Описание технологического процесса и схемы изготовления циклогексана

4  Описание технологического процесса и схемы

         4.1 Описание технологического процесса.

         В результате жидкофазного окисления циклогексана в цехе окисления корп.352 получается смесь сложного состава, которая содержит значительные количества не прореагировавшего циклогексана.

         Задачей цеха циклогексанона является выделение не прореагировавшего циклогексана для возврата его в цех окисления и получения чистых циклогексанона и циклогексанола.

         Циклогексанон направляется далее в цех капролактама на стадию оксимирования, а циклогексанол - на стадию дегидрирования цеха циклогексанона, где происходит дегидрирование циклогексанола до циклогексанона, после чего продукты дегидрирования вновь поступают в колонны ректификации для отделения анона от анола и побочных продуктов.

Все эти процессы протекают в следующей последовательности:

         отгонка кислого оборотного циклогексана;

         отгонка нейтрального оборотного циклогексана;

         выделение масла - Х;

         отгонка спиртовой фракции;

         получение циклогексанона-ректификата;

         получение циклогексанола-ректификата;

         дегидрирование циклогексанола.

4.1.1 Отгонка кислого оборотного циклогексана

         Отгонка циклогексана и воды из реакционной смеси после реакторов окисления производится на четырех параллельно работающих ректификационных колоннах поз.I (поз.052₁), IБ (поз.052₂), Х (поз.072), ХV  (поз.450).                              

         Колонны работают под атмосферным давлением.

         При ректификации содержание циклогексана в паровой фракции резко отличается от его содержания в жидкости: в парах его значительно больше.

Это свидетельствует о высокой относительной летучести циклогексана по отношению к анону и анолу.

         Циклогексан, анон, анол образуют с водой азеотропные смеси. Их называют гетероазеотропными, так как при конденсации паров смеси расслаиваются на водный и органический слой.

Таблица 4 – Данные об азеотропных смесях

Температура кипения	Массовая доля воды,	Массовая доля в водном слое, %		Массовая доля в органическом слое, %
смеси, 0С	%	воды	орган.вещ-ва	воды	орган.вещ-ва
Циклогексан - вода
68,5	9,9	-	-	0,01	-
Циклогексанон - вода
97,3	55,0	91,2	8,8	5,65	94,35
Циклогексанол -вода
97,8	69,5	97,2	2,8	-	91,2

         Вода от циклогексана в дистилляте I, IБ, Х, ХV колонн отделяется методом отстаивания.

         Большая часть циклогексана (дистиллят I, IБ, Х, ХV колонн) возвращается через промежуточный склад в цех окисления на реактора окисления, а кубовая жидкость этих колонн поступает непосредственно на стадию омыления в цех окисления.

         Отгонка кислого оборотного циклогексана осуществляется на колоннах с плоско-параллельной насадкой.

         4.1.2 Отгонка нейтрального оборотного циклогексана

         Отгонка циклогексана, содержащегося в продуктах омыления, производится на колоннах VII (поз367), XVI (поз.500), VIII (поз.377) при атмосферном давлении на двух и далее на одной технологических линиях.                                                                                                                                                В колоннах VII, ХVI производится отгонка основной массы непрореаги-

ровавшего нейтрального циклогексана, который в виде дистиллята этих колонн через промежуточный склад (емкости поз.1, 2) поступает на реакторы окисления. Вода из дистиллята VII и ХVI колонн отделяется методом отстаивания и направляется далее на сжигание в корп.384.

         Кубовая жидкость VII и ХVI колонн поступает в виде питания на                    колонну VIII для отгонки остаточного циклогексана.

         Дистиллят VIII колонны возвращается через промежуточный склад           (емкость поз.3) на питание VII и ХVI колонн, а кубовая жидкость, содержащая анон, анол, "Х-масла" и спиртовую фракцию поступает на дальнейшую ректификацию.

4.1.3 Выделение "Х-масел"

         После отгонки нейтрального оборотного циклогексана продукты окисления отделяются от "Х-масел" путем ректификации на колонне IV (поз.337) с сетчатой пакетной насадкой под вакуумом.

         Применение колонны с сетчатой пакетной насадкой объясняется тем, что при отгонке продуктов окисления от "масла-Х" оптимальная температура кипения смеси, как с точки зрения предотвращения разложения анона и анола, так и параметров используемого пара, может быть достигнута при условии понижения давления с одновременным понижением гидравлического сопротивления колонны.

         Процессы массо- и теплообмена в колонне с сетчатой пакетной насадкой происходят при контактировании тонкой пленки с парами.