Главная -> Словарь

Этиленовых установок

Новые конструкции тарелок, допускающие высокие скорости потоков при малом расстоянии между тарелками , и новые конструкции теплообменных аппаратов, работающие с минимальной разностью температур , позволяют все более широко применять технологические схемы одноколонных агрегатов с тепловым насосом. В нефтепереработке одноколонные системы рек-. тификации с тепловым насосом в настоящее время применяют в основном на этиленовых установках при разделении смесей этилен— этан и пропилен — пропан.

Смесь газообразных и жидких углеводородов продуктов пиролиза обычно перерабатывается на этиленовых установках, в секции первичного и вторичного фракционирования.

Промышленное оформление процесса. На современных высокопроизводительных этиленовых установках применяют мощные пиролиз — ные печи, специально сконструированные для условий интенсив —

Позднее в пиролизных печах стали использоваться беспламенные горелки , позволившие увеличить интенсивность передачи теплоты радиантному змеевику. Средняя теплонапряженность радиантного змеевика при этом возросла до 126—134 тыс. кДж/, а производительность пиролизных печей достигла 6—10 т/ч по сырью . К числу первых печей с беспламенными горелками относится градиентная печь конструкции Гипрокаучука , которая и сейчас еще широко применяется на различных этиленовых установках. В этих печах большинство труб радиантного змеевика подвергается двухстороннему облучению, что повышает равномерность их нагрева. Однако расположение труб в виде горизонтального двухрядного экрана не дает возможности увеличить температуру процесса. Жесткость процесса в этих печах относительно невысока: Т = 770-5-800 °С, время контакта т = 0,7-5-1,5 с.

Для обеспечения достаточной скорости теплопередачи и снижения коксооб-разования массовая скорость сырьевого потока в трубах пирозмеевика должна составлять не менее 100—120 кг/. Однако во избежание чрезмерного абразивного износа коммуникаций и аппаратуры линейная скорость пирогаза на выходе из змеевика не может превышать 300 м/с. Перепад давления в пирозмеевике должен быть небольшим, так как в противном случае возрастает давление в зоне реакции, что приводит к снижению селективности и усилению отложения кокса. Перепад давления по длине радиантной части змеевика ограничен 0,1—0,15 МПа, а давление на выходе из змеевика должно быть не выше 0,2—0,25 МПа. \ /На современных этиленовых установках применяют пиролизные печи, специально сконструированные для условий жесткого пиролиза. Они характеризуются вертикальным расположением труб радиантного змеевика в виде однорядного экрана с двухсторонним облучением. Проход по;^ трубам радиантного змеевика организован в виде нескольких параллельных потоков . Каждая секция состоит из .'нескольких труб , соединенных калачами. Вертикальное положение труб змеевика обеспечивается с помощью направляющих штырев, приваренных к Калачам и укрепленных во втулках с сальниковым уплотнением, расположенных под радиантной камерой. Длина" трубы колеблется от 6 до 16 м, диаметр — от 75 до 150 мм в зависимости от принятой конструкции печи, заданных расходов сырья, времени пребывания в зоне реакции и других технологических условий.^ Схематичное изображение высокотемпературной пиролизной печи , разработанной фирмой Lummus , приведено на рис. 2.26.

На крупных этиленовых установках применяют закалочно-испарительные аппараты , вырабатывающие пар давлением 7—12,5 МПа. Температуры газового потока на выходе из ЗИА приведены в табл. 2.22.

Нафталин и поликонденсированные арены в настоящее время получают при переработке коксохимической смолы. Перспективно выделение нафталина из жидких продуктов пиролиза на мощ-' ных этиленовых установках при использовании газойля в качестве сырья. Так, на установке ЭП-300 при пиролизе бензина может быть выделено всего 6—6,5 тыс. т/год нафталина, а при пиролизе дизельного топлива 18—24 тыс. т/год нафталина . Получающийся нафталин, в отличие от коксохимического, почти не содержит бензотиофена, а примеси алкенов легко могут быть удалены с помощью гидрогенизационного метода.

В соответствии с размерами печей пиролиза, применяемых на этиленовых установках производительностью от 300 до 450 тыс. т/год, изготовляются три типоразмера горелок: PMS-2—116 тыс. Вт, PMS-3—262, PMS-4—349. Длина горелки при этом изменяется от 470 до 700 мм.

УВМ находят на этиленовых установках, в производствах метанола и аммиака. Наиболее успешно УВМ используются на установках каталитического крекинга, каталитического рифор-минга, первичной переработки нефти, гидрокрекинга и др.

На этиленовых установках, перерабатывающих жидкое

лиза на этиленовых установках ЭП-300 соизмерим с выпуском

II 27 этиленовых установок

Если этиленовые производства ориентировать только на бензин, то соотношение ресурсов этилена и пропилена составит примерно 1 : 0,5. А это значит, что для сбалансированного развития необходимо строго соблюдать такое же соотношение при наращивании мощностей по переработке этилена и пропилена. Такая синхронизация не всегда оказывается возможной. Особенно большие трудности в реализации сбалансированного развития возникают при строительстве этиленовых установок большой единичной мощности.

Существенным недостатком конденсационных схем газоразделения является необходимость применения дорогих цветных металлов и сложного оборудования, связанная с использованием низких температур, а также невозможность работы при нестабильном составе пирогаза, подаваемого на установку газоразделения. Последнее обстоятельство предопределило выбор абсорб-ционно-ректификационных схем при строительстве первых этиленовых установок на существующих заводах синтетического спирта.

Как уже указывалось, широкое развитие работ то освоению новых процессов пиролиза объясняется стремлением к укрупнению мощности этиленовых установок и получению более высокого

Как уже указывалось, широкое . К середине 1950 гг. обычными стали этиленовые установки производительностью 100—150 тыс. т/год. В настоящее время производительность большинства этиленовых установок составляет 200—300 тыс. т/год, крупных установок — 450 тыс. т/год, некоторых наиболее крупных установок — 550—600 тыс. т/год.

Термодинамический к. п. д. этиленовых установок невелик. На лучших действующих установках он достигает 8 — 10%!.

Наиболее эффективно производство водорода из метано-вод о родной фракции по простейшей схеме путем дооборудования установок газоразделения при производстве этилена. Метано-водородная фракция с давлением 3 МПа и температурой при отборе из колонны —100 °С содержит 25—35% Н2. Выделение из нее 95%-ного водорода не требует почти никаких дополнительных затрат. Водород с крупных этиленовых установок используют для гидрогенизационных процессов нефтехимических производств. Метод глубокого охлаждения

Поскольку пиролиз с целью получения этилена и пропилена в ближайшие годы должен найти широкое распространение в промышленности, основным сырьем процесса будут, по-видимому, бензиновые фракции прямой перегонки в смеси с рафинатами каталитического риформинга. В связи с созданием этиленовых установок большой мощности на нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах будут получать большие количества бензина пиролиза, содержащего ароматические углеводороды в смеси с непредельными, парафиновыми и нафтеновыми углеводородами. На установке мощностью 300 тыс. т/год этилена из бензина пиролиза можно получить следующее количество ароматических углеводородов С6 — С8 :

С увеличением общих мощностей по производству этилена и других продуктов пиролиза непрерывно возрастают также средние производительности единичных установок. В США, Англии, Японии, Франции и других странах за последнее десятилетие средние мощности этиленовых установок выросли более чем в 2—3 раза и в настоящее время эксплуатируются установки по производству 300, 450, 500—550 тыс. т этилена в год, а на стадии строительства находятся установки мощностью 600 и более тыс. т/год .

Строились также установки, которые работали при атмосферном давлении и имели всего по несколько тарелок в каждой колонне. Правда, в этом случае нужно было работать при довольно низкой температуре. Одна из этиленовых установок этого типа описана Деннисом и Тейлором 15))).