4.Опис технологічної схеми
Рис.4 Принципова технологічна схема прямого хлорування етилену:
1-реактор; 2,6,7-холодильники; 3-абшайдер; 4-збірник стравлювання; 5-реактор дохлорування
Етилен потоком 1 подається в потік 11 циркуляційного дихлоретану перед реактором поз.1. Тиск етилену підтримується в межах 0,4 - 0,8 МПа .
Хлор потоком 2 подається в ежектор і змішується з рециркуляційним ДХЕ (потік 11). Хлор і етилен розчиняються в рідкому ДХЕ і подаються в реактор. Реактор прямого хлорування поз.1 обладнаний всередині вертикальною трубою для забезпечення циркуляції рідини. Час перебування встановлюється таким чином, щоб при тиску від 0,25 - 0,4 МПа і температурі 120 °C в реакторі забезпечити максимальний вихід 1,2-дихлоретану. Як каталізатор використовують комплекс FeCl3 + NaCl, який з ємності розчинення подається в систему циркуляції реактора.
Теплота, що виділяється при реакції прямого хлорування, поглинається при випаровувані дихлоретану в ємкості стравлювання поз.4 а також відводиться у водяному холодильнику поз.2.
Синтезований дихлоретан за допомогою циркуляційного насосу потоком 3 виводиться із нижньої частини реактора через регулятор рівня в ємкість стравлювання поз.4. Тут за рахунок зниження тиску частина дихлоретану випаровується.
Інерти, що вводяться із сировиною, етиленом, хлором і ДХЕ попадають із реактора у систему абгазів потоком 4 і змішуються з ДХЕ потоком 4 та подається на рецикл потоком 10. Вузол конденсації абгазів складається із водяного холодильника поз.2 розділювальної ємкості поз. 3.
Після охолодження і часткової конденсації в абгазному конденсаторі
(абшайдері) поз.3 проходить розділення газоподібної та рідкої фази дихлоретану. Вміст кисню в абгазах на виході з абшайдера повинен становити 6 - 8 % об. Частина сконденсованого ДХЕ із абшайдера поз.3 потоком 5 подається в реактор дохлорування поз.5. Для підтримання рівня в реакторі дохлорування поз.5. а частина ДХЕ потоком 6 змішується з газами із збірника стравлювлювання, де подаються на рецикл потоком 10.
Абгаз після абшейдера подається потоком 9 до змішувальної форсунки реактора дохлорування поз. 5 (вертикальний циліндричний апарат, всередині у верхній частині якого вмонтовано два шари насадки із залізних кілець, а знизу- змішувальну форсунку).
В реакторі дохлорування поз.5 проходить дохлорування етилену, що міститься в абгазах і вловлювання надлишку етилену з реактора прямого хлорування. Дихлоретан (потік 14) в реакторі поз.5 циркулює за допомогою насосу через водяний холодильник поз.7. Частина дихлоретану (потік 13) після холодильника поз.6 подається на зрошення насадкової частини реактора дохлорування поз.5.
Абгаз із верхньої частини реактора (потік 15) поступає на спалювання.
| Найменування стадій і потоків реагентів | Найменування параметру і одиниця вимірювання | Номінальне значення з допустимими відхиленнями або діапазон регулювання | Межі допустимих значень параметрів |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Границя установки | |||
| Етилен | Витата, т/год | 1,63 – 21,2 | |
| Тиск, МПа (бар абс.) | 0,7 ± 0,1 (7 ± 1) | 0,6 - 0,8 (6 - 8) | |
| Температура, °C | | не менше 30 | |
| Хлор високого тиску | Витрата, т/год | 7 – 26,6 | |
| Тиск, МПа (бар) | 0,4 ± 0,05 (4 ± 0,5) | 0,35 – 0,45 (3,5 – 4,5) | |
| Температура, °C | 40 ± 10 | 30 – 50 | |
| Реактор прямого хлорування Поз.1 | Витрата етилену по клапану "грубого" регулювання, кг/год | 1630-6255 | |
| | Витрата етилену по клапану "тонкого" регулювання, кг/год | 50 – 1000 | |
| | Витрата хлору в реактор, т/год | 3,72 – 14,3 | |
| | Витрата азоту в лінію абгазів, кг/год | 677 ± 330 | 347 – 1000 |
| | Температура в реакторі, ºC | 115 – 125 | |
| | Температура хлору, що подається в реактор, ºC | 30 ± 10 | 20 – 40 |
| | Тиск в реакторі, МПа (бар) | 0,2 – 0,25 (2 – 2,5) | |
| | Тиск етилену, що подається в реактор, МПа (бар) | 0,6 ± 0,2 (6 ± 2) | 0,4 – 0,8 (4 – 8) |
| | Тиск хлору, що подається в реактор, МПа (бар) | 0,25 – 0,55 (2,5 – 5,5) | |
| | Рівень ДХЕ в реакторі, % | 30 – 80 | |
| | Витрата ДХЕ до ежектора реактора, т/год | | не менше 780 |
| | Температура ДХЕ до ежектора реактора, °C | | не більше 115 |
| | Тиск дихлоретану до ежектора реактора, МПа (бар) | 0,9 ± 0,1 (9 ± 1) | 0,8 – 1,0 (8 – 10) |
| Абшайдер поз.3 | Витрата абгазів, кг/год | | не більше 1950 |
| | Витрата ДХЕ до поз.V-402, кг/год | 100 – 2774 | |
| | Тиск в абшайдері, МПа (бар) | 0,25 ± 0,05 (2,5 ± 0,5) | 0,2 – 0,3 (2 – 3) |
| | Рівень ДХЕ в абшайдері, % | 20 – 80 | 10 – 90 |
| | Масова частка кисню в абгазах, % | | не більше 8 |
| | Масова частка етилену в абгазах, % | 5 – 8,5 | |
| Реактор дохлорування поз.5 | Витрата ДХЕ від насосів поз.Р-1202А-D, кг/год | 200 – 1500 | |
| | Витрата хлору до реактора, кг/год | 20 – 900 | |
| | Витрата дихлоретану до змішувального сопла реактора, т/год | 26 – 120 | |
| | Температура в реакторі, °C | 60 ± 20 | 40 – 80 |
| | Тиск в реакторі, МПа (бар) | 0,04 – 0,15 (0,4 – 1,5) | |
| | Рівень в реакторі, % | 55 – 70 | 30 – 80 |
| | Тиск у міжтрубному просторі конденсатора поз.Е-1204, Па (бар) | 0,06 – 0,12 (0,6 – 1,2) | |
| | Рівень пропілену у міжтрубному просторі конденсатора поз.Е-1204, % | 20 – 80 | 10 – 90 |
| | Температура абгазів після конденсатора поз.Е-1204, °C | мінус 24 ± 5 | мінус 19 – мінус 29 |
| | Тиск абгазів після конденсатора, МПа (бар) | 0,05 – 0,3 (0,5 – 3) | |
| | Об'ємна частка кисню в абгазах, % | | не більше 8 |
| | Об'ємна частка етилену в абгазах, % | 0,2 – 4,5 | |
| | Витрата ДХЕ від насосів поз.Р-1203 А/В до R-1201А/В або до поз.V-1207, кг/год | 100 – 5000 | |