Анилин

Подготовка сырья и испарение нитробензола

В процессе газофазного восстановления нитробензола водо­родом катализатор работает в трех разных режимах: а) кон­тактирование, б) регенерация, в) активирование. Во время кон­тактирования на катализатор подают смесь водорода и паров нитробензола, которую готовят на стадии испарения нитробен­зола. Во время регенерации на катализатор подают смесь воз­духа и водяного пара. Воздух служит для выжигания отложив­шихся на катализаторе смолистых продуктов, а водяной пар, понижая парциальное давление кислорода, позволяет проводить этот процесс при контролируемых температурах. В конце реге­нерации продувают катализатор практически чистым воздухом. Затем контактную систему продувают паром и подают в нее водород для активирования катализатора. Вслед за активированием снова начинается цикл контактирования.

Для осуществления указанных операций в производстве анилина имеется газодувное отделение (рис. 11). Водород из цеха его получения по трубопроводу поступает во всасывающий трубопровод газодувки 2. Чтобы сбалансировать приход водорода и его расход на восстановление нитробензола, из вса­сывающего трубопровода газодувки 2 отводят часть газа в газ­гольдер 1, играющий роль буферной емкости. Высота положе­ния колокола газгольдера контролируется уровнемером, а при подъеме колокола в верхнее предельное положение происходит автоматическое сбрасывание водорода на факел.

 

 

Схема газодувного отделения производства анилина

Рис. 11. Схема газодувного отделения:

1 — газгольдер; 2,  3 — газодувки; 4 — воздуходувка; А, Б, В — панели отсекающих  клапанов.

 

Газодувка 2 нагнетает свежий водород во всасывающую ли­нию газодувки 3. В свежем водороде постоянно (автоматиче­ски) анилизируются содержание кислорода в водороде и избы­точное давление во всасывающем трубопроводе. Газодувки 2 и 3 автоматически отключаются при повышении содержания кислорода свыше 0, 5 % (об.) и при снижении давления ниже 980 Па. Во всасывающий трубопровод газодувки 3 поступает циркулирующий водород из контактной системы. Суммарный поток водорода направляется на стадию испарения нитробен­зола.

Чтобы предотвратить попадание водорода в поток воздуха и попадание воздуха в водород при регенерации, установлены панели отсекающих клапанов А, Б и В. Во время контактиро­вания панель А открыта, а панели Б и В закрыты. Чтобы предотвратить протечку воздуха и пара, в поток водорода между отсекающими клапанами подают азот при небольшом избыточном давлении. Для регенерации катализатора закрыва­ют панель А и открывают панели Б и В. Заданное количество воздуха подают воздуходувкой 4, а водяной пар поступает из цеховой сети. Обычно в цехе имеется автоблокировка, предотвращающая одновременную работу двигателей газодувок водорода и воздуходувки. Водород с панели А по­ступает в теплообменник, где за счет тепла отходящих газов нагревается до температуры, близкой к температуре кон­тактирования (200—240 °С), откуда подается в испаритель нитробензола.

Возможны два варианта организации процесса испарения: исчерпывающее и неисчерпывающее. В первом случае подавае­мый в систему нитробензол испаряется полностью и в виде паров вместе с примесями (динитробензол, нитрофенолы) по­падает на катализатор. Примеси м-динитробензола, который на катализаторе восстанавливается до м-фенилендиамина, приво­дят к частичному осмолению катализатора, снижению его ак­тивности и уменьшению межрегенерационного пробега. В связи с этим предпочтение отдается неисчерпывающим системам ис­парения, при которых можно накапливать высококипящие при­меси в испарителе и выводить их (периодически или непрерывно). К таким системам относятся испарители с поверхностным испарением, тонкопленочные испарители и колонные испарите­ли.