Каскад переэтерификации и колонна метанола
Химико-прядильный цех. Описание технологического процесса.
Химическое отделение.
Каскад переэтерификации и колонна метанола
Процесс переэтерификации осуществляется в 18-ти горизонтальных последовательно соединенных трубах каскада переэтерификации. Трубы расположены в группах по три единицы одна над другой и образуют ступенчатый каскад. ДМТ подается в первую трубу каскада по трубопроводу, обогреваемому паром 0,7 МПа (7 бар) через счетчики с овальными зубчатыми колесами.
На линиях 1,2,3,4 ЭГ подается в первую трубу каскада переэтерификации через измерительную диафрагму с регулирующим клапаном. Катализатор реакции переэтерификации (ацетат марганца) вводится в линию подачи ЭГ в первую трубу каскада переэтерификации.
Уровень реакционной массы в трубах каскада переэтерификации поддерживается за счет переливных устройств. Уровень в трубах контролируется визуально через смотровые стекла. Конечная труба каскада не имеет перелива. Непрерывный отбор реакционной массы из нее осуществляется шестеренчатым насосом c автоматически регулируемой частотой вращения для линий 1,2,4,5,6.
Отбор расплава из 18-ой трубы каскада переэтерификации регулируется путем изменения частоты вращения шестеренчатого насоса при помощи регулятора частоты вращения SRCA-32502/31522, установленного на ЦП. Последняя группа труб каскада переэтерификации является буферной емкостью всей линии. Уровень расплава в последней группе труб контролируется уровнемером с радиоактивным датчиком LRSA-31318.
Образующиеся в процессе реакции пары метанола и избыточного этиленгликоля отводятся в колонну метанола. Для достижения максимальной степени переэтерификации в каскаде переэтерификации устанавливается определенный температурный режим в пределах от 145оС до 255оС. В первых трубах поддерживается более низкая температура, чтобы переэтерификация не начиналась слишком бурно, и отгон этиленгликоля и метанола происходил по возможности слабее. Затем температура реакционной массы повышается приблизительно до 190оС и постепенно доводится до температуры кипения этиленгликоля.
Выпары из каскада переэтерификации по обогреваемому паром 2,0 МПа (20 бар) трубопроводу вводятся в колонну метанола. Для продувки трубопровода к линии отвода паров подведена линия азота давлением 0,05 МПа (0,5 бар).
Обогрев первых шести труб каскада переэтерификации производится паром 2,0 МПа (20 бар). Трубы каскада с 7-ой по 18-ую обогреваются жидким динилом в противотоке к потоку реакционной массы.
Пары метанола из каскада переэтерификации вводятся в среднюю часть колонны метанола. Выше ввода паров метанола в колонну через счетчики подается этиленгликоль смешанный, предназначенный для проведения реакции переэтерификации. Этиленгликоль смешанный стекает в нижнюю часть колонны метанола, встречает поднимающиеся ему навстречу пары метанола, конденсирует из них этиленгликоль и поступает в куб колонны.
Пары метанола проходят через верхнюю часть колонны и конденсируются в попеременно работающих, параллельных кондесаторах. Сконденсировавшийся метанол стекает в сборник флегмы. Несконденсировавшиеся в конденсаторе пары и газы направляются в газоохладитель, где происходит конденсация остаточных паров метанола. Конденсат стекает в сборник флегмы, а охлажденные газы направляются в общую воздушную линию и поступают в скруббер.
Часть метанола из сборника флегмы самотеком подается обратно в колонну метанола в качестве флегмы, а излишки метанола через переливную трубу стекают в баки сырьевой смеси.
При работе конденсаторов постепенно происходит осаждение ДМТ. Для удаления ДМТ из конденсаторов предусмотрен обогрев конденсаторов паром 0,7 МПа (7 бар). Расплавленный ДМТ по трубопроводам стекает из конденсаторов в первую трубу каскада переэтерификации.
В кубе колонны метанола собирается этиленгликоль, содержащий ДМТ и олигомеры, так называемый общий этиленгликоль. Этот этиленгликоль в требуемом количестве подается центробежными насосами в первую трубу каскада переэтерификации.
Центробежные насосы и трубопроводы, содержащие общий этиленгликоль, обогреваются паром 0,7 МПа (7 бар).
Уровень в кубе колонны метанола поддерживается (50-90)% путем одновременного взаимодействия двух регуляторов: регулятора расхода ЭГ смешанного в колонну и регулятора уровня в кубе колонны, установленных на ЦПУ.
В кубе колонны поддерживается постоянная температура (180-190) ±2оС за счет термосифонной циркуляции кубового продукта через испаритель, обогреваемый жидким динилом. Давление внутри колонны метанола (0,10-0,11) МПа (1,0-1,1)бар..