Главная -> Словарь

Реакционных змеевиков

ного высокотемпературного нагрева с временем пребывания сырья в реакционных змеевиках в пределах 0,01 —0,1 с. Они зарактеризуются вертикальным расположением труб радиан — тных змеевиков в виде однорядного экрана с двухсторонним облучением панельными горелками беспламенного горения . Проход по трубам радиантного змеевика организован в виде нескольких параллельных потоков . Каждая секция состоит из нескольких жаропрочных труб длиной от 6 до 16 м и диаметром 75 — 150 мм. Мощность одной пиролизпой печи достигает до 50 тыс.т этилена в год. Схема одной из современных пиролизных печей представлена на рис.7.9.

Продукты крекинга, входящие в камеру, представляют собой смесь жидких и парообразных фракций. Углубление крекинга всей этой массы в целом невозможно, так как тяжелые жидкие фракции начнут коксоваться прежде, чем легкие термоустойчивые фракции разложатся с образованием бензина. Поэтому углубленному крекингу подвергают только легкую часть продуктов крекинга, находящуюся в парах. .Для этой цели продукты крекинга из обеих печей вводят в реакционную камеру через верх ее. Жидкие тяжелые продукты уплотнения проходят камеру быстрее, чем пары, так как стекают по стенкам аппарата вниз и, подвергнувшись незначительному крекингу, выводятся с низа камеры. Пары более легких продуктов, заполнив камеру, находятся в ней дольше и подвергаются дополнительному, более глубокому крекингу, что без значительного новообразования дает дополнительный выход бензина и повышает его октановое число. Реакционная камера заполнена парами крекируемых продуктов, а жидкость находится в аппарате на низком уровне. Тепло продуктов крекинга, вступивших в камеру, расходуется на реакции дополнительного крекинга, и поэтому температура в камере снижается по высоте аппарата. Если продукты крекинга на входе в камеру имели температуру 500°, то на выходе из нее 470° и ниже.

Длительность контактирования в непрерывных процессах с неподвижным или циркулирующим теплоносителем определяется объемной скоростью подачи сырья. Для термических процессов, протекающих в реакционных змеевиках трубчатых печей , этот параметр можно вычислить более или менее точно.

евиков и ректификационных колонок, в том числе стабилизационную, и могут работать по различным схемам. Ниже приводим описание небольшой лабораторной крекинг-установки непрерывного действия . В отличие от установок более раннего происхождения, на которых крекинг осуществляется в реакционных змеевиках, погруженных в свинцовую баню, на описываемой установке реактором является прямая трубка с электрообогревом. Это позволяет легко очищать реактор от кокса, тогда как восстановить после закоксовывания змеевик почти невозможно.

Постднрврз задачи, В нефтепереработке часто используется совместное движение газа и жидкости 2 обогреваемых ЕЛИ необогреваа-мых каналах со скоростью больше 10 м/с. При этом в широком ДЕЗ-лазоне скоростей и давлений реализуется дисперсно-кольцевой ра-:хим течения, характеризуемый наличием жидкой планки на стенка и ядра потока, предетавляющаго смесь газа и кадках капель. В частости, для списания течения Е реакционных змеевиках установки аамедленного коксования был предложен til данный режим течения. Для вычисления параметров тачания необходеэло совместно решать подкую систему уравнений механика многофазных срэд; уравнения масс, импульсов, энергий фаз, кинетики различных мвяфаэ-лых и внутрифазн;ах. процессов мкогококшонэн-тной смеси.

На лабораторной проточной установке сырье проходит через реакционную зону непрерывно, при постепенном возрастании глубины его превращения, т. е. в этом отношении процесс полностью воспроизводит промышленный. Однако и в этом случае имеются условия, несоблюдение которых может исказить получаемые результаты. К числу их относится гидравлический режим потока,— как правило, турбулентный в реакционных змеевиках промышленных печей и часто ламинарный на лабораторных установках. Это обусловливает в последнем случае возможность местных перегревов стенки, приводящих к побочным реакциям разложения и уплотнения. Значительную роль играет также пристеночный эффект, определяемый соотношением внутренней поверхности реакционного змеевика и его объема. Влияние этого фактора, естественно, тем больше, чем меньше масштаб установки; оно зависит от материала стенки и может быть устранено использованием, например, кварцевого стекла. Указанные условности кинетических данных, полученных в лаборатории, не умаляют значения подобных исследований.

гается. В реакционных змеевиках из испытанных материалов

Промышленное оформление процесса. На современных высокопроизводительных этиленовых установках "применяют мощные пиролиз^ ные печи, специально сконструированные для условий интенсивного высокотемпературного нагрева с временем пребывания сырья в реакционных змеевиках в пределах 0,01-0,1 с. Они характеризуются вертикальным расположением труб радиантных змеевиков в виде однорядного экрана с двухсторонним облучением панельными горелками беспламенного горения . Проход по трубам радиантного змеевика организован в виде нескольких параллельных потоков . Каждая секция состоит из нескольких жаропрочных труб длиной от 6 до 16 м и диаметром 75-150 мм. Мощность одной пиролизной печи достигает до 50 тыс. т этилена в год. Схема одной из современных пиролизных печей представлена на рис. 7.9.

скорости отложения кокса как в реакционных змеевиках, так и в трансферной линии.

В БашНИИ НП проводятся исследования по всем перечисленным направлениям. Выданы регламенты на проектирование укрупненной установки замедленного коксования и блока прокалки суммарного "кокса. Изучаются кинетика и механизм коксования различных остатков, а также условия нагрева и разложения сырья в реакционных змеевиках трубчатых печей установок коксования. По результатам обследований промышленных установок разрабатывается математическая модель реакторного блока. Целью проведения этих работ является совершенствование конструкции лечей, увеличение межремонтного пробега установок и автоматизация процесса. Кроме того, разрабатываются рациональные схемы подготовки сырья коксования при переработке малосернистых неф-тей, которые позволят увеличить выход кокса на установках замедленного коксования. Одновременно начаты поисковые работы по разработке непрерывного совмещенного процесса коксования и прокалки кокса.

Расчет теплового эффекта коксования гудрона и крекинг-остатка мангышлакской нефти показан в табл. 5 и 6. Сопоставляя данные таблиц я работы , видим, что абсолютная величина ТЭ, полученная с Применением закона Гесса, примерно в 2 раза больше величин, рассчитанных при обработке данных промышленных установок. Эти результаты не противоречат друг другу: так, в работе не учтено тепло химических реакций, протекающих в реакционных змеевиках. Из таблиц также следует, что при коксовании гудрона

Для предотвращения закоксовывания реакционных змеевиков печей в них предусмотрена подача турбулизатора — водяного пара на участке, где температура потока достигает 430 — 450 °С.

замедленное в рассматриваемом процессе коксо — : связано с особыми условиями работы реакционных змеевиков Зчатых печей и реакторов коксования. Сырье необходимо предварительно нагреть в печи до высокой температуры , а затем подать в необогреваемые, изолированные снаружи коксовые камеры, где коксование происходит за счет тепла, прихо — дящего с сырьем.

Технологический режим. Температуры на выходе из реакционных змеевиков и давление в коксовых камерах см. в табл. 2.9.

реакционных змеевиков,

и других продуктов пиролиза из какой-либо фракции является содержание в ней водорода. Увеличение содержания водорода в составе фракции приводит к возрастанию выхода этилена, поскольку водород ускоряет первичные реакции разложения исходных углеводородов с образованием -этилена*/» тормозит вторичные реакции, в ходе которых расходуется этилен. \^ак как фдержание водорода в нефтяных фракциях обычно уменьшается с увеличением температуры кипениядто из газойля и других вькркокипящих' фракций обычно получают меньше этилена, чем из легких фракций^роме того, по мере уменьшения содержания водорода в тяжелых фракциях' содержание ароматических .углеводородов увеличивается, что приводит к возрастанию выхода тяжелых масел и ускорению закоксовыва-ния реакционных змеевиков пиролиза и закалбчно-испарителъных аппаратов. Установлены следующие закономерности влияния химического строения углеводородов, входящих в состав жидких фракций, на распределение выходов основных продуктов пиролиза: выход этилена снижается в ряду «-парафинь1— изопарафины с одной боковой метальной группой -^ §афтены — изопарафивы с двумя и тремя боковыми группами — ароматические соединения. Выход прЪ-пилена уменьшается при переходе от изопарафинов к н-парафинам и от последних — к нафтенам. Максимальное количество бутадиена получается Из нафтен'ов-

В период 1975-1980 гг. на ряде НПЗ были введены в промышленную эксплуатацию двухблочные установки замедленного коксования типа 21-10/6 со следующими отличительными особенностями. В камеру подается тяжелый газойль коксования, нагретый до 515 С в отдельном змеевике печи первичного сырья. Это позволяет снизить температуру нагрева вторичного сырья и уменьшить возможность отложений кокса в трубах реакционных змеевиков и внести дополнитель-

Тепловой расчет различных типов печей достаточно полно-освещен в работах . Здесь Целесообразно остановиться лишь на двух вопросах: на построении кривой разгонки нефтяных остатков и особенностях гидравлического расчета нагревательных и реакционных змеевиков, которые вызывают определенные затруднения у студентов.

Тепловой расчет различных типов печей достаточно полно-освещен в работах . Здесь Целесообразно остановиться лишь на двух вопросах: на построении кривой разгонки нефтяных остатков и особенностях гидравлического расчета нагревательных и реакционных змеевиков, которые вызывают определенные затруднения у студентов.

Повышению эффективности работы установки способствует также применение в качестве конденсаторов аппаратов воздушного охлаждения и глубокая утилизация тепла отходящих потоков. Снижение температуры нагрева вторичного сырья и возможность уменьшения отложений кокса в трубах реакционных змеевиков достигается за счет нагрева до 515 °С в отдельном змеевике печи первичного сырья , также становится возможным внести дополнительное количество тепла в реактор. В реакционные змеевики печей подается турбулизатор и моющая присадка, что увеличивает продолжительность непрерывной работы печных агрегатов. С

Для предотвращения закоксовывания реакционных змеевиков печей в них предусмотрена подача турбулизатора - водяного пара на участке, где температура потока достигает 430 - 450 °С.

Название «замедленное» в рассматриваемом процессе коксования связано с особыми условиями работы реакционных змеевиков трубчатых печей и реакторов коксования. Сырье необходимо предварительно нагреть в печи до высокой температуры , а затем подать в необогреваемые, изолированные снаружи коксовые камеры, где коксование происходит за счет тепла, приходящего с сырьем.