Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
2?§
к а
g S S
Е=в§
« w д
о, о
о
о
о =К
s ё
Циклопентан ....
650
—
—
—
70 (C2+
+са)
250
—
—
Метилциклопентан .
815
0,75
—
20
22
300
20,5
61,5
Циклогексан ....
500
—
—
—
8,5
300
—
—
650
—
Клареи (+пар)
—
40
300
20—23
60-70
815
0,76
—
29,5
41
300
47
141
Метилциклогексан
490—510
—
—
—
10,6
350
—
—
Амилциклогексан
650
2,6
—
8,4
21,3
450
9,2
41,3
Нафтеновая иефть
680
—
Cu в качест-
9,5
15,9
_
_
_
ве башеи-
иой насадки
Тяжелая нефть . .
935
—
Пар
32,0
—
—
—
-
Как следует из табл. 7, при высоких температурах выход этилена весьма значителен.
Циклопарафины, а также высшие парафины мало исследованы как сырье для получения этилена. Высокий выход целевого продукта может быть получен в температурном интервале 900—1000° С.
При высокотемпературном пиролизе циклопарафинов необходимо подавать водяной пар для предупреждения образования углерода и смол. При выборе оптимальных значений температуры и времени контакта для различных видов сырья можно воспользоваться рис. 37.
ПИРОЛИЗ В ТРУБЧАТЫХ ПЕЧАХ Конструкции трубчатых печей
Наиболее широко распространенным аппаратом для осуществления термического разложения углеводородов является трубчатая печь, состоящая из следующих основных элементов (рис. 38): собственно реактора 1, выполненного в виде трубчатого змеевика, подогревателя сырья 2, тяговых устройств 3, газогорелочных устройств 4 и камеры сгорания 5, облицованной огнеупорной кладкой и снабженной металлическим кожухом.
В зависимости от расположения змеевика в камере сгорания различают трубчатые печи с потолочным и подовым экранами, с боковыми экранами, с потолочным экраном на наклонном своде и с экраном двухстороннего облучения, печь градиентного типа.
Недостатком трубчатых печей всех типов является необходимость ограничения времени контакта интервалом 0,6—1,3 сек., что связано со скоростью передачи тепла перерабатываемому сырью. Высокие линейные скорости газа в трубах, необходимые по условиям теплопередачи и для обеспечения требуемого времени контакта, обусловливают большие гидравлические сопротивления, снижающие выход целевых продуктов. К недостаткам трубчатых реакторов следует отнести также невозможность создания агрегатов большой производительности, соизмеримой с производительностью установок газоразделения. Однако конструктивная простота трубчатых печей, Удобство эксплуатации, возможность плавного регулирования процесса в достаточно широком диапазоне составов сырья (печи последней конструкции) способствовали широкому применению их в про-
4* 51
Рис. 37. Оптимальные условия получения этилена.
1 — пиролиз пропана и бутана без выделения кокса; 2 — пиролиз пропана и бутана с выделением кокса; з — пиролиз этана; і — пиролиз циклопарафинов.
мышленности. Схемы перечисленных выше печей изображены на рис. 39, 40 и 41, а схема печи градиентного типа на рис. 38. Для каждой схемы печи приведено типичное распределение температур и тепловых нагрузок.
В промышленности для пиролиза углеводородов получили распространение печи с потолочным и подовым экранами (рис. 39), которые были сконструированы для переработки нефтепродуктов, а затем приспособлены для пиролиза этана, пропана или их смесей.
но
і го
а
---1
I1
—1-
0 |_
J
/
і
І
I
1___
і
300
но
100 650 600 550
є є
500 Л>
Номер трубы от Выхода из змеевика
Рис, 38. Схема трубчатого реактора градиентного типа.
Распределение температур (рис. 39) относится к пиролизу смеси, состоящей из 20% этана и 80% пропана при давлении на выходе из змеевика около 2 кг/см2. При массовой скорости 125 кг/м2 сек и превращении пропана порядка 83% не наблюдается быстрого отложения кокса и змеевик очищают обычно через каждые четыре месяца.
На рис. 40 изображена схема специально сконструированной печи для пиролиза углеводородов типа лигроина с боковыми экранами и верхней тягой. Печь выполнена в виде двух параллельных змеевиков равной длины, расположенных симметрично по отношению к источнику тепла. Лигроин испаряется и нагревается приблизительно до 415° С в конвекционной секции, проходит по трубам, расположенным вдоль наклонного свода радиантной секции, и направляется вверх по трубам, расположенным вдоль стен печи. Давле-52
Выход из змеевика
OO OOООО О О OO ООО О OO О O^
""-"Номер труды от выхода из Змеевика
ВозЗуъ~^.
30 го IO 1
Номер трубы от во/хода из змееНика
Рис. 39. Схема трубчатого реактора с потолочным и подовым экранами.
Конвекционная ¦ секция
-„^ 15 10 5 Номер трубы от выхода, из змеевикж.
Рис. 40. Схема трубчатого реактора с боковыми экранами. ----легкий лигроин; — тяжелый лигроин.
-і '0 У
-
t
;
ш
750
5-І
550 ^ «
700 650 600
