Главная -> Словарь

Пиролизных установок

Пиролиз углеводородов, таких, как этан, бутан, бензин, керосин и другие нефтяные фракции, превратился в один из самых современных и экономичных методов получения олефинов, которые приобрели такое большое значение в промышленности органической химии . Процесс производства газообразных олефинов на крупнотоннажных пиролизных установках обходится дешевле, чем их выделение из нефтезаводских газов.

В настоящее время все в большем объеме используются катализаторы на молекулярных ситах в пиролизных установках и установках крекинга в кипящем слое. В США уже сейчас половина крекинг-установок работает с молекулярными ситами .

Следующий по значимости аппарат пиролиза — закалочный аппарат, предназначенный для осуществления быстрого охлаждения продуктов процесса. Ранее для этой цели применяли закалочные аппараты, в которых быстрое охлаждение достигалось за счет впрыскивания водного конденсата. На современных пиролизных установках применяют закалочно —испарительные аппараты , представляющие собой газотрубные котлы — утилизаторы. В результате высокой линейной скорости продуктов пиролиза, движущихся по трубам, предотвращается оседание твердых частиц на их стенках, увеличивается коэффициент теплопередачи и достигается е.ыстрое охлаждение до 350-400 "С. За счет этого тепла из водяного конденсата, поступающего в ЗИА, генерируется

Алкены С4 — Cs получают на пиролизных установках, выделяют из газов каталитического крекинга или производят дегидрированием алканов.

В странах Западной Европы в силу крайне ограниченной добычи нефти и газа развитие нефтеперерабатывающей промышленности значительно отличается от США. Импортируемая в больших количествах нефть в этих странах перерабатывается с максимальным получением дизельных и реактивных топ-лив, а также топливных мазутов, потребность в которых весьма высока при сравнительно низкой потребности в бензинах. Поэтому, если нет избытков природных и нефтеза-водйсих газов, для производства олефинов на пиролизных установках широко используются прямогонные бензиновые фракции.

На пиролизных установках применяются трубчатые печи различной конструкции:

Из вышесказанного можно сделать следующие практические! выводы. Если целевыми продуктами термического процесса являются продукты разложения, целесообразно проводить его при вы-, соких температурах и малом времени контакта. Наиболее яркий/ пример таких процессов — пиролиз с получением максимального выхода газа, богатого непредельными углеводородами. На современных трубчатых пиролизных установках температура в реакционном змеевике достигает 840—900 °С при времени контакта 0,1—0,3 с.

Следующий по значимости аппарат пиролиза - закалочный аппарат, предназначенный для осуществления быстрого охлаждения продуктов процесса. Ранее для этой цели применяли закалочные аппараты, в которых быстрое охлаждение достигалось за счет впрыскивания водного конденсата. На современных пиролизных установках применяют закалочно-испарительные аппараты , представ-

На крупнотоннажных пиролизных установках целесообразно выделять ацетилен, метилацетилен и.аллен. Так, на установках ЭП-300 образуется до 6 тыс. т/год ацетилена и суммарно до 5 тыс. т/год аллена и метилацетилена. Разработаны процессы выделения этих ценных мономеров экстрактивной ректификацией с ацетонитрилом или диметилформамидом.

Алкены С4—Cs получают на пиролизных установках, дегидрированием алканов или выделяют из газов каталитического крекинга. На основе бутенов производят бутадиен, метил-этилкетон и продукты полимеризации и сополимеризации. Из изобутилена получают бутилкаучук, изопрен, метил-грет-бути-ловый эфир, полиизобутилен, алкилфенольные присадки и ряд других продуктов. П е н т е и ы используют для производства изопрена и амиловых спиртов.

Алкены С4-Сз получают на пиролизных установках, выделяют из газов каталитического крекинга или производят дегидрированием алканов.

печей для пиролиза жидких фракций и газового бензина, применяемые при проектировании пиролизных установок, ЦНИИТЭнефтехим, 1966.

печей для пиролиза жидких фракций и газового бензина, применяемые при проектировании пиролизных установок, ЦНИИТЭнефтехим, 1966.

Нефть обессоливается и обезвоживается на специальных блоках или установках, а затем на атмосферной трубчатой установке перегоняется с выделением бензиновой, керосиновой и дизельной фракций. Бензиновая фракция на установке вторичной перегонки делится на три узкие фракции, первая из которых направляется на установку изомеризации, вторая поступает на установку каталитического риформинга, предназначенную для получения бензола и толуола, а третья подвергается каталитическому риформиро-ванию в режиме производства высокооктанового компонента автобензина. Часть прямогонного бензина, а также бензин-рафинат, полученный в качестве побочного продукта при выделении ароматических углеводородов, используются как сырье для пиролизных установок.

2) бензиновая фракция — выкипает в пределах ffi — 180 °С. используется как. компонент товарного автобензина, сырье установок каталитического ри-фориинга, вторичной перегонки, пиролизных установок;

Производительность пиролизных установок имеет постоянную тенденцию к росту. В 1950 гг. и начале 1960 гг. она составляла 30—60 тыс. т/год . 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.

Между тем, как установлено нашими прямыми опытами, трицик-лические конденсированные ароматические системы образуются при длительном нагревании метил-нафталина, а также углеводородных фракций ряда бензола и нафталина , выделенных из сырой нефти, которая не подвергалась нагреванию выше 250° С, и не содержавших трициклических конденсированных ароматических углеводородов . О довольно интенсивном образовании высококонденсированных ароматических систем при более высоких температурах хорошо известно из многолетнего опыта работы пиролизных установок, где из керосина наряду с бензолом и его гомологами получают большие количества конденсированных ароматических углеводородов . Кроме того, незамещенные конденсированные ароматические углеводороды типа антрацена, бенз- и дибензантрацена, пентацена, содержащие в своей молекуле 3 — 5 бензольных колец i строго говоря, находятся уНнижней границы высокомолекулярных углеводородов нефти.

В частности, недостатком мощных пиролизных установок является их громоздкость. Они становятся настолько большими, что доставить их отдельные части с места изготовления на место монтажа становится весьма сложной транспортной проблемой. Не случайно большинство нефтехимических установок в настоящее время смонтировано на побережье—в районе Мексиканского залива, на острове Пуэрто-Рико, а в Европе—вблизи Антверпена, 118

Процесс пиролиза осуществляется при 700—900 °С и давлении близком к атмосферному. Процесс был разработан в России еще в прошлом веке. Сто лет назад на заводах в Киеве и Казани пиролизом керосина получали светильный газ. Позднее было обнаружено, что в смоле пиролиза содержатся ароматические углеводороды—бензол и толуол. Установки пиролиза стали строить для того, чтобы увеличить выработку этих веществ. Особенно много пиролизных установок было- построено в период первой мировой войны, поскольку толуол был .необходим для получения взрывчатого вещества — тринитротолуола.

Аппаратура. Т р убчатый пиролизный р'е актор —основной реакционный аппарат современных пиролизных установок. Главные положительные качества трубчатого реактора — простота конструкции, небольшие эксплуатационные расходы, устойчивость работы.

* Как сообщалось в гл. 7, стр. 119, газы нефтепереработки используют как источник получения этилена и этана только при наличии пиролизных установок по производству этилена и установок по его выделению.

Между тем, как установлено нашими прямыми опытами, трицикли-ческие конденсированные ароматические системы образуются при длительном нагревании метил нафталина, а также углеводородных фракций ряда бензола и нафталина , выделенных из сырой нефти, не подвергавшейся нагреванию выше 250° и не содержавших трициклических конденсированных ароматических углеводородов . Что образование высококонденсированных ароматических систем довольно интенсивно идет при более высоких температурах , хорошо известно из многолетнего опыта работы пиролизных установок, где из керосина наряду с бензолом и его низшими гомологами получаются большие количества конденсированных ароматических углеводородов .