Литературный обзор
Теоретические основы каталитического пиролиза
Характеристика модификаций процесса пиролиза
Пиролиз в присутствии гомогенных инициаторов
Термоконтактные процессы пиролиза
Технологическая схема производства
Исходные данные для проектирования
Материальный баланс от аппарата к аппарату
Материальный баланс в расчете на одну печь
Тепловой баланс печи
Определение полезной тепловой нагрузки печи
Определение затрат тепла в радиационной и конвекционной камерах
Тепловой баланс печи
Расчет основного оборудования
Расчет закалочного аппарата
Автоматический контроль и регулирование
Поддержание температуры
Безопасность и экологичность проекта
Тушение очагов пожаров при загорании покраски оборудования, изоляционных материалов, деревянных конструкций производится водой
Навигация
Технологическая схема производства
Технология пиролиза углеводородного сырья в трубчатых печах
119434
знака
24
таблицы
4
изображения
2.3 Технологическая схема производства
В данном разделе излагается описание технологического процесса и технологической схемы отделения пиролиза углеводородов нефти.
Сырье с температурой окружающей среды и давлением 12-16 кг/см2 из отделения 11-19а цеха №11-19 проходит через отстойник (О-1), где отстаивается от воды и механических примесей, подогреватель (Т-1) поступает на печи пиролиза (П-1).
Пиролиз бензина осуществляется в 4-х двухпоточных печах в камере радиации и четырехпоточных печах в камере конвекции градиентного типа с ультразвуковыми горелками и вертикальным змеевиком в радиантной секции.
Механизм процесса пиролиза:
1) Инициирование цепи CH3-CH3 = 2CH3* (2.1)
CH3-CH2-CH3 = CH3* + CH2*-CH3 (2.2)
2) Передача цепи CH3* + CH3-CH3 = CH4 + CH3-CH2* (2.3)
3) Продолжение цепи CH3-CH2* = H* + CH2=CH2 (2.4)
H* + CH3-CH3 = H2 + CH2*-CH3 (2.5)
CH3* + CH3-CH2-CH3 = CH3-CH*-CH3 + CH4 (2.6)
= CH2*-CH2-CH3 + CH4 (2.7)
H* + CH3-CH2-CH3 = CH3-CH*-CH3 + H2 (2.8)
= CH2*-CH2-CH3 + H2 (2.9)
C2H5* + C3H8 = C2H6 + C3H7* (2.10)
CH3-CH*-CH3 = CH3-CH=CH2 + H* (2.11)
CH3-CH*-CH3 = CH2=CH2 + CH3* (2.12)
4) Обрыв цепи 2CH3* = C2H6 (2.13)
CH3* + C2H5* = C3H8(2.14)
2C2H5* = C4H10 (2.15)
Для уменьшения коксообразования и увеличения выхода олефинов бензин перед подачей его в змеевик разбавляется паром в количестве 50% от веса сырья. Пар давления 12 кг/см2 поступает в цех из заводской сети, дросселируется с помощью клапана до давления 8 кг/см2 и поступает в коллектор, идущий на потоки печей пиролиза.
В этот же коллектор пара поступает пар, вырабатываемый в котлах-утилизаторах (КУ). Расход пара на разбавление бензина при входе в печь регулируется клапанами регуляторами расхода пара на потоки печи.
Количество сырья, подаваемого в печь, регулируется клапанами регуляторами расхода сырья на потоки печи.
В печи (П-1) паро-сырьевая смесь нагревается и разлагается при температуре 810оС с образованием пирогаза, в составе которого содержатся олефины, предельные углеводороды, смолы и кокс.
Обогрев змеевика печи (П-1) производится сжиганием метановодородной фракции (МВФ), предварительно подогретой до температуры 80-120оС и поступающей из отделения газоразделения или из общезаводской сети. МВФ поступает на каждую печь (П-1) двумя потоками (на правую и левую сторону) и через клапана регуляторы температуры выходов, распределяется на ультразвуковых горелках для сжигания.
Удаление дымовых газов из топки печи осуществляется дымососом через котел-утилизатор (КУ), в котором тепло дымовых газов используется для получения пара с давлением 8 кг/см2.
Питательной водой котлов-утилизаторов служит паровой конденсат, принимаемый из заводской сети. Температура дымовых газов до и после котла регистрируется потенциометром и выдерживается на входе до +400оС, на выходе из котла до +300оС. Дымовые газы после котла-утилизатора (КУ) выбрасываются в дымовую трубу.
На печах пиролиза смонтированы закалочно-испарительные аппараты (ЗИА) (Х-1). Закалка пирогаза производится для предотвращения протекания вторичных реакций с образованием из олефинов более тяжелых продуктов и утилизации тепла пирогаза. Пирогаз с температурой 810оС поступает в трубное пространство ЗИА (Х-1), где за счет кипения парового конденсата в межтрубном пространстве, температура снижается до 580-675оС. Дальнейшее снижение температуры до 170-400оС происходит в закалочных устройствах (выполненных в виде простой трубы из жаростойкой стали большего диаметра) в одну или две ступени, путем впрыскивания через форсунки в поток подсмольной воды. Пирогаз после закалки поступает в общий коллектор пирогаза.
В качестве питательной воды для ЗИА используется паровой конденсат, поступающий в рубашку ЗИА (Х-1) при температуре 150оС, где испаряется за счет тепла пирогаза.
Пирогаз после закалочного устройства с температурой 170-400оС поступает в общий коллектор пирогаза. Из общего коллектора пирогаз с температурой 170-300оС и давлением 1,5 кг/см2 поступает в нижнюю часть двух параллельно работающих колонн (К-1). Колонны (К-1) предназначены для выделения тяжелой смолы, промывки пирогаза от кокса и его охлаждения до 105-115оС. Колонны состоят из двух секций. Нижняя секция оборудована 8-ю тарелками решетчатого типа, орошаемых тяжелой смолой, подаваемой насосами (Н-1), через фильтр (Ф-1). Секция предназначена для улавливания кокса и осаждения тяжелой смолы. Верхняя секция колонны состоит из 12 тарелок ситчатого типа и служит для охлаждения пирогаза до температуры 105-115оС легкой смолой, подаваемой насосом (Н-8) из отсека легкой смолы разделителя (Е-3).
После колонн (К-1) пирогаз с температурой 105-115оС, объединяется в общий поток и поступает в воздушные холодильники (ХВ), где охлаждается до температуры 75оС воздухом, нагнетаемым вентилятором (В-1). При охлаждении пирогаза в холодильниках (ХВ) конденсируется водяной пар и углеводороды.
Газожидкостная смесь с температурой 75оС из холодильников (ХВ) поступает в сепаратор (С-1), где происходит отделение легкой смолы и водяного конденсата от пирогаза. Жидкая часть из сепаратора (С-1) самотеком поступает в общий отсек разделителя (Е-2), а пирогаз направляется в межтрубное пространство водяных холодильников (Х-2), где охлаждается до температуры 45оС промышленной водой, подаваемой в трубное пространство.
При охлаждении пирогаза в водяных холодильниках (Х-2) происходит дальнейшая конденсация водяного пара и углеводородов, которые в виде конденсата самотеком стекают в общий отсек разделителя (Е-2).
Разделитель (Е-2) представляет из себя емкость, разделенную на два отсека делительной перегородкой. Больший - общий отсек, а меньший - отсек легкой смолы.
Поступивший из сепаратора (С-1), холодильников (Х-2) конденсат попадает в общий отсек разделителя (Е-2). В результате разницы удельных весов происходит разделение конденсата на смолу и подсмольную воду. Смола перетекает в отсек легкой смолы, куда стекает смола из кармана смолы отстойника (О-2). Легкая смола насосом (Н-8) подается на орошение, а избыток в отделение 11-19а цеха №11-19.
Водяной конденсат, так называемая подсмольная вода, из общего отсека разделителя (Е-2) после закалочного устройства подается на закалку пирогаза, а избыток подсмольной воды откачивается в смолоотстойник.
После холодильников (Х-2) пирогаз поступает в холодильники (Х-3) для дальнейшего охлаждения до температуры 20оС жидким аммиаком, поступающим в межтрубное пространство из цеха №106-605. Жидкий аммиак испаряется, и пары отсасываются в цех №106-605
Газожидкостная смесь из аммиачных холодильников (Х-3) поступает в сепаратор (С-2), где пирогаз отделяется от парового и углеводородного конденсата. Пирогаз из сепаратора (С-2) с давлением до 0,25 кг/см2 и температурой до 20оС направляется в отделение компримирования, а углеводородный и паровой конденсат из сепаратора (С-2) самотеком стекает в разделитель (Е-3).
Разделитель (Е-3) имеет устройство аналогичное разделителю (Е-2). В общем отсеке разделителя (Е-3) происходит разделение на подсмольную воду и пироконденсат (легкую смолу), который перетекает в отсек смолы и далее отводится в отделение 11-19а цеха №11-19 совместно с легкой смолой. Подсмольная вода откачивается в смолоотстойник (О-2), где происходит разделение углеводородного конденсата и воды.
Подсмольная вода из смолоотстойника (О-2) самотеком поступает в общий отсек разделителя (Е-4), где происходит дополнительное разделение подсмольной воды от углеводородного конденсата. В результате разницы удельных весов углеводородный конденсат накапливается в отсеке смолы разделителя (Е-4), откуда периодически насосом (Н-6) откачивается в смолоотстойник (Е-2), а подсмольная вода из общего отсека разделителя (Е-4) подается в колонну (К-2) для отпарки от углеводородов, после чего сбрасывается в химзагрязненную канализацию (ХЗК).
Реакция термического разложения углеводородного сырья на олефины происходит с образованием кокса, осаждающегося на внутренних поверхностях змеевика. Периодически, для удаления кокса, пиролизные печи (П-1) и ЗИА (Х-1) останавливают на выжиг.
Останов печи (П-1) на выжиг производится:
- по окончании времени пробега печи между ремонтами согласно классификатору;
- при резком или постепенном повышении давления паро-сырьевой смеси на входе в печь (П-1) на 2 кг/см2 и более от первоначального, если данное повышение не связано с увеличением нагрузки;
- при наличии отдулин, белых пятен на трубах внутри печи и темных пятен снаружи, свидетельствующих об отложении кокса;
- при любом останове печи, если к моменту останова пробег ее составил более 400 часов;
- при росте температуры пирогаза после ЗИА (Х-1) выше 675оС;
Во избежание прогара в случае интенсивного горения кокса в трубы подается пар давления 8кг/см2. Воздух для выжига подается из цеха 106-605. При выжиге кокса температура газов после ЗИА (Х-1) выдерживается не ниже 650оС.
Выброс газов выжига осуществляется в боров печи. Выжиг змеевика от кокса считается законченным при содержании СО2 в газах выжига не более 1% об.
Паровой конденсат, полученный в отделении пиролиза, смешивается с паровым конденсатом из заводской сети, отделения газоразделения и используется на цеховые нужды.
Похожие работы
... структуры цепи линейного полипропилена. Стереоизомеры полипропилена (изотактические, синдиотактические, атактические и стереоблочные) существенно различаются по механическим, физическим и химическим свойствам. Атактический полипропилен представляет собой каучукоподобный продукт с высокой текучестью, температура плавления =80° С, плотность 0,85 г/см3 , хорошо растворяется в диэтиловом эфире и в ...
... процесса, более высокий выход спирта. Недостатками прямой гидратации является частая замена катализатора и использование более дорогих концентрированных этиленовых фракций. Процесс синтеза этилового спирта прямой гидратацией этилена технически более прогрессивен, чем сернокислотной гидратацией, поэтому он получил значительно большее распространение в промышленности. Характерной особенностью ...
... их не превышает 0,74, теплонапряженность камер низкая, дымовые газы покидают конвекционную камеру при сравнительно высокой температуре (450-500°С). В 60-е годы на АВТ и других технологических установках начали широко применяться печи беспламенного горения с излучающими стенками (рисунок 3.2). Беспламенные панельные горелки 1 расположены пятью рядами в каждой фронтальной стене камеры радиации. ...
... схема установки показана на рис. 5. Установки находятся в стадии проектирования. Для синтеза можно использовать также газ, полученный газификацией растительной биомассы паром. Таким образом, представлен процесс получения жидких моторных топлив из растительного сырья — отходов сельского хозяйства, лесодобычи и лесопереработки, который можно осуществить на передвижных или стационарных установках. ...
0 комментариев