Главная -> Словарь

Закалочному охлаждению

При пиролизе в жестком режиме весьма важно свести до минимума продолжительность пребывания потока в линии, соединяющей выходной патрубок с узлом закалочного охлаждения, чтобы подавить вторичные реакции разложения образовавшихся целевых олефинов и уменьшить количество отложений в закалочно-испарительном аппарате. -:"

В печах с нижним выводом система закалочного охлаждения может монтироваться на уровне земли. Однако этой системе присущ недостаток — значительно удлиняется линия, соединяющая печь с узлом закалочного охлаждения. Поскольку змеевик обычно крепится к 'узлу выхода, температурное расширение радиантных труб осуществляется вверх внутри камеры печи. Это значительно усложняет систему трубных подвесок, которые должны обеспечивать

Обе системы успешно применяются в промышленности, но все же преобладает схема с верхним выводом. В обоих случаях при конструировании опор и пружинных подвесок необходимо обеспечить надлежащую температурную компенсацию на основе детального анализа температурных напряжений в змеевике и в узле закалочного охлаждения. В Советском Союзе проектирование нефтехимических производств и трубчатых печей для них сосредоточено во Всесоюзном научно-производственном объединении «Нефтехим».

Эти неполадки, происходящие главным образом в зоне закалочного охлаждения, исключают возможность пиролиза с непрямым обогревом змеевиков при использовании в качестве сырья тяжелых нефтяных фракций, сырых нефтей или нефтяных остатков.

вать теплосодержание выходящих горячих газов. Охлаждение и утилизация отходящего тепла могут осуществляться путем закалочного охлаждения непосредственным впрыском горячей воды или в котле-утилизаторе через теплопередающие поверхности. Выбор того или другого метода зависит, в конечном счете, от других процессов, с которыми комбинируется процесс частичного окисления, и от характера целевого продукта. Оба эти метода проверены в промышленном масштабе и дают вполне удовлетворительные результаты.

В условиях промышленных установок система закалочного охлаждения непосредственным впрыском горячей воды оказалась дешевой, высокоэффективной и простой в эксплуатации. При этой системе одновременно достигается охлаждение газа, отмывка большей части сажи, а на некоторых установках содержание водяного пара повышается до уровня, требуемого для последующей конверсии окиси углерода. Однако эта система с трудом может быть использована для получения только свободного от синтез-газа водяного пара, предназначаемого для сдачи в заводскую паропроводную сеть.

рость закалочного охлаждения и зависит от размеров и конструкции применяемого оборудования.

Высокий термический к- п. д. может быть достигнут применением закалочного охлаждения как непосредственным впрыском горячей воды, так и при помощи котла-утилизатора; выбор любого из этих вариантов зависит от технологических связей процесса частичного окисления с другими процессами.

При процессах этого типа также возникает проблема быстрого «закалочного» охлаждения горячих газов. Обычно такое охлаждение осуществляется непосредственным впрыском йоды в поток газов, выходящих из реактора. Для этого требуются устройства специальной конструкции, так как быстрое охлаждение водой достигается с большим трудом.

На рис.4 показан разрез реактора, разработанного «Сосьете Бельж де л'азот» и установленного на одном из заводов во Франции. Сравнение рис. 3 и 4 обнаруживает сходство обеих конструкций. В обоих случаях предусмотрены устройства для смешения раздельно нагретых потоков кислорода и метана и подачи смешанного сырья в камеру собственно сгорания. Собственно горелка представляет плиту с многочисленными отверстиями для подвода газа в зону реакции, где происходит сгорание и образуется ацетилен. Дальнейшее разложение этого ацетилена предотвращают соответствующими устройствами для закалочного охлаждения. Производительность реактора «БАСФ» или «СБА» около 14 т/сутки ацетилена.

1 — кислород; 2 — сырье ; з — смесительное устройство; 4 — горелочная плита; 5 — камера горения; 6 —зона закалочного охлаждения; 7 — продукты реакции; 8 — подача первичной воды для закалочного охлаждения; ,9 — узел регулирования положения зоны закалочного охлаждения; 10 •— выход воды; 11 —• подача вторичной воды для закалочного охлаждения; 12 — вход воды для охлаждения металла горелки.

Комбинированный процесс флексикокинг можно рассматривать как модифицированный вариант коксования с псе:вдо-ожиженным слоем с, последующей газификацией образующегося порошкообразного кокса. Процесс позволяет перерабатывать ТНО любого качества, включая тяжелые нефти и природные битумы. В процессе флексикокинг в отличие от ТКК вместо высокосернистого пылевидного кокса, не имеющего сбыта, получается низкокалорийный топливный или технологический газ , легко поддающийся сероочистке. Блок коксования включает реактор, коксонагреватель и фракционирующее оборудование. Жидкие и газообразные продукты коксования сырья из реактора подвергаются закалочному охлаждению в скруббере, где улавливаются механически увлеченные частицы кокса. Сконцентрированные тяжелые фракции коксования возвращаются в реактор как рецирку-лирующий поток вместе с остаточной коксовой пылью. Более легкие фракции выходят с верха скруббера и направляются на фракционирование. Между реактором и коксонагревателем организуется циркуляция кокса с целью подвода тепла в реактор. В отличие от флюидкокин-га температурный режим в коксонагревателе поддерживается не сжиганием части кокса, а за счет тепла горючих газов газификации. Балансовое количество кокса из коксонагревателя поступает на газификатор, где более 95% кокса газифицируется путем подачи водяного пара и воздуха при повышенной температуре ))). Путем сжигания такого кокса можно органи-5овать извлечение ценных для металлургии металлов, таких как ванадий, никель и др.

Технологическая схема процесса показана на рис. 12.17. Жидкий дихлорэтан и сухой хлор подают в реактор / с псевдоожиженным слоем катализатора. Туда же возвращают и поток циркулирующих ароматических продуктов из секции разделения и очистки. Газообразные продукты реакции подвергают закалочному охлаждению в колонне 2; при этом большая часть органических продуктов конденсируется. Небольшое количество водорода, содержащегося в конденсированном сыром продукте, удаляется нейтрализацией разбавленным щелочным раствором в нейтрализаторе 4. Сырой перхлорэтилен направляют в отстой-ник5для отделения от водной фазы, сушат в осушителе б и перегоняют в колонне 8. Легкие органические примеси конденсируют и возвращают в виде циркулирующего потока в реактор. Остаток разделяют перегонкой в колонне 10, перхлорэтиленовый дистиллят нейтрализуют, сушат, после чего к нему добавляют ингибитор. Изменяя рабочие условия в реакторе, при наличии дополнительного дистилляционного оборудования, наряду с перхлорэтиленом можно получать и трихлорэтилен.

виде паров и подвергают закалочному охлаждению в скруббере, где улавливаются механически увлеченные частицы кокса. Сконденсированные тяжелые фракции коксования возвращают в реактор как циркулирующий поток вместе с остаточной коксовой пылью и мелочью. Более легкие фракции выводятся с верха скруббера и направляются на фракционирование.

Обычно этот процесс проводят в паровой фазе. Сырье смешивают с водяным паром и пропускают через печной змее-' вик, обогреваемый снаружи до 650—750°С, тщательно регулируя условия процесса и главным образом продолжительность реакции. Сразу по выходе из змеевика поток подвергают закалочному охлаждению для прекращения реакций термического разложения в требуемый момент и предотвращений дальнейшего протекания нежелательных реакций.

4. Оптимальной для промышленного осуществления процесса является минимальная продолжительность реакции, обеспечивающая вместе с тем почти полное расходование кислорода. Для того чтобы предотвратить некоторое снижение выходов целевых продуктов, реакционную смесь сразу после израсходования всего кислорода следует подвергнуть быстрому охлаждению.

вводится по оси с торца камеры сгорания. Таким образом оба потока смешиваются и непосредственно поступают из невысокой цилиндрической камеры сгорания в цилиндрическую реакционную камеру малого диаметра, длина которой обеспечивает необходимую продолжительность пребывания углеводородного сырья для образования ацетилена; продукты реакции подвергают закалочному охлаждению. Фирма «Истмен Кодак» опубликовала сообщение о разработке двухступенчатого конвертора, работающего с обычной для промышленных установок производительностью. Цилиндрическая камера сгорания соединяется с горловиной меньшего диаметра, в которой поток углеводородного сырья смешивается с горячими газами сгорания. После этого смешанный газовый поток проходит через цилиндрическую реакционную зону большего диаметра и в заключение подвергается закалочному охлаждению водой.

На заводе фирмы «Хехст», ФРГ г сооружена промышленная установка производительностью 45 тыс. т/год ацетилена и этилена, вырабатываемых из углеводородного сырья при помощи процесса, известного под названием высокотемпературного пиролиза. Здесь применен реактор специальной конструкции; имеется система очистки газов. Схема процесса представлена на рис. 6. В охлаждаемой водой металлической камере сгорания водород, метан или отходящий газ процесса сжигаются с приблизительно стехиометриче-ским количеством кислорода, к которому добавляют водяной пар. Горячие газы сгорания проходят через реакционное устройство; одновременно подается соответствующее углеводородное сырье. За счет тепла газов сгорания нагревается углеводородное сырье, из которого в результате протекающих реакций образуются ацетилен и этилен. Выходящий из реактора газ подвергают закалочному охлаждению в устройстве специальной конструкции. Образования элементарного углерода при этом процессе не наблюдается. Жидкие побочные продукты удаляют на ступени охлаждения и используют в дальнейшем как тяжелое топливо.

Как и при других процессах производства ацетилена из углеводородного сырья, после образования ацетилена высокотемпературные газовые потоки должны быть подвергнуты закалочному охлаждению. В некоторых

Схема установки, используемой для производства только бутадиена, представлена на рис. 10. Свежий бутан смешивается с рециркулирующей бутан-бутеновой фракцией из секции извлечения бутадиена и нагревается до температуры реакции в сырьевой печи, после чего углеводородный поток направляется в реакторы. Горячие продукты реакции подвергают закалочному охлаждению непосредственно смешением с маслом в холодильниках; охлажденные газы поступают далее в газофракционирующую секцию, состоящую из компрессоров, абсорбера, отпарных колонн для выделения углеводородов С4 и отпарной пропановой колонны для очистки фракции С4. Вы-

Описание процесса . Для примера рассмотрено производство ацетилена из природного газа в качестве сырья. Кислород и природный газ нагревают раздельно в двухкпечах. После этого они смешиваются в реакторе-горелке, работающем под давлением, где протекает реакция частичного сгорания. Реакционную смесь подвергают закалочному охлаждению впрыском воды. Газы крекинга содержат около 8% объемн. ацетилена .

достигнутого выхода ацетилена и предотвращения потерь ацетилена в результате чрезмерно глубокого крекинга или полимеризации продукты реакции сразу подвергают закалочному охлаждению.