SU1313864A1 - Пиролизна печь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к термическому крекингу и пиролизу нефт ного сырь , может быть использовано в нефтехимической промьшшенности дл  получени  этилена и низших очефинов, позвол ет увеличить выход этилена, суммы низших олефинов и длительность рабочегй пробега печи. Пиролизна  печь включает радиантную камеру с горелками на боковых стенах и реакционными трубами (РТ ), размещенными по оси камеры и объединенными раздающим и собирающим коллекторами. Дополнительный коллектор установлен дл  по-- дачи пара в РТ и снабжен трубами с коническими соплами, кажда  из которых установлена соосно внутри выходного участка РТ, выполненной в виде усеченного конуса с большим основанием в месте присоединени  РТ к раздающему коллектору. 4 ил. g (Л 00 00 00 о 4:

Description

15

20

25

Изобретение относитс  к термическому крекингу и пиролизу нефт ного сырь , в частности к.трубчатым печам пиролиза, и может быть использовано в нефтехимической промыпшенности дл  получени  этилена и других низших оле- финов.

Целью изобретени   вл етс  повышение выхода этилена и суммы низших олефинов, а также увеличение длитель- Ш нести рабочего пробега печи.

На фиг.1 показана предлагаема  пиролизна  печь, продольный разрез, на фиг.2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - узел соединени  раздаю г;е- го и дополнительного коллекторов, разрез; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3.

Пиролизна печь содержит образованную боковыми 1 и торцовыми 2 стенками , потолочным 3 и подовым 4 перекрыти ми радиантную камеру 5, соединенную дымоходом 6 с размещенной в верхней части печи соосно радиантной камерой 5 и образованной боковыми 7 и торцовыми 8 стенками конвективной камерой 9. На боковых стенках 1 радиантной камеры 5 установлены радиационные горелки 10, а в центре ее вдоль боковых стенок 1 в один р д, вертикально и парал.пельно друг другу размещены реакционные трубы 11, плотно и без зазора проход щие через потолочное 3 и подовое 4 перекрыти . Реакционные трубы II объединены раздающим 12 и собирающим 13 коллекторами, размещенными вне радиантной камеры. Раздающий коллектор 12 установлен по центральной продольной оси радиантной камеры 5 над потолочным перекрытием 3. В центре конвективной камеры 9 размещена конвективна  секци  14 нагрева сырь , котора  соединена с раздающим коллектором 12. В месте присоединени  к коллектору 12 реакц,ионные трубы 11 снабжены входными участками 15, выполненными в виде усеченного конуса, большее основание которого присоединено к коллектору меньшей окружности равен диаметру реакционных труб 11. Собирающий коллектор 13 размещен по центральной продольной оси радиантной камеры 5 под подовым перекрытием 4. Там же размещен закалочно-испарительный аппарат 16, соединенный с собирающим коллектором 13. Параллельно раздаюпде- му коллектору 12 размещен коллектор

17, к которому соосно реакционным трубам 11 присоединены средства дл  подачи цара в реакционные трубы, выполненные в виде труб 18, диаметр которых меньше диаметра реакционных труб 11. Трубы 18 установлены герметично , без зазора и проход т через стенку раздающего коллектора 12, концы их снабжены коническими соплами 19 с тем же углом при вершине, что и у конусов входных участков 15 реакционных труб 11. Конические сопла . 19 размещены во входных участках 15 реакционных труб 11, концентрич- но, с образованием кольцевого за:зора,

формиру  инжекционные узлы. 1

Пиролизна  печь работает следующим образом.

Сырье (бензин или другую нефт ную фракцию ) при температуре около 30°С подают в конвективную секцию 14 нагрева сырь , где за счет тепла отход щих дымовых газов оно испар етс . Пары нагревают до 500-600°С и направл ют в раздающий коллектор 12, из которого они распредел ютс  по реакционным трубам 11. Поступающий из коллектора 17 вод ной пар при 500- 600 С проходит трубы 1В и с высокой скоростью истекает через отверстие конического сопла 19, подсасыва  пары сырь . Это дополнительно способствует равномерности распределени  35 сырь  по реакционным трубам. На начальном участке реакционных труб 11 вод ной пар смешивают с парами сырь , парогазовую смесь нагревают до 890 - 900°С, в результате чего происходит пиролиз сырь . Затем пирогаз направ- л ют в собирающий коллектор 13, а из него в закалочно-испарительный аппарат 16, где производ т его закалку и охлаждение. Топливный газ по коллекторам подают в радиационные горелки 10 и сжигают, смешива  с воздухом . Продукты сгорани  - дымовые газы - через стенку реакционных труб 11 отдают тепло реагирующей паро- 2, диаметр 50 газовой смеси и при 900-1000°С поступают в конвективную камеру 9, где отдают тепло на испарение и нагрев паров сырь . Затем при 200-ЗОО С через дымовую трубу (не показана) дымовые газы выбрасывают в атмосферу. При работе печи интенсивность кок- сообразовани  в какой-либо реакционной трубе 11 (трубах), котора  в силу перегрева, гидравлической нетож-30

40

45

55

5 50

55

дественности и т,д, работает в неблагопри тных услови х,может возраст Это вызовет увеличение толщины коксовых отложений на внутренней поверхности и, следовательно, повьшение гидравлического сопротивлени  этой трубы (труб), при этом расход сырь  снижаетс , а-расход пара благодар  конструктивному исполнению узла подвода пара остаетс  без изменени . Благодар  этому степень разбавлени  сырь  вод ным паром в этой (этих) трубе повышаетс  и реакции газификации - кокса превалируют над реакци ми коксообразовани . После того как гид равлическое сопротивление этой трубы (труб) сравн етс  с таковым остальных труб (непродолжительное врем , так как разность толщины коксовых отложений еще очень незначитель- на), через все трубы восстановитс  нормальный расход сырь . Таким образом , образовавшийс  кокс равномерно распредел етс  по всем реакционным трубам, что обусловливает увеличение рабочего пробега печи.

При испытани х на опытной установке был осуществлен пиролиз бензиновой фракции (плотность 0,711; мол.м. 113,8; пределы кипени  90- 145 С) в печах конструкции прототипа и предлагаемой конструкции. В обоих случа х поддерживалс  следующий технологический режим процесса: темпе- ратура пиролиза , врем  контакта 0,2 с, добавка вод ного пара 60 мас.%, давление парогазовой смеси в зоне реакции 0,08 МПа.

При пиролизе в печи конструкции прототипа средний состав продуктов

пиролиза составил, мас.%: 28,6; пропилен 16,1; бутилен-бу- тадиеновгв  фракци  5,8 ; сжиженные газы 15,4; пиробензин 13,5; т желое жидкое топливо и кокс 20,6. Через 60 ч непрерьгоной работы произошло закрксовывание двух реакционных труб.

При пиролизе в печи предлагаемой конструкции был получен следующий состав продуктов, мас.%: этилен 31,6 пропилен 15,9; бутилен-бутадиенова  фракци  6,1; сжиженные газы 14,8; пиробензин 13,2; т желое жидкое топ кокс 18,4. Через 100 ч работы максимальна  толщина коксовых отложений во всех трубах не превышала 1,5-2 мм и температура стенги труб позвол ла продолжать пробег. Формула изобретени 

Пиролизна  печь, включающа  ра- диантную камеру, установленные на ее бо«овых стенках горелки и по оси камеры - реакционные трубы, объединенные раздающим и собирак цим коллекторами , и средство подачи пара в реакционные трубы, о т л и ч а .ю- щ а   с   тем, что, с целью увеличени  выхода этилена и суммы низших олефинов и длительности рабочего пробега печи, средство подачи пара выполнено в виде объединенных коллек тором труб с коническими соплами, кажда  из которых установлена соосно внутри входного участка реакционной трубы, выполненного в виде усеченного конуса с большим основанием в . месте присоединени  трубы к раздающему коллектору.

i biMoSb/e газы

IЛ

J

гЮ 11л

вод ной j( °Р Сырье

ымо&ы д i еаэы

/

Гб

П

гоз

А-А

77

;/

Редактор А.Маковска 

Составитель В.Кудр шов Техред А.Кравчук

Заказ 218 /26Тираж 464Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

(риг.

Корректор С.Шекмар

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Пиролизная печь, включающая радиантную камеру, установленные на ее боковых стенках горелки и по оси камеры - реакционные трубы, объединенные раздающим и собирающим коллекторами, и средство подачи пара в реакционные трубы, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью увеличения выхода этнпена и^-суммы низших олефинов и длительности рабочего пробега печи, средство подачи пара выполнено в виде объединенных коллектором труб с коническими соплами, каждая из которых установлена соосно внутри входного участка реакционной трубы, выполненного в виде усеченного конуса с большим основанием в . месте присоединения трубы к раздающему коллектору.

   фиг. 1

   Аммовыё ' газы фиг.З

   Топливный газ

   Водяной

   / 78 } —\--- {Сырье ©х Н? ? Л2 У 2 \ WZ