Промышленная технология производства катализатора дегидрирования изоамиленов в изопрен марки КИМ (стр. 3 из 12)

3.3 Приготовление жидкого стекла

Приготовление жидкого стекла осуществляется в реакторе 3 с мешалкой и рубашкой для обогрева паром. В реактор 3 принимают расчетное количество обессоленной воды.

Через загрузочный люк реактора 3 при перемешивании засыпают расчетное количество гидрата окиси калия и подогревают раствор путем подачи водяного пара в рубашку реактора. Перемешивание производится в течении 1 часа. После чего в реактор 3 загружают расчетное количество силикагеля или белой в несколько приемов. Приготовление жидкого стекла производится при растворении и перемешивании компонентов в течении 6 часов при температуре

С. После естественного охлаждения жидкого стекла до температуры

С, отбирают анализ для определения силикатного модуля.

При удовлетворительных анализах жидкое стекло используют при производстве катализатора КИМ-1, как связывающее вещество.

3.4 Получение катализаторной массы

Процесс получения катализаторной массы производится путем упаривания катализаторной смеси, т.е. отгонки из нее воды и углекислого газа подачей пара в рубашку смесителя 4. Готовую суспензию из реактора 2 через нижний штуцер по стационарной линии подают в роторные смесители 4.

В указанных смесителях протекает дальнейшее перемешивание реакционной смеси с одновременной упаковкой сгущающейся массы. Пары воды и углекислый газ выходят из отверстий в крышках смесителей 4 отсасывается вентилятором 17 в атмосферу через промежуточный сборник конденсата 18. За один час до готовности массы к формовке в смеситель 4 подают расчетное количество жидкого стекла. Готовность каталитической массы к формовке определяется визуально. Проверка производится только при отключенном электродвигателе. Полученная масса в смесителе с влажностью 20-30% путем опрокидывания смесителя выгружается на ленточные транспортеры 5. С транспортеров катализаторная масса поступает в приемный бункер гранулятора типа ПФШ-150 5,где при охлаждении камеры формователя промышленной водой происходит формование катализаторной массы в «червяки» диаметром 3,6-4 мм. Образующийся червяк указанного диаметра ссыпается на маятниковые транспортеры 7. С указанных транспортеров «червяк» укладывается на транспортеры сушилок 8, на которых проходя 6 секций сушилок подвергается сушке. Сушка «червяков» происходит в токе подогретого воздуха при температуре 90-

С до влажности не больше 10 %.

Процесс сушки регулируют подачей пара, подаваемого на калориферы сушилок. Воздух в сушилку поступает от вентиляторов 19,20 через калориферы 21, обогреваемые паром давления 0,5 Мпа. Из сушилок 8 воздух с парами воды отсасывается вентиляторами 31,32 и сбрасывается в атмосферу.

Высушенные «червяки» после сушилок 8 накапливают в бункерах 9, откуда выгружают в контейнеры 10. Контейнеры 10 с сухим «червяком» перевозят электропогрузчиками и помощью электротали 11 загружают в активатор 12 через загрузочный люк.

3.5 Активация катализатора

Активацию катализатора проводят горячим воздухом, подогреваемым в печи 22. Активацию катализатора производят путем при температуре 645-

С в течении 8 часов. Температурный режим активации представлен на графике ведения активации. Подъем температуры ведут со скоростью 50-

С/час. При достижении температуры

С производят выдержку катализатора в течении 2-х чесов с целью уравнивания температуры в слое катализатора, после чего подъем температуры ведут со скоростью 30-

С/час до температуры 645-

С. Расход горячего воздуха составляет 2000-2500

/час. После окончания процесса активации катализатор охлаждают азотом до температуры

С, после чего охлаждение катализатора продолжают холодным технологическим воздухом.

Продолжительность процесса охлаждения катализатора лимитируется расходом азота и воздуха. Расход азота составляет 300

/час, технологического воздуха-2000

/час. После охлаждения до

С прекращают подачу технологического воздуха и катализатор выгружают по течке 200-литровые металлические бочки с полиэтиленовыми вкладышами. В течке происходит рассев катализатора от сколов, мелких частиц и отсос пыли. Сколы катализатора поступают в контейнер 10. Воздух из течки с примесью катализаторной пыли подается вентилятор от 23 для очистки от пыли в циклон 24, а после очистки выбрасывается в атмосферу. Воздух из активатора 12 подается для очистки от катализаторной пыли в циклон 25, а затем выбрасывается в атмосферу. Пыль из циклонов 24,25 собирается в контейнеры 10. Отходы катализатора: мелкие частицы, сколы катализатора загружаются в бункер 28, откуда поступает на размол на мельницу 29. После размола порошок поступает в бункер 30, а из него выгружается в контейнеры 10 и вместе с катализаторной пылью из циклонов возвращается в производство.

4. Расчетная часть

4.1 Материальный баланс производства железо-оксидного катализатора дегидрирования КИМ-1

Таблица 4.1 - Материальный баланс железо-оксидного катализатора

Наименование сырья, продуктов, отходов	Наименование стадии производства катализатора, кг на 1 т сырья
	Приготовление катализаторной смеси (реактор 2)
	Приход на операцию	Получено на операции
Пигмент железоокисный	634	634
Калий углекислый	304	304
Циркония двуокись	20	20
Окись хрома	31	31
Гидрат калия	-	-
Оксид алюминия	11	11
Обессоленная вода	2000	1960
Сажа белая	-	-
Жидкое стекло	-	-
Пары обессоленной воды	-	40
Гидроксильная вода, СО₂	-	-
Сколы, пыль	-	-
Катализатор	-	-
Итого	3000	3000

4.2 Нормы технологического режима, метрологическое обеспечение и расходные нормы

Таблица 4.2 - Нормы технологического режима

№ п/п	Наименование стадий процесса, аппарата. Показатели режима	Номер позиции на схеме	Ед. измере-ния	Допускаемые пределы технологических параметров	Требуемый класс точности изм. приборов ГОСТ 8410-10	Примечание
1	2	3	4	5	6	7
1	Приготовление катализаторной смеси в реакторе 2 - количество желтого железо-оксидного пигмента -количество углекислого калия - количество оксида хрома - количество двуокиси циркония - количество активного оксида алюминия -количество обессоленной воды -общее время перемешивания суспензии - температура	Весы 0-500 Весы 0-500 Весы 0-500 Весы 0-50 Весы 0-50 810	кг кг кг кг кг мі час ° С	780 340 36 12 16 2,0 не менее 7 80-100	IV IV III III ІII 1.5 1.0	Количество загружаемого сырья может меняться в зависимости от содержания в них основного вещества По расходомеру на вводе обессоленной воды в цех
2	Приготовление жидкого стекла в реакторе 3 - количество обессоленной воды - количество гидрата окиси калия - количество силикагеля или белой сажи	513 вес вес	м³ кг кг	0.6 175 335	1,0 1У 1У	Уровнемер Количество загружаемого сырья может манятся в зависеиости
-общее время перемещения -температура растворения	809 0-120	час єС	7 не выше 100	2,5	от содержания в нем основного вещества
- удельный вес жидкого стекла - силикатный модуль жидкого стекла	г/смі	1,3-1,4 2,8-3,2	Ареометром Титрометрически методом
3	Получение катализаторной массы, формовка, сушка. Получение катализаторной массы в смесителе 4-количество суспензии-продолжительность упаривания -общее время перемешивания -количество жидкого стекла -влажность катализаторной массы –формовка катализаторной массы в грануляторе 6. –диаметр червяков -сушка червяков в сушке 8. –температура нагретого воздуха после калорифера 21 -на входе в сушилки 8 –влажность катализаторной массы после	805 806	мі час час кг % мм єС єС	0,3 до готовности катализаторной массы к формовке 15 20-30 3,6-4,0 90-120 90-120	1,0 1,0	визуально мерник визуально
сушилки 8.	% масс.	н/б 10	Определяется весовым методом
4	Активация катализатора в активаторе 12 - температура активации - время выдержки Каталитические свойства катализатора: - выход изопрена на пропущенные изоамилены - выход изопрена на разложенные изоамилены	715 0-900	° С час % масс. % масс.	645-655 8 не менее 35 не менее 85	1,0	На испытательной установке тестирования.

4.3 Нормы расхода сырья, материалов, энергоресурсов на выпуск 1 т железо-оксидного катализатора дегидрирования КИМ-1