Productie van azijnzuuranhydride via keteen door pyrolyse van azijnzuur

Laboratorium voor Chemische Technologie

Verslag behorende bij het fabrieksvoorontwerp

van

B.B. Broens

en

F.H. de Vries

onderwerp:

_~_E?~_~~_~

___

~_?~.!-: ___ p.Y.!;_~_1y.~_~

__

_

,!_~~ ___ §:~ ~jp_~~_~~_

adres:

Van TJeeuwenhoeksingel 22

Bosboom Toussalntp1ein 152

opdrachtdatum :

nov

.

10T

..

verslagdatum :

mrt

.

1972

F

A

BR

I

EK S VOO RON

T

WE

R

P

voor de productie van

A Z I J

N

Z

U U

R A

N

R

Y

D

R I TI E

via

KET EE N door pyrolyse van

A Z I J

N

Z

U U

R

Delft, maart

1972

B

.

R.

Broens

F.

R.

de

Vries

Inhoud

Ia.

Ib.

11. 111.

IV.

V.

Samenvatting over de technologische

ui tvo'ering van

het

proc

es

.

Co

nclusies

.

In

leiding

.

Uit

':;éll1gspun

ten voor

het

ontwerp.

Bes

chrijvin

g van

het proces.

Procescondities.

VI.

Mo

tiv

ering

van

keuze

v

an

de

appa

ra

tuur

en

b

ereken

i

ng hiervan

.

VII.

Symbol

enlijs

t.

V

III

. Liter

atuuroverzi

c

ht

.

IX.

Bijla

gen

.

X.

Flowsheet

.

XI.

Massa- en warmtebalans

pa€;.

3

4

6

7

11

15

21

47

49

51

appendix

append

i

x

-3-Ia. Sa'1lenvatting over de technologische uitvoering van het proces.

De fabriek heeft een capaciteit van ca 80.000 ton/jaar.

Het aantal bedrijfsuren per jaar bedraagt 8.000 uur.

Als grondstof wordt ijsazijn gebruikt, als katalysator triethylfosfaat en om de werking van de katalysator te

niet te doen wordt ammoniak gebruikt.

Het rendement bedraagt 93

%

.

C

~~ 16 ff '''''''-'''' .,,,J ,.,."./ '/~ tt.j"~

...

/4./kc.-. ~ '''''''''4.

it

?l,J

Eerst wordt een verdamper, oververhitter, reduceerventiel

en voorverhitter gebruikt om het azijnzuur bij 750 oe en 0,29 ata in de buizenreactor te brengen.

De reactie vindt plaats in deze buizenreactor bij 750 tot 1000 oe en een druk van 0~29 tot 0,13 ata. Direct v66r ae reactor wordt 0,3

%

triethylfosfaat in dampvorm gedoseerd

als homogene katalysator.

De reactieproducten worden in een serie koelers sTIel gekoeld tot -10 oe, waarbij direct na de reactor 0,05

%

ammoniak aan het proc1uctgas wordt toegevoegd om de werking van de

katalysator te niet te doen .

In de eerste koeler wordt stoom van 192 oe geproduceerd. In de tweede koeler wordt het productgas met koelwa~er

gekoeld van 250 tot 50 oe. Een serie van zes pekelkoelers

in teeenstroom zorgen tenslotte voor de verdere temperatuu

r-verlaging van het productgas, waarbij de waterdamp en azijn-zuur condenseert en afgevoerd wordt naar een opwerkinstal-latie.

In een vloeistofringpomp wordt het keteen met azijnzuur verder om~ezet in azijnzuuranhydride.

Het azijnzuur/azijnzuuranhydridemengsel wordt in een destil-latiekolom opgewerkt tot een product, dat meer dan 99

%

azijnzuuranhydride bevat.

Ib. Conclusies.

De vloeistofringpo~p heeft een tweelediee functie. In de eerste plaats fun~cert zij als vacuumpomp voor het kraak-proces, in de tweede plaats is zij de reactor, waar de reactie tussen azIjnzuur en keteen onder gunstige omstan-digheden plaatsvindt (zeer goede menging; druk oplopend tot 1 atm.), v,aardoor eeen grote absorptiekolom:nen nodit; zijn.

In een patent (lit. 1) wordt toevoezing van zwavelkoolstof aan de voeding, van de kraakoven aancevolen 0~:J. vorming van koolstof in het kraakproduct tegen te gaan. Hoeveelheden en andere ge,gevens worden de,arbi j echter niet verstrekt. Over het algemeen wordt koolstofvorming in de literatuur genegeerd. In het voorontwerp is aangenomen, dat deze koolstof zich aan de reactorwand hecht en dat door het

Boudouard-even~icht verder 3een koolstofproductie optreedt. Aanbeveling verdient het onderzoek naar de koolstofvorming tijdens het kraken van azijnzuur, het gedrag vs.n deze

koolstof en de invloed van z lavelkoolstof op de reactie-producten.

De waarden van de soortelij1{c warmte en verdampingswarmte yan triethylfosfaat zijn niet in de literctuur te vinden. Ook de kritische druk en temperatuur zijn niet bekend, zodat voor de soortelij~e warmte en verdempinsswarmte waarden zijn geschat. Deze grootheden zullen ~us nog experimenteel

bepaald moeten worden.

Bij de vloeistofringponp is ~(oelinG nodig. Dit gebeu~t door recycle van een deel van de productstroom, nadat die is gekoeld. In dit ontwerp i s de totale productstroom gekoeld om zo weinig moselijk azijnzuur- en azijnzuuranhydridedamp te verliezen in het afgas. Het is echter de vraag of het niet economischer is alleen de ree -cle te koelen en de voeding voor de dest i l lat iekolom op 40°C te houden, omdat deze voedin~ hierin op het kookpunt ~ebracht moet worden;

daarbij een zeker verlies aan azijnzuur en a~ijnzuuranhydride accepterend.

-5-Het condens, dat in de zes

pekelkoelers

ontst&at

,

.wordt

in één

co

ndensle

idi

n::; af,3c:voercl. lIet

kan echte

voorde

el

bieden, wanneer de vloeistof uit

.

dc

zes pekelkoelers apart

wordt af

ge

voerd

.

Wanneer

het

conde

ns

van

de eerste

tw

ee

of

drie koelers

slechts

weinig met az

ij

nzuur

is

veront-reinigd kan

dit

wellicht direct worden

geloos~l,

hetgeen

een

ont18

.s

tin

.::;

V8.11

de

op

werkingsins

tallatie

zou

betekenen

.

11.

Inleiding

Azijnzuuranhydride

is

een

hel

dere

vloeistof met een stekende

eeur.

Het

wordt toegepast

bi

j

de productie van

acetylc

e

llu-lozen,

acetanilide

,

acetaatesters en diverse andere

or

ga

-nische preparaten, reuk- en verfstoffon. Het

vindt talloze

toepassine;en in

de pr..a

r

maceut

i

sche

industrie,' zoals

bi j de

bereidin::; van

ace

tylsalicylzuur,

acetcholinchloride

,

vita-mine

B-6

enz

.

Het grootste gedeelte wordt echter gebruik

t

in

de kunstvezelindustrie.

In

eerste

inst

antie

was de

opdracht

een

fabrieksvoorontwerp

te

maken voor de b8re

idi

ng

van

keteen.

Aangezien keteen

gema

kkelijk

dimeriseert en

in de industrie voornamelij

k

als

tus

sen

prodlJ

.

ct

bi

j de

azi

jnz

ll.

ur

anhyd

ridefabricage wordt

gemaakt,

is

beslot811 een

voorontwerp te maken voor de

bereiding

van

azijnzuuranhydride

via

keteen

.

Keteen

kan

e;emaakt worden

door

pyrol;yse

van

aceton

of

azijnzuur

.

Daar azijnzuur bij

de

v8rwerking

van keteen tot

azijnzuuranhydride

vereist is, is

voor

de pyrolyse van

aZ1Jnzuur gekozen.

Dezelfde installatie is

echter

ook

bruikbaar voor

de pyrolyse

van aceton.

(Lit.

2)

Andere bereidings\'lÎ j zen

van

azi

jnzuuranhydrid

e

zi

jn:

1)

uit

az

ijnzuur

me

t

fosgeen:

2 CH

₃

COOH

+

_{COC1 2}

;,.

(C

H

₃

CO

)

20

+

2

HCl

+

CO

2

2)

uit

ethylideendiacetaat:

~ ~~ ~"'"

CH 3C

H

(00CC

_H3)

2

_{.,. CH 3CHO}

+

(CH

₃

CO)

20

,..;'f'.e.,

~

rk4

~~

3)

door oxidati

e

van

aceetaldehydc:

2 CH 3CHO

+

02

•

_{(CH 3CO)2 0 +}

_H20

In Nederland wordt

geen

azijnzuuranhydride

op

grote

schaal

geproduceerd.

De

belangrijkste

producenten zijn

ge

vesti

g

d

in Duitsland, U.S.A. en Canada.

-7-111. Ui tgan~~spunten voor het ontwerp.

De capaciteit moet 80.0JO ton/jaar bedragen in een continue uroductieeenheid van _{J: .} 8.000 bedrijfsuren.

Azijnzuur voldoet aan de volgende specificatie:

gehalte azijnzuur 99,7

%

mierezuur 0,1

%

aceetaldehyde

Fe, Pb, Cl, 804 ieder indamprest

Specificatie azijnzuur.::mhydride: gehalte azi jnzuuranhydride

azijnzuur Afgas: Samenstelling afgas: waterstof etheen methaan koolmonoxide kooldioxide 0,01

%

lppm 0,005

%

99

%

1

%

(0,1675 Nm 3/ sec) 7,2 vol% 9,2 % 25,6 _{- %} 38,6

_-

_%

19,4

_-

_%

Dit gas kan mee verbrand worden in de kraakoven, voorver-hitter of eventueel in een stoomketel.

Het gas levert een warmte van 3.420 kW. Dit is echter niet voldoende voor de verhitting van de buizenreactor; er is dus nog een aanvullende hoeveelheid aardgas nodi g.

Afvalwater:

Uit het kraakgas wordt 16.760 ton/jaar vloeistof afgescheiden

(0,582 kg/sec)

De samenstelling van deze vloeistof is: azijnzuur triethylfosfaat ammoniak water

8,11-

geW% 1,0

%

0,1 -

%

90,5 -

%

Voordat dit afvalwater geloosd kan worden, moet eerst het azijnzuur hieruit verwijderd worden, eventueel ook het triethy1fosfaat en anmoniak.

Het

azijnzuur

lean na

opwerking

weer als

vo

eding

van de

kraakoven

dienen.

Afvalwater

uit

de warmtewisselaars: 630

.00

0

ton/jaar

22

k~/sec

water met

een temp

eratuur van

40

oe.

H

i

erbij

is het koelwater uit de pekelinStallatie niet.

meegerekend.

Fysische constanten van

gronds

toffe

n,

tussen- en

eind-producten:

~'abel

1

compon

ent

sm.pnt

k

.

pnt

_warmte

verd.

_vloeistof

s. w

.

oe

oe

_kcal

_/

_{kg kcal}

_/

_kgOe

azijnzuur

16,6

118

97

0,490

1ceteen

-95

-56

. water

0

100

539

1

az

ijnzuuranhydride

-73

1~8

104

0,432

triethylfosfaat

-56

215

'rabel 2

component

mol

.

_Cp

in cal

/

gmol

0,., IJ

₌

gew.

A

+

B

.10

-3

•

T +

C.IO- 6

.

T2

A

TI

C

azijnzuur

6

0

9,88

26,78

-5,

89

keteen

42

4,79

22

,

59

-7

,

19

water

18

6,89

3~28

-0,343

koolmonoxide

28

6,35

1,81

-0,27

kooldioxide

44

6,39

10,14

-3,42

etheen

28

3,02

28,21

-8,54

methaan

16

3,20

18,41

-4,48

water

stof

2

6,95

-0,20

+0,48

·

azijnzuuranhydride

102

_--

--

--tri.ethylfosfaat

182

--

--

---9

-'l'abel 3 st T() è aard bij

25°C

component 0.0 v . cO p ..:> J-;mol 0,... \J J/mol oe ket een

4

7,

84

239

,1

azijnzuur L

1

23,4

159,

8

-

G

66,5

282,5

etheen

43

,

6

3

219,4

methaan

35,79

186,19

water G

33,56

188

,

65

-

]~

75,15

66,56

koolmono.,dde

29,15

197,4

kooldioxide

37,13

213,6

waterstof

28,83

130,6

azijnzuuranhydride .6 HO f kJ/mol

-61,9

-484,9

-437,4

52,28

-74

·

,

85

-241,8

-2

85

,9

-110,5

-393,51

0

(

-1

806

)

6C'r.<'/T J.. J/mol -200

----r

r-::J:309

-1

271

228,6

-170,7

-766,6

-792,2

-45

9

,8

-13

23

0

~~ 4/fhtt':;-t

-~::D

_~Ûh9 ~tJ.<. ~I-M! L1 t .

6 ,

7, 8, 9

•

\vi

.~k.

~)

Corrosie aspecten:

Bij de hoge temperaturen is het azijnzuur/keteenmengsel zeer agressief. In de l i teratuur wordt voor de voorver-hitter en de reactor Cr-staal of

25

/

20

Cr-Ni-staal aan-bevolen.

Bij lagere temperaturen kunnen de apparaten en leidingen gebouwd worden van een

18/

8

Cr-Ni-staal type

316

of

317.

Lit.

10.

~xplosie grenzen:

Azijnzuur: ondergrens 4 vol% in lucht bovengrens

17

-

_%

azijnzuuranhydride: ondergrens 2

-

_%

bovengrens

10

-

_%

Li

t

.

3.

Gifti

ghe

id:

Keteen

:

zee

r

g

if tic, toxi

s

c

he

w

er

king te ver

g

elijken met

fosGeen

.

De maximaal

to

eges

tane

conc

entra

ti

e

i

n

7;

de

lueht

bed

raa

g

t 0,4

mg

/

m

J

Azijnzuur:

ge

co

ncentreerd

az

ijnzuur werkt sterk etsend

in

op

de

huid

en slijmvlieze

n

.

In da

mp

vorm

werkt

het

az

i

,j

nzuur s

t

e

rk prikkel

e

nd op

de

sli jmvliezen.

500

mg

/m 3

geven na 1

uur

ademen

zw

a

re

beschadi-g

i

n

g

e

n

v

a

n

het sli

j

m

v

lies.

~L'ox.ico

lo

g

is

ch

bezien

wordt

het

azijnzuur

in

het lichaam sne

l

afgebroke

n

,

zodat

e

r

geen

chronisch

vergif

ti

c

in

G

sge

v

aar

best

aat

.

Azijnzuuranhydride:

de

g

ifti

Gh

eid i

s

on

ge

veer

hetze

lfd

e

Li

t.

3.

als

v

an az

ijnzu

u

r.

H

et

azijnzuuran-hydrid

e

b

es

chadi

gd

ech

t

er

a

lleen

slijm-vli

ezen

,

maar

gee

n droge

huid

.

De

maximaal

toe

ges

tane ho

eveel

heid

azijn

zuur

en azijnzuuranhydride

i

n

de

'Z

-11-IV.

Beschrijv

i

nc

van het proces

.

He

t

proce

s

wordt beschreven d

oo

r pun

tA

gew

ijs

de appara

t

en

te

behandelen.

T

1

Verda~per.

De voedins

,

? kg

/

se

c ij

saz

ij

n

,

w

or

dt

ve

rdam

pt.

ne

benodigde warmte wordt

gele

verd

door

cond

enserende s

too

m

.

van

'9?

.L _.

oe en

]

. ) ~ at~ va..

-H

2

Ov

ervE'rhi

tter.

De

az

i

jnzuu

rda

mp

,

d

i

e een

te

m

p

era

t

uur

heeft v

an

118

°C

1

wo

rdt ov

erverh

it

to

t

150

oe

door

s

too

m

ond

e

r

dezelfde

condities

als

bij

T 1.

De damp,

die een

druk heeft van 1

atm

.,

",,'ordt door een

re

du

c

eervent

i

el

'-

-i.d

iabatisch

geëxpandeerd

tot

een

druk

va

n

0,45

at2.

, Vl

a

t

mo~elijk

gemaaJ.;:

t

vlOrdt door een

v

a

cuumpo

mp

PIl, die

he

t

vac~um

in

s

t

and

houdt.

H

ier

b

ij

daalt

de

I '

temperatuur tot

136

°e.--

~

16I~

r>7>oIgj

ANIi"rJ~

14

~ -.u~ hH--..'

o

3

Voorver~Ü

tt

e

r. Hierirl

word

t d

e damp

v~rhi

t

tot

75

0

oe,

';marbi

j

een

drukval

optreed

t

van

0 , 16

ats.

(1

i

t.

2). - (}l ~ •. ~a..o. ".,...

D

i

rect na de

~r

h

i

t

ter

v

lord

t

0,

3

~G

triet

hylf

osf

aat

,

~rJ.

die in

verdamper

T

4

i

n

de

g

asfase

is gebrac

h

t,

via

een

!uA-U<h

-

-1'

.doQ-e:er

vent

iel

gesuppleerd.

°

5

Reactor.

Het

reactie~engBel

wordt

i

n

de buizenoven

g

ebr

a

c

ht

,

waa

r

de

t

empe

rat

uur door

verhitt

i

ng

me

t roo

k

-gassen

o

pl

oopt

v

an

750 tot 10

00

oe

en

de d

r

uk

af

neemt tot

0,132

ata

.

De reactie

i

s

end

ot

he

r

m

.

De

verblij

f

tijd i

n de

rea

ctor

bedraagt

ca

.

0,23

se

c

.

(~it. 2,

11)

Dire

ct

na

de

re

a

cto

r

w

ordt

0,05

;:s

ammoniak

toe

gc

voe

.:;

d

om

de katalytis

ch

e

werking

va.7J. he

t

tr

iethylfo

sfa,s.

t

te

niet

t

e

doen

.

H

6

Gaskoeler

.

In deze

koe

ler

wordt

he

t

product~as

zeer

snel

gek

o

eld

(in

0,15

se

c)

van

1000

tot

250 8

_e

•

De

ver-blijf

tij

d

i

n deze koe

l

e

r

ma~

n

i

e

t

~eer

be

d

r

agen

dan

0,8

se

c

(lit.

12),

omd

a

t

er

anders

azijnzuur

wee~

t

erugee

vorm

d

zou

worden

,

ondanks

de

ar~monié.';:

s

up

plet

i

e

.

Gek

oel

d word

t

!è1e

t

kokend.

','lat

e

r

V8.n 192

oe

en

13

a

ta.

De

~)!~o""

stoomproductie

kan gebru

i

kt

w

o

rden voor

d

e

v

C?J.:'dampcr

,

de

oververhi tter

en

dG

reooi

ler

v

an

de dest

i

llatie

\:

olom.

H

7 War~tewisscla8r.

H

i

er wordt

u

erder

~ekoel.d

tot

50

oe,

waarbij koelw

a

ter

a

ls koel

end med

i

um

wordt

geb

rui

k

t.

B

ij

de

heersende

dru

k

(0,126

ata

)

tr

eed

t

no~

Goen

co

n

d

ensa

tie

HB ':larmt ewlssf'laar. Ecn seri e van zes pekelkoelers zorgen,

in t ecenstr.Jo:'1, voor een verdere afkoelinG van het proces

-gas tot -10

°c.

Het over~rote deel van het water, ammoniak,

triethylfosfaat en een ~e~eelte van het ni et omgezette

azijnzuur condenseert en wordt afeevoerd naar een azij

nzuur-opwerkin3sinstallatie.

Oy

10 Cycloon. De in de easstroom nog aanwezige vloei s

tof-druppel s worden in vier parallel geschakelde cyclonen

afge-scheiden. Deze vloeistofdruppels worden gevoegd bij de

condensstroom uit de pekellcoelers. Een ba.rometrisch been

en een vacuu:nslot V 9 zorgen voor het instémd houden van

het vacuum.

P 11 Vloeistofri ngpomp. De vloeistofringpomp zorgt voor

het vacuum vereist bij de productie vru1 keteen. De g

as-stroom wordt hierin gecomprimeerd tot 1 atm. en kan door

de goede menging van het Gas met. de vloeistofring, welke

bestaat uit 87

%

azijnzuuranhydricle en 13

%

azijnzuur,

snel reageren met het azijnzuur. Het gas dat de vloei s

tof-ringpomp verlaat is keteenvrij. (Li t. 13, 14)

De vloeistofvoecling van de pomp i s samenGesteld uit het

topproduct van de destillatielcol om, recirculatievloeistof

uit de hierna te bespreken koeler/afscheider en

azijnzuur-suppIetie. De temperatuur van de vloeistof in de toevoer van de vloeistofringpomp is 25 0_{0 •}

H 12 Koeler/afscheider. De productstroom uit de

vloeistof-rint;pomp, bestaande uj_ teen vloeistofmengsel van 87

%

azijnzuuranhydride en 13 ~ azijnzuur en de r est gassen met

· 0 0

een temperatuur van 40 0, vlOrd t gekoeld tot 25 O. Er

o

wordt cekoeld met pekel van -15 C, waarvan de t emperatuur

oploopt tot +lOoC. De gassen scheiden zich hierbij af en

worden afgevoerd naar de verbrandingskamer.

Een deel van de afgekoelde vloeistof wordt gerecirculeerd

in de vloeistofringpomp; de rest gaat naar de

destillatie-kolom.

D 13 Destillatiekolom. De voedinG komt met een t emperatuur van 25

°c

in de desti llati ekolom op de 13e schotel van

onderen van de 17 theoretische schotel s . Het topproduct

bestaande uit 90

%

azijnzuur en 10

%

azijnzuuranhydricle,

-13-wordt

gc~ecirculcerd

in

de destillatiekolom

(r

efluxver-houding

2);

de rest

wordt

in warmtewisselaar TI

16

nage-koeld

tot

25

°c

en

in

de vloeistofringpomp gev

o

erd

.

Het

bodemproduct

wordt

voor

een

deel

in

de reboiler H

15

opnieu

w verd.ampt en

in de

dest

ill

atiekol

om

teruggevoerd

.

Het

andere

deel is de

o

pbrengst aan

azijnzuuranhydride

en wordt in

warmtewisselaar H

17

gekoeld

tot 40

°c,

waarna

het WOI'dt opgeslagen en

geleverd

kan

worden~e

afnemer

.

~~~

Bij het ol)starten

V

2.n

de

fabriek moet eerst de

installaties

met inert

g2S

worden

gespoeld

tot

alle zuurstof

is

verdwenen.

Daarbij

kunnen met behulp van een extra stoomketel en de

vloei~tofringpomp

alle

t

empera

turen

en

drukken worden

in

ges

teld.

De pomp heeft

in

het

begin

een

vloeistofring

van zuiv

er

azijrlzuur

.

'l'ot

er een

co

ncen

tratie van 87

%

azijnzuuranhydride

is

gevormd moet deze

vlo

eistof

uitsluitend

ge

recircule

erd

worden.

Eventueel kan de pomp en

de

k

oeler/afscheider

ge

vuld worden

met elders

betrokken

azi jnzuur81"1hydride

.

Wanneer

alle

zuurstof

uit

de apparaten

enleidin

8en

is

gespoeld, kan het azijnzuur

\"l

orden toegevoe

e;d .

in de verdamper

T

1

en kan

de

productie beginnen

.

Uiter

aard

moet

tijdens

de bouw

van de fabriek

g

rondig op

lekken in de

apparaten

,

leidinGen en

appendages w

or

den

g

econtrol

ee

rd om

binnendrinGen

van lucht in

het

vacuu

m

gedeelte

te

voorkom

en

,

hetgeen explosies ten

gev

ol

ge

zou

kunnen

hebben

.

Na

de

vloeistofringpomp

kunnen door lekkages

az

ij

nzuur- en azijnzuuranhydridedamp

(of

vloeistof bij

grote lekken) ontsnappen

,

wat

zeer

on

aange

naam is voor

het mili

eu

en bovendien productieverlies

ten

ge

vol

e;e

heeft

.

De'

flexibiliteit

van het hedrijf

is

zeer gering

,

aangezien

de

snelhe

de

n in

de reactor

en

koelers

bepalend

is

voor

de warmt

e

overdracht.

Kleine

pr

oductie

s

c

hommelingen

zijn

e

chter

wel h8

,

<=,lba2.r, doch

een

ander

pr

oducti

eni

veau is

met

de ontworpen installatie

n

i

et

te

ver~ezenlijl~en.

Dit zou

wel moe;elijk

z

ijn, indi

en

niet

é6n

uni

t

v

rul

rea

cto

r

en

Geschakeld, zoals bij de vloeistofrinspompen.

'ren cpzichte van de soort voeding i s de flexibili tei t \'·!el groot. \'lanne~ het aceton in verGelijking met het azijnzuur veal goadkoper zou worden, dan kan heel eenvoudig met

dezelfde installatie overgegaan worden op aceton als

voedil!g. "Tel zal opnieuw de diverse temperaturen, de massa- en warmtebal?..J1s en dergelijken, bekeken moeten "lorden.

-15-V.

Procescondities.

A.

Kraakproces

Bij he

t

kraakpr

oc

es

spelen

de

volgende reacties

een

rol:

llRo in

kcal/mol

1.

_{CH 3COOH}

•

2.

CH'";l'COOH

~ .J

3

.

_CH3COOH

OIo

4.

2

C

_H2

=CO

,.

5.

_{C + CO 2}

~ 6.

2

_CH2=CO

,

(Lit.

15)

CH2=CO

+

H')

O

'--CH

₄

_{+ CO 2}

2

_CO

₊

2

T

_{- 2}

-I

C

H

₄

+

C +

2

2

CO

2

CO

+

_C2H4

CO

+

28,1

7,5

+

51

- 53

+

41,2

- 10,7

De reactiewarmten

v

an

de

reacties

2,

3, 4,

6

z~Jn berekend

uit

de

vor

mingsVlarmten

(Tab

el

3).

De

r

eactiewarmt

en

van de

readties

1

en

5

zijn

ge

vonde

n

in

respective1

i

jk lito

3

en 16.

llGO

azijnzuur

=

-

111,14

+

5,37

10-2

~ f

10-2

~Go

ket

sen

=

-

14,51

+

0,29 • •

T

f

10-

2

6

Go

water

= 59, 1/~

+

1,32 T f

Als

de

temp

eratuur

hoger

is

da"'1

725

°

c

is de

fj,G

o

f

keteen

+

I1

G

o

f wat

e

r

kleiner

dan de

6G

o

f azijnzuur

'

De

reactie

vir..dt

dus pl

aa

ts

bij

een

temp

eratuur ho

ger dan

725°C.

Bij temperatur

en

la

se

r

dan

725

°c

gaat de re

a

ctie

in omgek

e

er

de

richtin

e

. D

aarom m

oet de

kat

a

lysator snel

vergifti

gd

worden

en

he

t

productgas

snel worden

gek

oeld

,

t

ene

i

nde

de

rea

cti

es

n

elhe

id

te verlagen.

In

vrijwel

alle

gevon

den

literatuur

(

2

,

3,

4

,

5,

17

)

wordt

een

convers

ie

van azijnzuur tot keteen

v

an

meer

dan

85

%

.aanGeee

ven.

Literatuur

15

geef

t

mee

r i

n

formatle over

de

reactiekineti

e\,

naar

gee

ft

daar

in

slechts een

op

br

engs

t

V2.ll

ca

50

~{)

bi

j

750

oe

en

100

mrn Hg

.

Aa"'1gezien er

b1

ijlcb2,ar

een veel

h

ogere

conver

s

ie

moge

lijk

is, i

s bij

de

berekenin

3

uit

3eeoan

van

een

co

n

v

ersie

v

an

85

'Ir{"

w88J::'bi

j

ft2ncen

Omen

werd

,

da

t dt?

r

ea

ctie

s

i

n

de

vol-gende

pe

rc

entages

kunnen

word

en

uitgedrukt

:

reectie O!W7,e_{tti:rl G} éJard VEtn de reactie no. ~/? 4 niet omgezet 1. 90 hoofdreactie 2.

₅

_nevenreactie

3.

1 nevenreactie

4

.

1 _volgreactie 6. I~ _volgreactie

5.

het Boudou~rd2venwicht _{stelt zi ch}

in zodra. _{voldoende koolstof is Gevormd.}

De totale conversie na.ar ket een is dus

8

5

%

.

~

Het resultaat is de volgende productsanenstelling,

uit-gaande van 2 kG/sec azijnzuur voeding:

azijnzuur 0,080 k:g/sec keteen 1,190 water 0,540 koolmonoxide 0,076 kooldioxide 0,066 methaan 0,029 etheen _0,018 waterstof 0,001 Reactie-evenwicht: Bij 1000 oe i s :

o

D.r. -"

ol. ê,zljnzuur

.

=

-

48

kcal/mol

Ó. G .p .L keteen+water

=

-53 kcal/ mol ==

-5

== - R~.ln KF

1

TC

5.1

0

3

1

n

l p. == ~ ö8~3 1~07 ==

,

975

..L.., ../ ~ '--I .) Kp == KF == 7,2

Kx

==

Kp

/

P

_tot Kx == 54,7 P tot == 0,132 .ata

Kx

==

x 2/

(1

_

x 2

)

-17-Evenwicht wordt

bereikt als

99 ~~

azijnz

~u:'

is omGezet

.

Door de

korte verblijf

tijd in

de

rea

ctor,

die

aan~ehouden

moet worden om neven

en

vo1.greacties te beperken

(

lit.

15),

wordt

het evenwictt

niet

bereikt.

De verblIjf

tijd in

de reactor

is

0,23

sec.

Re

n

ctiE

:-w8rmte

:

De

reê.cti.8warmtc

is

de enthalpievcrandering, die

als

gev

o

l.=;

v·an de rea

ct

ie

lJij

co

ns

t

ante druk en

temperatuur

o

ptreed

t.

11 FJ A

HO

J.. A H _ 11 1.1

LJ.

r

= u

r.

s

I l.l

--product

en

LJ.

'rea

c

tanten

(0, 9.23,1 - 0,05.7,5 + 0,01.51 - 0,01.53 + 0,01.41,2 _ 2.000 - 0,04.10, 7) • - 60 • 4,18

o

6

H

r.s

= 34 70 k~,' ~H

_procluc

1 t

_en

=

5325 kW

6

Hreactanten

=

5957 kW ~Hr

=

2838

kW

De druk en

temperatuur

zijn hier bij

r

espe

cti

veli

jk

100

mm HG

en

1000

oe genomen

.

O

mda

t

er

2.000/60

gmo

l/

se

c

voeding wordt

t

o

egev

oe

g

d,

is

hier de

.

react

i

ewa

r

m

te in

kJ

/

sec

(

kW

)

uitgedrukt

en niet

in

k

J/

mol

.

Kata

l

ysat

or:

Het

kraakproces wordt

ge

cutalyseerd

door

zure

k

atalysatoren

zoals

fosforzure

ea

ters

.

Tr

i

ethylf

o

sfaat

wordt

hier

vo

or

het

meest gebruik

t.

He

t

voordeel van

dez

e

.

esters

is d

e

homogene

ka

t

alyse

.

E

v

entuele

vergiftiging

blijft dus

achterwe~e.

Direct na de reactor

~oet

de

katalyt

i

s

ch

e

werking

t

e

n

i

et

w

orden

gedaan

door

d

e

zure

groe

p

te

neu

tra

liseren

.

Di

t gebeurt eloor

toevoe~;in5

van

a"nm

oni

eJc.

Fet is nuttig om na

t

e ga.an of het triethylfosfaa

t

uit

.

het

condens van de pekelkoelers is af

t

e

s

c

heiden

.

He

t

kan dan

Vl

eer

o

pnieu

w

als

katalys

a

tor

vlorden

ge

bruikt

en

00;(

uit het

oO':';l)lmt van

l'1

ilieub

ehcÎ:Y.'

is dit toe tc

juic

_len

.

R

ij

lO~Jlr\-; lCO~'lt

nl

.

b

i

j::-:-.u.

500 kL;/dG[;

triethylfosfaa

t

i,n

he

t

o

ppervlakte

w~tcr. (~it.

2

,

3, 4,

5,

11,

12)

E

.

Omz

e

ttinG

van

keteer..

me

t

azijnzuur tot azijnzuuranhydr

.i

de

.

In

de

vloeistofrinspo~p

vindt de vo

l

Gende reactie

plaats:

-11,5

kcal

/

m

ol

o I~G Î

keteen

=

-

14

,51

+

0,29.10-2

_.rr

~ o I:::..G :f -? .

azijnzuur:::

-

109,33

+ 5,07.l0~~ fM,.." !13,r ~ -2

LlGo

_f

_{azijnzU"Llranhydride :::}

96,42

+

7,05.10

.T

Reactietemperatuur

T

=

40

°c

:::

313

O

K

Reactiedrukp ::: 1 atm

.

Ll

Go

_r = -

RT

ln

KF

=

32

,71

In

K -

3Z,

7~

.103

=

52

7

~

-

~5~

•

313

'

KF :::

7,7.1

0

22

Deze

r

ea

cti

e is

dus aflo

pend

.

Re

ac

ti

ekinetiek

:

He

t

reacti

eme

c

hanisme

is

a

ls vol

gt

:

CH

₂ :::

C

₌

0

/ 0

-CH

₃

-

C

~O It

CH

₂ =

..

_CH

3

-(Lit.

28)

...

...

H <I lJI> ~ _{v -}

₀

_-

"

""0

,..,.,-C~

0

CH2

CI-I 3

-H

:::e

_{c",.":" ..}

Oe.,:,

eo:· -

,.

H~: / ' - - l > C~

o

CH-z _:;

-Volg

e

ns

lito 18 is v

o

or

de

reactie:

k

CH

₃

COOH

+

_CH2CO -

k~

....

(CH

₃

CO) 20

de r

ea

ctiesn

e

l

he

idsco

ns

t

an

te v

an

de

teru

gGaan

de r

eac

tie

gegeven

me

t:

k

2

:::

A

.

exp

(-

E

/

RT

)

w2.arin

A :::

10

12

soc-E

=

34

.5

00

c

al

R

=

1,9858

c

al

/mol

OK

~l _

313

O

K

-19

-Kr

=

kl/k2 dus

=

7,7.10-?2 • 8,2.10 -13

k_l

=

6,3.1010

(Aangenomen is dat de reacties in eerste orde verlopen) Voor een omzet t ing van

9

9

,

9

%

van hèt keteen moet de verblijf t ijd in de vloeistofringpomp bedragen:

- In 0,001 = 1<: •

"C

6, 908 6,3.101(5

__ 1,1.10-10 sec.

De reactiesnelheid wordt echter eeremd door de absorptie van het keteen in de vloeistofring. Daar de druk van de

gassen in de vloeistofringpomp oploopt tot 1 atm. kan deze absorptie sneller verlopen dan in de absorptie-kolommen onder vacuum. Bovendien-worden de gassen en de vloeistof door de pomp zeer goed gemengd, waardoor veel

snellere verversin~ van het oppervlak in de gas- en vloei stoffase opt reedt.

Van de reactie:

~

(

C

H

3CO)

20 + H₂0

~

2 CH₃COOH

.~

~

l

iS

bij 40

oe

de reactiesnelheidsconstante k

~

0,380 sec -1,

I

V~

(Lit. 19)

;/Oi:~V

'

f

'

__

~l

~

tJl~ ~

/

IÀ~

~ . r ' -~ A) IfJficr:J ~ r'-f).(;-ott\t.. ~

*

~/:

(

Als de verblijf tijd in de ~l,7 sec, bedraagt i~ ~~ ) ~ de omzetting, bij een eerste orde reactie in water (er

, ~ 1s een overmaat azijnzuuranhydride aanwezi g):

~

I~I

_{- In (1 - ~)}

₌

_{k • 1:}

In

(1

-

S) = - 0,380 •

1,7

= 1 - ~

=

0,0015

5

=

99,85

%

'

- 0,646

Na de vloeistofringpomp komt het reactiemengsel in de leiding naar de koeler/afscheider , welke mede funpeert als buisreactor , zodat kan 'worden aangenomen

da~

water en ke+'e€n i s omgezet , wanner het reactiemenesel in de koel er/ afscheider komt.

Reactievlarmte:

De volgende reacties treden op:

1. 2. CH 2CO

+

CH3COOI-I (CH

3

CO)2 0

+

H20 -~> (CH

3

CO)20 - - > 2 CH

3

COOH 6 HO_r •_s in kcal/mol

-

11,5

-

16,6

Aangenomen wordt dat de reactie bij 1 atm en '25°C

plaats vindt, w~arna de r eactieproducten en de vloeistof

in de pomp worden opgewarmd tot 40°C.

De reactiewarmte is dan:

S

6Hr,1

=

1190/ 42 • 11,5 • 4,184

=

1366 kW

?

}6H

_r

,2

-

14/18

•

16,6

4

,1

8

4 - 54

kW

6_Hr ,totaal

=

1420 kW

De reacte.nten komen in de vloei stofringpomp met 6 H = 131 kVr.

De r eactieproducten komen uit de vloei stofringpomp met

à H

=

1551 kW. Om de temperatuur op 40

°c

te houden is

er dus 56t048 ke;/sec van een azijnzuurjazij

-21-VI.

fJlotivering van

keuz

e

van de apparatuur

en

berekening

hiervan

.

Het kraakproces vindt plaats bij

750

tot

1000

°c

en een

druk van

220

tot

100

mrn

Hg.

Azijnzuur

is

dan

in da

mpv

orm

aanwezi

;

. D

e

voeding

',wordt achtereenvolgens door

verdamper

T 1,

oververhitt

e

r H

2,

het reduceervent

i

el en

voorverhitter

o

3 van 25

°c

en

1 atm

.

op

de bovengenoemde

condities

gebra

cht.

Verda.mper

T 1:

De verdamper

is

een

"Robertverdamp

e

r

ll

met inwendi

ge

verticale

pijpenbundel

en inwendi

ge

natuurlijke

circulatie.

Het

beno-digde verwarmend oppervlak is

6

,

4

m

2 •

Voor

de

verwarming

wordt stoom

gebruik

t van

13

atm.

en

192

°c,

welke

in de

gaskoeler

TI

6

wordt

opgew

ek

t.

In

deze

verdamp

er

moet per seconde

2

kg aZ1Jnzuur

worden

·verdampt

.

Het 8.zijnzuur komt de

verdamp

er

in

met

een

tem-peratuur van

25

°c.

De

benodigde

warmte

is

dus

:

~w =

(

rrkoOkp

.

-

r

l'in)

·

M.soort."r

.

+

r.'

i"

I

-

.

~w

=

(

93

•

2

.

0,49

+

96,8

.

2)

4

,18

4_

Het benodi

g

d

~

VJ

v

erwarmend

oppervlak is:

ij. aT

A

==

hko:

c

_{ende az}

_i

_jnzuur

h

stoom

co

ndenserende

hpijpwand

h

_verVUl

.

1'

_.lnc;

U A ==

_2,5.74

1191

6

2

==

,

4

m

1191

kW

? ==

10

kW

/

m--==

15

==

7

==

10

') ==

2,5

kW

/

mt:.

Rij pijpen met

ij;

25

-

_{30 mrn zijn er}

₁₆₄

_vertic

_a

_{le pijp}

_en

vc.:m 0,5

JU

lencte in de

_verd

_amper

_nodiG

_.

Het stoornverbruik

is

₀

_,

_{6 kg}

_/

_sec

_.

Deze verdamper wordt geh

0.c

l ui

tcevo~rcl

in

1

3

/

8

Cr-J

!

î-ct

a

al

.

I:

r

!

i f

f

I

I

ovnrvcrhitter

H

?:

..---

..

-

-

-De

o

ververh

i

tter

dient

om te voorkomen

dat

tijd

ens he

t

!

~

D

ij

plaa

t

selij'ce

o

nderk

o

eling

,

condensa

ti

e

plaats vindt

en om e

v

entuele

mec~ev

o

e

rde

kl

e

ine

druppels

elsno

s

te

verdampen

.

Deze d

r

uppeltjes

lmnn

en

er

o

sie

en

corro

s

i

e

i

n

het

redu

c

eerventiel

v

er

oorzake

n

. .

De vcrvrartning

c;es

c

hied

t

door

condenserende stoom aaIl

de

Duitenzijde van

ee

n

horizont

a

l

e p

ij

pen

Dundel; de

az

ij

n

-zuu

r

domp Gaa

t

door

de

p

ij

pen

. H

e

t

verwarmena

.

op

pervl

el <

VI

.

i

S

3

6

m

2

•

De

v

erdemping en de

ov

erverh

ittin

g

v

i

nd

t

plaats

/'

J"

D

i

j

1 atm

.

pas daarna

wordt

de

dr

uk (,le

t

oehulp

van

een

rl~'Y

.

\1

reàuc

eervenUe

l

en va

cuu

mp

O

ffiP

p

11

ge

redUc

eerd

.

]l

oor

,li

t

/

I

\1

reduc

ee

rventi

e

l

is

he

t

proces oet

e

r

re

i.\e

l

o

aar

,

da

n

"an

-neer

he

t

azijnzUur

onder

vacuum

zou

·

,

lOr

de

n

verdampt

.

]Je

a

.z

1

jnzuurda

mp

moet

i

n

deze

u

ver

ve

r

h

i tter

van

11

8

tot

150

oe

geo

racht

lorden

.

]Je

te

mperatuu

r van

de stoom

i

s

192

oe,

duS üT _{log. gem.} ==

56

oe

.

423

f

39

1

fw

::::

_bO

2000 •

423

4

,

134

.

10

- 3 •

f

(

9

,

83

+ 26

,

18

.

10-3

T

-

5

,

89

.

1~6~2

)

d

T

391

~

\'l

.- 121 kV!

Het verwar mend oppervlak is:

~

w

(Lit. 20)

A :::: Ü:-b.T

A 121.000 36 m

2

::::bO~::::

Bi

j

pijpen

met

~

25 _ 30

mm

is

er een

len

g

te van

45

6 m n

o

dig

.

o

m

een

goede

"arNteoverdraeht

t

e

ve

rkrij

~

en

Most

R

e

>

10

4

•

TIe snelheid in Ge pijpen is dan ca. 60 m/ sec .

per pass

z

i

jn

dan

38 pijpen

nodig.

De w

a

rmt

e

,qisse

l

aar

wordt

uitgevoerd

me

t 4

pijppasses

.

F,r

zijn

dan

152 pijpen

van

3

~ len~te nodiG'

In deze ov

e

rv

e

r

h

itter

moeten de

pij

pe

n

,

de pij

penp

lat

en

en de

'

êo',pde',,;els met kee

r

s

c

h

ot

ten

von

1

3

/

8

cr-~'i-ctaol

de ror 1

0

k~n

van

c-sta~l

--

.

ZJ' 4. ... n

.

-23-/"'

Na het

reèluc8

crventiel

is de temperatuur en druk van de

azijnzuurdé'-np

respective1ij

1c

'1.08-

oe

en

340

mrn

Hg.

In

deze

oven

wordt de azijnzuurdamp

weer verhit tot

750

°C.

De

druk np.'3""!lt

d8arbi

j af

tot

@Ym

Hg. L ~o ~ ~ (1fMq;.~ 110. 4J.a."

De benodigde warmte

"'ord t

<ze

leverd door de roülq:.;assen

uit de

reactor

0

,

5.

Bij

de berekening

is

aangenomen, dat

de

g

emiddeld

e

temperatuur van

de

pijpen 800 oe is

.

Dan

is

.6 T

10

g.

gem

.

=

371

00

de

gem

id

delde

t

emperatuu

r

van de azijnzuurdamp

~

=

429

oe

.

De

massastroom bedraagt

2 kg/sec

,

heteeen

ov

ereenkom

t

met

33,3 Gffiol/s

e

c.

Door de lage

druk

kan de

d

amp als

een

id

e3.al

gas beschouwd

\'rorden,

dus:

~

v

:::

n

22.1

4 •

760

-

273

~

v

?:,

in

=

2

;

32

m

...

j

sec

~v

uit

:::

9,60

f

v

:::

5,36

gem

In

verband met

de

laGe druk zijn hoge gassnelheden

vp.reist

om

een goede warmteoverdra

c

ht

te verkrij

ge

n.

Indien de

damp door 24 pijpen

me

t

~

50

-

58

mrn

stro

o

mt

, t

reden

de

~

volgende

gassne

lhed

en

op:

_~\o.I-1

.. ~

.;;'"

,6'

V. :::

49

,

2

m

/sec

ln v

uit

::: 205 v

₌

114

B

ij

de

gem

iddelde

druk en

te

mpera

tuur

heeft

de

azijnzuur-damp de

v01

3en

de

e

i

genschappen

:

t:

Nse

c/m 2

ij ::: 1 _{_., 00}rr _{. 1}~_. o-..J Á :::

4

,

6

.

10-2

v

i'

l

m

oe

ëJ2

=

3,5

kJ/kS 00

P

--

0,37

kg/;n3

₍

_Lit.

_22,23)

Dit

₀eeft:

Re

:::

12.680

R

e

O,e

_:::

₁₇

₃₀

Pr

-- 1 ')

-

,

,-

PrO,3

:::

1

,

06

h = Á

D

=

40

':llm

°c

De Wéirmte

d

i

e T'lOet

word

en

overgedrage

n i

s

3020 kW.

He

t v

erwa

r

mend oppervlak

is:

A

=

~

w

_

30?~~OO

_ 204 m2

~ ~\

h. fa '1' - 40 • ...i I 1 - I ~~" Ji1..~~ .~ ()..~.~

..

i1Ju...,...,..

~?~ ~ t(v,.. 'hf\.1l-~

moe

t

dan

z

l J 11 : 4I-A.. ~ iA e../.J.b..

l'

(JU».~d-u..

~

De

le

nG

te

van

de p

ijp

en

L

=

? 04 _ .

=

54 m 24.1T

.

0,05

Voor

de

voort

erh

itti

ngs

o

ven

zijn dus

24

p

ij

pe

n

me

t

een

len

g

te

v

an

54

me

ter,

dit zijn 9 len

g

t

en

van

6 met

er

,

en met

~

50

-

58

mm

nodi

g

.

Deze

p

ij

pen m

o

eten

in

verband met

de

hOGe temperatuur

van

de

p

ij

pwand en de agressiv

it

eit

van het azijnzuur bij deze

temperatuur

van 25

/

20

Cr-

N

i-staal zijn.

Reacto

r

0

5:

Hier

wordt

de benodigde

reactiewarmte

toe

ge

voerd en het

gasmengsel

verhit tot

10

00

oe.

De b

e

nodi

g

d

e

warmte wordt

verkre

Ge

n uit

de

rookgassen van

gasbranders

.

Hier

is

de

voorkeur

g

e

g

even

aan gasbra

.

nc1ers

b

ov

e

n

elektrische

ver-hittin

z

, omdat i

n

Ne

derland

aardgas g

oedkop

er

is, en omdat

in het proces

gas wordt

Ge

produce

e

r

d

,

dat

kan

worden

mee-verbrand. De warmteinhoud

en

temperatuur V

H

n de rook

gas

sen

die de

r

ea

ctor

verlaten zijn

voldo

e

nde

o~

he

t

az

ijnz

uur

in de voorverhitt

e

r te verw

a

rmen tot 750

oe.

De rook

gasse

n,

d

ie

de voorverhitt

e

r verlaten,

kunnen

eventueel no

g geb

ruikt

'dord

en

voor opw

ekk

ing van

stoom

.

Om vol

grea

cti

es

te

vermijd

en m

oet de verblijf tijd in de

reactor klein zijn.

B

i j

aan

name

V2

,

n

een gem

i

ddelde

pi jp

wan

d

t

emperatuur

v

an

-

?

5-~v

in ::::

9,

6

m

3 /

sec , ~v

_uit

:::: Ll.7,8

~v

::::

33,3

gem

60

In/sec

v ot

:;::

301

Ul

v

_g

_em

::::

210

is

be

l{end

,

:

vercler

-5

_N

sec/m2

2',05

.

10

Y) ::::

r.

-

-

5

.

10-2

-

_r

_-

0,30

_7.

'Cp

:::

2,5

.10

7

duS is:

Re ::::

t1-5

.

500

"Fr :::: 1 \~/m

oe

1{g

/

m

3

J/kg

oe

1'lU :::

127

h

::::

85

\v

/

m

2

oe

Het verwarmend

opperv1al{11l0 et

dan z

ijn:

A

:::

3.

8

37

.

00

Q -

407 m

2

85

.

110

-De lengte der pijpen

is:

407

(T.Ji t . 22,

23

)

L :::

"3

b

•

".. •

0 , 0

7"'5 ::::

48 m

Er zijn dus 36 pijpen

"et

~

75

-

87 rum nodig van 48 meter

len

g

te

.

Dit

z.i

jn 288

l

eng

ten

van

6

meter

.

De verblijf tijd in de reactor

i

s 0

,

23

sec.

ook deze pijpen

moeten

v

a

n 25/20 cr_Ni-s

taa1

zijn

.

De

Gr

ote

wanddi

1,

te

v

an

de pi

jp

en

is

noodzakeli

jk

in

ver-band

met

de corrosietoes1a

g

.

\

Verdamper '1'

4:

Om de katalysator goed te kunnen doseren moet zij eerst

in de gasfase worden gebracht. Di t geschiedt in de ver-damper l'

4

bij 1 atm. en 215 oe. De stoom,die hiervoor

nodig is,heeft een t emperatuur van 250 oe en een druk

van 40 atm. ])aarna wordt met behulp van eon

reduceerven-tiel het triethylfosfaat gedoseerd.

Aangezien er geen Gegevens over triethylfosfaat bekend

zijn, is hier verder geen berekening uitgevoerd.

'Wanneer de gegevens, nodig voor de berekening van de

verdamper, bekend zijn, verloopt de berekening analoog

met verdamper ~ 1.

b

Gaskoeler H

!:

'{

Na reactor 0

5

moet het r eactiemengsel zo snel mogelijk

worden gekoeld om volgreacties en de teru;gaande reactie

zoveel mogelijk tegen t e gaan. Bovendien wordt ammoniak

toegevoegd om de katalysator te vergiftigen.

Aangezien de gassen een temperatuur hebben van 1000 oe,

is het zinvol de warmte te gebruiken voor het opwekken

van stoom. Volgens l i teratuur 12 moet het gas binnen

0,8 seconde beneden een temperatuur van 360 oe worden

gebracht. Om de warmte van het productgas zoveel mogelijk

te benutten, en er toch nog verder gekoeld moet worden,

wordt in gaskoeler H ~ tot 250 oe gekoeld. De berekening

leert dat dit in 0,15 seconde kan geschieden.

De stoom, die hi erbij wordt geproduceerd, is voldoende

om de warmte, vereist in de verdamper T 1, oververhitter

H 2 en de reboiler van de destillatiekolom H 15, te

leveren. Voor de verdamper T 4 moet een deel van de stoom

worden verhit en gecompri~eerd tot 250 oe en 40 atm.

7

1

Dit kan eventueel in de rookcassen uit de voorverhitter

o

3

geschieden. De temperatuur en druk van de stoom die

de gankoeler verlaat bedraagt respectivelijk 192 oe en