CS214657B2 - Způsob rychlého ochlazování krakových plynů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu rychlého ochlazování krakových plynů, vzniklých krakováním uhlovodíkové frakce v přítomnosti vodní páry v pyrolýzní zóně za vzniku olefinů, při němž se krakové plyny rychle ochladí v ochlazovaní zóně .nepřímou výměnou tepla a při němž se použije vodní páry, obsahující teplo získané výměnou, pro uspokojení energetlckých požadavků způsobu, tento způsob se vyznačuje tím, že se výměna tepla provádí s parou za zvýšení jejího přehřátí, načež se přehřátá pára ochladí v chladicí zóně předehřáté páry nepřímou výměnou tepla s vodou, čímž se teplo zpětně získá v podobě páry o vyšším tlaku. Při výhodném provedení se ochlazování provádí v alespoň dvou ochlazovacích zónách, přičemž pára z nepřímé výměny tepla v první ochlazovací zóně, která má vyšší přehřátí, se ochladí nepřímou výměnou tepla s vodou v alespoň jedné chladicí zóně přehřáté páry, čímž se zpětně získá teplo v podobě nasycené páry o tlaku v rozmezí 3,5 až 21,7 MPa, přičemž se ochlazená přehřátá pára vede do druhé ochlazovací zóny k ochlazení krakových plynů nepřímou výměnou tepla, čímž se zvýší přehřátí uvedené ochlazené přehřátí páry, tato přehřátá pára se získává z druhé ochlazovací zóny.

Description

Vynález se týká způsobu rychlého ochlazování krakových plynů, vzniklých krakováním uhlovodíkové frakce v přítomnosti vodní páry v pyrolýzní zóně za vzniku olefinů, při němž se krakové plyny rychle ochladí v ochlazovaní zóně .nepřímou výměnou tepla a při němž se použije vodní páry, obsahující teplo získané výměnou, pro uspokojení energetlckých požadavků způsobu, tento způsob se vyznačuje tím, že se výměna tepla provádí s parou za zvýšení jejího přehřátí, načež se přehřátá pára ochladí v chladicí zóně předehřáté páry nepřímou výměnou tepla s vodou, čímž se teplo zpětně získá v podobě páry o vyšším tlaku. Při výhodném provedení se ochlazování provádí v alespoň dvou ochlazovacích zónách, přičemž pára z nepřímé výměny tepla v první ochlazovací zóně, která má vyšší přehřátí, se ochladí nepřímou výměnou tepla s vodou v alespoň jedné chladicí zóně přehřáté páry, čímž se zpětně získá teplo v podobě nasycené páry o tlaku v rozmezí 3,5 až 21,7 MPa, přičemž se ochlazená přehřátá pára vede do druhé ochlazovací zóny k ochlazení krakových plynů nepřímou výměnou tepla, čímž se zvýší přehřátí uvedené ochlazené přehřátí páry, tato přehřátá pára se získává z druhé ochlazovací zóny.

Předmětem vynálezu je způsob rychlého ochlazování krakových plynů, vzniklých krakováním uhlovodíků v přítomnosti vodní páry za vzniku olefinů, a zpětné získávání tepla z těchto plynů.

Při pyrolytickém krakování uhlovodíků v přítomnosti vodní páry v přímo zahřívané trubkové peci se obvykle postupuje tak, že bez ohledu na použitou surovinu nebo na stupeň krakování, k němuž dochází, bývá nutné rychlé ochlazení krakových plynů k přerušení pyrolýzních reakcí, aby byl zachován vysoký výtěžek olefinů s minimálním množstvím vznikléhtí plynného methanu. Rovněž bylo zjištěno, že se z krakových plynů musí odstraňovat a zpětně získávat teplo, obvykle v podobě páry, při nejvyšším tlaku a v největším množství ještě ekonomicky schůdném, aby se vyhovělo požadavkům na energii pro stlačování, které si vyžadují dále ve směru zpracování umístěná zařízení pro· dělení krakových plynů a získávání olefinů. Kompresory na stlačování vyrobeného plynu a chladicí kompresory, používané při tomto postupu, mohou být poháněny elektricky, přičemž se elektrická energie vyrábí pomocí integrované soustavy, pracující s vysokotlakou parou, a veškerá pára nebo alespoň její část se získává nepřímým ochlazováním krakových plynů. Častěji se pára, vyrobená rychlým ochlazením krakových plynů, používá přímo nebo přes integrovanou parní soustavu v parních turbínách, které pohánějí kompresní zařízení.

V mnoha částech světa se jako suroviny pro krakování v přítomnosti vodní páry běžně používalo ethanu, propanu a v menší míře těžkého benzínu. Krakově plyny z těchto surovin se typicky podrobují výměně tepla s vodou v alespoň jednom výměníku tepla s trubkami uzavřenými v plášti, kde se krakové plyny ochladí a teplo se zpětně získá v podobě vysokotlaké páry. Tato vysokotlaká pára se přehřívá například v konvekčním úseku krakovací pece nebo ve zvláštním přehřívači, a tím se upravuje pro použití ve vysokotlakých' parních turbínách, pohánějících kompresní zařízení, čerpadla a dmychadla.

Když se výhodné plynné suroviny postupně stávaly vzácnější, obrátili se výrobci olefinů k těžším výchozím surovinám, jako, jsou benzíny v celém destilačním rozmezí, lehký, střední a těžký plynový olej, a v některých případech i surová ropa. I když se tyto suroviny snadněji krakují, tj. při nižší teplotě, jejích sklon k vytváření dehtovitých látek a uhlíku během pyrolýzy a pod ní nepříjemně vzrůstá s rostoucí molekulovou hmotností použité suroviny. Při krakování těžkých surovin se dehtovité látky a uhlí rychle usazují na poměrně chladném povrchu tepelně výměnného zařízení a chladicího zařízení, čímž se toto zařízení stává neúčinným. Proto, se běžně uznává, že teplota stěn chladicího zařízení a zařízení pro rychlé ochlazení krakových plynů nemá být nižší, než je rosný bod složky krakových plynů, která má nejvyšší bod varu. Poněvadž použití vody jako chladivá má za následek poměrně nízké teploty stěn trubek, nejsou vodní výměníky tepla, typicky používané pro rychlé ochlazení krakových plynů při pyrolýze plynné suroviny, zvláště vhodné pro použití při pyrolýze těžké kapalné suroviny. Zejména je tomu tak tehdy, když výchozí surovinou jsou střední nebo těžký plynový olej.

Aby tento problém překonali, začali výrobci pracující s těžkými výchozími surovinami používat různých soustav k rychlému ochlazení, tyto soustavy typicky zahrnují přímé chlazení krakových plynů stykem s proudem ochlazeného oleje, odebíraným z dále ve směru zpracování upravené frakcionační kolony produktu, v níž se oddělují produkty pyrolýzy, za normálních podmínek plynné, od produktů, za normálních podmínek kapalných. Tímto způsobem se zcela obejde problém usazování uhlíku, poněvadž se při něm nepoužívá žádných ploch pro přestup tepla a uhlík v podobě koksu přechází do frakcionační kolony, kde se odstraní s frakcí ze spodku kolony. Bohužel, tento způsob rovněž vylučuje výrobu vysokotlaké páry, poněvadž se teplo musí zpětně získávat při podstatně nižší teplotě ve frakcionačním systému. Přes toto vážné omezení jsou ochlazovací soustavy, používající k ochlazení oleje, dobře zavedeny a někteří provozní odborníci je považují za jedině použitelnou technologii pro chlazení krakových plynů v pyrolýzním zařízení, používajícím jako suroviny plynového oleje.

Tento problém se v nynější době ještě násobí okolností, že mnoho výrobců dnes nemůže spoléhat na neustálou dostupnost suroviny jediného druhu. Poněvadž technika rychlého ochlazení, vhodná při pyrolýze plynné suroviny, se nehodí pro pyrolýzu, při níž se jako suroviny používá plynného oleje, a naopak, je výrobce olefinů nucen instalovat různé typy pyrolýzního a chladicího zařízení, jež se pak používají podle právě dostupné suroviny. Značná část těchto zařízení bude proto buď pracovat s nevyužitou kapacitou, tudíž neefektivně, nebo bude po značnou část doby vyřazena z provozu.

Účelem vynálezu je poskytnout způsob rychlého ochlazování krakových plynů, získaných krakováním uhlovodíků v přítomnosti vodní páry, a zpětného získávání v nich obsaženého tepla.

Dalším účelem vynálezu je, poskytnout způsob rychlého· ochlazování krakových plynů, získaných krakováním plynných olejů v přítomnosti vodní páry, a zpětné získávání tepla za vysoké teploty v podobě vysokotlaké páry.

Předmětem vynálezu je způsob ochlazování krakových plynů obsahujících olefíny, vzniklých pyrolýzou uhlovodíku v přítomnosti vodní páry, jakož i zpětného získávání tepla z krakových plynů nepřímou výměnou tepla s parou k přehřátí páry, s násled21*857 ným ochlazením přehřáté páry nepřímou výměnou tepla s vodou k získání páry o zvýšeném tlaku, čímž se zpětně získá teplo. Praktické provozování tohoto způsobu poskytuje systém rychlého cchlazoyání, vhodný pro široký rozsah pyrolýzních surovin, který umožňuje výrobu vysokotlaké páry z tepla obsaženého· v krakových plynech.

Zařízením pro pyrolýzu v přítomnosti vodní páry, vhodným pro provádění způsobu podle vynálezu, je jakákoliv trubková pec, v níž lze krakovat nejméně jednu uhlovodíkovou frakci, jako je ethan, propan, butan, lehký benzín o· destilačním rozmezí přibližně od 32 °C do 121 °C, benzín v celém destilačním rozmezí přibližně od 38 °C do 190,5° Celsia, lehký plynový olej o destilačním rozmezí asi od 177 °C do 371 °C, střední plynový olej o destilačním rozmezí od 232 °C do

454,4 °C, těžký plynový olej o destilačním rozmezí od 315,5 °C do 537,7 °C nebo jejich směsi. Při speciální konstrukci pece je možno jako krakovací suroviny použít i surové ropy.

Typicky bude trubková pec mít nejméně jeden sálavý úsek obsahující vysokoteplotní krakovací trubky, zahřívané větším počtem plynových nebo olejových hořáků, upravených ve stěnách, klenbě nebo podlaze pecního pláště. Běžně se používá dvou nebo tří krakóvacích trubek o průměru od 100 do 150 mm, avšak sestava trubek může kolísat od jediné trubky velkého průměru až po sestavy, zahrnující velký počet trubek malého průměru. Tyto trubky mohou být spolu spojeny na svých koncích pro svedení plynů do jednoho nebo několika sběračů pro následné rychlé ochlazení nebo mohou být krakovací trubky připojeny k individuálnímu chladicímu zařízení tvořenému jedinou trubkou opatřenou pláštěm. Teploty na výstupech z krakóvacích trubek kolísají v rozmezí od asi 704,5 do asi 1037,8 °C podle volby výchozí suroviny, očekávaných výtěžků a požadovaného složení vyráběné směsi. Typická teplota na výstupu z trubek při krakování lehkých až těžkých plynových olejů je v rozmezí od asi 704,5 do asi 926,7 °C.

Kromě toho bude trubková pec mít alespoň jeden konvekční úsek, kde se zpětně získává teplo ze spalných plynů z hořáků a využívá k předehřívání suroviny a k výrobě nebo přehřívání páry, které se používá pro pohon turbín, provozní ohřívání a jako ředicí páry při pyrolýze.

Uspokojivým zařízením pro používání v ochlazovací zóně jsou běžné výměníky tepla na bázi trubek a pláště, mající jedinou trubku nebo řadu trubek výhodně upravených pro jediný průchod, které byly zkonstruovány, aby vyhověly tepelným gradientům vyplývajícím z vysoké teploty krakových plynů.

Při jednom provedení způsobu podle vynálezu se nasycená pára o tlaku asi od 0,35 MPa do 21,7 MPa vede do ochlazovací zóny k pohlcení tepla nepřímou výměnou tepla s krakovými plyny o teplotě asi od 704,5 °C do 1037,8 °C, čímž se tyto plyny ochladí na teplotu asi od 260 do 649 °C a pyrolýzní reakce se přeruší. Krakově plyny se potom uvádějí do následného chladicího stupně, v němž se jejich teplo sníží na úroveň, při níž lze produkty, plynné za normálních podmínek, jako jsou olefiny, vodík a parafiny s 1 až 4 atomy uhlíku, oddělit od produktů, kapalných za normálních podmínek, jako je pyrolýzní benzín a olej a krakový zbytek z frakcionační kolony, na produkty pyrolýzy. Tento další chladicí stupeň může být tvořen výměníky tepla, které se skládají ze svazků trubek s pláštěm, pro další zpětné získávání tepla při nižší teplotě, nebo může být tvořen přímým chlazením olejem, z něhož se pak ve frakcionační soustavě získá zpětně teplo při nižší teplotě.

Proudění nasycené páry v ochlazovací zóně je s výhodou souproudé s prouděním krokových plynů, aby se udržovala poměrně konstantní teplota stěny trubek po celé délce ochlazovací zóny. Teplota stěn trubek se velmi výhodně udržuje .nad rosným bodem krakových plynů. Teplo, zpětné získané v ochlazovací zóně v podobě vysokotlaké páry je výhodné využít pro pohon již zmíněných kompresorů na vyrobený plyn a chladicích kompresorů. Při tomto případném použití je výhodným rozmezím tlaku nasycené páry, přiváděné do ochlazovací zóny jako chladivo, přibližně 3,5 MPa až asi 21,7 MPa s odpovídající teplotou nasycení asi od 240° Celsia dů 371 °C.

V ochlazovací zóně se přehřátí páry zvýší z prakticky nulového na přehřátí o asi 166,5 stupně Celsia výměnou tepla s horkými krakovými plyny. Přehřátí může být zvýšeno až o 388,5 °C. Tato pára se zvýšeným stupněm přehřátí se pak vede do chladicí zóny přehřáté páry, kde se podrobí nepřímé výměně tepla s vodou při mírně vyšším tlaku, která byla výhodně předehřátá na teplotu nasycení. Tím se přehřátí chladicí páry sníží a teplo se z chladicí zóny přehřáté páry získává zpět v podobě nasycené páry při vyšším tlaku, která se pak může použít jako chladivo, přiváděné do· ochlazovací zóny.

Ochlazená přehřátá pára, odcházející z chladicí zóny přehřáté páry, může mít teplotu nasycení při použitém tlaku nebo si může zachovat určité přehřátí, řádově asi

27,5 °C, nad teplotu nasycení. Tato pára se může znovu přehřát v konvekčním hadu pyrolýzní zóny nebo ve zvláštním přehřívači páry, aby se pak použila jako pára pro pohon turbíny, pohánějící výše zmíněné kompresní zařízení. Teplota páry, odcházející z chladicí zóny přehřáté páry, se bude s výhodou udržovat v rozmezí asi 14 °C od teploty, s níž pára vstoupila do první ochlazovací zóny; tato pára se pak vede do druhé ochlazovací zóny pro ochlazení krakových plynů z dalšího hadu, zahřívaného sálavým teplem, nebo do skupiny trubek v téže nebo v jiné pyrolýzní zóně, čímž se tato ochlazená přehřátá pára znovu přehřeje nepři214657 mou výměnou tepla s krakovými plyny ve druhé ochlazovací zóně, v níž se udržují podobné podmínky jako v první ochlazovací zóně. Vzniklá přehřátá pára o tlaku v rozmezí asi od 0,35 MPa do 21,7 MPa, získávaná ve druhé ochlazovací zóně, se odvádí pro použití k pohonu parních turbín. Výhodně bude mít pára odváděná z druhé ochlazovací zóny pro použoití k phonu parních turbín, pohánějících plynové a chladicí kompresory, tlak v rozmezí asi od 3,5 MPa do

21.7 MPa a bude přehřátá asi o 111 °C až o

277,8 °C. Když se při tomto provedení způsobu podle vynálezu bude přehřátá pára získávat s tlakem ve výše uvedeném rozmezí, bude tlak páry v první ochlazovací zóně a v chladicí zóně přehřáté páry ve stejném rozmezí.

V případech, kdy se používá většího počtu ochlazovacích zón, jako například tam, kde je omezená dostupnost páry, je možno použít jedné nebo několika mezilehlých ochlazovacích zón a jedné nebo několika mezilehlých chladicích zón přehřáté páry. Při provedení, při němž se používá například jednoho mezilehlého stupně, se ochlazená přehřátá pára, odcházející z chladicí zóny přehřáté páry, vede postupně mezilehlou ochlazovací zónou, mezilehlou chladící zónou přehřáté páry a posléze druhou ochlazovací zónou. Nasycená pára, vzniklá z vody přiváděné do chladicích zón přehřáté páry, se výhodně směšuje v parojemu, dříve než se přivádí jako chladivo do první ochlazovací zóny. Výhodným zařízením pro přivádění vody z parojemu do chladicích zón přehřáté páry a pro přivádění nasycené páry z chladicích zón přehřáté páry do parojemu je běžný thermosifon.

Při jiném provedení způsobu podle vynálezu se jako chladivá v ochlazovací zóně používá přehřáté páry o poměrně nízkém tlaku. Toto provedení dovoluje méně důkladnou mechanickou konstrukci ochlazovacího zařízení vzhledem k použití nižších tlaků páry v případech, kdy ise pracuje s nižšími teplotami stěn trubek, tj. s lehkou surovinou. Při tomto provedení se přivádí pára o tlaku v rozmezí asi od 0,35 do 7 MPa, přehřátá na teplotu v rozmezí asi od 149 °C do asi

426.7 °C, do ochlazovací zóny, kde se její přehřátí zvýší nepřímou výměnou tepla s krakovými plyny. Tato pára se pak odvádí do chladicí zóny přehřáté páry, kde se z ní získaným teplem, odpovídajícím zvýšenému přehřátí, vyrobí nepřímou výměnou tepla s vodou za vysokého· tlaku pára o vysokém tlaku v rozmezí 3,5 MPa do 21,7 MPa. Vysokotlaká pára se může přehřát v konvekčních hadech pyrolýzní zóny nebo ve zvláštním přehřívači a použít pro- pohon turbíny.

Ochlazená přehřátá pára, odcházející při poměrně nízkém tlaku z chladicí zóny přehřáté páry, .může být využita pro provozní ohřívání nebo může být znovu přehřátá v konvekčních hadech pyrolýzní zóny výměnou tepla s horkou, vysokotlakou odpadní parou z turbíny pro následné použití v nízkotlakých turbínách. Výhodně bude ochlazená přehřátá nízkotlaká pára proudit z první chladicí zóny přehřáté páry při prakticky téže teplotě, s níž přišla do první ochlazovací zóny, do druhé ochlazovací zóny, kde se znovu přehřeje nepřímou výměnou tepla s krakovými plyny. Znovu přehřátá nízkotlaká pára, odcházející z druhé ochlazovací zóny, se opět ochladí ve druhé chladicí zóně přehřáté páry, kde se vyrobí další vysokotlaká pára nepřímou výměnou tepla s vodou. Jako v předchozím popsaném provedení se voda, použitá k výrobě vysokotlaké páry, s výhodou předehřívá na teplotu nasycení odpovídající tlaku, zvolenému pro provozování vysokotlakého parního systému. Pedehřátá voda může protékat parojemem a je pak vedena do chladicí zóny přehřáté spádovými trubkami thermosifonů, v této zóně vzniká pára, která se dále vede do parojemu. Jak již bylo výše uvedeno, nasycená vysokotlaká pára z parojemu se potom přehřeje, ,s výhodou v konvekčním úseku pyrolýzní zóny, načež se použije jako hnací síla pro pohánění vysokotlakých parních turbín.

Dále uvedené příklady provádění způsobu podle vynálezu jsou popsány s přihlédnutím k přiloženým výkresům.

Obr. 1 znázorňuje ochlazovací systém s vysokotlakou, nasycenou parou, při němž se teplo zpětně získává v podobě, vysokotlaké páry.

Na obr. 2 je znázorněn vícenásobný ochlazovací systém s vysokotlakou párou, při němž se teplo zpětně získává v podobě vysokotlaké páry a jako chladivá v první ochlazovací zóně se používá nasycené páry.

Na obr. 3 je znázorněn ochlazovací systém is poměrně nízkotlakou parou, při němž se teplo zpětně získává v podobě vysokotlaké páry a jako chladivá v první ochlazovací zóně se používá přehřáté páry.

U ochlazovacího systému, znázorněného na obr. 1, se surovina, tvořená předehřátým plynovým olejem zředěným parou, přivádí s teplotou 538 ^QC potrubím 2 do pyrolýzní zóny 1 a rozděluje se do hadů 3 a 5, zahřívaných sálavým teplem, získávaným spalováním oleje v hořácích, umístěných v sálavém úseku pyrolýzní zóny.

Surovina se zahřívá na teplotu krakování 871 °C pro vznik olefinů, za normálních podmínek kapalných uhlovodíků, vodíku a methanu. Krakově plyny se vedou do ochlazovacích zón 6 a 8, kde se krakovací reakce přeruší ochlazením plynů na teplotu 593 °C nepřímou výměnou tepla s parou. Ochlazené plyny odcházejí z příslušných ochlazovacích zón potrubími 9 a 11 a jsou vedeny do společného sběrače pro další ochlazení, stlačení a rozdělení na jednotlivé složky krakových plynů.

Chladivo v podobě páry se postupně přivádí do ochlazovacích zón potrubím 12, kterým se odvádí z parojemu 13 nasycená pára o tlaku 10,5 MPa. Doplňková voda, přiváděná do parojemu 13, so zahřívá v konvekčním hadu 14, upraveném v horní části pyrolýzní zóny 1, načež se vede potrubím 1S do parojemu 13. Pomocná pára se přivádí do parojemu potrubím 16.

Chladivo v podobě nasycené páry, přicházející do první ochlazovací zóny, se předehřívá na teplotu 482 °C a odchází potrubím 17 do chladicí zóny 13 přehřáté páry, kde se jeho stupeň přehřátí sníží na teplotu 324° Celsia nepřímou výměnou tepla s vodou z thermosifonu 19, 20. Z chladicí zóny 18 přehřáté páry se teplo odvádí v podobě páry o tlaku 10,5 MPa do parojemu 13 a výsledná vysokotlaká pára se vede do první ochlazovací zóny 6, jak bylo výše uvedeno.

Ochlazená přehřátá pára odchází z chladicí zóny 18 přehřáté páry s teplotou 329 °C a proudí potrubím 21 do druhé ochlazovací zóny 8, kde se opět přehřívá na teplotu 482°. Celsia. Přehřátá pára o tlaku 10,5 MPa a o teplotě 482 °C, která odchází z druhé ochlazovací zóny 8, se vede potrubím 27 do vysokotlakých turbín (neznázorněných), pracujících za tlaku 10,5 MPa, které pohánějí kompresory pro stlačování ochlazených krakových plynů, jakož i chladicí kompresory, používané při dělení a izolování vyrobených olefinů.

Na obr. 2 je znázorněna ochlazovací soustava se opětným získáváním tepla, podobná soustavě znázorněné na obr. 1. Vztahové značky a způsob provozu jsou stejné jako na obr. 1, avšak mezí první a druhou ochlazovací zónou je upraven další ochlazovací okruh, čímž vznikne třístupňová ochlazovací soustava. S přihlédnutím k obr. 2 se horké krakové plyny z přidaného hadu 4, zahřívaného sálavým teplem a umístěného v pyrolýzní zóně 1, vedou do mezilehlé ochlazovací zóny 7, kde se ochladí na teplotu 593 °C nepřímou výměnou tepla s parou o teplotě 329 °C, která se přivádí z chladicí zóny 18 přehřáté páry potrubím 21. Tato pára se znovu přehřeje v mezilehlé ochlazovací zóně 7 a vede se do mezilehlé chladicí zóny 23 přehřáté páry, tato zóna pracuje v podstatě za stejných podmínek jako výše popsaná chladicí zóna 18 přehřáté páry pomocí thermosifonu 24, 25.

Ochlazená přehřátá pára odchází z mezilehlé chladicí zóny 23 přehřáté páry s teplotou 329 °C a proudí potrubím 25 do druhé ochlazovací zeny 8, kde se znovu přehřívá na teplotu 482 °C. Následné stupně jsou stejné, jak byly výše popsány v souvislosti s obr. 1.

Na obr. 3 je znázorněna ochlazovací soustava se zpětným získáváním tepla, v níž se rovněž vyrábí vysokotlaká pára, avšak jako chladivá v ochlazovacích zónách se používá středotlaké páry. S přihlédnutím k obr. 3 se surovina, tvořená předehřátým plynovým olejem zředěným parou, přivádí do pyrolýzní zóny 101 potrubím 102 při teplotě 538 °C, kde se rozvádí do hadů 103 a 183 zahřívaných sálavým teplem, získávaným — jak je obvyklé — spalováním oleje v hořácích umístěných v sálavé části pyrolýzní zóny.

Horké krakové plyny z hadů, zahřívaných sálavým teplem, se odvádějí do ochlazovacích zón 106 a 108, kde se krakovací reakce přeruší ochlazením plynů na teplotu 593° Celsia nepřímou výměnou tepla s parou. 0chlazené plyny odcházejí z příslušných ochlazovacích zón potrubími 109 a 111 a spojují se ve společném sběrači pro další chlazení, stlačování a rozdělení krakových plynů.

Do ochlazovacích zón se potrubím 112 postupně přivádí pára jako chladivo s tlakem

4,55 MPa a teplotou 329 °C. Tato pára se přivádí z vysokotlakých parních turbín (nezakreslenýchj, pracujících za tlaku 10,5 MPa, jejichž výfuková pára má tlak 4,55 MPa a teplotu 390 °C. Výfuková pára se potom ochladí na teplotu 329 °C v chladiči turbínové páry (neznázorněnémj, dříve než se vede do první ochlazovací zóny 106.

Chladivo v podobě přehřáté páry, které vstupuje do první ochlazovací zóny, se dále předehřívá na teplotu 482 °C a jde potrubím

117 do první chladicí zóny přehřáté páry, kde se ochladí na teplotu 329 °C nepřímou výměnou tepla s vodou z thermosifonu 119, 120. Teplo, zpětně získávané z chladicí zóny

118 přehřáté páry, se získá jako nasycená pára o tlaku 10,5 MPa v parojemu 113. Doplňková voda, přiváděná do parojemu za tlaku 10,5 MPa, se zahřívá konvekčním hadem 114, upraveným v horní části pyrolýzní zóny 101, a přivádí se potrubím 115 do parojemu 113. Pomocná pára se přivádí do parojemu potrubím 116.

Ochlazená přehřátá pára odchází z první chladicí zóny 118 přehřáté páry a jde potrubím 121 do druhé ochlazovací zóny 108, kde se znovu přehřívá na teplotu 482 °C. Tato pára odchází z druhé ochlazovací zóny potrubím 122 a znovu se ochlazuje ve druhé chladicí zóně 123 přehřáté páry na teplotu 3’29 °C nepřímou výměnou tepla s vodou z thermosifonu 125, 124. Pára, odcházející ze druhé chladicí zóny přehřáté páry potrubím 126, se znovu přehřívá v dříve uvedeném chladiči turbínové páry (nezakreslenémj výfukovou párou z vysokotlakých turbín a používá se jako pohonná pára ve středotlakých turbínách, pracujících za tlaku 4,55 MPa.

Jak již bylo výše uvedeno, získává se v parojemu 113 nasycená pára o tlaku 10,5 MPa provozováním thermosifonů 119, 120 a 124, 125. Tato nasycená pára se v parojemu 113 odvádí potrubím 127 do přehřívacího hadu 128, umístěného v konvekčním úseku pyrolýzní zóny, z něhož pak proudí potrubím 129 do vysokotlakých turbín (neznázorněných J, pracujících za tlaku 10,5 MPa, které poskytují pohon pro stlačování ochlazených krakových plynů a chladivá, používaného při dělení a izolování vyrobených olefinů.

Claims (12)

1. Způsob rychlého ochlazování krakových plynů, vzniklých krakováním uhlovodíkové frakce v přítomnosti vodní páry v pyrolýzní zóně za vzniku olefinů, při němž se krakové plyny rychle ochladí v ochlazovací zóně nepřímou výměnou tepla a při němž se použije vodní páry obsahující teplo získané výměnou, přo uspokojení energetických požadavků způsobu, vyznačující se tím, že se výměna tepla provádí s parou za zvýšení jejího přehřátí, načež se přehřátá pára ochladí v chladicí zóně přehřáté páry nepřímou výměnou tepla s vodou, čímž se teplo zpětně získá v podobě páry o vyšším tlaku.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že teplota krakových plynů je v rozmezí 704 °C až 1038 °C.

3. Způsob podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že parou, přiváděnou do ochlazovací zóny, je nasycená pára.

4. Způsob podle bodu 3, vyznačující se tím, že tlak páry, přiváděné do ochlazovací zóny, je v rozmezí od 3,5 MPa do 21,7 MPa, její teplota je v rozmezí od 240 °C do 371 °C.

5. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že parou, přiváděnou do ochlazovací zóny, je přehřátá pára.

6. Způsob podle bodu 5, vyznačující se tím, že tlak páry, přiváděné do ochlazovací zóny, je v rozmezí od 0,35 MPa do 7 MPa a její teplota je v rozmezí od 148 do 427 °C.

7. Způsob podle hodů 1 až 6, vyznačující se tím, že se ochlazování provádí v alespoň dvou ochlazovacích zónách, přičemž pára z nepřímé výměny tepla v první ochlazovací zóně, která má vyšší přehřátí, se ochladí nepřímou výměnou tepla s vodou v alespoň jedné chladicí zóně přehřáté páry, čímž se opětně získá teplo v podobě nasycené páry o tlaku v rozmezí od 3,5 MPa do

21,7 MPa, přičemž se ochlazená přehřátá pávynAlezu ra vede do druhé ochlazovací zóny k ochlazení krakových plynů nepřímou výměnou tepla, čímž se zvýší přehřátí uvedené ochlazené přehřáté páry, tato přehřátá pára se získává z druhé ochlazovací zóny.

8. Způsob podle bodu 7, vyznačující se tím, že nasycená pára, získaná z chladicí zóny přehřáté páry, se vede do první ochlazovací zóny.

9. Způsob podle bodů 7 nebo 8, vyznačující se tím, že se ochlazená přehřátá pára odvádí z chladicí zóny přehřáté páry do ochlazovací zóny, upravené mezi první a. druhou ochlazovací zónou, čímž se zvýší přehřátí uvedené přehřáté páry, z mezilehlé ochlazovací zóny se přehřátá pára vede do mezilehlé chladicí zóny přehřáté páry pro snížení přehřátí, načež se ochlazená přehřátá pára vede z mezilehlé chladicí zóny přehřáté páry do druhé ochlazovací zóny.

10. Způsob podle bodu 7, vyznačující se tím, že parou, přicházející do první ochlazovací zóny, je přehřátá pára, ochlazená přehřátá pára z druhé ochlazovací zóny, která má zvýšené přehřátí, se ochladí ve druhé chladicí zóně přehřáté páry nepřímou výměnou tepla s vodou, čímž se zpětně získá teplo v podobě nasycené páry o tlaku v rozmezí od 3,5 MPa do 21,7 MPa, a z druhé chladicí zóny přehřáté páry se získá ochlazená přehřátá pára.

11. Způsob podle bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že pyrolýzní zóna zahrnuje konvekční úsek pro vypouštění horkých spalných plynů, a nasycená pára, získaná z chladicí zóny přehřáté páry, se znovu přehřeje nepřímou výměnou tepla s horkými spalnými plyny.

12. Způsob podle bodů 1 až 11, vyznačující se tím, že jako uhlovodíkové frakce se převážně používá plynového oleje.