Fabricage van dodecylbenzeen uit dodeceen; 10.000 ton per jaar

r

~(

f· \ ,...# Ij I

-I

i

FABRICAGE VA_N DODECYLBENZEEN nIT DODECEEN

10.000 TON PEE J.~AR

H.M.P.Diepstraten h.oornmarkt

71

Delft

-~

INHOUD

paginé3,

I Inleiding 1

11 Proceskeuze 4

111 Be s chr i.iving processchema 6

IV

Algemene opmerkingen 10

V MateriaaI- en warmtebalansen 11

VI Ontwerp be rekeningen 15

VII

Aanhangsel

29

I.Cp-pac~te~~. (4,7,8,24,25)

Dodecylbenzeen is de belansri,i1::.ste grondstof voor de productie van alkyli:::.rylsulfonaten. Deze vilerden in 1~46 op de markt gebracht, Wéarna de afzet ervan jc;arlLks met gemiddeld 7,7

/0

toenam. De alkyl-~ry1sulfonaten worden_vQoral in de huishouding gebruikt {borden wassen, n ,"nc vc.:z<:óls e.d. ), meE:;stal vsrpakt in vaste vorm. Enkele

5rot.:.::: producèn ten ziin Oroni te, fi/lonssn to, iVY0ndot te, ~he 11 en H02 chs t . De produktie ervanwi...'.:::O in 1956 in dl: U. _ .A. g...;stegen tot vier miljoen ton, dç produktie van dodecy1ben4een tot 800.J00 ton. In Engeland bedroeg d8~e in 1958 40.000 ton. Sezien het verbruik van

synth~tische wasmiddelen in de Benelux in 1957 (ong.50.000 ton) en de.; sterke ,:.,t:'ging ervan .. in d~ lar..tste jaren in de Europese lan-den, ~s een fabriek van 10.0~O ton per ~~ar voor Nederland verant-'woord. ,....'_.~ ... ' . J _,,-j..~.., (\.' ~ • \v",\ -ii •~ :. (.1:,.,1 .. . .' ,-: .. , : / ( " , ' . ;\).

\

Deze produktié; is ook. bedr;;fseconomisch v;rantwoord, d2.c,.r biiv. de Oronite Chemical Co in GrangemQuth (Schotland) een fabriek van 10.000 ton per ja~r hceft gebouwd.

De alkylering v~n benzeen tot dodecylbenzeen was &anvanke1i~

niet economisch voor de zeepfabrikanten v~nwege de hoge investerin-gen ên d...; vereiste "kno \iJ hO\:J", zodat eerst de petroleumindustrie nagenoeg alL.enproducent was. Later 'Nerel d..:: produktie ook rendabel

voor andere industrieen. Men kan zich dus deze fE.briel\. den}::.en als

ond~rdeel van éen raffinader:ij, mas.r ook als ond...;rdeel van een

zelf-standige fabriek van alkylarylsulfonaten.

De marl·~tprj's Vi;;;.n dod:è;cylbenz2en was in 1960 ow;.f 730 per ton.

Als nlaats van vesti~ing i~ de Botlek gekozen, omdat daar de

grondstoffen-- benzeen en prope~nt~trameer-- direit t e betrekKen zjon van d<:: ~hell-raffinaderji. Het transport van het produl',:.t ~-an

over zee of via de Ri~ gebeuren. Men kan de katalysator HF perschip aanvoeren.

Proceswa ter k.an men be trelL,en ui t de lvlaé. s , t YlfJiil men ook zonder bezwaar kéi.n spuien in de lüeuwe ,va tçrweg.

LGrondstoffen, katalysator en produzt.

Benzeen.

Benzeen wordt voornamelt:k geproduceerd ui t col~esoveni~as en door "reformin_.l!_/ " van Cc-CS ₀ uerdolL..,frakties. Deze la::üste Jl:8thodc wordt ook tOegepast op de ohell-raffinader;·.

Als eis wordt aan het benzeen gesteld, dat het zwavel~ehalte

uiturst laag moet zi~. Dodeceen.{ 26 )

~eestal gebruikt men het tetr~m~er van propeen, het trimeer van

,

but"en of een copolymcer, met gemiddeld 12 Cl

1

3

C-ato.:nen. Men kan

de grondstof ook bereiden door kraking, of door dehalogenering van

gehalogeneerde koolwaterstoffen, m~&r dit wordt niet Veel toegepast. Aan het dodec~en worden de volgende eisen ~esteld:

minima!:'.l aan tal vertakkingen

. "-,,""-""_...-... ...

-...-

. .-,

dubbële binding ~o .~icht lI:ogeliii, b;~ het _erste C-atoom

klein ko oi. traj e kt ( vaak 170-2140 C ).

1\.a._tal'y'~ator. (19,23)

Als Äatalysator v:/ordt gebruikt watervri~ HF, dat een zeer laag S02-gchal te moet hebben. In dE; handel i s verkr>gba: r HF met .~en watergehalte kleiner dan 1

%

en een siF

4-gehalte van ong. 0,01

%

.

Dit kan zowel worden geleverd in kleine cylinders als in grotere

hosv~elheden.

Dode9..Y..1penzecn. (2,14,15,25,26)

Aan technisch dodecylbenzeen voor de irlJEtsmiddclenindustrie worden

de volgende eisen gesteld:

kooktrajekt tussen 275 en 3300 C

dichtheid 870-875 kg/m3

moleculairgewicht ongev~er 240

anilinepunt 8-110 C

broomgetal niet hoger dan 0,5.

De laatste jaren h~eft men het kooKtrajekt nauwer gemaakt, kleur

\ en geur verbeterd, en het percentage onsulfoneerbare stoffen verlaagd.

Nu men m"er aandacht besteedt aan de eigenschappen van wasmiddelen,

worden lengte en vertakking der C-keten belangrl&er. Een recent

arti-kel (25) vermeldt, dat nu in Canada drie soorten »alkylaat" in de } handel ziin met een gemiddeld mol.gewicht van resp. 248, 260 en 268.

lVlen prefereert hiervan het tweede om de betere waskracht en schuim

-vorming door het wasmiddel.

Deze fabriek levert dodecylbenzeen met een kooktrajekt van 280

-3300 C, een alifatische keten van gemiddeld 12

à

13 C-atomen en een

gemiddeld mol.gewicht van 232.

I , , I ' d I ~( i i " i( ' . ( ,

3

1.Moge10ke processen .(12,26)

Er ziil1 in principe 2 processen voor de bereiding V<:::'l1 dodecylbenzeen,

beide ontwikkeld door Hoechst rond 1932:

1. chloreren van dodecaan, gevolgd door een Friedel-Crafts-reaktie met benzeen.

+

C_l2H 25CI C12H25C6H5

+

HCl C 12H25CI

+

C6H6 _iÜëï

---3

Dit proces wordt niet vaak toegepast.

+

HCI

2. alkylering van benzeen met dodeceen m.b.v. een

Friedel-Crafts-katalysator.

C12H24 + C6H6 ::::: è12H25C6H5

HierbU optredende nevenreaktie~ zi~:

splitsingsreakties

H-overdracht (geeft alkanen en diolefinen) polymerisatie

cyclisatie van olefinen polyalkylatie

Om deze r0akties te beperken, moet men een grote overmaat benzeen

gebruiken (vb. mol.verh. 10 : 1).

Dit proces is hier toegepast, daar de grondstof gegeven was.

2 .n..éê-_talysa toren. (I, 5 ,22,26)

Als katalysator voor de alkylering kan men vele Lewis-zuren en varian ten daarop gebruiken , bi-iv. H₂S0

4, HF, AlC13, H3PQ 4' BF 3 '

BF

3-H3P04, FeC13, ZnC12• Alleen de eerste 3 worden i .d. techno gebruikt.

H₂00

4 heeft het nadeel, dat het produkt veel onsulfoneerbare

resten bevat, wat de kwaliteit van het wasmiddel slechter mai::kt.

De opbrengst is lager dan die met HF of AIC1

3

,

het katalysator

-verbruik is tameli~ hoog (transportkosten) .

·.

~tupel (26) prefereert HF boven AIC1

3 vanwege opbrengst, en kwa -li tei t 'ivasmiddel. Bh gebruik van AIC1

3 is toevoeging van gasvormig

HCl wenseli~; verder is de regeneratie van HF (door destillatie)

~envoudiger (5). De laatste jaren gebruikt men steeds meer HF

van-wege lagere investeringen en HF-kosten. Men beheerst nu de techni-sche moeili~heden van de HF-alkylatie, en het HF-verbruik is

terug-gebracht tot 2-4

%

van het H₂S0

4-verbruik. De verliezen abn HF ziin te wiiten aan:

lekkage

vorming van organische fluoriden

regeneratie van de katalysator (spui HF

+

H

20

+

gevormde olien) •

.2.

'feI!1pera tuur (14,15)

Het oorspronkeliike proces van Lewis met HF in de vloeibare fase werd uitgevoerd bi5 0-100 C. Later heeft hii een tempera tuur van 400 C

gebruikt, die te prefereren is om de volgend~ redenen: a.opbrengst:

volume produkt per volume olefine 20 C 0,97 )

100 C 1,08 ) bii geliike mol.verh. benzeen

400 C 1,20 ) hoeveelheid katalysator b.kat.verbruik: volume HF 20 C 100 C 40° C

per volume olefine 0,5

0,36 0,23

c.eigenschappen wasmiddel

olefine en

biiv. bevochtigingstiid van een %- %-oplossing in met Ca gehard water:

ppm C~ wasmiddel 1(100 C) wasmiddel 2(400 C) 50 100 300 500 i \ .""\ (~, r " 13,5 15,3 18,6 47,2

,

, " , ' sec 8,7 sec sec 9,0 sec sec 10,7 sec SLC 12,0 sec : • I 5

,

<,

1-._Gekozen proce~

De reaktie condities van het gekozen proces zi~:

o temperatuur 40 C

druk ong~ 2,5 atm, zodat het reaktiE:mengsel vloeibaar bliift mol.verhouding benzeen:olefine = 10:1

contacttiid 12 min i"

terugvoer benzeen- en licht-alkylaatfrakties

gemiddeld gew.percentage HF in katalysator 89 ~ olefine space rate 0,35 (= vol. olefine/vol. HF

Gebruikte afkortingen:

uur) l.a. m.a,. z • a.

=

=

=

lichte alkylaatfraktie, kokend beneden 2800 C.

middenfraktie alkyl aat, kokend tussen 280 eo 3300 C. zware alkylaatfraktie, kokend boven 3300

c

.

1.Bauxiet-drogers.

De grondstoffen benzeen en dodeceen, waarvan resp. 550 en 655

kg per uur worden ,,-,angevoerd, worden eerst voorgewarmd tot 400 C door de produktstroom van 2000 C. Daarna worden ze zorgvuldig ge -droogd in een stalen bauxietdroger met een inhoud van 1,6 m3 , die , 1925 kg korrelig bauxi et bevat. Er zifu twee drogers opgesteld, di e i- afwisselend een week in gebrui k

zj~

.

Na een weck wordt het bauxiet

o

geregenereerd door er een luchtstroom van 200 C door te blazen

gedurende minimaal 6 uur.De droger s werken bi.i ong 2,5 atm.

De verbli,iftI,id in de droger i s ong. k~ U1J,r. De grondstoffen bevat -ten na droging nog ong. 0,002 gew

%

water. 2.Reaktor. De reaktor r (

,

cl

'

~I I ~,

i s gemaakt van ~:tQ~~; staal en--heeft een hoogte van 3 m en een diameter van 1,2 m. De grondstoffen worden onderin ingevoerd samen met de terugvoerstroom van de benzeenkolom en van de l.a.kolom; deze stromen zi~ resp. 3405 en 184,5 kg per uur en hebben een temperatuur van 400 C. Eveneens onderin wordt de kat~ ly-sa tor vloei baar ingevoerd met een tE;mp. van 38,50 C. In totaal is t

dit 3457 kg HF(89 gew

%)

,

verontreinigd met wat8r, opgeloste k ool-..

'. In de reaktor is de t emperatuur 40

0 _{C en de druk 2,5 atm. De bii}

de reaktie ontwikkelde warmte wordt afgevoerd door een inwendige koeler (water) , waarbi~ het reaktiemengsel stroomt door 150 buizen van 1,5 m

len~te en 0,025 m doorsnede, en door een cylindervormige ruimt 0 in het midden (0,8 m doorsnede, 1,5 m lang) . Door de rest van de 1,5 m

- koelsectie stroomt koelwater .

Onder in de reaktor is een roerwerk aangebracht, waarvan de

af-dichting een lantaarnring is, gespoeld met dodeceen.

3.ocheider.

Het reaktiemengsel, bevattend ruw al kylaat, organische fluoriden, andere verontreinigingen, benzeen en HF(89

%)

--resp. 1380, 5, 7,

3356 en 3457 kg per uur-- stroomt via een overloop boven uit de reaktor naar een

XEE~x~

st

alen

scheider van 4 m3. Hierin wordt het gescheiden op soorteljik gewicht in een zuurlaag en een kool

-waterstoflaag.

De zuurlaag -- 3415,5 kg HF(88,7

%)

per uur- - wordt onderin uit

-gevoerd naar een buffervat van 2 m3 , en vandaar voor ong. 7/8 direkt

. \ t erug naar de reaktor gepompt en voor ong. 1/ 8 naL:r de zuiverings

-kolom (zie 8) . '\

, ,;.

~_, J.'

-De kwst .l aag -- 4741 kg, waarin 47,5 kg opgelost

HF~i60

%)

--

wordt gepompt naar de benzeenkolom van de produktzuivering,via buffervat (2 m3 :

De verbliifti,id in de scheider is 25 min.

4. Benzeenkolom.

Benzeen en HF worden hier afgescheiden van het ruwe alkylaat .

De Kolom heeft een hoogte van 8 m en een diamet er van 0,75 m. De toptemperatuur i s 800

ç,

de bodemtemperatuur 2000 C. Druk 1-1,4 atm.

, "

Het ai.ntal theoretische schotel s is 5, het aantal schotels van de kolom 10, schotelaf~tand 0,6 m. De kolom is gemaakt van staal ,

behalve de

3

bovenste schotel s , die zLn bekleed met een laag monel. "1

Dit omdat de voeding op de derde schotel wordt ingevoerd.

De benzeendamp wordt bii 800 C gecondenseerd en voor 1/10 terug ..

gevoerd in de kolom. Vanwege de hoge bodemtemp. komt practisch al

het benzeen in het destillaat. Het gecondenseerde benzeen wordt

gekoeld tot 400 C voor terugvoer naar de reaktor.

Het HF, dat volledig is meegenomen door dè benzeendamp, wordt

gecondenseerd bt 150 C met freon, en komt dan in de

terugvoerlei-ding van benzeen naar de reaktor. In totaal wordt teruggevoerd

3356 kg benzeen

+

47,5 kg HF

+

1,5 kg l.a. per uur(temp. 400

c).

Het ketelprodukt bevat 195,5 kg l.a.

+

1162,5 kg m.a.

+

20,5 kg

z.a. + 5 kg organische fluoriden per uur. (2000 C)

5.Bauxiet-zuivera~~

Voor de verwUdering van de gevormde organische fluoriden en de

sporen HF zi.in opgesteld twee stalen zuiveraars van 0,75 m

3 ,

elk

bevattend 850 kg bauxiet (0,4 m

3 ).

El~-\e

zuiveraar vverkt afwisselend

een week; het gebruikte bauxiet wordt na afkoeling tot ong, 200 C

gespuid naar de kalkwaterput.

Na zuivering is de fluorconcentratie nog hoogstens 0,0006

%.

6.L.a.kolom.

Dit is een stalen schotelkolom met een hoogte van 20 m en een

o

diameter van 0,5 m. Het theoretisch aantal schotels is 9, het aantal

schotels in de kolom 30, schotelafstand 0,6 m.De druk is _50 mm, de

o .--- 0

toptemp. 20u C, bodemtemp. 215 C, refluxverhouding 1:1.

De voeding, die op de 16de schotel wordt ingevoerd, is het

gezui-verde ketelprodukt van de benzeenkolom (2000 C). Dit bevat 195,5 kg

l.a. ± 1162';5 kg m.a.

+

20,5 kg z.a. per uur.

Het destillaat wordt bii 2000 C gecondenseerd en dan nagekoeld tot

400 C voor terugvoer naar de reaktor. Het bevat 182 kg 1.a. en 2,5

kg m.a. per uur.

Het ketelprodukt (2150 C) wordt naar de produktkolom gepompt:

13,5 kg 1.a. +. 1160 kg m.a. + 20,5 kg z.a. per uur.

.\:

';

:';jb ... c.t.:.:Y l,~='

t O~) t e:: ... p . ;JU'Jo _ C,

! ", bri'.ie l ' 2 : ÏéLC ti rl!:.';c..: u 2,,10 1. L. ' 010,... ..J ~l).L·. ,.::: U ;lliL, bO,}--::r.tt:ll:p. 2200 C, l'_-,-hè,xve.-:rLL 1:1. ,je.- vOl.-linc; .vordt

~lct Y1.Ll.-' ):::'.Li'l."t ,JOr'.::.t hiel' J,_ZlÜV-':TJ V,,:ll ;L. 6',,.,r,; fTa, tie;:;, die onsl',lÏo~-l..;e~'l}:.~rc: r:_ t2' :r_vc;~~ . . 1(; t.. <:k::·~'-.;·:t,,-, .~ "li .. rV2 ' j:: h~t proJuLt L, ~1ê::, desti]lé..ti~ LO: slc::cfît,'3 J.lt) /-.

, ", . ' . . . . ~ ] ' ',' ,' • .L ( , , ; " ,0 " -i, . 'J"I ' 7 . ' r: .

L 1 C -j I ' \... 0 L ~ .L' ... L, .c. v'-' V ) _ .~, _ ,_ i j , _/ i, rr. • é1 • j-- j ;'~.' Z.:. . p e y uur. ,~_ ·'J2,2~,!~t..: _ TV::\' ."JOT'~ cr,ot tG:1U.t Cl _:~ro~1-lstoffe~, voor te.' . ::'Y .E:n;

dél.arne::;'ordt tL,L ,?r:;J"~ t :1::,'"coé:ld t ot 400 C V001- 0:]81 '''. ~1.et ~:,--t81

-produkt, bestaanl..; l...Ü L l ' "

_,

' :" z .:} . C11 J, Jl I";

~. ~ " ~,;.

..

.

,.:.

.

.

',' u:r, , . , ' ',' !.. ~ .. :""rc olie~l r;t'.vcn·,ll\l, die op

-.l..;'8Z8 ( i j rden hi e,,:' ve,,' : ç ":-'1 :jé.~_ ." ... ~:. ~. ~\_ t lh.t vVb,Ler

,~ ':_, .1'-'. t ,ford t :i i.l -;ê. VO Cl-j

.

_"

ii"l,

I t } (-~ ,J.:! .. - r , .' ( - '. ). ) ') 0 .:l ' . l' , " I I "0 L.-\. _ " _ . . : ' __ 1. "_ v v .' . '.btér +

96

Ol "; _{.... _-1. t;'} ~ _t- 2' _J~-" '>-l ,..., 1 , ' . . -on--L,lo"'t~ ,~ .. ~ ~ __ ~ '-" ... _~.~'... , ~t(c; 'Zo ...11...: __ '...:. o.~ ... _..:.., " ') ~ '-n"~' '-rl .. .J.)\....;;;::; , "'TOD I ) ... ;::..l.. n e • r c~ • • )\

'lO..'.:.t. 8 C:::. ,.-

,

lengt\..: ' ) CL /

"

UiLt .:i.8."Jclü,~-:r.ir.,;~r. 'J;-. 1 (;r.onel); h~t J~-:..:J~n)t1.i;.( cU. :':.~tt.r 8 ,5 lIl,

'I

2 . _--"_ vo\.;din'·-- 4uj, 1 "5 ~i.l:" + 4, 6 ~:S ,e> ..;t pc'" uur-- ,JOJ.'jt in:..;-.:voc '::'1. Goven

,-,.t -' I. I ! , ,'"

t b . . ; e" ..lru i V', [1 1, 4 '=.. t ___ , topter:lp.

k ., 0 (" ,~l·t- lC·· r) L: 0 '1 ;~)t PC:: uur-- ,'. _ u. v ' L . . J V \ '0 peY '),' ::') , l ' -j-';2, L. 0.1.10 ... ./ (, / \,",,'/'; .

IV. Algemene opmerkingen.

1. ',jvegens eventueel lekken van HF vt:rdient h..::t de voorkeur de fabrie~ te splitsen in twee gedeelten, nl t:erl zuur- en een koolwa -terstofgedeelte . Men Kan biW. dit l &at-te boven h~t eerste bouw~n.

Het zuur-gedeelte is dan weer onderverdeeld in Ván elkaar geschei

-den eenheden, om de veiligheid te verhogen.

Algemene regels i .v.m. de veiligheid Zl~n:

de apparatuur moet lekvrï zl.:n

er moet voldoende afvoer- en neutralj satiemogelïkheid ziin voor

HF in darr.p- en vloeistoffese in iedere eenheid dragen van veilj gheidskleding in het zuur-gedeelte zorgvuldig plannen en ui tvoeren Vé",n onderhoud

strenge veiligheidtvoorschriften(2~).

2. Voor het in bedrl"f' stellen is geen aparte apparatuur nodig.

Alvoren~ dt fabrieh in bedrj'f te stellen moet llien ervoor zorgen, dat

hGt gehele systeem vri; is Vé.ln iJ,at Gr

de vo~ding droog is

de henzeenkolom en de bauxiet-zuiveraar opgewarmd zj~

er voldoende zuur in de scheider is voor een goede aanzuiging

naar dE: terugvoerpompen

de r eaktor gemlId is met voldoende benzeen(19) .

3

.

C orro sie i s hier geen bi1z onder groo t probleem. Gewoon s tac,l

is goed bestand teGen HF

+

k~st, daar een bescher~end l&agje van

l'zerfluoride wordt gevormd. lnsluitsels in ht:t staal worden ~el

aangevreten. Roestvri" staal is niet beter dan g(:;woon staèll.

Het mengsel HF ~ water in de zuurzuiv~ring is wel corrosief, vooral bi' hogere temperatuur. lVlen moet hiGr monel of monel clad

staal gebruiken, vooral daar waar gLvaar best2at voor inlekken van

,vat'...r(condensors) . 'l'ere delen van afsl',liter,,- e.d. en het bin:::.enwerk van pompen in het zuur-gedeelte z'"n eveneens van monel, of soms van.

z i 1 ve r ( 10,1 SJ) •

. /

y

\.

L

Mat_erié![j1ba1ans reaktor. in benzeen dodeceen HF

(

99

%)

teru~;v. benzt:en/HF terugv. 1.a. teru,gv. HF(89 tb) 550 kg/uur 655 , , 13 ,Ss , , 3405

,

,

184,5

, ,

.l295..8 , , 8204,15

, ,

2. Benzeen1?a1§:..1}.~reak~o:r~ in . anvoer terugvoer 550 kg/uur 3356 }cg!:g.ur 3906 kg/uur

.3

_

!

_

.

3

1_{E-.teriaal.balan.§.._ s.chei de r....!,.}

in

uitvoer reaktor 8204, I) kg/uur

\ \ '. ~ uit ruw a1ky1aat bënzeen organ.fluoriden 1380 3356 kg/uur 5 3456,15

,

,

,

,

,

,

HF (89 'j~) verontreinigingen

_

.

....

7 __

... ,

__

uit in a1ky1aat t~rugvoer verontreinigingen organ.fluoriden uit kwst.1aag: ruw a1ky1aat I organ.fluoriden HF (100

%

)

benzeen zuur1abg: 8204,ls

,

,

541 kg/uur 3356 kg/uur 5 kg/uur

__

4

kg. uur 3906 kg, uur 1380 kg/uur 5 , , 47,5 "

lli

2

_

_

-'-'

_

_

4788,5 " HF (10u ~) 3029,5 " \'. verontreinigingen

...1

86, 1s ,-'-3415,6~, totaal uit 8204,1, s- , 11

~. Materiaalbalans benzeenkolom. in kwst. laag 4788,5 k.g/uur ~ __ ~la teriaal balans 1. a . kol om. in uit destil l aat: benzeen HF l .a . ketelprodukt : l .a . m.& • z.a. or!~an . fluoriden totaal ui t ui t

ketelprodukt benz .k. 1383,5 kg, uur dest i l l at :

- organ. fluoriden 5

1378,5

, ,

, ,

6. lVi a teriaalbalans produktkolom.

in ketelprodukt 1.a .kolom 1194 kg/ uur 1.a . rIl.a. ketelprodukt: l.a. ffi.8 . z.a. totaal ui t uit dest i l laat: m.a . z.a. ketelprodul t: m.a . z . a. totae;l ui t 3356 kg/uur 47,5

, ,

1 2

2

2 2 3405

,

,

195,5

, ,

1162,5

, ,

20,5

, ,

_ 2_

2.L _ .. 1383,5

,

,

4788,5

,

,

182 kg ·uur 2,5 2 2 184,5

, ,

13,5

, ,

1160

,

,

_20,5 2 2 1194

,

,

1378,5

,

,

1173,5 kg/ uur _ ___ I , 8 2 2 1175,3

, ,

(0,01

,

,

)

18,7 ..1....1.. .. 1194 kg/uur 12

:"

','

. !

I

.

..

J'vlat~riaalbala.~.zui "cc rigg...!-in HF (100 ufo) _40),1 kg/uur water 4,6

, ,

olie 14,5

,

,

kwst ~2,3 2 Z 454,5

,

,

totaal uit scheider HF (100

%)

3029,5 kg/uur water 34,6

,

,

olie 110,5

, ,

kwst _2AJ 2 2 3415,6

, ,

HF in kwst 47,5

,

,

HF

in org.fl. 1 2 2 3464,1

,

,

.2,. __ _1.iarmtebalans real{tor.

afvoer uit dest. kételpr. HF 39o,4 +

l~

water 4,4 + 0,2 olie 7,5 + 7,0 kwst _{-12.0 +} 434,6 + 19,9 = 454,5 kg/uur

direkt terug naar reaktor:

HF (100 fa) water olie kv/st t erug na zuivering:

HF

(lOJ

tb)

water olië kwst aanvoer HF (89

%

)

terugvoer HF verontreinigingen t08.y.oer 2626,4 kg uur 30,05

, ,

96,0

,

,

- 20827

,

.

,

2961,1'

,

,

390,4

,

,

4,4

, ,

7,5

, ,

__ 3.:.),3 _{2 2} 434,6

,

,

13,8'-

, ,

47,5

, ,

7 --L1.. 3464,1

, ,

reaktiewarmte 102.000 kcal uur koeler 88·300 .K.cal, uur

., . " 1.,4. \. enthalpie HF(25° C) 13·000

, ,

,

,

HF'(15° C) 400

,

,

,

,

HF(20o C)

₃

0ü 2 2 102.000

,

,

13

. ' 10. 'lJarmté bè,lan~_ 1:),:::pzeenko],om . afvoer ge_skoel er Hb' benzeenkoel er enth.kE:te1pr. condensor 16. ~;6u kcal/ uur 113·360 544.600

, ,

,

,

, ,

,

,

11. ~armteba1ans 1.a .kolom. afvoer condensor en th. ke te1pr. afvoer

26.6u\.) kcal/uur

:i .OOO

3:: ·600

,

,

condensor 14P. 60:,) ~. cal/ uur

enth.kete1pr . 200 , ,

,

,

~ Aarrr:teb.blan~·: zui verin?;sko1om.

afvoer condensor ènth.kEtelpr . 162.790 kca~~ur 1. 6óv , ,

, ,

toe/voer enthalpje HF ~NRIN reboilt:r toevoer rE:;boi1er toevoer 40J Kcal/uur 57 2.840 ~ __ _ _ __ . L L _ .. 53)· 240

,

,

.3

5. 6ûJ kcal/ uur 13,l.OC0 Lca1/ uur r,--boiler enth. voeding _ ... ('L _. O_ . O\.) _ _ _ _ - ' - ' tOevoer rE:boiler enth.tc'rugvoer 141.0JU

,

,

158. 260 KcaL uur 6 . 1 <j J .__ ... 2 ~, _ _ 164.450

, ,

14·

·

VI . .. On twerp berekeningen. Gebruikte afkortingen: )if mc.ssastroom \ivarrr.te stroom .. .. U totale warmteoverdr~chtscoefficient A oppervlak

e

soorteli,ik gewicht G hoeveelheid J~s L hoev2elheid vloeistof :'J1 mol. gewicht u d&mpsnelhéid F onpervlak :J diameter n molenstroom

q aan voeding toe te voeren warmte t .o.v. verdampingswarmte

R refluxverho~dine

D destillaè..ct

l\.. ketelprodukt F voeding 1. Reaktiewarmte. ("1 1{

-ve·

6 -l.J C 6H6 _G -C12H24,. -J.J C1,~H24 ---~ G 18 C~ + .30 H(, ---u- u C18H.3°_G ---C₆H6c.

+

C12H24i----.iJ Cé16

-

8,1 Lcal/ mol G 6 _CG

+

6 HG +lS',8

,

,

C12H24~ -14,6

, ,

.J 12 C("1 _u- + 24 Hr_u-'t

-

39

,

5

,

,

C18H.3 0 _G +4·-,7

, ,

C₁₈H 30_ _J.J +2Q.J , , C18H.3°₁ +20,4

_{' ,}

15

..

::)8.élr de verdampingswarmte van n-dodecylbenzeen is gc.ovonden door

lineaire extrapolatie v:n d~ v~rd.w. van lagere n-alkylbenz0nen (20) ,

i s deze waarbchihli~ ~an d~ hO~2 kant. De reaktor~ocler i s ber~kend OP 20,4 r:cal/mol, zod8 t men indien nodi:5, minder Léln koelen door de

wat~rstroom ~leiner t~ maken.

2. ReaLtor.

Indier.. 0dodeceen= 5 knlol/uur Ln alleen d~ or.lzetting tot dodecyl -b~nz2en wordt beschouwd, dan is J= 5 x 20.400 = 102.000 kcal/uur.

Bi; ç~n 1, oel wa te; rterr:p. van 200 C in en 300 C uit is h~ t gecorrigeerd 0 . . , U 0· · ' 2 0 .., , 0 ü' 0 17 2

t~mp . v~r0chil 15 v . = 4 () .<':c:::..ll vur m - v, dl1S 1-,. = 1~_ ~

=

m .

Gebruikt :lkn buizen vsn .::.5

r~lE:

doorsnede en 1,5 m len:'te 15• 400 ( opp.

0,0785 m2 Jll) , dan Zl'n 150 ht.:i:6en nodig.

0

1, _{{, oe~}l _JJa t_cr - = 10. 200 i;,:c;/uur .

Vloeis tofvolw!1C.. j.n koe lae k tie:

reaktorruimte TI_ x 82 x 15 = 750 1 4 buisvolume 15ux_~:x

4

Ü. d52x15=_.110, 1 860 1

Rest vloçistofvolume 1040 1

lot al vloeistofvoluxe 1900 1

o

= 9300 1 uur, dus de contactt~:d is 1300 ): 6ü =

l

L

,3

Il_in. >300

~Opbren :~~ (15, 21)

De opbrenGst is 1,20 vol m.Et. == J ,20 x 87A =

vol olef. 758

0

1 -po

=

6ss

+

185

=

~40

} .. g,'uur = 1,13 m3/uur

o e_lne " j

-1,384 .l.:.6_ . .I4· 9..'

1;::; olef.

Olefine space rate = û , 3 5 vol olefine/ vol HIt' UlJr.

Du" _{o ,u}(7\ _HF

= _

lUG

-'-

--~

.3

5

17 -, 27 j _3- '78 . /

1, )

= ),.

)

In uur = 0 "<5 uLl_r.

1

upbrer1gst IJl.a . 1,384 x 840 = 1162,5 k 2;/m::,r = 1,3.3 m)/uur.

üDbreni.~st l.a. 1.2 x 1,3.5 x 825

=

197 x:g/uur .

83,5

Opbren~~st z.a .

83

:

g

'

x 1,33 x 870

=

20,5 L::/uur.

:~a zni vsring: 117~; , 3 1 g produi t ~er uur .

Produ~: tie:;: 24 :z: j 50 x 1175,3

=

5'.870. 00G '.)" = 2,.8'I0_ ton :Q.eL jaar.

1

.1 . __ Qê:uxi st -drop;8rs_. (16,18,19) BauxiGt: 8-14 mesh (korr81b) ," 0 :Iro " . " ,:! b:: ~:ü· ",0 (' ~è),--, uü..J. .. ... v ..., 2-

3

/~ vluchti.';:; stof ::;at·.:1

:" ::n bênz';:.en r~e.:::. 0,5 x 550

=

L·75 Z/l,ur

=

ó,7 : i<~0 daz

"!ateT in dodec'êen ong.

'J

,

3

x 655

=

195 g, 'uur

=

4,6('-. :<i_dag 11,4

,

Z " _{Ulverlng /} " q ',? 'liG, _{dus ~7 kE in het bauxiet. EL ;rvoor is nodiij}

d5 x 77

=

1)25 '<.' bauxiet.

da ter in voc ding na drose;]. illè'.X. 3 "-G/'weeL' 0 ,02 . 3/UW.-) •

I i I ' •. l f-;/ r k"'nz" "'n1 olor'l 2. ,o..JC::; _....;.c:_:... _" .. l.-!.. In hét ruwe al~:yla2,t lost op OLS'. 1;0 HF (9,19), Voc::dinv (4Jo c): benzeen l .a. TIl. a . z . a. orc;an.fl"'.loriden 43 ,05 krL01/uur) 1 ,20 5,00 0,05 2,40 0,05

,

,

,

,

,

,

,

,

,

,

) / l , '.-dus 47,5

beschou~vd !"I"t ,)y::;te:Onl benzeen-l.S!.. , vvc:.arb~; voor- l .a . i s é;enomen

n-pentylb8nz~en, d2:,;.t '0', 207,40 C koo. t ; diL op ,:.:;ron<.l van de Lookkurve va~l 1. a . (21). n f

=

43,J5 + 1,20

=

44,25 klllol/uur Gesteld: x d

=

ü. 9S~98 en x1r

=

0,001 "'-Dan is n d

=

4) ,07 e,]. n, h .. = 1,18 lcmol/uur

De y-x-fi::;uur van hot syst~em benzcen-pent'ylbçn~een, h~rl;Lend

ond""r ::::,è:n~'-3.~le v'-,.n L.kali tei t v: n da;ün en vlosj (,tof, ~,-E:;eft alE) ~an­

tal theor.schotcls 5 bi'; R

=

0,1:1 (zL .. CJanhangs(1) en r = 1,36.

De min. R i s 0,02:1. De voedingsschot21 js d~ 2Je ~chot2l . B;" 10

practioche ~chott::L, ",;orJt dit

u_

d.l...rd" . Hooc;t-c kolo:!l 8 m (7) .

DestilL at:

llcnz,..;en _û,S'SiS38 z 4) ,07 x 78 = ))56 ",::;/uur

1. 9~. 0,0002 x 43 ,07 x 162 - 1,5

,

,

_ . 4 7

,

2----Ll-_

3405 , ,

A~ telprodukt :

I .a.

°

,

_{'3 S}

9

x l, 18 x 162 = 1

S 5

,5

i,~ 2/ uur

iIl ~ 2. •

z . a.

Ol"',::an. fL:oriden

Berekening kolomdiameter:

:,rop: G == 3700 Lg/ uur == 8140 1 b/h I~l _gc:::m

=

'75 I

r

G =

7

2

,

x 4,29 = 0,161 1 b/ cft 359 x 636

PL

== 0,82 x 6 ',4 == 51,2 lb/cft

::5te1 sohot21afc:tand 600 mm)

vl02istofslot 25 mm) 1 1'...

=

0 ,17 v 116, ,5 , , 20,5

,

,

_. __ :2. _._., ____ -'-_L _ 138),5 " U ₌₌ 0,17 ( .31 ):.:- = _{3,°3 ft/sec} (O,lb1-) G = )608140 0 x O,161 = l j cft/sec ') F ₌

_{t i}

= 4 ,~5

ft'-3

07 , J D

₌

_2,3.5 ft ₌₌ 7éjO l~ 6. B?uxie t-zuivera_:.J~. (19)

Op

t e nemen

5

Kg orgsnische fluoride:::n, d.i . ong 1 kg fluor per uur.

Nodig pcr

~e

ek:

7 x 24 x 5 x 1 == 850 kg bauxiet = 0,34 m

3

.

~ Max. space velocity (= vol al~ylaat/ vol bauxiet uur) = 4 . .

. d... 7, , 6

,(JaL,-yls.at

=

1,615 m.//uur. Dus ",pace velocity

=

L

_

15

=

4,4.

/",~4

Dus n,:,-~en 100Q, kt; bauxiet: spc:.ce velocity ==(4,04.{

"-... ' '7.._L • ..a.ko1Q.Ll,. (3,21) Voedin3 (20uo c): 1.a. 1,18 krr:01/uur) rn. a. 5 ,0,J

,

,

₎ z.a. 0,05

, ,

6,18 kmo1 .. ut'..r x f == 0,19 nf = 6,18 kmol/ uur ,I

' /

,X y' Stel x d =0,99 en xk == 0,01. Dan is n d = I 1,14 en n_k == 5,04 kmol/ uuy 18

~en y-x-figuur bi 1 atm geeft voor het ~y~teem p2nty1benzeen

-heptaclec&in (kpt 3U1° C) een min R

=

O,48:1 bii Q = 1 (zie è',anhGtngse1).

BU 8 theor.schote1s is de 5d~ dç voedingsschotel. Het aGtnta1 theor . schotels bjJ 50 r.ar.o. is 9 (lit.21), zodat bij 30 schotels de voeding ~~an worden ingevoerd op de 16de schotel . Kolomhoogte 20m (7) .

.Jestillsat: 1.a. m.a. 0, 9~ x 1,14 x 162

=

0,01 x 1,14 x ,:32 = l\.etelprodut\t : 1. G.. 13, 5 ~:g/uur Jl. a. 1160

, ,

z.a. _ _ 2°-1.2 __ _

_,

_.

_,

-1194

,

,

Berekening kolomdiameter : 182 kg/uur

_02_

._

,..1.. ..

_

._

184,5

, ,

fop: G

=

369 Lg/uur M

=

132

.

3

gem

pG

= 0,222 ~~ m

=

0,0139 lbcft fL

=

0, 8;.2 x 6), 4

=

51 1

bi

cf t 1 U

= (

51 )2X 0,17

=

10 ft/ sec

=

3;1 m/sec (D,0139) b'

=

556

=

I

e

dJr?

3,1 i.) = 500 mrIl Bodem: G

=

590 1<.:; uur On

*

0,024 1b/ cf t l IJ

P

L

= 0,85 X 6,),4 = 53 1 lb/cf t u

₌

0,17 x (

_{_21r}

_'

₌

8 f t / sec (0,024) G = 1540 m3/1mr

=

43° I/sec 8. Pr oduktko10m. (J ,21) Voedi ng (2150 C): 1.a. + lil.a. = 117,3,5 20,5 kg/uur = z.a.

, ,

₌

=

2,4/' m/sec F = 4J_Q =13 dm2 ~4 5,060 La:ol/ uur 0,05.9. ___ " 5,116

, ,

D

=

500 mrc 19

x f

=

0,989 en n_f

=

5,116 k2l01/ mlr ~tel _{x d}

=

0,999 en x_k :::::: 0,001. Dan is n_d

=

5,065 en Destillaat: n, :::::: 0,051 kmol/ uur 1<: m.a. 0,999 x 5,065 x ~32

=

1173 ,5 kg/ wir z . a. J , 001 x 5,065 x 360

= _

_1,8 - - 1 . J _ .. 115,3 " l ... etelprodukt: m.a. 0,001 x 0,051 x 232 = 0,01 kg/uur z.a. 0,999 x 0,051 x 360

=

18,7

,

,

Gehalte z.a. in produkt: 0,16

%

.

Een y-x-figuur bij 1 atm voor het systeem heptadecCèan-pentacosö.an

(kpt. 4000 C) gEoeft een min R van 0,12 bii Cl = ],. (zie aanhangsel) .

Bii 8 theor.schotels is dan de 2de schotel de v.s .

Het aantal theor.schotEls bi' 20 rum is 9 (lit. 21). Dus biJ 30

schotels is de 6de schotel de v.s. Hoogte kolom 20 m

(7)

.

Borekening kolomdiameter: ' .rop: G

=

2350 kg/uur

=

5170 1 b/h

Pg

=

0,0098 lb/cft Pl

=

0,85 x 62,4

=

53 lb/ cft

1-r

"v _ l- -

)3

_ 'c. l u

=

0,17 x ( _-~--'53 ) _.- p' = 125ft/sec

,

(0,0°98) G

=

5170

=

147 cft/sec F

=

147

=

12-;5 11,8 ft 2 D = 4 ft :::::: 1250rum 3600 x 0,0098 Bodem: G

=

2200 kg/uur:::::: 4850 lb/h

fl

G

=

0,0146 lb/cft

P

L

=

51 1 bi cf t 1 U

=

0,17 x ( 1:;1 )2

=

10 ft/sec ( Ö

-;of4b

'-

T

l\Jl

=

360 G

=

4850

=

93 cft/sec F :::::: _{S', 3} ft 2 D

=

3,5 ft :::::: 1100 rum 3600 x 0,0146 Dus D

=

1250 mrrt 20

j

-(Cl 1 ; I C)'

/ ' ,,~,j

ho~ -'t...; 8 r;;( 7 j •

t:,;"llg:l.oo:::.en i;éL,...;!:1:-t(;llin,::;: BB' 8'",7 /~', \ijc,t,~ r 1,O /e, olL:

3

,

/0 , ~ "st 7,1 'F.

\Ië:,c, ..; vo_,iin ~ : o._t (/'_~ ,6 JU

=

~,>+,6

__

','

llur ir: h..::t d~::,tjll:,'i8t en 4,4i"

,L:, :,'a ol ;:' .... ,,' __ ..1.: .. _~ '" ~ c... ... ol , t ' J 1 t .Ll ~ t:. l _ _ ;-" é.l ,J : .J

,

; , / 0::-/ x 4 ;1r v

,

,J045 x 4 )4-v

,

JlS: x 4 j4 , '067 4 '7 , J, X .) ft

,

,

,

,

.. st e J p J:' 0 j nl: t : 0

,

,6 -'(,. 1~ : '-

,

/ .j _{014 .1:} lC r ... '

,

.I

,

,/ J

,

',' 1::: r, -' ':'J .1' .. /

,

/ 5 _{= 3}e .IV, \ 4, ~---:..;

,-

, . / 4

,

4

"'

;)" .::0 r; . / " (

,

5 l>.g r:-:: .,/ 3~ 7 k~ , )

=

7,0 'z.g Fur

.L~e~: c: l~j n:.;; ~,~o 2. orLdL:,:wt: tel' :

uv,r uur nul' t',ur ; 3.. ~:JP: ~ -:: Sl", ~,_;; 1.:ur -= 112u 1bl 11 = .-lv

:/.

__

(

p

j'r __ ",',c/,'l ) ,

p

ü =

1,00 l',:.;,m) = ';,0624 1b; f..J _ .!.J -= .J, lou ,J (o,075) cft ,) J

=

775 lbj h rtL. r j ;:~~en 1

"

) :.-Gor;; ':1 15 v.

=

66 p ~ = v,lb~ lb/cft

,0

-= ~ ~)~ ~

>'

=

1, 5 \ 0, ~;75 ) -: L:,~J 1

bi·

ft G/,0 SJJ (-" buJ .!~ 1, 5;~ = 'J = ,., ,J 1100 I I " _{1 5.:} J ,- = _ ... v"-' ,,-

,

= 168J 1 t/h f t ,:. .J..:: 5 J .. ..) L-Jl_ ---'--"

Voor 'l...;t l'ov,-- ' :~ t,,- v~::'.. ,.[ 1 .. van 1 ,~~eno,.sn ,

1'). d~<-"L12t,--~ U,j:;J .c.~; VOOT l k t ocrh"y"tuc v::tn 2. :~ ( covcnotu, (, .:i)

11

rjn'e;'L v,., 2. , c1u- di'_j::lE:;tc'~' J, ~'';J ;TI

10. Voorwarmer.voeding •

. ~ -= 550 x 0,41 x ~o

+

655 x 0,46 x 20

=

10.580 kcall uur.

Materiaal : staal

U := 500 kcal/ uur m2 0 C.

A = 0,1.32 m2

Gecorrigeerd temp.ver schil : 1600 C

fluidum debiet ing. temp. uitg.t emp. Constr.gegevens: warme stroom dodecylbenzeen 1,34 m

3

,

uur 2000 C 1820 C

Type : concentrische buiskoeler

Lengte pijp: 1,5 m Di binnenbuis : 0,038 m 2 1 Oppervlak : 0,119 m Im 11. Produktkoeler. ~()ude stroom

benzeen + dodeceen

1,48

m

3

/

u

u

r

200 C 400 C ~

=

1175 x 140 x 0,5

=

83.500 kcal/uur. Materia· 1: staal U

=

500 kcal uur m2

°c

2 A

=

5,68 m

Gecor r. temp .verschil : 28,9° C

vvarme stroom flui dum debiet ing.tell1p. ui tg. temp. Constr.gegevens: dodecylbenzeen 1 , 34

m.3

I uur 180° C 40° C Diameter shell: 0,350 m

Aantal gangen: 17

Aantal piipen: 102 Di pip: 0,012 m Lengte pj~en : 1,500 m vppervlak pi'p: 0,0377 m2/ m koude strooIT.! koel water 4,10 m

3

/ uur 20° C 40° C 22

-= 1,166 x ;5 S'O, 4 )':.,. 51,5 +1,166 x 4,) x 51,5 x: t-1,166 x 3),8 x 51,5 x +1,166 x ))0,4 ..t>. j

L.3

,

S +1,166 x 4, 1 x ~B2 +1,166 x j) ,2 x lJO :x J,3 o,48 ü,)

=

7.040 kcal uur = l~ü 7~J

=

147.]40

=

2' :1c!O 4.65J

,

,

, ,

,

,

, ,

, ,

,

,

... aterü,a1: [(:one1(p:pen) , monel clacl(p"pr1aat en ~(.upp1aêltj

;)

U

=

4J0 kcal uur ~-

oe

,)

A -= 15

L1"-!J-ecorr. te:~:p . verschil:

fluidwL .leL'iet in[5.térnp . uit;. tcLlp. Con: tr.gcS:"-Vl::fi0: 510 :, S uü,r '7' _o, , 0 _~ C c,o " :/ (.. :JiaL:.eter s11el1: 0,6 .0 m Aant~l g~cgen: 4 Aantal p:~en: 152 :J i p:p: J ,J25 IT, Jop,--,rvlal' p'p: ~ ,J78::: rL~;/m r ) ,/ ' ,OH}' uur l~O C ~uo (;

l~ . ~~boil~r zuivering. :J: 158.}JU LCè11,/w1r r, t 1 • 1 è~)7a C 'uecarr. ç;~'lp.vcr, CDl : ::; fll~j dUL lebiet j n,;. terLp . ui tg. tu:_p . 0onstr.gE:gcvens: i'yp e: sp i rc~al staon: Jiameter spjr~&l' J,4Jv x ~snta1 ~jndjn~çn: 15 ij i bt"tl, O,050 m , )

Jppcrv1a~ buis: O,157 re~ m

L ol~di.:; ~ tr9 ..;rn :~c tL1produ~,~t c:.U ~cg/uur

143

0 C 1_4-) ,170 C ., == 1 ~~ , SJ z S ;'5 x~ 1 + ' ? x 5' 5 z J, 4 ~~ = 1. 5 j J /. C e,l u u r _.·.El.tL.Tih8.1: Lloc.el 'J o r , 1 1 i 2 0 C ' yJ0 1 ca :' uur m c= O,05 m"':: " t 1 . 1 6 "a " ,J(;corr. c:::r:p. V2r,,',c I I ~: ,": ',-, :f1 uidlL. lü0'.tl:L1p . ;Ji t ~. tcLLp • 0PUj lil!" ~ , o,02 L~)I uur 14~o C ,~ , ,0 (' ) 0 v l'ync:cancentrische buiohol:1ér ~en:tc p:~: 1 ,~Ju m ~:"'.~é ~. troc:ln --"'-'-""--- ---- -, -" l'ocli.c~t2r z J, L l~./ uur o Lé..J C " O r" )u v 24

16. Condensor b~nzeenholo~.

~ = 1,1 x )356 x: 7)58/78 == 344.60,) t<~cal uur

Materi aal: st2al

U

=

6JO kcal/L";.u::>:" m'Z oe

Jppervlak: 10,5 m~

']ecoiDr. terr.p.verschil: 55°

c

fluidum debiet ing. temp . ui t ::.::. terllp • Cons tr. gç "';evens: ~varme :::-, troom 37J0 kg/uur 80° C 80°

e

Di~meter shell: C,5üv ili

Aantal can~en: ) Aantal pi~en:102 Di pïp : 0 , 025 r~ P'p'. 1,0JJ Dl .LeGgts _ Jppt:;yvl2._ p~p : 0 , ] '85 1 7. lil! -i~

°

t:; 1 er. ,) m~ m :,:oude stroom koelvva ter

) '-I , 5 LO:3;, UlLr

20° C 30° C ~

=

47,5 x 6j x O,3 + 47,5 ~aterlaal: monel (buis) = 16. 260 A.cal/'u1Jr lJ

=

4J kcal/ uur rr.2 oe A

=

Si me? ~ecorr. temp.verschil: 45° C fll:,idum debiet ing. temp . uit . . t emp. eon::,tr.gegi:;Vens: ,varms ~.;troom: HF-damp L 68,4

m?

uur 80° C 15°

c

Dia~eter shell: 0,5JJ ~ Aantal buiz~G : 1~6 D. buis : 0,025 m 1 2 / Oppervlak buis: 0,0785 m /m koud~._,_troQm: f'reon-12

433

'-,;J i' ," uur _5° C _5°

c

25

18. Reboiler benzeenkolom_{. -} .

~

=

532.800 kcal/uur

Materiaal: staal

U

=

1000 kcal u' r m2 0 C

A

_{= )}

17. m 2

Gecorr.temp .verschil: 400 C

warme stroom stoom fl'.J.idum debiet ing. temp. 13~0 kg/uur 2400 C ui tg. temp .

Constr.gegevens:

Diameter shell: 0,500 m Aantal boringen : 110 Aantal pi~en : 166 D. piip: 0,025 m l 2 Oppervlak pi~: 0,0785 m m 19. Benzee~koeler. ~ = 3356 x 40 x 0,444 = 59.0uO kcal/uur MateriaLl: staal

o

~

500 kcal/uur m2 0 C Gecorr. temp.verschil: 32,74 0 C warme stroom fluidum debiet ing. temp. uitg.temp.

Constr. gegevens:

Diameter shell: _---.. 0,35D m

Aantal gangen:(~)

Aantal buizen : 100

D. bui s: 0,012 m

l

Lengte buis: 1,OJO m.

Oppervlak: 0,0377 m2;'m benzeen 3,9 m3 800 C 400 C uur koude stroom ketElprodukt 1410 kg/uur 2000 C ~OJo C koude stroom koel water 5,9 m3 uur 200 C 300 C

1

26

20. Con~e~sor l.a.ko~om •

.

,.

=

2 x 182 x 70

+

2,5 x 7 x 60

=

26.600 kcal/uur Materiaal: ctaal U

=

600 kcal/uur m2 0 C A

=

0,252 m2 Gecorr. temp.ver5chil: 1750 C f'luidum debiet ing,temp. uitg.temp. Constr.gegevens: warme stroom l.a. 369 kg/uur 2000 C 2000 C Diameter shell: 1,125 m Aantal gangen: 2 Aantal pi~en: 14 Di p;ip: 0,012 m Lengte pl~: 0,500 m j ~ppervlak pi~: 0,0337

mL/m

2l.Reboiler l.a.kolom •

.

~

=

35.600 kcal/uur Materia~l: staal U = 1000 kcal/uur m2 0 C 2 A

=

1,42 m Gecorr. temp.verschil: 250 C warme stroom fluidum debiet ing. temp. uitg.temp. Constr.gegevens: Type: spiraal stoom

9°

k6i ,Jur 2400 C Diam. spiraal: 0,400 m Hoogte spiraal: 0,55 m Aantal windingen: 14 D. buis : 0,025 m l 2 Oppervlak buis: 0,0785 m

Im

koude stroom koelwater 2,66 m

3

/uur 200 C 300 C ko~<ie 5 tf.OOfg ketelprodukt 1194 kg/uur 2150 C 2150 C 27

~2. Koeler ten1J~.v.QeLl.9. kolom. ~ ~ 184,5 x 160 x 0,5

=

14.800 kcal/uur Materiaal: st&al U

=

500 kcal/uur m2 0 C A - 0,46 m2 ~ecorr. temp.verschil: 64,50 C fluidum debiet ing. temp. uitg.temp. Constr.gegevens: w9-_rme stroom l.a. 185 kg/uur 200°

C

Type: concentrische buiskoeler

ARntal buizen: 6

Lengte buis: 2,000 m

D. binnenbuis : 0,012 m

l

O ppervlak: Ü-,

°

377

m 2 , m

Diameter buitenbuis: 0,030 m

o

._C9ndens_oL :QIoduktkolom. Q

=

2 x

1175,3

x 60 - 140.600 kcal/uur Materiaal: staal U

=

600 kcal uur m2 0 C A = 1,5 m2 Gecorr. temp.verschil: 164,60 C yvarme stroom fluidum :.ie bie t ing. temp. uitg.temp . Constr .gegevens: produkt 2350 kgluur 2000 C 2000 C Diameter shell: 0,250 m Aantal gangen : 6 Aantal pi"pen: 72 Di pijp: 0,012 rr:. ~engte pi~: 0,600 m 2 Oppervlak pi~: 0,0397 lli Im 1.91..;de ,troom koelwater 7 0,500 m) luur 20°

C

50° C koude stroom koelwater 4,9 m

3

/ uur 200 C 50° C 28

24. Reboi),er_.'produk tkolom. ~

=

132.000 kcal, uur Materiaal: stabl U ~ 1000 kcal 'uur m2 0 C 2 A. = 1,6 m

Gecorr. temp.verschil: 200 C fluidum

debiet ing. temp.

uitg.temp.

Const r.g8geVens:

v"arme. __ ~trQom stoom 340 kg uur 2400 C Diameter shell: 0,450 m ARntal pi~en : 84 DiP j :p: 0, 025 Lengte pi':p: 1,000 m _ Oppervlak pi~p: 0,0785

m

2

/m.

VII. Aanhangsel.

koude _sjro Qm

ketelprodukt 18,7 kg/uur

:c!200 C

2200 C

McCabe- Thiel e-diagrammen voor de

3

kolomrf.en van de

produkt-zuivering. Systemen berekend uit de relatieve vluchtigheid a = P~PB. onder aanname van _ideale vloeistof en damp, vol gens:

y

=

cx

x

1 + o(x - x

ri j li ftl t +H I tl-H l +tt . _. 1 -o -" -: ' :, ', :

--.

~~---~

- --~ . 0/ (1 co

'

..

VIII. Li tteratuurli5st .•

2.

3

·

1. L.F.Albright, Ind.Eng.Chem. 49 (1957) 1459

L.F.Al bright, Ind.Eng.Chem. 5~ (1959) 1056

Anon, Chem.Eng. 6~ nr.6 (1954) 372 4.

5

.

6

.

7. 8.

9

·

Anon, Petroleum 'rimes 60 (1956) 127 S.F.Brich, J .lnst.Petr.

l§

(1952) 69

E.B.Butler, Ind.Eng.Chem. }§ (1946) 147

G.1Vl.Cook, in Advances in Petroleum Cherc.istry and Refining, vol 2

Interscience, New York, 1959, 481

J~Mc Cutcheon, Soap San.Chem. g8 (aug 1953) 53

T.C.Dauphiné, U.S.Patent 2.531.112

10.R.E.Dixon, in Advances in Petroleulli Chemistry and Refining, vol 3

Interscience, New York, 1960, 279

11.C.D.Hodgman, Handbook of Chemistry and Physics, 39ste druk, 1958,

Chem.Rubb~r Publ.Co , Cleveland

12.L.F.Hoyt, Synthetic Detergents and ~ashing Agents , B10~ kisc.Rep.l1

1945, 47

13.E.K.Jones, in Advances in Catal~sis and Related Subjects , vol 10

Academie Press, New York, 1958, 182

14.A.H.Lewis, B.P. 643.517

15.A.H.Lewis, B.P. 663.068

16.W.F.Lin~e, Solubilities of lnorganic and Organic Compounds , 3de druk,

v.Ostrand Co, New York, 1951

17.G.E.Mc i.\.enna, U.S.Patent 2.4,-5.752

18.J .H.Perry, Chemical Engineers"Handbook 3de druk, Me Graw-Hil1, New ' ,_

York, 1950

19.Phillips Petroleum Co, Hydrofluoric Acid AlkY'ation,Bartesville,1946

20.F.D.Rossini, Selected Values of Physical and Thermodynamical

Properties of Hydrocarbons, Carnegie Press,Pittsb.1953 2l.Ivl.L.Sharrah, Ind.Eng.Chem. 46. (1954) 248

22.R.N.Shreve , Ind.Eng.Chem. 40 (1948) 1565

23.F.L.Simons, Ind.Eng.Chem. 32 nr 2 (1940) 178

24.F.D.Snell, in Proceedings of the 3rd ]orld Petroleum Congress,sect. V

1956, 109

25.W.W._.. Steward, Soap Chem.~pec . ~6 n:::- 12,(1960) 57, 154

26.H.~tupel, ~ynthetische WBsch- und Reinigingsmittel, ~onradin,