Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Кокс направляется в газлифт 5 через дозатор 6 и затем поднимается в сепаратор кокса 7. Кокс под действием силы тяжести падает вниз и через отсеивающее устройство 8 попадает в промежуточный бункер 9, а затем в подогреватель 1. Подъемный газ, выходящий из коксового сепаратора, еще содержит весьма незначительные количества коксовой пыли, которая удаляется в системе циклонов 10. Очищенный таким способом подъемный газ направляется в горячую газодувку 11 и там сжимается до давления, необходимого для подъема теплоносителя. Коксовые шарики диаметром 5—10 мм, загружаемые при первом пуске, изготовляют прессованием из нефтяного кокса. Во время реакции при каждом прохождении через смеситель и реактор они покрываются новыми слоями кокса со значительно меньшей механической прочностью, чем основные шарики. Самые крупные частицы сферической формы отделяются в отсеивающем устройстве — классификаторе 8 и выводятся в качестве товарного продукта, а мелочь и пыль выделяются в системе цикло-¦ов 10.
Пиролиз углеводородного сырья в системе, в которой выпадение кокса необходимо для ее нормальной работы, отличается некоторыми особенностями. В связи с тем, что увеличение степени приближения к равновесию ф не только не нарушает нормальный технологический процесс, но и способствует его осуществлению, в реакторе
Рис. 52. Схема установки пиролиза с использованием кокса в качестве теплоносителя.
стремятся поддерживать большее время контакта. Это способствует высокому превращению пиролизуемого углеводорода. В соответствии с этим в реакционной части установки (в смесителе и реакторе) осуществлен не противоток теплоносителя по отношению к углеводороду, а прямоток. На установке такого типа можно пиролизо-вать различные смеси тяжелых жидких углеводородов — сырую нефть, буроуголыши деготь, крекинг-мазут, остатки вакуумной 74
перегонки нефти (гудрон). В табл. 12 приведены условия и результаты пиролиза смеси тяжелых жидких углеводородов.
Таблица 12
Условия и результаты пиролиза смесей тяжелых углеводородов с использованием кокса в качестве теплоносителя
Показатели
Сырая нефть
Буроуголь-пый деготь
Мазут
Гудрон
Сыры
Скорость подачи сырья, кг/час Температура в зоне смешения, "С Давление в реакторе, мм вод. ст. Скорость циркуляции кокса, кг/час
193 680 400 4000
80 630 250 2600
112
580 200 3600
140 680 400 4000
Продукты реакции
Газообразные углеводороды от C2 до C4 включительно, % вес. от сырья
55,3
55,0
14,0
40,6
из них олефины, % вес. от газа
58,8
49,0
58,4
48,6
Жидкие продукты реакции, % вес. Кокс ..............
38,2 6,5
42,0 3,0
75,0 11,0
34,2 25,2
Как видно из табл. 12, при пиролизе очень дешевых остатков нефтепереработки либо сырой нефти может быть получено свыше 40—50% вес. олефинов С2 — С4. При повышении температуры в реакторе можно значительно увеличить выход газа и низших олефинов.
Непрерывный контактный пиролиз во взвешенном слое твердого
теплоносителя
Высокая эффективность процессов тепло- и массообмена во взвешенном слое обусловили развитие работ по созданию установок пиролиза по этому принципу 169]. В настоящее время построена промышленная установка получения этилена большой производительности в одном агрегате (свыше 20 000 ml год этилена) [70]. Схема установки приведена на рис. 53. Установка предназначена для переработки газообразных и жидких углеводородов, включая и сырую нефть. В качестве теплоносителя используется кварцевый песок, разделенный на фракции. Процесс осуществляется при разбавлении водяным паром. Установка работает следующим образом.
Сырье испаряется и подогревается до 400° С в огневом подогревателе 2 и в смеси с перегретым до такой же температуры водяным паром подается в реактор 2, во взвешенный слой песка, температура которого равна 700—850° С (в зависимости от вида сырья). В результате контакта сырья и песка-теплоносителя происходит пиролиз
углеводородов. Пирогаз из реактора 2 направляется в циклон 3. В циклоне отделяется песок, унесенный потоком газа из реактора. Пирогаз охлаждается в котле-утилизаторе 4, а затем в холодильнике 5 и вентилятором 6 подается в электрофильтр 7. В электрофильтре выделяются жидкие и твердые продукты пиролиза, используемые в дальнейшем как топливо. Пирогаз из электрофильтра через концевой холодильник 8 и сепаратор 9 направляется на газоразделение.
Так как время контакта достаточно велико и рассчитано на наиболее полное превращение исходного сырья, то при пиролизе образуется кокс, обволакивающий пленкой частицы песка-теплоносителя. Песок непрерывно выводится из реактора и направляется на регенерацию. Регенерацию, выжигание кокса и нагрев теплоносителя
Рис. 53. Схема установки контактного пиролиза с твердым теплоносителем во взвешенном слое.
осуществляют в газлифте 10, куда подают предварительно подогретый воздух и некоторое количество жидких продуктов пиролиза, выделившихся в электрофильтре. Продукты сгорания отделяются от песка-теплоносителя в бункере 11 и через циклон 12, пароперегреватель 13, воздухоподогреватель 14 и циклон 15 выбрасываются в атмосферу.
