11 Изобретение относитс к термическому крекингу и пиролизу нефт ного сырь , te частности к трубчатым печам пиролиза, и может быть использовано в нефтехимической промышленности дл получени этилена и других низших олефинов. Цель изобретени - увеличение выхода целевого продукта и снижение коксообразовани . На фиг. 1 представлена печь, общий вид на фиг. 2 - камера смешени , продольный разрезу на фиг. 3 разрез А-А на фиг, 2. Печь включает подогревательную камеру 1 с радиационными горелками 2 по центральной оси которой вертикаль но параллельно боковым стенкам установлен подогревательньй змеевик 3. Параллельно подогревательной камере 1 размещена реакционна камера 4с радиационными горелками 5 и реакционным змеевиком 6, соединенным через камеру 7 смешени с подогревательным змеевиком 3. Над подогревательной 1 и реак1щонной 4 камерами установлена конвективна камера 8, соединенна с ними дымоходами., В конвективной ка мере 8 последовательно по ходу дымовых газов размещены пароперегреватель 9, сое;динепный с камерой 7 смешени , конвективный змеевик 10 и вод ной экономайзер 11, Пад конвективной камерой 8 установлена дымова труба. Камера 7 смешени содержит тангенциальньй патрубок 12 ввода вод ного пара, соединенньй с пароперегревателем 9, и соосно размещенные патрубки ввода сырь 13 и вывода сме си 14. Патрубок 14 вывода смеси труб ным коленом 15, выполненным с поворо том на 90°, соединен с реакционным змеевиком 6. На наружной стороне трубного колена закреплен уплотнительный узел 16. Патрубок 13 ввода сырь соединен с подогревательным змеевиком 3. На другом конце патрубка 13 установлен усеченный расшир ющийс конус 17, между основанием которого и стенкой камеры 7 выполнен кольцевой зазор. На боковых поверхност х усеченного конуса 17 выполнена перфораци в виде концентрических сквозных прорезей 18, Внутренн поверхность патрубка 13 в месте соединени с усеченным конусом J7 имеет кольцевой выступ 19, обращенньш спро филированным конусом к трубному коле 6 ну 15 и взаимодействующий с соосно установленной иглой 20 запорного вент тил 21, Печь работает следующим образом, Сырье (в частности, бензинова фракци плотностью 0,711 г/см, мол, м. 113,8 и пределами кипени 90 145°С ) при 30°С и критическом давлетги 3,1 МПа подают в конвективный змеевик 10, где за счет тепла отход щих дымовых газов его нагревают да 100-150 С. Затем сьфье направл ют в подогревательньй змеевик 3, где за счет тепла, излучаемого радиационными горелками 2, его нагревают до критической температуры 327°С. На выходе из подогревательного змеевика 3 сырье при критическом давлении и критической температуре подают в камеру 7 смешени , где оно, проход через дроссельньй кольцевой зазор, образованньй кольцевым коническим выступом 19 патрубка 13 и иглой 20, дросселируетс до давлени 0,2 0 ,3 МПа, испар етс и смешиваетс с перегретым вод ным паром, поступающим через концентрические прорези 18 на боковых поверхност х расшир ющегос усеченного конуса 17 патрубка 13. После смешени парогазовую смесь температурой 500-600 0 через трубное колено 15 направл ют в реакционньй змеевик 6, где ее подвергают высокотемпературному нагреву до 850°С, в результате чего происходит ее пиролиз, После реакционного змеевика 6 продукты пиролиза направл ют в закалочно-испарительньй аппарат, где их охлаждают, а затем на дальнейшую переработку. Воду при 20-30°С и давлении 0,2 0 ,3 Ша- подают в вод ной экономайзер 11, где ее нагревают до температуры кипени , испар ют и пары направл ют в пароперегреватель 9, где их перегревают до 900°С ,и подают через патрубок 12 в камеру 7 смешени . Оттуда через прорези 18 конуса 17 и через кольцевой зазор, образованный основанием усеченного конуса 17 и стенкой камеры 7, вод ной пар подают на смешение с дросселированным сырьем. Топливньй газ по коллекторам подают в радиационные горелки 2 и 5, установленные соответственно на боковых стенах подогревательной 1 и реак11 1онной 4 камер, где его сжигают.11 The invention relates to thermal cracking and pyrolysis of petroleum feedstocks, particularly tubular pyrolysis furnaces, and can be used in the petrochemical industry to produce ethylene and other lower olefins. The purpose of the invention is to increase the yield of the target product and reduce coke formation. FIG. 1 shows a furnace, a general view of FIG. 2 is a mixing chamber, longitudinal section in FIG. 3, section A-A in FIG. 2. The furnace includes a heating chamber 1 with radiation burners 2 along the central axis of which a heating coil 3 is installed parallel to the side walls. A heating chamber 5 is placed parallel to the heating chamber 1 by a radiation burner 5 and a reaction coil 6 connected through the mixing chamber 7 with the heating coil 3. A convective chamber 8 is installed above the heating 1 and the reactive 4 chambers, connected with chimneys to them. In the convection chamber 8, successively placed along the flue gas reheater 9, soybeans; dinepny a mixing chamber 7, a convective coil 10 and a water economizer 11, Pad convection chamber 8 installed chimney. The mixing chamber 7 contains a tangential inlet 12 of the water vapor inlet, connected to the steam superheater 9, and coaxially placed inlet pipes of the raw material 13 and outlet of the mixture 14. The outlet pipe 14 of the outlet of the mixture tube 90 ° is connected to the reaction a coil 6. A sealing unit 16 is fixed on the outside of the pipe bend. The raw material input nozzle 13 is connected to a heating coil 3. At the other end of the nozzle 13 there is a truncated expanding cone 17, between which the base and the chamber wall 7 is made tsevoy gap. On the side surfaces of the truncated cone 17, perforations are made in the form of concentric through slots 18. The inner surface of the pipe 13 at the junction with the truncated cone J7 has an annular protrusion 19 facing the pipe collar 6 to 15 and interacting with a coaxially mounted needle 20 vent til 21, the furnace works as follows. Raw materials (in particular, the gasoline fraction with a density of 0.711 g / cm, mole, m. 113.8 and boiling range 90 145 ° C) at 30 ° C and a critical pressure of 3.1 MPa are served in convection coil 10 where it is heated up to 100-150 ° C due to the heat of exhaust flue gases. Then they are sent to a heating coil 3, where it is heated to a critical temperature of 327 ° C due to the heat radiated by radiation burners 2. At the outlet of the heating coil 3, raw materials at critical pressure and critical temperature are fed into the mixing chamber 7, where it, passing through the throttle annular gap, formed by the annular conical protrusion 19 of the nozzle 13 and the needle 20, is throttled to a pressure of 0.2-0.3 MPa, evaporates and mixes with superheated steam entering through concentric slots 18 on the side surfaces of the expanding truncated cone 17 of the nozzle 13. After mixing, the vapor-gas mixture with a temperature of 500-600 0 through pipe elbow 15 is directed to p The coil 6, where it is subjected to high-temperature heating to 850 ° C, resulting in its pyrolysis, After the reaction coil 6, the pyrolysis products are sent to a quenching-evaporation apparatus, where they are cooled, and then for further processing. Water at 20–30 ° C and a pressure of 0.2–0.3 ° C is fed to a water economizer 11, where it is heated to the boiling point, evaporated, and the vapors are sent to a superheater 9, where they are heated to 900 ° C, and served through the nozzle 12 into the mixing chamber 7. From there, through the slots 18 of the cone 17 and through the annular gap formed by the base of the truncated cone 17 and the wall of the chamber 7, water vapor is fed into mixing with the throttled raw material. The fuel gas through the collectors is supplied to the radiation burners 2 and 5, installed respectively on the side walls of the preheater 1 and the first 4 chambers, where it is burned.
33
Дымовые газы температурой 1100 1200°С отдают тепло на подогрев и разложение сырь и по дымоходам поступают в конвективную камеру 8, проход по которой отдают тепло на перегрев вод ного пара, нагрев сырь , нагрев И испарение воды, и. при 200300°С через дьмовую трубу выбрасываютс в атмосферу.Flue gases with a temperature of 1100–1200 ° C give off heat to the heating and decomposition of raw materials and enter chimneys into the convection chamber 8, the passage through which gives off heat to superheat steam, heat the raw material, heat And evaporation of water, and. at 200300 ° C, the dm pipe is emitted into the atmosphere.
При изменении расхода сырь oneратор вращением маховичка запорного вентил .21 измен ет свободное сечение кольцевого дрссельного отверсти образованного коническим кольцевым выступом 19 и конической иглой 20, поддержива тем самым оптимальный режим нагрева и дросселировани сырь . Изменение свободного сечени кольцевого дроссельного отверсти может производитьс также автоматически . При этом вращение штока запорного вентил 21 производитс исполнительным механизмом (сервомотором), соединенным с регул тором, реагирующим на изменение расхода или вида сырь .IWhen the raw material consumption is changed, the one-turn rotating the handwheel of the stop valve 21 changes the free section of the annular hole formed by the conical annular protrusion 19 and the conical needle 20, thereby maintaining the optimal mode of heating and throttling of the raw material. The change in the free section of the annular choke hole can also be made automatically. In this case, the rotation of the rod of the shut-off valve 21 is produced by an actuator (servomotor) connected to a controller responsive to changes in the flow rate or type of raw material .I
Реализаци изобретени позволит на всем прот жении работы печи поддерживать оптимальный заданный режим нагрева и дросселирование .сырь и тем самым повысить выход целевого продукта и снизить коксообразование.The implementation of the invention will allow the furnace to maintain the optimum set heating mode and choking the raw material throughout the operation of the furnace and thereby increase the yield of the target product and reduce coke formation.
564564
При пиролизе в известной печи средний состав продуктов пиролиза следующий, мас.%: этилен 26,5; пропилен 15,7; бутилен - бутадиенова фракци 5,1, сжиженные газы 15,4; пиробензин 15,7; т желое жидкое топливо и кокс 21,6. При пиролизе этого же сырь при том же технологическом режиме в предлагаемой печи получен следующий состав продуктов,мас.%: этилен 31,6; пpoпIiлeн 15,9; бутиленбутадиенова фракци 6,1; сжиженные газы I4,8i пиробензин 13,2; т желое жидкое топливо и кокс 18,4.During pyrolysis in a known furnace, the average composition of the pyrolysis products is as follows, wt%: ethylene 26.5; propylene 15.7; butylene - butadiene fraction 5.1, liquefied gases 15.4; pyrobenzin 15.7; heavy fuel oil and coke 21.6. During the pyrolysis of the same raw material with the same technological mode in the proposed furnace, the following composition of products was obtained, wt%: ethylene 31.6; propylene 15.9; butylene butadiene fraction 6.1; liquefied gases I4,8i pyrobenzene 13.2; heavy fuel oil and coke 18.4.