СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ МЕДНО-АММИАЧНОГО РАСТВОРА В ПРОИЗВОДСТВЕ ДИВИНИЛА
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №39(175)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №39(175)
СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ МЕДНО-АММИАЧНОГО РАСТВОРА В ПРОИЗВОДСТВЕ ДИВИНИЛА
Одним из промышленных способов получения дивинила является процесс выделения из бутилен-бутадиеновой фракции пиролиза углеводородов методом хемосорбции в присутствии медно-аммиачного раствора (МАР) ацетата одновалентной меди. Эффективность процесса разделения C4-фракции определяется свойствами хемосорбционного раствора. Качество хемосорбента обуславливается компонентным составом и его нормируемыми значениями, которые представлены в таблице ниже.
Таблица
Компонентный состав МАР [6, с. 111]
Компонент |
Нормируемое значение концентрации, г-моль/дм3 |
Закисная медь (Cu+) |
2,75-3,50 |
Окисная медь (Cu2+) |
0,18-0,40 |
Уксусная кислота |
4,0-4,8 |
Аммиак |
9,2-12,8 |
Процесс получения дивинила является непрерывным, поэтому возникает необходимость поддерживания качества циркулирующего раствора путем периодического восстановления компонентов, поскольку с течением времени наблюдается снижение содержания меди и аммиака в растворе.
Рассмотрим некоторые способы регенерации поглотительного раствора.
В работе [4, с. 1] описывается способ стабилизации хемосорбционного раствора путем поддержания его pH в интервале 9,0-12,5. Значение pH в указанном интервале осуществляется за счет введения аммиака в количестве, обеспечивающем значение окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) МАР в интервале 400-550 мВ. Проведенные исследования показали, что при значениях ОВП раствора меньших 550 мВ увеличиваются потери аммиака, за счет его уноса, а при значениях больших 400 мВ – наблюдается выпадение металлической меди. Таким образом, поддержание pH поглотительного раствора в заданном интервале позволяет избежать выпадения металлической меди и, как следствие, забивания колонн и снижения поглотительной способности раствора.
Установленный нормируемый предел значения pH не полностью характеризует стабильность хемосорбента. Авторы работы [5, с. 1] установили, что стабильность хемосорбционного раствора зависит от скорости дозирования аммиака. Так, было установлено, что для того, чтобы обеспечить ОВП МАР в интервале 400-550 мВ, аммиак необходимо вводить равномерно по всей технологической системе. По результатам исследований было выяснено, что для того, чтобы получить стабильный раствор МАР с расходом 150-200 м3/ч аммиак необходимо вводить со скоростью не более 3 м3/ч.
Следующий способ [3, с. 1] регенерации хемосорбционного раствора осуществляется методом азеотропной перегонки с бензолом в присутствии меди в газовой среде (например, аммиаке, этилене, азоте). Данный процесс основан на возможности бензола и воды образовывать азеотропную смесь, которая выкипает приблизительно при 69°C. После проведения процесса хемосорбент охлаждают и направляют в угольные адсорберы для поглощения остаточного бензола и удаления твердых примесей.
С целью повышения эффективности применяемого активного угля при фильтровании поглотительного раствора авторы работы [2, с. 1] предлагают предварительную обработку угля путем пропитывания его водой, водным раствором аммиака и продувкой газообразным аммиаком. Как показали результаты исследований, раствор, который пропускают через активированный уголь без предварительной обработки расслаивается через 15 минут, а в присутствии обработки – 0,5 минут.
Поскольку активный уголь обладает высоким расходом и стоимостью авторы работы [1, с. 2] предлагают способ проведения стабилизации МАР в присутствии дробленной резины. Данный процесс заключается в том, что раствор пропускают через отработанную дробленную резину при температуре 40-100°С (70-100°С). Проведенные опыты показали, что с ростом температуры процесса регенерации поглотительного раствора повышается степень его очистки.