ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технологические особенности печей из "Пиролизные установки" Одна пз особенностей — обеспечение такого объема реакционной зоны змеевика, при котором исходное сы1)ье могло бы разлагаться до необходимой глубины в короткий отрезок времени. Величина этого отрезка времени — время контакта, или время пребывания исходного сырья в зоне реакции — определяется условиями проведения процесса. [c.27] Змеевики промышленных печей пиролиза обычно выполняются двухпоточными. Часть труб змеевика расположена в конвекционной камере печи, а часть в радиантной. Для обеспечения нормальной эксплуатации такого трубчатого реактора необходимо, чтобы в конвекционной камере сырье только предварительно нагревалось, а его разложение протекало в радиантной камере. Температура нагрева паров сырья в конвекционной камере обычно не превышает 500—600 °С, Температура в зоне реакции выше — от 750 до 820 °С, в зависимости от вида сырья и выбранного режима процесса пиролиза. Поверхность нагрева всех труб змеевика, расположенных в радиантной камере печи пиролиза, должна быть достаточной для перегрева смеси паров нефтепродуктов и водяного пара, поступающих из конвекционной камеры, до температуры реакции пиролиза и возмещения эггдотермического эффекта реакции. [c.27] Требуемое количество тепла может быть передано на ограниченном по длине участке реакционной зоны змеевика при максималь-ио достигаемой величине коэффициента теплоотдачи от стенки к потоку сырья. В практике величина внутреннего коэффициента теплоотдачи достигает 465—725 ккал/ (м ч-°С). Основным средством повышения коэффициента теплоотдачи является увеличение скорости паров сырья до значений, при которых еще не происходит истирание труб частицами кокса и не повышается давление в реакционной зоне. [c.27] Для печей старой конструкции с факельными горелками наибольшую величину конверсии (превращения сырья) в процессе пиролиза удалось получить при диаметре труб 114x6 мм. При этом пропускная способность каждого потока была 3400—4100 кг/ч. В процессе сжигания топлива в факельных горелках температурное поле в разных местах топочного пространства неодинаково. От-дельные участки труб по длине змеевика получают неравномерное количество лучистого тепла и, следовательно, имеют (при одинаковых условиях теплоотдачи внутри труб) различную температуру стенок. [c.28] В печах новых конструкций боковые стенки топок монтируют полностью из беспламенных панельных горелок. Газообразное топливо, смешанное с воздухом, поступает по многочисленным отверстиям а керамические панели и при горении равномерно разогревает всю излучающую поверхность. Выравнивание излучения вдоль всей поверхности змеевика позволило повысить среднюю температуру стенок труб змеевика, а также несколько увеличить их диаметр, не уменьшая при этом величины конверсии. В печах новой конструкции с излучающими стенами, собранными из панельных горелок Гипронефтемаша, диаметр труб змеевика равен 140x8 мм. [c.28] Возможность увеличения диаметра труб змеевика при равномерном излучении вдоль его длины может быть подтверждена расчетным путем. [c.28] Яр —поверхность нагрева змеевика в радиантной камере, м . [c.28] Увеличение производительности печи при использовании труб диаметром 140X8 мм вызывает необходимость передачи через стенки труб пропорциопально большего количества тепла. Однако при равномерном облучении температура стенок не возрастает, что видно из следуюш,их сопоставлений. [c.29] Рассмотренные условия работы змеевика вызывают необходимость разработки особой методики кинетических и теплотехнических расчетов для правильного определения объема зоны реакции и поверхности нагрева. Процесс разложения сырья в трубчатом реакторе (змеевике печи) протекает в условиях непрерывного изменения температуры, давления, объема и состава реакционной смеси. Поэтому расчеты по определению размеров зоны реакции и условий теплопередачи в ней чрезвычайно сложны. [c.29] На рис. 8 показано содержание олефинов в газах пиролиза прямогонного бензина (фракция н. к.—180°С) в зависимости от длительности реакции. [c.31] Как уже указывалось, длительность пребывания смеси в зоне реакции трубчатого змеевика зависит от скорости теплового потока, или величины теплового напряжения стенок труб. Однако существуют определенные ограничения, обусловленные максимально допустимой температурой стенок труб н условиями теплопередачи в топочной камере. [c.31] При пиролизе газообразных видов сырья, например этапа, длительность пребывания их в зоне реакции может б1)1ть несколько меньше (0,8 сек ). [c.31] Для увеличения срока службы труб и достижения требуемых температур реакционной смеси очень важно обеспечить равномерность обогрева по длине змеевика и по окружности трубы. [c.31] Технологической особенностью печей пиролиза является также необходимость соблюдения низких давлений смеси в зоне реакции. Увеличение давления в реакционной зоне, обусловленное созданием противодавления после печи или увеличением перепада в змеевике, приводит к снижению выхода олефинов [1]. С другой стороны, увеличение давления на выходе из печи позволяет сократить расход электроэнергии на компримирование газов пиролиза перед подачей на установку газоразделения. [c.31] Из данных табл. 8 следует, что с увеличением давления в зоне реакции выход олефинов снижается, а выход метана, кокса и смол возрастает. [c.32] Однако содержание ароматических углеводородов в газах пиролиза не превышает 6,9 вес. % от сырья. [c.32] Вернуться к основной статье