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Disc-shaped scrubber |
PCT/RU2019/000316 WO2019235965A1 (en) | 2018-06-07 | 2019-05-07 | Plate scrubber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018121243A RU2680069C1 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Disc-shaped scrubber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2680069C1 true RU2680069C1 (en) | 2019-02-14 |
Family
ID=65442526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018121243A RU2680069C1 (en) | 2018-06-07 | 2018-06-07 | Disc-shaped scrubber |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2680069C1 (en) |
WO (1) | WO2019235965A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11534732B2 (en) * | 2020-02-26 | 2022-12-27 | Uop Llc | Process and apparatus for quenching a reactor effluent stream |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4269806A (en) * | 1979-08-07 | 1981-05-26 | Kureha Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Scrubber for removal of sulfur dioxide from exhaust gas |
RU2345813C1 (en) * | 2007-04-25 | 2009-02-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез" (ОАО НИИ "Ярсинтез") | Heat-and-mass exchanger |
-
2018
- 2018-06-07 RU RU2018121243A patent/RU2680069C1/en active
-
2019
- 2019-05-07 WO PCT/RU2019/000316 patent/WO2019235965A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2019235965A1 (en) | 2019-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104151119B (en) | The method of octane-iso is prepared in the deep processing of a kind of carbon four | |
CN85106368A (en) | Dehydrocyclodimerizaprocess process | |
RU2743989C1 (en) | Fluidised bed device and a method of producing para-xylene and combined production of lower olefins from methanol and/or dimethyl ether and toluene | |
RU2342357C2 (en) | Selective separation and recycling of dimethyl ester in method of converting methanol into olefins | |
CN104689660B (en) | The water wash system of methanol to olefins reaction gas | |
RU2743135C9 (en) | Fluidised bed device and a method of producing para-xylene and co-producing lower olefins from methanol and/or dimethyl ether and benzene | |
RU2680069C1 (en) | Disc-shaped scrubber | |
CN101798528B (en) | Partial energy coupled separation system of carbon 3, carbon 4 and carbon 5 used in predepropanization ethylene process and operation method | |
US2337419A (en) | Catalytic conversion of hydrocarbons | |
CN102311769B (en) | Reduced-pressure flash tank and crude oil processing method | |
US9669377B2 (en) | Ionic liquid reactor with heat exchanger | |
CN103691211A (en) | Rotational-flow purifying device for gaseous product in fluidized-bed residual oil hydrogenation reactor and method for purifying gaseous product by same | |
CN113429251A (en) | Production process for producing linear alpha-olefin by ethylene oligomerization | |
CN107098854B (en) | Ethoxyquinoline continuous production method | |
CN103055525A (en) | Anti-blocking evaporation sedimentation chamber producing clean secondary steam | |
RU2501600C1 (en) | Device to produce sulfur | |
CN203976664U (en) | A kind of system for impure low-carbon alkene alkylated reaction | |
CN105647583B (en) | Novel absorption stabilizing process and system | |
RU2642440C1 (en) | Shell-and-tube heat exchangers in processes of hydrocarbon degradation c3-c5 (versions) | |
RU2500460C1 (en) | Device and method for amine treatment of gas | |
CN203886221U (en) | Light benzol and heavy benzol separation device | |
RU2678094C1 (en) | Heat recovery in decomposition of paraffin hydrocarbons | |
CN109134527A (en) | A kind of scrubber system and its application in separation methyl chlorosilane monomer | |
RU2479620C1 (en) | Method of gas separation during catalytic cracking of petroleum direction | |
CN112705114B (en) | Heat exchange type multiphase reactor, application method thereof and light gasoline etherification method |