Fabrieksschema: De bereiding van thiopheen

(1)

..

Naam: H. Frankfoorder natum:September 1951

Onderwerp : De bex, .. dding van thlo!,llAen

Di t fabri ~ksschEJn"La i

a

orgAsteld in savnenwerking PlAt, de Heer J. A.Gelpke Het schema i s in twee delen verdeAld, n.l e : ~ 1. Eet deel door de heer Gelrke behandeld,orrvath:md de reactor,

koeling van het reactlerroduct, teerafscheidtng,H₂S-en recycleschei<!1ng 2. Het deel door mi .izelf behandeld en omvattend:de grondstofbereidiIli' S regeneratie en thiorh~enzui vt'!!''i r'J.é';. ' L1t~ratuuroverzi'Jht

'F.en ov;'rzi 'J11t van dE'! oudere J..1 t.erat,uur betreffende de bereiding van

.1

thlópheen, geeft Steinkopf' .11 )

) .. Jt; lOver het algewp."en zijn dit laboratoriUJYIsbereld1ngswijzen,die voor

~,t~" .; I teohnische tO'9f\assing weinig waarde heb1J~Ih

~"~~r"('"~

I

De prooes.sen.welke voorAën na:dëre"-b-ës-chouwing in aanmerk1-ng komen,

rY

,

..

r\·1A" /1 berus~en alle op de reactie van e~n koolwaterstof mèt S.R2S ofS02.

, _{1. C2 E2} met H₂S. PbS of' HnS als kat,aJ..ysator. 2) 2. Cj-H2 P.Jet pyriet I)

t

..

:3. C4H40 (furan) m"'!t E;2S ~ C4HL'j:S t HZO 16) ,17 ) Al₂0₃ als katal:rsator. t.eY!'rerätnnr:400o C.Rendewent :305~

De latere rrocessen g:'.,an ui t van norrr,ale koolwaterstoffen, olefinen of diolefjnen TIIE'!t 4 C at.om~n of nl<:'ier,waarbi,j in hAf. laatste geval thiorh~enhomologen ontstaan.

R"'n overzi 'Jht van deze rrooessen wordt j n het volg"'nde staatj e gegeven/

11 t .• ?;;rondstof'.f'en _~~ ki3ct Mvs§:tor rendement 10"} butadi~",n en E,S 600 pyriet 30-50 3)

_"

ft' 600 Al20-r 56-63 15 )

..

S 445 gl'!en 40 14) butel'm en

HZS

L1₂O-Al₂0₃ 7 ) 11

HzS

590 Al~03 " 50-55 8) butaan en S '700 gAAn 71 4) 11 S02 550-600 'Al_{2 °3'Cr20 3} 3G-40

De reactie tussen butaarJ. en S bIj likt het a8ntrel kelijkst te zijn en wel om dE'} volgende redenen:

1. e~nvoud1ge grondstoffen

2. geen katalysator nOd1g.~et gebruik van een katalysator wordt geremd door koolafzetti~~ f.v.~. krak1ng als nevenreact1e. 3. korte oontaott1jd (O,O[ sec. bij 700°C)

4. hoog rendement.

5. proc;.::.s vverkt bi~ atmosferis'Jhe druk.

Het f\rOCes i s ui tgewerkt d.oor RasJYlussen, Rans'ford & Sachanen van de Sooony Vacuum 8) en in natenten vast.gelegd. 11) ,12)

We kunnen de rea":t.ie t_{' J}ssen butaan en S in de volgende trapr'en

verdelen: -

--~---I

C"iHIO T S .. ~ C~R8 +- ~S C 4H8 +- S ,...C.." ,U0 ,. +Hc;;:; S C 4I-I6+- 2 S - -!:P C4H4S +H2S

(2)

..

(3)

-l

'

*

Ji,-j,l./~y ' Het is om dedan butarul.Dit ze redenen begrijl"elijk,dat is een z~er bel~rjjke factor,dbutean beter zal reageren ~ar zuiver butaan

ht,J

-

I)

in _d.::'.-.È_8E:9-_~_~_,,_p}.At, .. v~rkr1jgbaa:t' ,.:L,s en we aangewezen zijn op de

pt-:.I · ~I'ralJr.ie van de olieraf-rinad-~ij.

:)0 Deze C~ -fractie is eAn )'Yle:nesel van verschillende hArkomst,n.l.,

I~l, straigYit __ :r;_~,thel1I1i,sohe en katalyti sche kraJ~1!lg.

'&

/ - R1 eronder volgt ~en globale samenstelli ng _{van de C4}-fracties, w~lke welwillend door de B.P.M. ter beschikking zi,;n gesteld. (zi e tJpm~J;\ra)

· stra.igl1~ ~

th~rm--,kr

.k~t, k~.

comr

{]

vv<i~

norm.buta.'lll ) ., __ .78 39 23 )

~

~~

1 sobutaan ~2 9 ~'l6

J

56 iJ i. /.;."

-

::~

-

-'

\

J

38

2~

} --;;- )

(:~.I'-~.

isobuteen

j

\,

14 11 --'7' ",-'.

'''',~",

,-

ft

~ ll.~)

d(

lf

De sam~nstelling Vrul d~ -YArschill~nde C4-fracties is een functie van voeding en raf ,'inaderi .ivari abelen, zoaJ.s kraakt~J'l'1f\eratuur.

H~t is daarom heel moeilijk,om t o spreken over dè samenstelling

van di t ml'mgsel( 1tbutagas' ). De saI.nenstell'lng van d~ fract.ies van

verschillende h~rkomst j s dus st.~rk c.(:)l1

wt

sseling onderhevig.

De opgegp,ven globale san1P,nst.Alling dient dus,om een idE'le hi~rom~

trf'mt te geven.

Voor ons proces zi.jn di e C -fract,ies nod.ig, waarin nagenoeg geen

vertakte ketens

voorko

m

en.~~ze

zullen zich

d~els

in de

recycl~

ophopen, d~els t.ot te~rvorming aanVd ding geven.Dt t willen we

zo-veel m'Jgeli,i k vermij den.

Door destillatiA' ondAr druk is butagas t~ scheiden in Aen torproduct

waarin zjch grotendeels de isoverbindingen bevinden en een

bOdem-product,waarin slechts weinig :1 soverbind:!ngen voorkomen.

Het destillaat kunnen we als brandstof in de oven gebruiken.

Korte beSChrijving van .r:..e_~ .rroce~

Grondstoffen:

But§g~s,dat door destillatie onder druk van iso-verbindingen wordt

ontdaan.

ZWé\vel • De reacto • •

De reactor is oen bu1soven,waarin tevens de koolwaterstoffen en

Sarart op 700 C worden voorgewarmd.

Vanwege het sterk endotherne karakter van de react1 e ,ligf!:en de,

reactiebuizen dichter bi,j. de vUl~rhaard.

Naast thiopheen ontstaan tevens:H₂S,CS₂, C~ en lichter(afkomstig

van kraking). Verder onomgezet t,e koolwater'S'tö''f'TëYf;wè''''IYé in het proces worden t eruggevoerd. en teer _

Het corrosierrobleem in de oven

-De sterke corroderende

v

verk1ng

van S en H~S stelt z~~r hoge eisen

aan het mater1aal.AanbevolAIl wordt 27;0 Cr .. staal. Nog beter is staal

met 27~ Cr en 2% Al 12)

Ook wel Cr-staaJ. met "'en laagj e Al.De beschermende werk1n'y hiervan

wordt toegeschreven aan de vOrl'l"ing van aen laag,ie Al-sulfide.

'~nchtoren

Di rect acht~r'de oven sta,t de queg-chtorap.,waar het ruwe

reactie-,f\

J

product. plotseling van 700 tot 120 C wo(~'t ~gekoeld.

l

'v Als koelmid le1vruwe thioph·;oo.n gebruikt.Een de .... l van de teer 'wordt ~ \;\'"\'

~\: hierbij reeds afge s eBi den.

Teerafsche1diug

De teer, die met de dampen woidt m~egevoerd,wordt m.b.v. een

CottreR1 afgescheiden.

De strinper

Alvorens de gassen de st-*ir.:.-er binnenkon1en,worden ze gekoeld tot

ca. 40~C.Thiopheen condenseArt hierbij met een deel van~CS2,H2S

C3,C4 en iets C82 ontwijkAn boven uit de striprer,terwijl ruwe

/llr7{

tj,t~/.ü-.,

..

.l

fA )1.-tA

~",k-i...

)

(4)

3 thiophe~~ onder afgevoerd wordt.

..

~~OJ2anizer

~gassen,welke

boven uit

d~

striT''f1er ontwijken,worden g

ecompri-m~~rd en in de depropan1zer g_{evoerd.E2S en} C~worden naar de S

regeneratie gevoerd en de vloeibare

C

₄

fractiè naar de debutanizer

gevoerd.

•

De b ut ani z e.J;:

DA resten CS.(.worden hier van de ₀₄- f ractie geschAi den.Het destillaEt

wordt als recycle in de reactor teruggevoerd,terwijl de bodemaftap

bij de ruwe thioph~p,n wordt gevoegd.

OS2. -schei

di

Ri

Van de ruwe th1oph8en wordt eerst 08

2 afgedest1lleerd,terwijl het bodemrroduct naar de thioph?lenopslag wordt gevoerd. Van hierui t wordt. tevens thiopheen betrokken voor d~ koeling van het

reactie-product.

\. Thionheenzuj'y.~..ti..Eg

)~uwe thiophAen wordt door destillatie gezuiverd.

De S reg~n~r_~t~~

S uit H2S en t~~er wordt ge·'~erl.erp.erd volgens de volgende vergelijking:

ne regeneratie geschiedt jn twee t.raY'>T'en,n.~. in de eerste S reactcr

bij 4000C en in d~ twe~de S reacto~ bij 250 C. 5),6),9)

Als katalysator voor d~ r "'actor wordt geaotiveprd bauxiet g"bruikt.

S02,wplke voor de reactie nodi.g is, wordt. geleverd door verbranding van teer en een gedeAlte van dl" H2S.

De materiaalbalans

In,ode '"11 t~/it~J.l· 8) wordt een materiaalbalans o'f1gegeven voor de

continue bereiding van t.hioT'h~An,1.li tgaande van butaan.

butaan 100 zwavel ____ ~--~--~--~ __ ---~ 192 { 78,4(71) ruw thionhe~n 90j~ t.b.iorhR",ri 8,9>," _CS2 0, 9~ .. , resi du

t

79,6 teer 44;·0 S 497' 0 77~ H 88 recycle

t

(175: buteen 27/" butad1ëen 56/·,. butaan ) 132 2 lichte:r:e gassen

~

Mp-t het oorspronkelijkp- bedrag 71 bij ruw thiophAen,klopt de balans

niet.Bij berekening blijk.All Ar C en S t.ekort t.e zijn en wel in de verhouding,zoals zij in thiophQ~n voorkomen.

Trouwens elders jn dit artikel 8) wordt over 71 zuiver tbiopheen

gesrroken uitgaande van 100 butaan. zodat hi~r kennelijk "',on

ver-gissing 5n het spel moet zijn.lIet bewuste get.aJ. 71 zaJ. dus slechts

90,7c van de totale hOAveelheid ruw thiophe~n zi,;n.lJemen we hiervoor

100 x 71 • 78,4,dau blijken ..je :fouten opgelost.

90

~:

We g3.an echter uit van e~n mengsel van butaan en bute"ln en v~

dit laatste bestanddJ1 zijn alleen geeevens bekend voor een een

-malige doorgang(dus zonder recycle).

Nu z4ljn deze ei j fArs ook voor butaan bekend.Naa..r analogie daarvan

kan ook een materiaalbalans opges teld worden voor het

(5)

100 butA~n _ 80 tbiophe~n - - --10 CS..., t::, - - - < l __ 56 r~cycle ----~ __ 2 C en lich~~r 3

)

Ri

~rvoor is totall omg~zet:

( .§.Q -I- 10

xt ....

2

x·t')

56

=

57,1

84 76

Om de balans sluitend te mak~n.~oAt ~r dus a~ teer zijn ontstaan

4.,

(49

₁

0 C):

,""""- _{- '75} ₀

•

Ook hi~r i s de gunstigst.e verhouding ko,)lwat~rstof: S

=

1 :1, zodat

ingevoerd wordt 100 +-56

=

156 Ij

De hoeveelheid H2ö vinden WA nu als slu1+, post van de totale

J'!1ateri-aalbal:ans

input: lOO f- 156

=

256

output :80f-10.-2 +-'75

=

16'7

rAst

89

}~S

Om nu AAn materiaalbalans o~ t~ stellen voor een butaan-but

een-mengsel,moeten we beide balar-s~~ in de verhouding butaan:buteen

in het synthesegas b:f. j elkaa.r oj'tell..en, waarbij we aannemen, dat er

geen ond~r11:uS'e beinvloeding oY'tr~f'ldt,. Productie

We willen de nroductie oapalen up 1 ton zuiver ~hiopheen per dag,

d.i. 41,6 Kgjhr.

Bij een vBrhoudLJg butaan :but~An :: 4, zaJ. ue ~atAri aaJ.balans voor

de fabriAk worden: .Input vutnut butacm-buteen ;.>7,8 kgfhr thiopheen 'S.1,6 kgjhr zW:lVel 107,2 lt _CS 2 4,6

"

teer 45,5

_"

HeS

'71,5 ti ti b +,toms v,5

_"

C₃ en .lichter 1,2 11 De recycle bedraagt: 47,3 kg/hr.

IJadere oesrreking van de 6-regeneratie

In de beknor-te oesnre~.ng hebben we reeds de S-regeneratie kort

bes'rroken. Daar dit o.,td.'3rd.'-!,ü eAn Delangrijk ct.e~l van .(.I.et schema

vormt, will.en we 1J.i t hi~r ~an een nadere beschouwing onderwerpen.

De bij de reaotie gevormde te~r bevat ongeveer 44~~ 8.Waa.rschi.inlijk~

:--.. 1jn er po1ysulfiden gevormd ti.,; dens <le r~actie, die een te~rachtige

massa vormen.

H"-!t ~envoudigst.e is,om de teer met lucht te verstuiv~n en te

ver-branden.Willen we een ju:i.ste vf3r~oud.1~ h;::,S-S02 in het synthesegas,

dan moeten we een deel van de nGö met iucht ~ot ö02 verbranden. Vandaar, dat we de verbrandingslfl.oht me_{t deze overtollige H2 S}

men-gen en ~et rut gasmengsel de teer verbranden.

De verbrandingsgassen,waa:!.'van de tem:eeratuur 800-10000_C_{zal. bedragal}

worden Qoven de oven mS water Desproeid.wa;}xbij de temperatuur daalt.

tot ca.5000C en het vochtgehalte o'P/01'~ wordt .Jebracht.Vocht blijkt

bij de reaotte t l1ssen H',28 en 80,. gunst.ig te zijn.

Na een warmteB-i twisse1aar

geT'as~e~rd

te zijn,waarbij de temperatuux

dallt tot. 410 C,komen de verbrandingsgassen en de resterende H28

sa."!Jen in een menger.waarna de temperatuur daalt tot 4000C,de

(6)

..

o

Elke S-reactor is voorzien van een Katalysatorbed,oirca 15" dik.

Hier str1,ikt het. gas met een snelh"!id van ~. :ft/seo door.

Voor de b~rekeni.ng dBr Ooi a'l1eter i s aangenomen, dat !let vrij e volume in het katalysatoilbed 1,13 van het toaaalvolu'1le bedraagt.

Voor de diamp.ter van de reactor \yerd ongeveer 2 m gevonden.

De gevonnde ~ wordt in d~ vorm van een fijnverdeelde mist uit de

:r-eaotor afgevoerd. Daarom word deze mist,na Aerst gekoeld te zijn tot 1500 C, in Aen wast oren .:;evo erd, waar met -Dehulp van gesrno1 ten 8 de fijne S drupr~l t,j es V'J'orden ui tgew'assen.

Alvorens naar de tweede reac+or B~voerd te worden,wordt het gas

via de warmteui t'JV'is.-3e1aar op 260 C gebraoht. Er ontstaantJij het nroces:

71.5 kg _{H28jhr en}45,5 kg t qerjhr Deze te",r met 44

;0

S 1e'rert bj ,j verbranding:

!d

x

64

x

45,5

=

40,0 kg SOGjhr

100 .s2

40,0 kg S02 he~ft Toor de reactie nodig: 2x~ x 40,0

=

~2.5 kg H2S Er resteert dus: 71,5-42,5

=

G9,O Kgjhr Th2S

Hiervan wordt

113

deel Terbr~~d tot SOa_Dit levert 18,2 kgjhr 802

J~r is <luS tot~ ":1:0,0 + 18,2

=

58,2 kg/hr S02 en 71,5 - '-d ,7

-01,8 kg/hr .tl2S.

In de eerste S-reactor hebben we reeds 6~07o o~,zet t,:i ng, zodat we dA > .

totale omzet,t,ing over ·oelde reactoren on 95,% :nogen stellen.

Hierdoor ontstaat:

/.' 9~/lOO x ~ x ~-:>2/64 x 08,2 E I:n,5 kgjhr S

De S-i~t bedraagt 107,2 kgjhr~zodat er moet word~n gesuppleerd:

/ 107,2-81,5 • ~5. 7 kgjhr •

BerakeniAi

van

de

hoave,~lhei

d

Ve1"bra~ndllfSlucht.

Pe» uur moeten wollden I'eregenàre~rd 7l,·5~

kt

H2S en 45,5 kg teer.

Van deze 71,5 lq H2S worden 9,7 kgjhr verbrand.

kgm

0 1 jhr benodigde °2(kgjhr) C 1,86 1,86 e 32 • 59,5 H(teer) 1,59 H(H2S ) 0,29 1,St3 _ 16

-

30,0 S 0,91 0,91 32.3/2 42 .. 3 totaal 131,8

131,8 kg 02 van 20°C nemen e~n volume in vam:

131,8,132.22,4.293/273

=

99 m3

Benodigde hoeve~lheid 1ucht,wa~rb1j we rekening houden met 10%

ivermaat: 545 m jhr.

ttoeveelheid verbrandi~sgasse~

totaal 49,5 m3 lucht:395 11 44,6 11 21,9 11 45,2 " 557,2 " 43

,

6 "

TotaJ.e volume bij 20~C :600,8 "

600,8

~3

bij 400°C heb"ben eAn volume van 600,S • 673/293 = 1375 m3

(7)

I

In het katalysatorbed nemen we een gassnelheid van 1 ft/sec.

De bauxietlaae bestaat uit deeltjes van 6-8 mesh en het vrije

volume in de katalysator nemen we 1,13 van het totale volume.

De aneLne1d boven het katalysatorbed wordt dan 1,13 ft/sec

=

0,1 M/s

De doorsnede van cie reactor bZrekenen we dan:

0,38/0,1 :: 3 J 8 m

oftewel een diameter van [J ,23 ft

De bei de reactoren heb LJen Aen katalvsatorbed van 15"

De omzettinc in de 8erste reactor b~draagt bij een e~snelh~id van

1 ft/sec :60%

Uit de e~rste wastoren word~ afgevoerd 0,91.3.32.0,6

=

52,5 kijhr

&

terwijl uit de tweede wastoren wordt afgevoerd 81,5-52,5

=

29,0

kgjhr S

Berek~n1Bi van de destill~tj~~Q~qm ~oor.buta«asscheigia&

ZoaJ.s re~~ds op blz.2 is aangegeven, bestaat butagas uiteen mengsel

van butanen en butenen.Voor ons prooes is het noodzake1ijk,dat

we over een zo ~oed mogelijk constante samenstelling van ons

synthese,as beschikken en zoveel mogelijk vrij

van

iso-verbindinp.~n.

De eenvoudigste manier,om

dit te

bereiken,is een destillatie

van

,

.

het

Z

as.

We hebben hi~r te doen met een meercomponenten stelsel en om het

theoretisch aantal schotels te brekenen voor deze kolmm,gaan we

t

f

uit van de Fenske-;e/r~elijking.!Uidend:

ti,

1( c{ t' 1 f-f)

_ ... _- :=

r/

~JV ~

hierin is: I

l(.w,-xd : : de molfractie van de lichte sleutelcomponent in tiet .. 4elst.

1

X

d2 de molfractie van de zwaardere sleutelpomp. in liet rldei,·t •

·

de molfractie van de lichtere 'Sleutelcórry1n de

17ddenia.~~i~

·

de molfrac +.i e van de zwaarder sleute1com:n. in de 1rö.dettafttap

·

relatieve vluchti~heid

totale

~

!~I'flytA.-l

·

het theorisch aantal schotels bij

·

Gang van zaken:

Uitgaande van de gemid~elde samenstelling van het butagas,nemen

we een destillaat en een bodemsamenstellin,; aan. Verder leggen

we de temperatuur van ne .d81Ylp, die uit de kolom komt vast en

bepalen de daarbij behorende druk,die 1,n de kolom moet hAarsen.

Di t laatst.e kunnen we all~en proberenderwij s bepalen.

Uit de dampsamenstelling bepalen we de daarbij behorende

v1oeistof-samenstelline (x), waarbij aan de voorwaarèemoet worden voldaan, dat

~x

=

1.

De

destillaattamp.neroen we l400

F

en we bepalen de druk Toorlopi,

op

:

8

Iata

'

.

· =: ...

' j Comp isobutaan isobut~en butAen-l n-butaan buteen-2 1,31 1,15 1,13 +,00 0,9~ Toeding(

7"

)

10 15 10 50

~

100 dest. 9 5.

,

· 12 5 ;5 · 1 32,5 bo~em ,0,5/ '3,"" \ 5 45 14

67"5

.

•

.Als eisen hebben we hierbij gesteld,dat het bodemproduot niet

m~er dan 5% iso-verbindingen mag bevatt~n en dat niet meer dan

(8)

r

•

7

Als sleutelcomponenten 1 en 2 nemen we nu resp. isobuteBn en

n~utQan •

De Fensk~ver,e1ijkinr toepassend op deze slautelcorop.geeft:

N+1

12/5 Je 45/5 :1,15

Hieruit wordt voor (N ~ 110 gevonden: 25,6

Het minimum ':iantal theoretiàohe sohote1s bij t6ale ref1ux bedraagt

dus: 24,6

De v~rdeling van de overige oomponenten kunnen we nu eveneens met

behu1~ van de Fenske-verge1ijking bepalen.

Isobuta~

Van 100 mol.voed1ne; verondArstellen liTe à mol isob~aan in de

bodem-aftap. In het destillaat komt dan (lO-a)

"5 6

(10-a)/a Je 45/5

=

1,31~

• -

a

=

0,1

lllt~~n -1

b mol in de bodemaftar. dus 10-b in het destillaat

( ₁₀_-b)

_/b

Je 45/5 : 1,13 25,6 b

=

:;

But.,en-2

o mol in het bOdemproduot en dus 15-0 in het destillaat.

25,6 (15 -0) /c Je 45/5

=

0,94 0 - 14,7 Totale qalans Mo1fr Comp isobutaan isobuteen but~en-l Î1-isebuta.an buteen-2 voeding 10 15 10 50 ~ 100 destillaat 9,9 12 7 5 0.3 ~4.2 bodem _dea~ 0,1 0,2 9 3 0,351 3 0,205 45 0,146 14.7 0.009 65,8 1,000

Het :peroent~e iso-v~rbindingen bedr:'.v:tgt hier dua:4,7jb

Thans moeten we de druk in de kolom nog bepalen

bodem 0,002 0,045 0,045-, 0,685 . 01,223 1,000

,

/"---'.')

~g

~

lr:8 atm

7,8

7,5 .

oomn L- 0< Je

=

FyI{T Je

..,.

=FY/Il

,-_ ... L·--/ '

i -C4Hio O,2eg 1,31 4. __ ,,-· 0.293 0,301- 0,323.'

i-C4H~ 0,351 1,15 7,35 0,323 0,330-- 0,346

Cä!!s - 0,205 1,13 7,24 0,185 0,193 0,198

C4

H

I0 0,146 1,00 0,7 0,122 0,126 0,131

C_4H

a-

2 O,O~. 0,94 6,02 ..':::.I.

o

007 ••. J •• _ O,OO? 0,007·

1,000 0,930 0,957 ',OO~

-_._~.~----_.~ .. We hebben de druk in de koJ.mm dus bepaald op ..l&.Q atm.

BerekeniBi van d~ minimale reflux 1b} De mi nimale reflux voor di t Syst"'''lID

van de v~rgelijkingen van Underwood

kan "berekend worden met behulp

; -

7cö~'

-=

(~)

fl

.

~

_

/_~.

Vhf

JI~

D.

.J

Deze formules gelden voor q • 1,dua de voedi~ is op kooktemperatuur Hi~rbij is:

V : mo1jhr d&np.o~stijgend van de bodem van d~ kolom

L : mol/hr refluXYloeistof

D : moljhr afe~tant tiesti 11aat t

Je

Fi : rtlo1fraotie van ~ oomron~nt~in de ;voeding

"../

c..

')

(9)

/

• Comp xFi

0

i-C4H10 0,10 1,31 i-C4Ha 0,15 1,15 C4Ha-l:: C~HIQ. C4H8 -2 0,10 1,13 0,50 1,00 0,15 0,94 som

=

_1.0~ z: F,:r,-Bir ) Voor: () 0,595 ~ 1,08 2,83 1,10 2,78 -5,55 -0. 9~7 -0,282

Voor ons doel is hiermede nauwkeuriff genoeg bepaald en we nemen

dus

e

=

1,09 ",'" Vm/D

=

0.279/(1-1.0~/l,31)

+

0,:151/(1-1,09/1,15)

4-4- 0,146/(1-1,09) + 0,009/(1-1,09/0,94) VrojD

=

12,30 De miniTflaJ.e reflux (LjD)m. 12,30 - 1

=

11.30 0,205/( i -l,o$/I 1,31 )

MInimale damp'belasting: 12,30

x

::S4,2 • 420,7 molftDO Tnol voadirlg,/hr

We kunnen nu qen bepaalde damnbelasting nemen, boven de minimale

dampbelastiIli:.

De grafiek,die bij het artikel gegeven wordt(18),stelt ons direot in staat om bij de waarde van V/Vm de Wijbehorende

NjNm

te vinden.

VjV

1 Olm

,

l,lD5 1,10 NjNm 3,7 2,7 2,3 V 424,9 441,7 467,8 N 91 66,5 56,5

Bij een waarde van VjV

=

l,lO,bedraagt het aantal theoretisohe

sohotels 56,5,terwijl ~e daa-:~bi.i behorende reflux zal bedragen: 467,8/:34,2 - 1

=

12.~~

Berekenipg v~ g~ 4iwne~~r .~an 4~ .4~~~611~~~!olom Per hr is nodig 57,8~bodemaftap,d.i.1 k~floljhr

Voeding: 'J '

Per 100 mol voeding

krijgenw~

65,8 mol

bOdA~S

de invoer zal

bedragen 100/65,8 • 1,5 kgmol,tLlr " /-" -~ ,

Dampbelast.ing Per 100 mol voeding hebben we e-m dampbe1asti:rli;/hr

van 420,7 mo1.In het beschouwde geval zal de daropbl'31asting dus bedragen 1,5 x 420,7/100 ~ 6,31 kemoljhr

6,31 qmo1 zullen Di~ 140(>F en 7,5 atm een vo1um~ i~emen van 6,31 x ~2,4 x 341/273 x 1/7,5

=

23,6 m

Nemen we in de kolom een dampsnelheid van 1 ft/s~o aan, dan zal. de

doorsned~ worden: 2

23,6)3600

x

1/0,304

=

0,0216

m

Diame-t:~:t: : 16.~ om

=

6'.VJ"

Bij een destillatieko1oro van deze di alïl.et.~r passen we t"Raschig til'l,en.

toe als pakking e

.Qm

De N. V .Bataafsch~ Petroleum Haatscharl"p1.1 stelt er prij s oP. te verklaren,dat de verstrekte gegevens strilçt vertroU1J'elijk zijn.

(10)

(11)

:.l •

, _,.

Literatuuropgave

1) Barger.G en Easson.A.P.T. J.Chem.Soo. 2100 t1938)

2) Brit.Pat. 535.583 (1940)

3) Brit.Pat. 603.103 (1948)

4) Conary,R.E. ;Devaney,L.W. ;Ruidisoh,L.E. ;M:c Cleary,R.F.; K.L.KretZ Ind.En&. Chem :42,467 (1950)

5) T.F • Do um ani • R.F. Deory. W .E.Brad1ey :Ind.Eng. Chem ;36 ,329. ( 1944)

6 ) J. A.Lee : Chem Eng. :..12..6 - 80, ( 1942 )

7) R.F.Mo Cleary,L.E.Rujdisoh,J.T.Clarke,L.W.Devaney.C.H.Cu1nane,

R.E.Conary : third Wor1d Petr.Congress,section Vipreprint 11 b) H.E.Rasmussen,R.C.Hansford,A.N.Sachanen: Ind.& Eng Chem 38,376

(i946 )

9) F.G.Sawyer,R.N.Hader,L.K.Herndon,E.Morningstar

Ind.& eng.Chem 42.1938 (1950)

10) G.G.Schneider,H.Book?H.Häusser:Berichte E70,425 (1937) 11) G.W.Steinkopf:D1.e Chemie des Thiophens (1941)

1!) U.S.Pat. 2.450.658 (1948) 13) U.S.Pat. 2.450.659 (1948)

14) U.S.Pat. 2.474.440 (1949 )

15) U.S.Pat. 2.410.401 (1946)

16) Y.K.Yurtev,V.A.Tronova. J.Gen.Chem (USSR) 10,31 (1940)

17) Y.K.Yur'ev : Berichte ~,440 (1936)

&.

~

Lr.

Ct.

"