книги / Химия и технология пропилена
..pdf
|
|
|
1.6. Получение |
пропилена |
путем пиролиза |
углеводородов |
|
43 |
||||||||||||||
53. |
М. N e u h a u s , |
|
L. F. М а г е к, |
ibid., |
24, |
400-402 |
(1932). |
|
|
|||||||||||||
54. |
В. S. G г |
е е n s f е 1 d е г, Н. Н. V о g е, |
Ind. Eng. Chem., 37, 516 (194'5). |
|||||||||||||||||||
55. |
С. Ф. В а |
с и л ь е в, |
|
Н. А. Л а п и д е с, |
Новости нефтяной и |
газовой |
||||||||||||||||
56. |
техники. Нефтепереработка и нефтехимия, № 4, 22—25 (1961). |
|
|
|||||||||||||||||||
С. Ф. В а с и л ь е в |
и др., Труды института горных ископаемых АН СССР, |
|||||||||||||||||||||
57. |
№ 16, 59 -65 (1961). |
|
Gas J., 44, № 9, 87 -89 |
(1945). |
|
|
|
|
||||||||||||||
Р. М. A r n o l d , |
Oil |
|
516—519 |
|
(1933). |
|||||||||||||||||
58. |
L. F. M а г e k, |
M. N e u h a u s , |
Ind. Eng. Chem., 25, |
|
||||||||||||||||||
59. |
N. C. D e |
b i e, |
V. S c h o r r , |
Brit. Chem. |
Eng., 9, № 1, 24—31 |
|
(1964). |
|||||||||||||||
60. |
U 11 m a n n, |
|
Enzyklopiidie |
der |
technischen |
Chemie, |
Berlin—Miinchen, |
|||||||||||||||
61. |
Bd. 6, 1955, S. 625-634. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Akademie Verlag, |
||||||||||||
F. A s i n g e r, |
Chemie und Technologie der Monoolefine, |
|||||||||||||||||||||
62. |
Berlin, |
1957. |
The |
Reactions |
of |
Pure Hydrocarbons, |
N. Y., |
1937. |
|
|
||||||||||||
G. E g 1 о f f, |
|
|
||||||||||||||||||||
63. |
Ch. E l l i s , |
The |
Chemistry |
of |
Petroleum |
Derivatives, |
N. |
Y., 1937. |
||||||||||||||
64. |
P. W. S h e r w o o d , |
|
Petroleum |
Refiner, |
30, |
№ 9, |
220—225 |
(1951). |
||||||||||||||
65. |
M. G e r h о 1 d, |
Erdol |
u. Kohle, |
9, 24 -29, |
93 -98, |
157—162, |
228—233 |
|||||||||||||||
66. |
(1956). |
|
|
|
|
|
|
|
Chem. Industrie, 15, 290 (1963); |
|
|
|
|
|||||||||
H. H о 1 z r i c h t e r, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
M. O. K i l p a t r i c k |
|
et al., Oil Gas J., 53, № 1, 162—165 (1954); |
|||||||||||||||||||
67. |
Petroleum |
Refiner, |
33, |
№ 4, |
171—174 (1954). |
|
Berlin, |
^ |
|
|
63. |
|||||||||||
F. A s i n g e r, |
Einfiihrung in |
die |
Petrolchemie, |
1958, S. |
|
|||||||||||||||||
68. |
K. W i n n a c k e r, |
|
Chemie-Ing.-Techn., |
27, |
|
399 |
(1955). |
(1955). |
||||||||||||||
69. |
H. K r e k e l e r , |
Petroleum |
Refiner, 34, |
№ |
10, 139—141 |
|||||||||||||||||
70. |
II. |
К a m p t n e r, |
Erdol u. Kohle Erdgas Petrochemie, 14, 346—354 (1961). |
|||||||||||||||||||
71. |
A. |
S t e i n h o f f e r , |
|
|
O. F r e y , |
Chemie-Ing.-Techn., |
32, |
№ 12, |
782— |
|||||||||||||
72. |
788 |
(1960). |
|
|
|
|
|
ibid., 36, № 9, 894—898 (1964). |
|
|
|
|||||||||||
A. S t e i n h o f f e r , |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
73. |
A. S t e i n h o f f e r , |
|
|
ibid., 32, № 12, 787 (1960). |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
74. |
A. S t e i n h o f f e r , |
|
|
Erdol und Kohle, 16, № 6—1, 540—547 (1963). |
||||||||||||||||||
75. |
A. S t e i n h o f f e r , |
|
|
Petroleum |
Refiner |
Hydrocarbon |
Processing, 42, |
|||||||||||||||
76. |
№ 7, 119—124 (1963). |
Gas. Warme International, 16, 308 (1967). |
|
|
||||||||||||||||||
E. Th. |
H e г p e r s, |
|
|
|
||||||||||||||||||
77. |
Chemical Eng., 66, № 13, 37 (1959). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
78. |
Chemical |
Eng., |
66, |
№ |
17, 66 |
(1959). |
|
|
|
|
15, |
799—802 |
(1962). |
|||||||||
79. |
W. В a у e r, |
Erdol |
und Kohle |
Erdgas Petrochemie, |
|
|||||||||||||||||
80.P. S c h m a l f e l d , Petroleum Refiner Hydrocarbon Processing, 42, № 7, 145—148 (1963).
81.P. S c h m a l f e l d , Erdol und Kohle Erdgas Petrochemie, 14, № 7, 537— 541 (1961).
82. |
С. C. King, J. |
W a r b u r t o n , |
Oil |
Gas J., 51, № 31, |
92—94 |
(1952). |
83. |
С. С. К i n g, |
J. W a r b u r t о n, |
Petroleum Refiner, 30, |
№ 7, |
122— |
|
123(1951).
84.Petroleum Processing, № 2, 87—88 (1956).
85.Oil Gas J., 54, № 35, 113—114 (1956).
86. |
Petroleum Refiner, |
36, № 11, 246 |
(1957). |
Eng., |
19, |
№ |
12, 43— |
||||||
87. |
S. С. E a s t w о о d, |
A. E. P o t a s , |
Petroleum |
||||||||||
88. |
46 |
(1948). |
|
A. E. P о t a s, |
Oil Gas J., 47, |
(26.8), |
104 (1948). |
||||||
S. С. E |
a s t w о оd, |
||||||||||||
89. |
S. С. E |
a s t w о оd, |
A. E. P о t a s, |
Petroleum |
Refiner, |
27, |
№ 9, 468 |
||||||
90. |
(1948). |
|
|
|
Petroleum (London), 19, № 161, 309 |
(1956). |
|||||||
P. W. S h e r w o о d, |
al., |
||||||||||||
91. |
В. K. A m e r i c |
et |
Process |
for continuous Thermocontact |
Treatment |
||||||||
92. |
of Oil Stock on Coke, Proc. 5th World Petrol. Congr. 5/30—6/5, 1959. |
||||||||||||
К. П. Л а в р о в с к и й , |
A. M. Б р о д с к и й , |
ДАН |
СССР, |
|
72, 745— |
||||||||
93. |
748 |
(1950). |
|
|
H. N o n n e n m a c h e r , |
Cracking |
of |
Gaseous |
|||||
E. B a r t h o l o m e , |
|
||||||||||||
44 |
|
|
|
|
1. Получение пропилена |
|
|
|
Hydrocarbons by partial Oxydation, Proc. 5th World Petrol. Congr. 5/30— |
||||||
94. |
6/5 |
(1959). |
|
|
|
|
|
Petroleum Refiner, 28, № 4, 130 (1949). |
|
||||||
95. |
Ibid., 31, |
№ 7, |
154 (1952). |
|
|
||
96. |
Oil |
Gas J., |
50 |
(20.12), 201 (1951). |
Petroleum |
(London), 11, 112 (1949). |
|
97. |
M. |
R u h e m a n n , |
H. S fcse i n e r, |
||||
98. |
S. |
T s u t s u m i, |
J. Fuel Soc. Japan, 34, 356 (1955). |
||||
99. |
S. |
T s u t s u m i , |
ibid., 35, 560 (1956). |
287 (1957). |
|||
100. |
S. |
T s u t s u m i , |
Petroleum Refiner, |
36, № 9, |
|||
101.Oil Gas J., 65, № 22, 91 (1967).
102.Ibid., 64, № 46, 194—197 (1966).
103. |
Ibid., 65, |
№ 6, |
101—112 |
(1967). |
104. |
H. K a m p t n e r , |
Erdol |
und Kohle Erdgas Petrochemie, 16, №*6—1, |
|
|
547-551 |
(1963). |
|
|
105.R. L. H a s c h e , Chem. Metallurg. Eng., № 7, 78—83 (1942).
106.G. L. F l e m i n g , Chem. Eng. Progr., 52, № 6, 249 (1956).
107.P. W. S h e r w o o d , Petroleum, № 9, 309—312 (1956).
108. I. F. F a r n s w o r t h et al., Ind. Eng. Chem., 47, 1517—1522 (1955).
109.H. K a m p t n e r , Erdol und Kohle Erdgas Petrochemie, 14, 349 (1961).
110.K. W i n n a c k e r , Kunststoffe, 47, 397—403 (1957).
111.Chem. Week от 18.5.1957.
112. |
U 11 m a n n, |
Enzyklopadie |
der |
technischen Chemie, |
Miinchen, |
Bd. 10, |
||||||||||
|
1958, S. 146-147. |
|
et |
al., |
Hydrocarbon |
Processing |
Petroleum |
Refiner, |
||||||||
ИЗ. H. К. К a m p t n e r |
||||||||||||||||
114. |
45, № 4, 187-193 (1966). |
|
|
|
|
|
129 (1949). |
|
|
|
||||||
H. S a c h s s e, Chem.-Ing.-Technik, 21, |
|
|
|
|||||||||||||
115. |
E. B a r t h o l o m e , |
|
ibid., |
26, |
253—258 |
(1954). |
|
Miinchen, |
Bd. 10, |
|||||||
116. |
U 11 m a n n, |
Enzyklopadie |
der |
technischen Chemie, |
||||||||||||
117. |
1958, S. 133. |
|
|
Gas |
Warme |
International, |
16, |
306—307 |
(1967). |
|||||||
E. Th. |
H e r p e r s, |
|
||||||||||||||
118. |
A, D. P 1 a i s t о w e, |
M. |
R. W у n n, |
European |
Chemical |
News, Sup |
||||||||||
119. |
plement, |
9, (23.2), |
10—13 |
(1966). |
from Propylen, N. |
Y., 1965. |
||||||||||
M a r s h a l l |
S i t t i g , |
Chemicals |
||||||||||||||
120. |
F. W. S u l l i v a n |
|
et |
al., |
Ind. Eng. Chem., 27, 1027-1033 |
(1935). |
||||||||||
121. |
K. T h o r m a n n , |
Chem. |
Apparatur, |
27, |
№ 17, |
113, |
131 |
(1940). |
||||||||
122. |
R- A. D u c k w o r t h , |
|
Chem. Process Engn., |
№ 2,67—77 (1968). |
20, № 2, |
|||||||||||
123. |
К. H. E i s e n l o h r |
et al., |
Erdol |
Kohle |
Erdgas |
Petrochemie, |
||||||||||
124. |
8 2 -89 |
(1967). |
K. G r o b e , |
Chem. |
Technik, 20, 151—159, |
289—297 |
||||||||||
F. A n d r e a s , |
||||||||||||||||
|
(1968). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. ВЫДЕЛЕНИЕ И СВОЙСТВА ПРОПИЛЕНА
2.1. ВЫДЕЛЕНИЕ ПРОПИЛЕНА ИЗ ПРОДУКТОВ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПРОЦЕССАХ
Для разделения олефинсодержащих газовых смесей на фракции с определенным числом атомов углерода или для получения очищен ных олефинов существуют три принципиально различных способа:
1) низкотемпературная ректификация под давлением;
2)абсорбция;
3)адсорбция.
Ректификация под давлением — наиболее распространенный и хорошо зарекомендовавший себя метод разделения реакционных газов, образующихся на нефтеочистительных установках, на фрак ции с определенным числом атомов углерода. Поскольку в боль шинстве реакционных смесей содержатся еще водород и метан, ректификация под давлением осуществляется при низких темпера турах (рис. 15, см. в конце книги). (Более подробно этот процесс был уже описан в разделе 2.1.)
При абсорбционном методе можно использовать более низкое давление и более высокие температуры. Газовая смесь под давле нием в противотоке контактирует с поглотительным маслом, в кото ром растворяются все углеводороды, имеющие 2 и более атомов углерода. Метан и водород при этом не абсорбируются и выводятся с установки. Затем газообразные углеводороды выделяются из поглотительного масла и разделяются ректификацией, что после удаления водорода и метана не представляет значительных труд ностей. Освобожденное от газообразных углеводородов поглоти тельное масло возвращается на установку. Выделение газов из по глотительного масла можно провести таким образом, что при этом уже будет иметь место разделение на фракции с определенным чи слом атомов углерода. Дальнейшее разделение на отдельные компо ненты путем перегонки не представляет труда. Часто получаемая при фракционировании чистота уже достаточна для последующей переработки. Абсорбционный метод обладает большими достоин ствами для концентрирования газов с небольшим содержанием оле финовых углеводородов.
Более новым методом выделения метана и водорода с одновре-. менным фракционированием остаточных углеводородов является гиперсорбция, непрерывный процесс адсорбции — десорбции на
at,
пропилена свойства и Выделение
Рис. 46. Схема существующих процессов разделения газообразных углеводородов:
1 — к ом п рессоры ; 2 — осуш и тели ; 3 — д ем етан и зато р ; 4 — д еэт а н и за т о р ы ; 5 — абсорбер; 6 — адсорберы .
|
2.2. Получение чистого |
пропилена |
47 |
|
активированном угле. Он требует относительно больших сооружений, |
||||
но зато можно обойтись без компрессионных установок и установок |
||||
глубокого |
охлаждения. |
|
|
|
Адсорбционный метод хорошо |
подходит для поглощения |
или |
||
выделения |
микрокомпонентов. |
|
|
|
На рис. |
16 показана принципиальная схема важнейших промыш |
|||
ленных методов разделения газовых смесей на нефтеперерабатыва |
||||
ющих заводах и крекинг-установках. |
|
|
||
В соответствии с растущим влиянием полимеризации и других |
||||
процессов, требующих применения концентрированных олефинов, |
||||
низкотемпературная ректификация под давлением приобрела за |
||||
последнее время гораздо большее значение в мировом масштабе,, |
||||
чем низкотемпературная абсорбция. К тому же вредные примеси, |
||||
мешающие дальнейшей переработке, легче удалить из нефтехимиче |
||||
ских первичных продуктов, чем |
из готовых продуктов. |
|
||
|
2.2. ПОЛУЧЕНИЕ ЧИСТОГО ПРОПИЛЕНА |
|
||
При получении пропилена [1—4] из |
нефтезаводских газов |
вы |
||
деляют преимущественно смесь пропана с пропиленом, содержащую |
||||
около 40—60% пропилена. При разделении крекинг-газов путем |
||||
низкотемпературной ректификации под давлением получается про |
||||
пиленовая фракция с содержанием пропилена от 80 до 95%. |
|
|||
Большая часть химических синтезов на основе пропилена (по |
||||
лучение изопропилового спирта, получение окиси пропилена мето |
||||
дом хлоргидринирования, оксосинтез, алкилирование, олигомеризация |
||||
и т. д.) может быть проведена со смесями пропан-пропилен. Для |
||||
некоторых же синтезов (например, получение полипропилена, со |
||||
полимера этилена с пропиленом, акрилонитрила, акролеина, аллил- |
||||
хлорида) необходим пропилен высокой степени чистоты. Применяемые |
||||
при получении полипропилена катализаторы отравляются содержа |
||||
щимися в |
пропилене кислородом, |
окисью углерода и углекислым |
||
газом, а также соединениями серы и водой. Кристалличность и мо |
||||
лекулярный вес полимеров сильно изменяются под влиянием |
||||
посторонних олефинов. |
|
|
|
|
По американским данным [1] стоимость очистки пропилена очень |
||||
высока. В США она составляет 3 цента на 1 кг мощности установки, |
||||
причем используемая пропиленовая фракция имеет обычно следу |
||||
ющий состав (в %): |
|
|
|
|
Углеводороды С2 .............................................. |
|
2—3 |
|
|
П р о п а н ............................................................. |
|
35—53 |
|
|
Углеводороды С4 .............................................. |
|
3—4 |
|
|
П ро п и лен .............................................................. |
|
Остаток |
|
|
п*п iO i)0/n
48 |
2. Выделение и свойства пропилена |
Очищенная пропиленовая фракция содержит около 99,5—99,7% пропилена и следующие примеси (в млн-1):
Кислород ........................... |
'. |
4 |
Этан ............................ |
50 |
С ероуглерод ................... |
2 |
П р о п а н ....................... |
0,3% |
|
Углекислый г а з ................ |
|
1 |
|
|
Существует три способа получения чистого пропилена:
1)экстрактивная дистилляция;
2)двухколонная дистилляция;
3)рекомпрессионная дистилляция.
2.2.1. Экстрактивная дистилляция
При экстрактивной дистилляции [5] (процесс Distex) введение третьего компонента так изменяет соотношение показателей отно сительной летучести пропана и пропилена, что можно успешно осуществить разделение.Применяемые для этого растворители должны быть полярными. Ниже приведены такие растворители и достигаемые при их введении сдвиги соотношений летучести при 28 °С:
|
Содержание С3Н, |
Соотношение |
|
|
летучести |
||
|
в смеси, мол. % |
||
|
С3Н ,/С ,Н , |
||
|
|
|
|
Без растворителя................. |
100 |
40 |
0,83—0,87 |
Ацетон ................................................. |
15—18 |
1,03 |
|
ф УРфУРо л ............................... |
|
1,19 |
|
ф У Р Ф У Р о л с 4% в о д ы ........ |
12—15 |
|
1,23 |
Акрилонитрил....................... |
26—34 |
14—19 |
1,29 |
Ацетонитрил .............................. |
(1: 1) |
1,35 |
|
Акрилонитрил—ацетонитрил |
15—25 |
1,72 |
|
Соотношение летучести становится обратным, поток с высоким содержанием пропана выходит из головной части колонны. Несмотря на эффективное разделение процесс Distex не может быть применен в промышленном масштабе, так как отделение экстрагирующего агента требует дополнительных затрат. Тем не менее он имеет боль шое значение при разделении фракции С4 на отдельные компоненты.
2.2.2. Двухколонная дистилляция
При дистилляции на двух колоннах [1] после удаления соедине ний серы путем промывки щелочью и этаноламином необходимо полностью удалить фракцию С2. С этой целью применяется колонна с 40 тарелками, на которой можно понизить содержание фракции С2 с 2% до 150 млн'1. Фракционирование оставшейся смеси пропан — пропилен, состоящей из 43% пропилена, 54% пропана и 3% фрак ции С4, проводится на двух последовательно соединенных колоннах,
2.2. Получение чистого пропилена |
49 |
первая из которых имеет 62 тарелки, а вторая 78. Чистый пропилен
высушивается |
алюмосиликатом кальция |
(молекулярные сита) |
до |
|||||||||
и |
п |
|
|
I---- * |
|
|
содержания воды 10 млн*1. |
|||||
|
у |
|
|
|
|
Регенерацию |
осушителя |
|||||
|
э 6,8 кгс/см%1-----А -• |
|
|
|
можно |
осуществлять |
на |
|||||
|
гг |
i f С |
|
|
|
|
|
гретым |
природным газом. |
|||
|
* |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
о |
|
|
|
11,6нес/см2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
£ |
|
|
2 ( |
|
2.2.3. |
Рекомпрессионная |
|||||
|
|
|
|
:гЧЧ2в°С |
|
|||||||
Пропан I f И!1 |
|
|
дистилляция |
|
||||||||
- ч ч |
Пропилен |
|
Рекомпрессионная дис |
|||||||||
-*■------- Ч |
) |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тилляция |
[2] |
(рис. 17, а) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
осуществляется под давле |
||||
|
а. |
6,8 нгс/смг, i f |
|
|
нием 7—14 кгс/см2. Для |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
нее требуется |
всего одна |
||||
|
zs |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
3 |
|
|
4.— Г |
|
|
колонна с 80—100 тарел |
|||||
|
SC |
А Т |
|
|
|
|||||||
|
о |
гл I |
|
|
ками. Исходный пропилен, |
|||||||
|
&■ |
|
I |
|
4,1 нес/см2, |
|
содержащий |
менее |
2% |
|||
|
|
|
|
|
|
УЧ 2°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
U I - V - J |
C X D |
|
|
|
|
|
|
|||
Пропан У. |
|
|
|
Пропилен |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<х. |
|
|
|
/ 7\6кгс/см* |
|
|
|
|
|
|
|
|
sr |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
о |
|
чС О * 6 с |
|
|
|
|
|
|
|||
|
§ |
гг * |
|
|
|
|
|
|
||||
|
г ^ —j |
4- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
■ |
|
» * |
1L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Пропан t- |
|
|
Пропилен |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Пао |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
17. |
Схема фракционирования пропилена |
Рис. 18. |
Число |
теоретических |
|||||||
|
|
для |
полимеризации: |
|
тарелок для |
разделения смеси |
||||||
а — фракционирование |
при низком давлении, |
ком |
пропан |
— пропилен, содержа |
||||||||
прессия головного |
продукта: б — |
фракционирование |
щей 40 (1) и 60 (2) мол. % про |
|||||||||
при |
низком давлении, компрессия кубового продук |
пилена (минимальное флегмо- |
||||||||||
та; в — фракционирование |
при |
высоком давлении; |
||||||||||
1 — ректификационная |
колонна; |
2 — колонна; |
з — |
вое число 1,2). |
|
|||||||
сборник дистиллята; |
4 — |
отпарная колонна. |
|
|
|
|
|
|||||
фракций С2 и С4, легко можно получить на нефтеперерабатывающих заводах и химических установках. Если используется 90%-ный пропилен, образующийся при крекинге бутана, то чистый пропилен можно получить на колонне с 70 тарелками, работающей при 21 кгс/сма. Однако предварительную и последующую обработку следует про водить так же, как при дистилляции на двух колоннах.
По данному методу в США работают установки фирмы Sun Oil (мощностью 60 000 и 90 000 т/год чистого пропилена).
4 Заказ 399
50 2. Выделение и свойства пропилена
Другие методы получения пропилена основаны на фракциони ровании при низком давлении и компрессии продукта из нижней части колонны (рис. 17, б), а также на фракционировании при вы соком давлении (рис., 17, в).
Рис. 18 дает представление о необходимом числе теоретических тарелок для получения 99%-ного чистого пропилена (коэффициент использования 0,9).
В 1958 г. в США мощности по производству очень чистого про пилена составляли 22 700 т, а в 1962 г. — 386 000 т. В других стра нах производство 99%-ного пропилена также постоянно увеличи вается. Дистилляция является наиболее распространенным методом.
|
2.2.4. Разделение пропана и пропилена на молекулярных ситах |
|
на |
В последних патентах описано разделение пропана и пропилена |
|
молекулярных ситах. Для этого рекомендуется цеолит А [6] |
||
и адсорбенты с диаметром входов в поры 5 А |
[7]. Во втором случае |
|
в |
качестве десорбера предлагается парафин |
С6—С7. |
2.2.5. Разделение с помощью серной кислоты
Экстракцию пропилена из смеси пропан — пропилен и извлече ние изобутилена из смеси углеводородов С4 можно осуществить адсорбцией в серной кислоте. Однако в промышленности этот метод применяется фирмой Standard Oil [8] только при получении изо бутилена. Описано [9] введение пропана и пропилена после сжи жения в 75%-ную серную кислоту при 40 °С. При этом пропилен удается удержать в виде гидросульфита, который позже может быть удален путем гидролиза водой при 80 °С.
2.2.6. Экономическая эффективность получения высокочистого пропилена
Ниже рассмотрена стоимость концентрирования пропилена ди стилляцией при различном давлении; из фракции С3 с соотношением С3Н6 : С3Н8 = 1 :1 получили 22 700 т 99%-ного пропилена (коэф фициент использования 0,9) [1]:
Давление перегонки, кгс/см2 . . . |
7 |
14 |
,21 |
21* |
Фактическое число тарелок . . . . |
70 |
90 |
120 |
70 |
Расстояние между тарелками, см . . |
46 |
41 |
46 |
46 |
Диаметр колонн, м ........................... |
1,68 |
1,83 |
1,98 |
1,68 |
Мощность компрессора, л. с. . . . |
1100 |
500 |
— |
— |
Расход пара, т/ч .............................. |
0 |
0 |
6100 |
5200 |
Расход электроэнергии, кВт . . . . |
20 |
25 |
35 |
20 |
* В последней графе приведена вычисленная |
стоимость при использова |
|||
нии 90% пропилена. |
|
|
|
|
|
2.3. Свойства |
пропилена |
|
51 |
|
Затраты на |
выделение, цент/л С3Н6 |
0,40 |
0,37 |
0,46 |
0,28 |
прямые |
.......................................... |
||||
косвенны е...................................... |
0,25 |
0,22 |
0,21 |
0,12 |
|
Капиталовложения для производства |
720 |
636 |
520 |
288 |
|
продукции |
на 1000 долларов . . . |
||||
Отсюда следует, что общие расходы на получение 99% -него
пропилена примерно на 0,5 цент/фунт меньше расходов на получе ние 95%-ного этилена, однако цена может колебаться в зависимости от местных условий. Затраты на очистку 95%-ного пропилена соста вляют лишь 60% от расходов, необходимых для получения чистого пропилена из фракции, содержащей наряду с 50% пропана только 50% пропилена.
2.3.СВОЙСТВА ПРОПИЛЕНА
Ниже приведены |
физические свойства |
пропилена [10—13]: |
|||
Температура плавления, °С .............................................. |
|
—185 |
|||
Температура кипения, 9С ..................................................... |
|
—47,70 |
|||
Тройная точка, |
° С |
................................................................. |
|
|
—185,25 |
Плоти#сть о |
с |
|
|
|
0,729 |
при —150 ° |
|
|
|
||
-100 °с |
' ..................................................................... |
|
|
|
0,671 |
—50 ° С |
........................................................................ |
|
|
' . . . . |
0,6116 |
—47 ° с |
..................................................... |
|
. |
0,6095 |
|
20 ° С |
........................................................................ |
|
|
|
0,5139 |
25 ° С |
........................................................................ |
|
|
|
0,5053 |
Плотность пара по отношению к воздуху ...................... |
|
1,49 |
|||
Вязкость, сП |
|
|
|
|
15 |
при —185 ° С .................................................................... |
|
|
|
||
-150 ° С ..................................................................... |
|
|
|
1,29 |
|
-110°С |
|
|
|
|
0,44 |
-100 ° С ..................................................................... |
|
|
|
0,37 |
|
Критическая температура |
|
91,9 |
|||
° С ....................................................................................... |
|
|
|
|
|
К ........................................................................................ |
|
|
|
|
365,1 |
Критическое давление, к гс /с м 2 .......................................... |
|
46,4 |
|||
Критический объем, |
г / м л ..................................................... |
|
0,233 |
||
Мольный объем (жидкий пропилен), мл/моль |
|
81,88 |
|||
при 20 9С ............................................................................ |
|
|
|
|
|
25 ° С ............................................................................ |
|
|
|
|
83,27 |
Теплота плавления |
|
|
|
0,7176 |
|
ккал/моль |
........................................................................ |
|
|
|
|
к к а л / г ................................................................................ |
|
|
|
|
16,7 |
Теплота испарения при —47 °С |
|
4,402 |
|||
к к а л /м о л ь |
............................................................ |
|
|
|
|
к а л /г .................................................................................... |
|
|
(газ) при 25 °С, ккал/моль . . . |
104,62 |
|
Теплота образования |
4,879 |
||||
Энергия образования, |
ккал /м о л ь ...................................... |
|
14,990 |
||
Энтропия при 25 °С, кал/(°С • м о л ь ).................................. |
|
63,80 |
|||
4*
52 |
|
|
|
|
|
2. Выделение и свойства пропилена |
|
|
|
||||||||
|
Теплота сгорания при 25е С и постоянном давлении |
|
|
460,428 |
|||||||||||||
|
|
и к а л /м о л ь |
......................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
к а л / г |
.................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10942,3 |
|||
|
Удельная теплоемкость, ккал/(кг-°С) |
|
|
|
|
0,501 |
|||||||||||
|
|
при —150 ° С ..................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
—100 ° С ..................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,498 |
|||
|
|
|
|
—50 ° С |
......................................................................... |
|
при 25 РС, |
кал/(моль • °С) . . |
|
0,520 |
|||||||
|
Удельная |
теплоемкость |
|
15,27 |
|||||||||||||
|
Пределы |
взрываемости |
в |
смеси с воздухом |
при20рС |
|
|
||||||||||
|
и 760 мм рт. ст., |
объемн. % |
|
|
|
|
|
11>1 |
|||||||||
|
|
верхний ............................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
|
|||||
|
|
нижний |
........................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
°С |
|
2,0 |
||||
|
Температура вспышки при 18 °С на воздухе, |
|
|
2200 |
|||||||||||||
|
|
теоретическая |
...................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
действительная..................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
1935 |
||||||
|
Температура воспламенения (VDE 0173), РС ................... |
|
|
|
540 |
||||||||||||
|
Растворимость при 20 РС |
и 1 |
кгс/см®, мл С3Нв/100 мл |
|
|
||||||||||||
|
растворителя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
44,6 |
|||||
|
|
в |
в о д е ................................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
этаноле |
.......................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1250 |
|||
|
|
|
уксусной кислоте......................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
524,5 |
||||||
|
Давление паров, мм рт. ст. |
|
при —48,28 |
• • |
• |
740 |
|||||||||||
|
|
при |
—112,11 °С |
. . |
. |
10 |
|||||||||||
|
|
|
|
—93,70 °С |
. . . |
|
50 |
|
-47,99 |
. . . |
|
750 |
|||||
|
|
|
|
-84,12 |
. . . . |
|
100 |
|
-47,70 |
. . . |
. |
760 |
|||||
|
|
|
|
—69,46 |
. . . . |
|
250 |
|
—41,48 |
. . |
1000 |
||||||
|
|
|
|
—56.50 . . . . |
|
5оО |
|
—31,55 |
. • |
. |
1500 |
||||||
|
Постоянные |
уравнения |
Antoine lg р = А — BHC-\-t) |
|
6,8196 |
||||||||||||
|
|
А |
|
........................................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
В |
|
....................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
785,00 |
|
|
|
С |
|
........................................................................................ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
247,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
|
|
|
|
|||
3. |
Р. W, |
S h e r w o o d , |
Petroleum, 27, № 5, 226—228 |
(1964). |
|||||||||||||
4. |
Р. W. |
S h e r w o o d , |
Brennstoff-Chem., 43, 209—212 |
(1962). |
|||||||||||||
5. |
Пат. |
США |
2588056, |
1952. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
6. |
Пат. |
США |
3076636, |
1963. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
7. |
Франц, |
пат. |
1303028, |
1962. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
8. |
Petroleum Refiner, 36, № 11, 302 (1957). |
|
|
|
|
|
|||||||||||
9. |
Франц, |
пат. |
|
865398, |
1949. |
|
of |
Chemical |
Technology, |
Bd. 11, N. Y., |
|||||||
10. |
К i г k-0 t h m е г, |
Encyclopedia |
|||||||||||||||
11. |
1953. |
|
|
|
|
Enzyklopadie |
der |
technischen |
Chemie, Bd. 10, |
Miinchen — |
|||||||
U 11 m a n n, |
|||||||||||||||||
12. |
Berlin, |
1958, |
|
S. 49. |
|
|
|
|
|
Petroleum |
Refiner, 44, № 8, |
||||||
R. W. G a l l a n t , |
Hydrocarbon Processing |
||||||||||||||||
13. |
127-133 (1965). |
et |
al., |
ibid., |
44, |
№ 9, 219-222 (1965). |
|
|
|||||||||
L. W. C a n j a r |
|
|
|||||||||||||||