Принципиальная схема установки пиролиза бензина - ЭП-300. Примерный материальный баланс процесса, качество продуктов и их применение

Пиролиз – наиболее жесткая форма термического крекинга нефтяного и газового сырья, осуществляется обычно при температуре 700-900 ^оС с целью получения углеводородного газа с высоким содержанием непредельных. Время контакта сырья составляет 0,2-0,5 с.

Сырье (бензин, этан) предварительно нагревается в теплообменнике 1 и поступает в конвекционную камеру печи пиролиза 4. На выходе из камеры конвекции в сырье добавляется водяной пар разбавления. На выходе из печи температура продуктов составляет 830-850 ⁰С, которые затем поступают в закалочно–испарительный аппарат (ЗИА) 3. В межтрубное пространство этого аппарата подается водяной конденсат, которое затем идет в паровой барабан, где происходит отделение пара от конденсата, конденсат возвращается в ЗИА. Пар подогревается в печи 5 и используется в виде пара разбавления или в компрессорах.

Температура продукта на выходе из ЗИА 350-400 ⁰С. После ЗИА продукты пиролиза направляют в колонну предварительного разделения продуктов 6. В ней пирогаз отделяют от пироконденсата. Перед входом в колонну в продукт впрыскивают тяжелую смолу пиролиза. Температура на входе в колонну составляет 180 ⁰С. Тепло горячей смолы пиролиза, циркулирующей в кубе колонны 6, обычно используется для получения пара низкого давления. Температура верха колонны 6 порядка 100 ⁰С. Пирогаз после охлаждения до 40 ⁰С поступает в сепаратор 7. Жидкие продукты отправляются в отстойник 8, где происходит расслоение воды и углеводородов. Часть углеводородов возвращается в 6 в виде орошения, а балансовое количество идет на разделение в депентанизатор 22. Водный слой из 8 поступает в отстойник 9, откуда вода дренируется в промышленную канализацию, углеводородный слой возвращается в 7. Газы из сепаратора 7 проходят четырехступенчатое компремирование с последующим охлаждением и сепарацией потоков. Давление на выходе из последней ступени 1,4 МПа. Газы под таким давлением поступают на отмывку в скруббер 12, где происходит удаление кислых газов (сероводорода, углекислого газа) водой. После промывки пирогаз проходит следующую ступень компремирования до давления 4,0 МПа, затем направляется в адсорбер 13 на осушку (в качестве адсорбера используют цеолиты) и идет на газораспределение. В колонне 14 из пирогаза выделяют водород и метан. В холодильном блоке 15 водород отделяется от метана. С низу колонны 14 выводится фракция C₂ и выше, которая поступает в этановую колонну 16, где выделяют этан-этиленовую фракцию (ЭЭФ). Кроме этана и этилена смесь содержит ацетилен. На большинстве установок пиролиза ацетилен селективно гидрируют до этилена в ректоре 17 на палладиевом катализаторе. В колонне 18 продукты реактора 17 разделяют на этан и этилен. Этан возвращается на пиролиз. В колонне 19 выделяют пропан-пропиленовую фпакцию (ППФ), которая также селективно гидрируется с целью удаления алкена (СН₂=С=СН₂) и метилацетилена (СН≡С−СН₃). В колонне 20 происходит разделение пропана и пропилена.

Из остатка колонны 19 последовательно выделяют в колонне 21 фракцию C₄, а в колонне 22 фракцию C₅ и пироконденсат.

Сырье – прямогонный бензин 100%

Получено:

водород-метановая фракция 17,7%

этилен 25,5%

пропилен 16,2%

пропан 1,0%

бутан-бутилены 12,2%

фракция нк – 150 ^оС 19,9%

150 – 250 ^оС 1,5%

остаток > 250 ^оС 3,3%

потери 2,7%

Основные трудности процесса

- Необходимость четкого регулирования продолжительности реакции

- Отложение кокса и сажи в реакционной зоне и при быстром охлаждении пирогаза (в закалочном аппарате)

- Необходимость применения жароупорных материалов

- Ограничение пропускной способности установки (большой удельный объем реакционной смеси, обусловлен высокой температурой, низким давлением и разбавлением сырья водяным паром)

Требуется несколько печей пиролиза для увеличения производительности установки (8-10 шт.)

13 Производство нефтяных битумов. Теоретические основы процесса, классификация и физико-химические и эксплуатационные свойства битумов. Технологическая схема получения окисленных битумов.

Битумы представляют собой сложную смесь высокомолекулярных углеводородов нефти и их гетеропроизводных, содержащих кислород, серу, азот и металлы (ванадий, железо, никель, натрий и др.).