12. Состав сырого бензола.

СБ извлекается из КГ абсорбцией орг. поглотителями. СБ – сложная смесь хим-х (аром.) соед-ний, главным явл. бенз. у/в (80-90%), в качестве примесей сод-ся непред. соед-я, сернистые соед-я, фенолы, пиридиновые основания и др, при улавливании бенз. у/в погл. маслами - лёгкие погоны погл. масла и нафталин. Выход СБ – 0,8-1,2%.

СБ – прозрачная ж. слабо-жёлтого цвета, быстро темнеет при хранении в рез. ок-я и полимеризации непред. Соеbqbq в смолистые в-ва. ρ = 845-920 кг/м³. В воде практически не растворяется и легко от неё отстаивается, средняя мол. масса 83. Горит коптящим пламенем, с вздухом образ. взрывоопасную смесь при конц. 1,4-7,5% (объём.).

Чем больше отгон до 180^оС, тем ↑ качество СБ. Хороший СБ - величина отгона 92-95%. Остаток – погл. масло и нафталин (сольвент-нафта).

При улавливании к/у маслом СБ более тяжёлый, с меньшим сод-ем отгона до 180^оС. При применении солярового масла качество выше.

Марки:- сырой бензол БС (отгон до 180^оС – 91-95%);- Б-1 (до 150^оС – 95-97%);- Б-2 (кипит при 150-200^оС).

13. Предварительная ректификация сырого бензола с получением фракции бтк.

Предварительная ректификация может быть проведена в системе, состоящей из двух ректификационных колонн. При этом в первой колонне от бензольной фракции (точнее, от фракции бензол – толуол – ксилолы, БТК) отделяют легкую (бензоголовочную фракцию), а во второй колонне фракция БТК отделяется от тяжелого бензола. Если в бензольном цехе обеспечивается хорошее разделение легкого и тяжелого сырых бензолов, то вторая колонна не нужна.

Самым важным узлом предварительной ректификации оказывается колонна для отделения легкой фракции. Тщательность выделения легкой фракции определяет остаточное содержание сероуглерода во фракции БТК, а, следовательно, и в чистом бензоле. Кроме того, при этом выделяется циклопентадиен, присутствие которого во фракции БТК затрудняет проведение ее химической очистки.

Циклопентадиен обладает высокой реакционной способностью и образует при полимеризации высокомолекулярные продукты, характеризующиеся высокой вязкостью. В связи с этим для отделения легкой фракции используют достаточно эффективные ректификационные колонны (30 – 50 тарелок) и ведут ректификацию при флегмовых числах 40 – 60.

Выход получаемой легкой фракции составляет 2,0 – 3,5 %. На предприятиях перерабатывающих сырой бензол, полученных из сернистых донецких углей, выделяют фракцию, в которой содержится25 – 45 % сероуглерода, 15 – 25 % циклопентадиена, 15 – 35 % бензола. При коксовании углей с небольшим содержанием серы получают легкую фракцию следующего состава: сероуглерод – 3 – 5 %, циклопентадиен – 15 – 30 %, бензол – до 60 %. В чистом бензоле содержание сероуглерода не должно превышать 0,0001 – 0,005 % (в зависимости от того, какой сорт чистого бензола получают).

14. Очистка фракции бтк от непредельных и сернистых соединений.

Фракции сырого бензола до выделения из них чистых продуктов подвергаются химической очистки от непредельных и сернистых соединений. Наиболее распространен сернокислотный метод очистки. Химическая очистка производится в моечных аппаратах периодического или непрерывного действия и заключается в обработке фракций серной кислотой и последующей нейтрализации щелочи. При действии крепкой серной кислоты из содержащихся во фракциях сырого бензола непредельных и сернистых соединений образуются очень сложные продукты, которые могут выделяться в виде густой черной массы, обычно называемой кислой смолкой, или растворяться в бензольных продуктах и серной кислоте. Растворяемые в бензольных продуктах вещества обладают высокой температурой кипения и отделяются от очищенного продукта при окончательной ректификации в виде кубовых остатков. В процессе очистки выделяются также пиридиновые основания и фенолы. Пиридиновые основания удаляются кислотой в виде сульфата пиридина, а фенолы - при последующей нейтрализации фракции в виде фенолятов.

Технология сернокислотной очистки: основные условия очистки фракции БТК сводятся к следующему.

Наиболее целесообразна для процесса температура 35 – 45ºС. Концентрация кислоты должна быть 93 – 95 %, т. к. более слабая кислота не даст нужного эффекта очистки, а более крепкая вызывает усиление нежелательных процессов сульфирования и сополимеризации ароматики. Количество кислоты составляет 4 – 7 % от веса загружаемой фракции.

В процессе очистки кислота расходуется в незначительной степени, и основная часть ее может быть выделена путем регенерации. Количество воды подаваемой на регенерацию должно составлять 1,8 – 2 объема на один объем кислоты. Выход регенерированной кислоты колеблется в пределах 65 – 80 %. Чем меньше в процессе очистки образуется смолки, тем больше выход кислоты. Концентрация регенерированной кислоты 40 – 50 %.

Очистка смеси бензольной и толуольной фракций обычно связана с образованием кислой смолки даже при самом тщательном удалении сероуглеродной фракции. Прибавление к очищаемой смеси ксилольной фракции привод к получению более жидкой, легко отстаивающейся от кислоты и бензола смолки. При достаточно большом содержании ксилольной фракции, а тем более при прибавлении тяжелого бензола образующиеся полимеры растворяются в бензольных углеводородах, и процесс удается провести или совсем без образования кислой смолки или со сравнительно незначительным ее количеством.

Последовательность и продолжительность операций при периодическом процессе:

1. Загрузка аппарата фракцией, отстой воды и спуск отстоявшейся воды; продолжительность отстоя 10 – 15 мин.

2. Обезвоживание (отсолка) фракции серной кислотой

3. Обработка фракции концентрированной кислотой.

4. Регенерация кислоты.

5. Отстой регенерированной кислоты и кислой смолки.

6. Спуск регенерированной кислоты и кислой смолки.

7. Нейтрализация продукта 12 – 16%-м раствором едкого натра, затем отстой продута от щелочи, спуск отработанной щелочи и промытой загрузки.

Непрерывная сернокислотная очистка: периодический процесс сернокислотной очистки постепенно заменяется непрерывным, дающим возможность увеличения производительности труда, добиться постоянства качества продукции и снизить расход реактивов. Рациональный процесс сернокислотной очистки требует не только отпарки кислой смолки, но также и отпарки отработанной щелочи. Последняя всегда содержит в виде эмульсии довольно значительное количество бензольных УВ, которое не может быть выделено отстоем. При нагреве и продувке паром эта эмульсия легко разрушается, и бензольные УВ выдуваются острым паром.

Практикой работы и многочисленными исследованиями установлено, что потери при очистке зависят от состава фракции и условий процесса и составляют обычно3 – 5%. При отпарке щелочи и кислой смолки потери уменьшаются на 20 – 30%.

Каталитическая гидроочистка: сырой бензол или его фракция в присутствии катализатора подвергаются действию водорода под давлением 18-20 атм. при температуре 380-400 град. Под влиянием температуры при высоком давлении водорода или водородсодержащего газа происходит гидрирование непредельных и сернистых соединений. В качестве катализатора обычно применяются окислы кобальта и никеля, осажденные на кизельгуре. При каталитической гидроочистки несколько усложняется процесс ректификации, так как непредельные соединения не удаляются в виде кислой смолки или кубовых остатков, а остаются в бензольных углеводородах в виде насыщенных углеводородов. Степень очистки мытых фракций проверяется в лаборатории путем обработки полученных из фракций продуктов серной кислотой и раствором брома.