ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристика объекта оптимизации из "Математическое моделирование и оптимизация пиролизных установок" Наиболее распространенная в промышленности схема пиролизной установки, входящей в состав производства олефинов, представлена на рис. 1-2. Она состоит из группы трубчатых печей, работающих параллельно. На входы пирозмеевиков поступают углеводородное сырье и водяной пар продукты пиролиза по общему коллектору направляются на компримирование и разделение. [c.15] В СССР жидкое сырье составляет около 50% [74] в Западной Европе и Японии используются в основном прямогонные бензины в США преобладающим сырьем пиролиза являются этан и пропан. [c.16] Однако уже в 1980 г. более половины этилена, производимого в США, будет получено из жидкого сырья — прямогонного бензина и газойля, что связано с уменьшением ресурсов и увеличением цен на пропан и этан [22]. [c.16] Продукты пиролиза состоят из газовой (пирогаз), жидкой (пироконденсат или смола) и твердой (кокс) фаз. Основные товарные продукты — этилен, пропилен, бутилены — являются компонентами газовой фазы. В пироконденсате содержатся ценные ароматические и непредельные углеводороды (бензол, толуол, изопрен), получению которых на крупнотоннажных установках придается большое значение. На существующих олефиновых производствах из пироконденсата выделяют гидростабилизированный бензин (ГСБ) или фракцию Сд и тяжелое жидкое топливо (ТЖТ). Кокс откладывается на внутренней поверхности пирозмеевиков и в за-калочно-испарительных аппаратах, что обуславливает необходимость периодической остановки печей на выжиг. [c.17] Основным элементом трубчатой пиролизной печи являются обогреваемые змеевики, в которых в присутствии водяного пара протекают реакции термического разложения углеводородов. Змеевики состоят из двух секций — конвекционной (подогрев сырья) и радиантной (реакции разложения). Конвекционная секция обогревается отходящими дымовыми газами, радиантная — излучением от экранов беспламенных горелок. [c.17] Продукты пиролиза, имеющие высокую температуру (740— 860°С), сразу же после выхода из змеевиков подвергаются резкому охлаждению (закалке) для прекращения вторичных реакций. [c.17] Температура в радиантной камере печи, работающей в жестком режиме с теплонапряжением до 87 кДж/(м -с), или 75 тыс. ккал/(м -ч), равна 1150—1260°С, при этом температура наружной стенки трубы достигает 1150°С. [c.17] необходимое для пиролиза, передается к реакционной зоне пирозмеевиков излучением и конвекцией от беспламенных горелок. Регулируя подачу топлива в определенные зоны горелок печи, можна влиять на характер распределения тепла,-подводимого к реакционной массе, по длине змеевика. [c.17] ТОЧНЫМ змеевиком, обогреваемым с двух сторон излучающими горелками. Печи такого типа были созданы фирмами Фостер Уиллер , Луммус , Стоун энд Вебстер и к настоящему времени получили широкое распространение. [c.19] Печь фирмы Луммус (рис. 1-3) имеет две радиантные камеры 1, в которых смонтирован вертикальный реакционный змеевик 2. Змеевик облучается с двух сторон беспламенными горелками 3, расположенными в шахматном порядке и чередующимися с блоками огнеупорной стены. Горелки объединены в вертикальные ряды. Расход топлива в каждый ряд регулируется автоматически, а в отдельную горелку — только вручную. Кроме горелок, расположенных в стенах печи, в каждой камере может быть установлено два ряда подовых пламенных горелок. Могут также применяться печи без подовых горелок. [c.19] На рис. 1-4 показаны примеры конструкций и расположения змеевиков промышленных печей. [c.19] Наиболее перспективной конструкцией змеевиков, обеспечивающей максимальный пробег между остановками на выжиг кокса и гибкость при использовании различного сырья, является та, при которой две параллельные трубы малого диаметра, расположенные на входе, по мере продвижения к выходу переходят в одну трубу большего диаметра (см. рис. 1-4, д) [78]. [c.20] Пиролиз углеводородов — сложный процесс термических превращений, протекающих при высокой температуре. Согласно радикально-цепному механизму [79—84], реакция пиролиза состоит из нескольких элементарных стадий, в которых принимают участие промежуточные активные частицы — свободные радикалы. В качестве основных элементарных стадий рассматриваются реакции (рис. 1-5) инициирования, замещения, распада радикалов, присоединения и конденсации, рекомбинации и диспропорционирования радикалов. [c.20] На рис. 1-6 указаны точки замера параметров пиролизной печи, которые в ряде случаев могут оказаться необходимыми для контроля, автоматического регулирования, управления и исследования технологического режима процесса. [c.22] Вернуться к основной статье