Способ получения олефинов - SU511021A3

Чертежи

Описание

50 , поддерживают ниже 500, предпочтительно ниже 450С согласно изобретению Это осуществляется, например, п)тем охлаждения внутренней части приспособления для охлаждения 7 при помощи охлаждаемого водой змеевика или охлаждаемой водой рубашки . В тех случаях, когда желательно регенерировать термическую энергию крекированного газа, используют многотрубный теплообменник , служащий для регенерирования термической энергии крекированного газа в виде водяного пара, находящегося под БЫ-СОКИМ давленИ-ем. На фиг. 2 изображена схема установки с осуществлением косвенного охлаждения при помощи теплообмена; крекированный газ, поД|Вергшийся пиролизу ПрИ 750-900°С в трубчатом реакторе 3 печи 4 для проведения пиролиза пропускается через соединительный трубопровод 5 и охлаждается до температуры 450°С или ниже в многотрубном охлаждающем теплообменнике 8 под действием хладагента . G другой стороны, термическая энергия крекированного газа выделяется в результате нагрева хладагента. В качестве хладагента обычно используется вода, которая выделяется в форме находящегося под высоким давлением водяного пара. Таким образом в соответствии с изобретением металлические поверхности соединительного трубопровода 5 и распределительной камеры 9 в косвенном теплообменнике 8, в которых массовая скорость ниже 50 , охлаждаются до температуры ниже 500, предпочтительно ниже 450°С. Охлаждение может быть осуществлено при помощи охлаждаемого водой змеевика, который охлаждает внутреннее пространство распределительной камеры , или при помощи охлаждаемой водой рубащки . Метод быстрого охлаждения согласно изобретению может быть осуществлен также путем комбинирования прямого вдувания хладагента и многотрубного косвенного теплообменника , как это показано на фиг. 3 и 4. Пример 1. Проводят пиролиз газообразных углеводородов состава, вес. %: СгНб96 С2Н41 Сз3 в условиях, приведенных ниже. Подача сырого материала , т/ч6,75 Весовое соотношение сырья к водяному пару0,34 Температура крекинга, °С830 Избыточное давление у выходного отверстия печи, КГ/СМ21,0 Получают высокотемпературный крекированный -газ, состав которого у выходного отверстия печи для пиролиза следующий, вес. %: Крекированный газ, нагретый до 830°С, под избыточным давлением 10 Н/м (1,0 кг/ /см) у выходного отверстия лечи для пиролиза , быстро охлаждают, пропуская через приспособление для охлаждения 7, в котором происходит прямое вдувание хладагента, как показано на фиг. 1, до температуры 200°С. В качестве хладагента используют воду, температуру металлических поверхностей соединительного трубопровода 5 и приспособления для охлаждения, где массовая скорость меньще 50 , поддерживают ниже 400°С. В результате этого на передаточном участке соединительного трубопровода 5 кокса не образуется так же, как и на передаточном участке приспособления для охлаждения 7. При осмотре через 30 дней кокса не обнаружено , не отмечается повышение давления у выходного отверстия реакционной печи, а также деструкция крекированного газа, удаляемого из выходного отверстия реакционной печи , и изменение его состава. Работа продолжалась в течение примерно 3 месяцев, до тех пор, пока не потребовалась остановка для обычного удаления KOKica из трубчатого реактора для проведения пиролиза. При мер 2. (сравнительный). Процесс продолжают вести, пользуясь той же аппаратурой , и в тех же рабочих условиях, что в примере 1, но без снижения температуры металлических поверхностей. На тех участках соединительного трубопровода и приспособления для охлаждения, где -массовая скорость менее 50 , а температура металлических поверхностей выше 500°С, образуется значительное количество кок1са (при непрерывной работе 25 сут кокса образуется около 10 кг на 1 м). Повышенные потери давления в приспособлении для охлаждения вызывают повышение давления у выходного отверстия реакционной печи (избыточное давление повышается с 1,0 до 1,7 кг/см) и установка должна прекратить работу через 25 сут с начала работы., Через 24 сут после начала работы состав крекир01ванного газа ухудшается, как это показано в табл. 1, из-за повышенных потерь да1вления в приспособлении для охлаждения, и выход этилена снижается примерно на 20%. Пример 3. Высокотемпературный крекированный газ, полученный согласно примеру 1, нагретый при , под избыточным давлением Ю Н/м (1,0 кг/см2) у выходного отверстия печи, подвергают быстрому охлаждению при помощи многотрубного охлаждающего теплообменника до 340°С, пользуясь воТаблица 1

Изменение состава крекированного газа у выходного отверстия печи

дои € температурой 320°С. Металлические поверхности распределительной камеры, приходящие в соприкосновение с крекированным газом, поступающим из входного отверстия теплообменника во входное отверстие распределительного трубопровода, обмотаны со стороны его верхней и нижней поверхностей охлаждаемым ВОДОЙ змеевиком. Через змеевик пропускается вода под избыточным давлением (15 кг/см) с температурой 100°С. Для продолжения нормальной работы поддерживается температура пОЗерхностей раслределительной камеры ниже 500°С.

В этот момент массовая скорость продукта, проходящего через соединительный трубопровод из трубчатого реактора для пиролиза к указанному теплообменнику, составляет менее 50 .

В результате этого на передаточных участках не происходит никакого коксообразования (образование кокса не отмечено после 90 сут работы, не отмечено повьгщение давления или изменение состава крекированного газа у выходного отверстия печи) и работу продолжают -вести в течение примерно трех месяцев, до тех пор, пока установку останавливают для обычного удаления кокса из трубчатого реактора для проведения пиролиза.

Пример 4. При использовании той же аппаратуры и тех же рабочих условий, что в Примере 3, работу продолжают вести без пропускания воды через охлаждаемый водой змеевик и без попыток снизить температуру металлических поверхностей.

В результате происходит чрезмерное образование кокса на участках распределительной камеры, где массовая скорость ниже 50 , а температура металлических поверхностей превыщает 500°С (после 20 сут непрерывной работы количество образовавшегося кокса составляет 20 кг/м), закупоривание входного отверстия охлаждающей трубы охлаждающего теплообменника, что вызывает потери давления и охлаждающем тенлообменни1ке .

Ибыточное давление у выходного отверстия П6ЧИ повыщается (с 1,0 до 1,7 кг/см), что

заставляет выключить установку ПОсле 30 сут работы.

Таким образом из-за повыщенной потери давления в охлаждающем теплообменнике нежелательное изменение состава крекированного газа у выходного отверстия печи после 29 сут работы оказывается сходным с нежелательным изменением состава крекированного газа после 24 сут работы в сравнительном опыте, описанном в примере 2; выход этилена снижается примерно на 20%.

Пример 5. Для проведения пиролиза используют жидкие углеводороды (более летучие лигроины), имеющие следующую характеристику дистилляции и состав:

Удельный вес0,68

Температура начала кипения , °С25 Температура отгонки

50% ПО об-ъему, °С80

Конечная точка дистилляцни , °С140

Средне-объемная точка

кипения, °С80

Состав жидких углеводородов, вес. %: парафины80

нафтены15

ароматические соединения5 Условия крекинга приведены ниже. Подача сырого материала , т/ч6,0 Весовое отношение сырья

к водяному пару0,5

Температура крекинга, °С820

Избыточное давление у выходного отверстия печи, кг/см 1,0

Ниже приведен состав крекированного газа V выходного отверстия печи (вес. %).

Н20,9

СН415,6

С2Н427,0

5,0

СгНб 16,5 Сз 10,0

С4 25,0

С5

Высокотемпературный крекированный газ, нагретый при , под избыточным даълелением 1,0 кг/см у выходного отверстия печи охлаждают до 38б°С при помощи многотрубного охлаждающего теплообменника, пользуясь для охлаждения водой, находящейся под избыточным давлением 150 кг/см с темпер 320°С. Внутренние металлические поверхности распределительной камеры 9, приходящие в соприкосновение с крекированНЫМ газом на пути между входным отверсти°м указанного теплообменника и входным отверстием трубопровода распределительной камеры, обматываются в верхней и нижней частях охлаждаемым водой змеевикоМ. Через

змеевик под давлением 15 «г/см при 100°С

пропускается водя. Для продолжения нормальной .работы поддерживается температура поверхностей распределительной камеры 9 ниже 500°С.

Массовая скорость продукта, проходящ его через соединительный трубопровод 5, составляет менее 50 с.

На передаточных участках кокс «е о-бразуется и работа продолжается в течени е четырех месяцев, до тех пор, пока установку выключают для обычного удаления кокса из трубчатого реактора для пиролиза.

Пример б (сравнительный). При использовании той же аппаратуры и при проведении крекинга в тех же условиях, что ,в примере 5, работу продолжают вести без подачи охлаждающей воды и без ее пропускания через охлаждаемый ъодой змеевик, а также без попыток снизить температуру металлических поверхнастей.

Чрезвычайно сильное образование кокса происходит в распределительной камере, в которой массовая скорость .менее 50 -кг/м -с, а темпе-ратура металлических гооверхностей выше 500°С (.после 50 сут непрерывной работы кок1сообразованИе составляет 10 кг/м), кроме того закупорено входное отверстие охлаждающего теплообменника на участке охлаждающих труб, что приводит к повышенной потере давления в охлаждающем теплообменнике . Избыточ.ное давление у выходного отверстия печи повышается с 1,0 до 1,5 кг/см, что заставляет прекратить работу установки через 50 сут.

Таким образом, из-за повышенной .потери давления в охлаждающем теплообменнике происходит нежелательное изменение состава крекированного газа у выходного отверстия

печи по прошествии суток, считая с начала работы, о чем свидетельствуют да.нные табл. 2; выход этилена снижается примерно на 10%.

Таблица 2

Изменение состава крекированного газа у выходного отверстия печи

Формула изобретения

Способ получения олефинов пиролизом углеводородного сырья в трубчатом реакторе при 750-900°С с последующим охлаждением полученного продукта, отличающийся тем, что, с целью предотвращения «оксообразования , температуру металлических частей зоны перехода продукта из камеры ;пяроЛ1иза в зону охлаждения, поверхности которых контактируют с крекированным продуктом, имеющим температуру более 600°С и скорость не более 50 , поддерживают не более 500°С.

Реферат

Формула