SU1393841A1 - Пиролизна печь - Google Patents

Description

(21)4118696/31-26

(22)11.06.86

(46) 07.05.88. Бюл. № 17

(71)Институт газа АН УССР

(72)В.М.Дмитриев, В.В.Троценко, Н.И.Сульжик и В.Н.Александров (53) 66.041.544:665.63 (088.8)

(56) Степанов А.В. Производство низших олефинов. - Киев: Наукова , 1978, с.102.

Патент США № 3274978, кл. 122-356, 1966.

(54) ПИРОЛИЗНАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относитс  к термическому крекингу и пиролизу нефт ного сырь  и может быть использовано в нефтехимической промьшшенности дл  получени  низших олефинов, например этилена, пиролизом углеводородного сьфь , и позвол ет повысить выход низших олефинов и снизить коксообра- зование. Пиролизна  печь содержит радиантную камеру и размещенную над ней конвективную камеру, В центре

is

оа со 00

00

4

Фиг.

радиантной камеры вертикально в один р д установлены секции реакгуюнного змеевика (РЗ), а в центре конвективной камеры - секции конвективного змеевика. Между секци ми конвективного змеевика установлены сепараторы с патрубком (П) входа парожидкостной смеси и П выхода паровой и жидкой фаз, П входа парожидкостнор смеси соединен, с предыдуш,ей секцией конвективного змеевика, П выхода жидкой

Изобретение относитс  к крекингу и пиролизу нефт ного сырь , к трубчатым печам пиролиза и может быть использовано в нефтехимической про- мьшшенности дл  получени  низших оле финов, например этилена, пиролизом углеводородного сырь .

Цель изобретени  - увеличение выхода низших олефинов и снижение кок- сообразовани  при пиролизе широких нефт ных фракций..

На фиг. 1 представлена печь, поперечный разрез; на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Пиролизна  печь содержит боковые стены 1,. установленные на них радиа- ционные горелки 2, торцовые стены 3, потолочные и подовые перекрыти  4 и 5, образующие радиантную камеру 6, в центре которой вдоль боковых стен 1 вертикально в один р д, образу  экран двустороннего облучени , установлены секции реакционного змеевика 7, имеющие различную длину. Длина секции измен етс  взависимости от пор дкового номера секции и опреде- .л етс  из выражени 

-

1. 1.

П

о,п

(1)

1,

- длина п-й секции реакцкюн- 30

ного змеевика, м| , - длина первой секции реакционного змеевика, м (определ етс  экспериментально ) ; 35 П - пор дковый номер секции реакционного змеевика.

фазы - с последующей его секцией, а П выхода паровой фазы и последн   секци  конвективного змеевика соединены с пароподвод щими трубами и с соответствующими секци ми РЗ, длина каждой из которых удовлетвор ет выражению: 1 ., , м, где 1 - дина секции РЗ, м| 1, - длина первой секции РЗ, определ ема  экспериментально , м; П - пор дковый номер секции РЗ. 2 табл.,2 ил.

Над радиантной камерой 6 расположена образованна  боковьгми 8 и торцовыми 9 стенами конвективна  камера 10, соединенна  с дымоходом 1К В центре конвективной камеры 10 последовательно по ее высоте размещены секции конвективного змеевика 12, имеющие одинаковую длину. Число секций конвективного змеевика равно числу секций реакционного змеевика. Между секци ми конвективного змеевика 12 установлены сепараторы 13, имеющие патрубок 14 входа парожидкост- ной смеси и патрубки выхода паровой 15 и жидкой 16 фаз. Входные патрубки 14 сепараторов 13 соединены с предыдущими секци ми конвективного змеевика 12, выходные патрубки 16 жидкой фазы - с последующими секци ми конвективного змеевика 12, а выходные патрубки 15 паровой фазы - с паро- подвод пщми трубами 17 и соответствующими секци ми реакционного .змеевика 7 о Последн   секци  конвективного змеевика 12 непосредственно соединена с пароподвод щей трубой 17 и последней секцией реакционного змеевика 7. Над конвективной камерой 10 установлена дымова  труба 18.

Пиролизна  печь может содержать практически любое число секций конвективного и реакционного змеевиков, однако оптимальное их число составл ет 3-5: при числе секции менее 3 фракции,на которые раздел етс  сы- рье, получаютс  слишком широкими, в результате чего тер етс  положительный эффект изобретени ; при числе

секций более 5 значительно усложн етс  конструкци  печи и увеличиваетс  ее металлоемкость.

С увеличением пор дкового номера секции ее длина уменьшаетс , так как в ней пиролизуетс  более т жела  фракци , что обуславливает требуемое меньшее врем  контакта, Прр дко- вые номера секций реакционного змеевика 7 соответствуют пор дковым номерам секций конвективного змеевика 12, с которыми они соединены, при этом пор дковые номера секций конвективного змеевика возрастают по ходу сырь : сама  верхн   имеет пор дковый номер 1, сама  нижн   - пор дковый номер 3.

Печь работает следующим образом.

Сырье (широкую нефт ную фракцию) при 20-30° С подают в первую секцию конвективного змеевика 12 и за счет тепла отход щих дымовых газов нагревают его до 50-70°С. В результате нагрева происходит частичное испарение сырь . Образовавшуюс  парожид- костную смесь подают через патрубок 14 в сепаратор 13, где ее раздел ют на паровую и жидкую фазы. На выходе из сепаратора паровую фазу смешивают с требуемым количеством вод ного пара , поступающего из пароподвод щей Трубы 17, и подают на пиролиз в первую секцию реакционного змеевика 7. Жидкую фазу из,сепаратора 13 через патрубок 16 направл ют в следующую секцию конвективного змеевика 12, вновь нагревают до 30-40 С, и процесс разделени  повтор етс . Самую высококип щую узкую фракцию сырь  (после последнего сепаратора 13) подают в последнюю секцию конвективного змеевика 12, испар ют, смешивают с оптимальным количеством вод ного пара, поступающего через пароподво- д щую трубу 17, и направл ют на пиролиз в последнюю секцию реакционного .змеевика 7. По мере увеличени  пор дкового номера секций реакционного змеевика 7 их длина уменьшаетс  в соответствии с формулой, т.е. по мере ут желени  фракции врем  контакта при ее разложении снижаетс . На выходе из секций реакционного змееви ка 7 продукты пиролиза направл ют в общий коллектор, а затем - в закалоч но-испарительньш аппарат (не показан

Топливный газ подают в радиационные горелки 2 и сжигают на поверхнос

10

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ти горелочного камн , при этом раскаленные боковые стены 1 радиантной камеры служат источником лучистой энергии . Дымовые газы температурой 1100- 1200 С за счет конвекции и радиации отдают часть тепла поверхности нагрева реакционного змеевика 7, а затем направл ют в конвективную камеру 10, где отдава  тепло на нагрев и испарение сырь , они охлаждаютс  до 200 - 300 С. После этого дымовые газы направл ют в дымовую трубу 18 и выбрасывают в атмосферу. Сьфье и дымовые газы движутс  противотоком, т.е. перва  секци  конвективного змеевика 12 расположена в самой низкотемпературной зоне конвективной камеры 10, а последн   - в самой высокотемпературной зоне.

Результаты пиролиза пр могонного бензина (три секции конвективного и реакционного змеевиков, температура пиролиза 850°С, добавка вод ного пара в I, II и III секци х соответственно 50, 50 и 60 мас.%) приведены в табл. 1.

Результаты пиролиза атмосферного газойл  (3 секции конвективного и реакционного змеевиков, температура пиролиза 830 С, добавка вод ного пара I, II и III секци х соответственно 60, 70 и 80 мас.%) приведены в табл. 2.

Провод т испытани  пиролизной печи на пр могонном бензине (табл.1) и атмосферном газойле (табл.2), при проведении которых закономерность изменени  длины секций реакционного змеевика различна : в опыте 1 все секции реакционного змеевика имеют одинаковую длину; в опыте 2 длина первых двух секций одинакова, а треч тьей секции меньше; в опыте 3 закон изменени  длины секций реакционного змеевика описываетс  формулой (1); в опыте 4 длина последних двух секций одинакова; в опыте 5 длина секций реакционного змеевика- измен етс  по формуле, отличающейс  от фор- мулы (1).

Из представленных в табл. 1 и 2 данных видно, что максимальные выходы суммы низших олефинов и минимальные выходы т желой смолы пиролиза и кокса получены в опыте 3, т.е. в том случае, когда зависимость между дпи- ной секции реакционного змеевика описываетс  формулой (1).

Таким образом, предлагаема  печь позвол ет повысить выходы низших оле- финов и снизить коксообразование при пиролизе жидких нефт ных фракций.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Пиролизна  печь, включающа  ради- антную камеру с экраном двусторонне- го облучени , образованным вертикально расположенными трубами секций реакционного змеевика, конвективную камеру с конвективным змеевиком, разделенным на секции, число которых равно числу секций реакционного зме- евика и пароподвод щие трубы, отличающа с  тем, что, с целью увеличени  выхода низших олефи- нов и снижени  коксообразовани ,печь снабжена сепараторами с патрубками

   входа парожидкостной смеси и выхода

   I жидкой и паровой фаз, причем входной

   патрубок каждого сепаратора соединен с выходом предьщущей по ходу сьфь  секцией конвективного змеевика, пат:- рубок выхода жидкой фазы - с входом последующей секции конвективного змеевика , а патрубки выхода паровой фазы и выход последней конвективной секции змеевика соединены с паропод- вод щими трубами и выходами секций реакционного змеевика, длина каждой из которых удовлетвор ет выражению

   1п

   где 1 - длина п-й секции реакционного змеевика, MJ 1, - длина первой по ходу сырь 

   секции, м; п - пор дковый номер секции.

   Таблиц

   вод „

   Шрл СЫРЬ

   16

   /J

   1393841

   8

   Продолжение табл.2

   12.