Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Исследованиями [49] показано, что каталитическое воздействие на образование углерода оказывают никель, железо, кобальт, медь. Наличие хрома в никелевом сплаве снижает каталитическое воздействие никеля. Наибольшей каталитической активностью обладает никель. Сталь марки ЭЯ1Т с содержанием никеля 8% обладает
3* 35
Время, минуты
Рис. 24. Влияние концентрации тетраметилэтилена на скорость распада пропана при 562° С.
Концентрация тетраметилатилена: 1 — 0%, 2 — 1%; 3 — 2%; 4 — 5%; 5 — 10%.
наибольшей каталитической активностью по отношению к процессу образования углерода. Увеличение в стали хрома уменьшает ее каталитическую активность по отношению к сажеобра-зованию: наименьшее количество сажи образуется на стенке трубы, изготовленной из стали марки ЭИ-417.
Каталитическая активность металлических поверхностей реакторов резко уменьшается в результате предварительной обработки ее этилмеркаптаном или сероводородом. По данным Т. Н. Мухиной [49] после обработки стенки реактора из стали ЭЯ1Т этилмеркаптаном при 800° G скорость коксообразования снижается в 30—40 раз.
В литературе [52] отмечается также, что водяной пар является ингибитором каталитического воздействия некоторых металлов на процесс сажеобразования. Добавка к сырью небольших количеств водяного пара предохраняет трубы от осаждения кокса и от коррозии сернистыми соединениями, если они содержатся в исходном сырье.
Сырье и режимы пиролиза на этилен
В промышленных пиролизных установках для получения этилена в качестве сырья используют:
а) низшие газообразные парафиновые углеводороды Cz, Сз и С4, извлекаемые в основном из природных и нефтезаводских газов;
б) легкие дистилляты, состоящие из углеводородов Сь — C7;
в) мазуты и другие тяжелые остатки нефтепереработки. Средний состав продуктов, получаемых на газобензиновом заводе,
приведен в табл. 4.
Таблица 4
Состав продуктов газобензинового завода
Продукт
Состав,
% мол.
C3
C3
i-C4
•
п-С4
C5
1,8-2
94-95
3,2-4
0,5
2
96-94
2
1
к-Бутан » ......
—
0,5
3
94-92
3
2
Пропан-бутан по
ГОСТ 1459-55:
—
3
60—70
30
40
2
2
45-50
45
50
2
Территориально газобензиновый завод, предназначенный для переработки попутных нефтяных газов или газов газоконденсатних месторождений, может быть и не связан с установкой по производству этилена, однако во многих случаях целесообразно комбинировать эти два предприятия, располагая их на одной либо смежных территориях. В этом случае могут быть снижены капиталовложения
и эксплуатационные расходы путем объединения цехов подготовки, компрессии, хранения продукции и др.
Кроме компонентов, используемых в дальнейшем как пиро-лизное сырье, на газобензиновых заводах (ГБЗ) выделяют также многие другие товарные жидкие продукты. Схема получения этилена из природного газа приведена на рис. 19.
При комбинировании газобензинового и этиленового заводов упрощается работа ГБЗ, так как сырье для пиролиза не обязательно должно быть полностью свободным от метана и при переработке природного газа не всегда бывают необходимы специальные мероприятия по деметанизации этановой и пропановой фракций.
Выбор метода извлечения и степень извлечения этана и более тяжелых фракцуш определяются требованиями, предъявляемыми к сырью для пиролиза, возможностями использования побочных продуктов и экономическими соображениями о капиталовложениях и эксплуатационных расходах.
Иногда целесообразно подавать на пиролиз широкую этан-бута-новую фракцию. Однако легче поддерживать оптимальный режим работы установки пиролиза, используя технически чистые компоненты. Очень важным также является постоянство состава сырья, подаваемого на пиролиз.
Газы, получаемые в процессах термического и каталитического крекинга, содержат некоторое количество этилена. Они подаются в секцию разделения для извлечения не только этилена, но также и концентрированной этановой фракции, направляемой на пиролиз. На рис. 19 приведена схема переработки газов нефтеперерабатывающих заводов. В большинстве случаев эти газы содержат кислые компоненты, такие, как сероводород, сероокись углерода и двуокись углерода. Если в нефтезаводских газах концентрация этилена низкая и они содержат до 40% водорода и метана, то такой газ в некоторых случаях целесообразно подвергать пиролизу непосредственно. Этим можно добиться высокой степени превращения этана и более тяжелых компонентов и таким путем повысить концентрацию этилена в пирогазе. В результате достигается экономия на капиталовложениях и эксплуатационных расходах по всей этиленовой установке. Однако при этом возрастают тепловые нагрузки и потери в пиролизных агрегатах.
Наиболее часто для пиролиза используют пропан-пропиленовую фракцию, газы этановых колонн, газы абсорберов. Средний состав этих газов приведен в табл. 5.
Несколько способствует процессу пиролиза метан, содержащийся в сырье, который, действуя как разбавитель продуктов превращения, способствует экономии пара. Результаты прямого пиролиза некоторых нефтезаводских газов приведены в табл. 6.
