Установка для виробництва ацетилену

Предлагаемое изобретение относится к установкам для производства ацетилена пиролизом углеводородов и разделения газов пиролиза селективным растворителем, в частности при неполном сгорании углеводородов. Известна установка для производства ацетилена, отделение концентрирования которой включает промывные колонны, колонну дегазации, вакуумную колонну, аппарат предварительной промывки и устройство для сухого упаривания (1). Несмотря на то, что действие этой установки по производству ацетилена в течение многих месяцев оказывается возможным без каких-либо затруднений, обусловленных выделением полимерных отложений, однако в растворителе накапливаются примеси неустановленного состава Наличие этих примесей снижает ингибирующий эффект ввода электролита и способствует образованию полимерных отложений. Известна установка для производства ацетилена, включающая отделения пиролиза природного газа, сжигания отходов и очистки воды, предварительной промывки газов пиролиза, компрессии, концентрирования, содержащее абсорбер с емкостью смешанного конденсата, один из входных патрубков которого подключен к линии вывода смешанного конденсата с боковой колонны, другой - к линии вывода смешанного конденсата с конденсатора, а выходной патрубок подключен к линии вывода смешанного конденсата в линию циркулирующего №МП, поступающего в тепловой десорбер, вакуумную колонну, конденсатор смещения, пароструйный вакуум-насос и стадию регенерации растворителя (2). При высокотемпературном пиролизе углеводородного сырья (например, природного газа) получают пирогаз, содержащий ацетилен и другие ненасыщенные углеводороды. Выделение ацетилена из пирогаза проводят с помощью селективных органических растворителей (Nметилпирролидон и др.) при этом ненасыщенные углеводороды полимеризуются. Полимеры накапливаются в растворителе. С целью стабилизации содержания полимеров в растворителе на допустимом уровне, часть растворителей выводят на отдельную установку, где раствор полностью очищается от полимеров. Регенерированный растворитель возвращается в систему выделения ацетилена. Наличие полимеров в растворителе до определенного уровня (для N-метилпирролидона до 1,0 мас.%) не оказывает заметного влияния на свойства растворителя. Однако работа установки получения ацетилена осложняется образованием полимерных отложений на рабочих поверхностях различных аппаратов ухудшается теплопередача, увеличивается сопротивление. Чтобы уменьшить образование этих отложений на поверхности аппаратов, используют ингибиторы полимеризации, например, соли щелочных металлов. Тем не менее в промышленных условиях образование полимерных отложений остается на значительном уровне, что снижает межремонтный пробег вакуумной колонны до 1 года за счет примесей в растворителе, которые титруются как кислота. При этом кислотность растворителя достигает 300 мг-экв/л. В основу изобретения поставлена задача снизить образование полимерных отложений на поверхностях аппаратов и трубопроводов установки производства ацетилена путем введения в нее дополнительно испарителя, конденсатора с вакуум-насосом и сборника дистиллята, что увеличит пробег колонны и улучшит качество ацетилена. Для решения этой задачи в установке, включающей последовательно установленные отделения пиролиза природного газа, сжигания отходов и очистки воды, предварительной промывки газов пиролиза, компрессии, концентрирования и связанное с ними отделение регенерации растворителя, а также абсорбер с емкостью смешанного конденсата, один из входных патрубков которого подключен к линии вывода смешанного конденсата с боковой колонны, другой - к линии вывода смешанного конденсата с конденсатора, а выходной патрубок подключен к линии ввода смешанного конденсата в линию циркулирующего №МП, поступающего в тепловой десорбер, вакуумную колонну, конденсатор смешения, пароструйный вакуум-насос, и отделение регенерации растворителя, согласно изобретению, дополнительно введены последовательно соединенные испаритель, вход которого подключен к линии смешанного конденсата, конденсатор с пароструйным вакуум-насосом и сборник дистиллата, выход которого подключен к емкости смешанного конденсата. Отличительными признаками предложенной установки является дополнительное введение в нее последовательно соединенных испарителя, вход которого подключен к линии смешанного конденсата, конденсатора, пароструйного насоса, и сборника дистиллата, выход которого подключен к емкости смешанного конденсата. Это позволяет значительно снизить образование полимерных отложений и тем самым увеличить пробег вакуумной колонны до 2 лет, стабилизировать технологический процесс за счет сохранения условий массообмена и теплопередачи, соответственно улучшить качество ацетилена, снизить потери растворителя и затраты на чистку оборудования. Кроме того, установка не требует дополнительной очистки смешанного конденсата. На чертеже представлена блок-схема предлагаемой установки. Установка состоит из отделения пиролиза 1 природного газа, сжигания отходов и очистки воды 2, предварительной промывки газов пиролиза 3, компрессии 4, концентрирования, содержащего абсорбер 5, с емкостью смешанного конденсата 6, один из входных патрубков которого подключен к линии вывода смешанного конденсата с боковой колонны 7, другой - к линии вывода 6 смешанного конденсата с конденсатора 8, а выходной патрубок подключен к линии циркулирующего NsMn, поступающего в тепловой десорбер 10, вакуумную колонну 11, конденсатор смешения 12, пароструйный вакуум-насос 13, последовательно включенные испаритель 14, вход которого подключен к линии смешанного конденсата, конденсатор 15, пароструйный вакуум-насос 17, и сборник 16 дистиллата, выход которого подключен к емкости 6 смешанного конденсата Установка работает следующим образом. Природный газ и кислород, нагретые до температуры 650°С, подают на стадию пиролиза 1, где методом термоокислительного пиролиза получают газ следующего состава, об.%: которые после охлаждения направляют на предварительную промывку 3, где очищают его от ароматических соединений, непредельных углеводородов и воды, а затем направляют в отделение компрессии 4. Вода после охлаждения газов пиролиза (на рис. не показано) поступает на стадии 2 очистки воды, где очищается от сажи и возвращается в цикл. Сжатые до 8 кгс/см2 газы пиролиза поступают в абсорбер 5, орошаемый селективным растворителем №МП с температурой 20°С. Малорастворимые компоненты: СО, СН4, Н2, инертых газов пиролиза в виде синтез-газа направляются потребителю. №МП с растворенными в нем газами (ацетилен и его гомологи, СОг) из абсорбера 5 подается в противоточный десорбер 9, где давление снижается до 0,2 кгс/см2. После десорбера 9 №МП в смеси со смешанным конденсатом (вода + №МП) из емкости 8 с температурой 105°С поступает в тепловой десорбер 10, а затем в вакуумную колонну 11, в которой поддерживается остаточное давление 0,2 кгс/см и температура №МП повышается до 125°С. За счет ступенчатого снижения давления и повышения температуры №МП t аппаратах 9, 10 и 11 происходит десорбция поглощенных в абсорбере 5 СО2, ацетилена и его гомологов и из раствора выпаривается вода. №МП после вакуумной колонны 11, охлажденный до 20°С, снова поступает на орошение абсорбера 5. а до 1,5% №МП подают на стадию регенерации 18. Освобожденный от полимеров №МП возвращают в цикл, а полмеры сжигают на стадии 2. Газы из верхней части вакуумной колонны 11 охлаждаются в конденсаторе 8 и вакуум-компрессором 4 подаются в тепловой десорбер 10 и затем в противоточный десорбер 9. Из средней части десорбера отбирается ацетилен, а из верхней части циркуляционный газ (ацетилен + СОг) подают на всас компрессора. Из средней части вакуумной колонны 11 пароструйным вакуум-насосом 13 отсасываются высшие ацетиленовые углеводороды, пары воды и №МП. Пары NsMn конденсируются в боковой колонне 7, орошаемой конденсатом, пары воды конденсируются в конденсаторе смешения 12, ацетиленовые углеводороды подают на сжигание на стадию 2. Смешанный конденсат из аппаратов 7 и 8 поступает в емкость смешанного конденсата 8, куда подают раствор соды для снижения осаждения полимеров. Часть смешанного конденсата после аппаратов 7 и 8 с кислотностью 280 мг*экв/л периодически отбирается в испаритель 14. В испаритель 14 добавляется сода-электролит основного характера до рН не ниже 7,0. Обработанный таким образом смешанный конденсат отгоняется в испарителе 14 под вакуумом, создаваемым пароструйным аппаратом 17, до сухого остатка. Пары N-метилпирролидона и воды конденсируются в конденсаторе 15, дистиллат собирается в сборнике 16 и возвращается в емкость 6. Кислотность возвращаемого в емкость смешанного конденсата - 10 мг-экв/л. Сухой остаток отправляется на обезвреживание.