2015-04-17
5715
Пиролиз - процесс термического расщепления, протекающий при 800-900 ºС. Сырьем чаще всего является прямогонный бензин (узкая нефтяная фракция). Условно химические реакции, протекающие при пиролизе, разделяют на первичные и вторичные. К первичным относят реакции дегидрирования и расщепления алканов и циклоалканов. Мы же рассмотрим, только первичные реакции. Протекают преимущественно только С-С связи. Для подавления вторичных реакций снижают парциальное давление УВ, разбавляя исходное сырье водяным паром (0,25 пар:1). Расход водяного пара зависит от типа сырья, тяжелая фракция требует большего разбавления.
Для того чтобы повысить выход олефинов, выбирают время пребывания в зоне высоких температур до 0,2 с. Чем больше время пребывания в пиролизной печи, тем больше кокс. Также применяются ингибитора коксообразования - это сернистые соединения (меркаптаны).
Крекинг УВ протекает по радикально-цепному механизму:
Пиролиз протекает при Р, близкое к атмосферному. От того, что реакция дегидрирования идет с увеличением объема, поэтому Р близкое к атмосферному.
Процесс эндотермический, поэтому процесс проводится в змеевиковых печах.
Продуктами пиролиза: Процесс является уникальным, одновременно позволяет получить 3 базовых продукта органических соединений: этилен (28-30 %), пропилен (11-14 %), бензол (5-6 %)
Пирогаз - газообразный продукт пиролиза, пиробензин - жидкость.
Пиролиз осуществляется в трубчатой печи П-1, в горелки которой подают топливо и воздух. Продукты пиролиза из трубчатой печи поступают закалочно-испарительные аппараты (ЗИА) Т-1, представляющие собой газотрубные котлы-утилизаторы. В трубной части ЗИА (по шесть ЗИА на печь) пиролизный газ резко охлаждается до температуры 370-450 °С за счет испарения воды, подающейся в межтрубное пространство ЗИА.
Для сведения к минимуму потерь олефинов осуществляется закалка пирогаза непосредственным смешением с хладагентом (закалочным маслом). В емкости Е-1 пиролизный газ быстро охлаждается до температуры 205-225 °С за счет инжекции закалочного масла.
Смесь пиролизного газа и закалочного масла направляется в кубовую часть колонны первичного фракционирования К-1.
На нижней насадочной секции колонны К-1 в слое регулярной насадки происходит охлаждение пирогаза, удаление основного количества смол и кокса из потока пирогаза масляной флегмой, которая пройдя через слой регулярной насадки стекает в кубовую часть колонны.
После нижнего слоя регулярной насадки пиролизный газ проходит сначала средний, а затем верхний слой насадки, где протекает процесс первичного фракционирования. Подаваемая на верхний распределитель флегма (пиробензин), окончательно поглощает прорывающиеся с пирогазом смолистые вещества, следы кокса и тяжелые углеводороды. Очищенный и охлажденный на этих тарелках пирогаз с температурой не более 110 °С поступает в куб закалочной колонны К-2.
Боковой отвод колонны К-1 - жидкая фракция углеводородов С9-С12 с температурой кипения 228 °С подается на орошение в К-1, а избыточное количество фракции выводится в линию товарной пиролизной смолы.
Кубовый продукт колонны К-1 - закалочное масло с высоким содержанием тяжелых смол пиролиза и температурой 190-195 °С подается в контур закалочного масла для утилизации вторичного тепла на каскаде теплообменников. Закалочное масло подается в трубное пространство генераторов пара разбавления Т-2,3, где охлаждается до температуры 155 °С. После генераторов поток масла проходит охлаждение до 138-139 °С в трубном пространстве подогревателя Т-4, где за счет тепла закалочного масла в межтрубном пространстве подогревается сырьевой прямогонный бензин до температуры 125 °С перед его подачей на печи пиролиза. Охлажденное закалочное масло подается в качестве орошения колонны К-1.
Пиролизный газ с температурой не более 110 °С с верха колонны К-1 поступает в кубовую часть закалочной колонны К-2, которая орошается закалочной водой.
Пирогаз, пройдя два слоя насадки, охлаждается до температуры 40 °С, при этом из него отделяется основная часть сконденсированного пара разбавления и углеводородов С5-С9. Очищенный и охлажденный пирогаз с верха колонны К-2 поступает на узел компримирования пирогаза.
В кубе колонны К-2 собирается конденсат водяного пара разбавления и жидкие углеводороды С5-С9, а также закалочная вода орошения верха и средней части колонны. Водно-углеводородная смесь выводится из куба колонны К-2 в отстойник закалочной воды Е-2. Пиробензин из бензинового отсека отстойника Е-2 с температурой 78-85 °С дополнительно охлаждается до температуры 55-65 °С и подается на орошение колонны К-1. Основная же часть закалочной воды с низа отстойника Е-2 подается по замкнутому контуру в качестве теплоносителя в теплообменники и на орошение колонны К-2.
