ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пиролиз с газообразным теплоносителем из "Получение этилена из нефти и газа" Основными недостатками установок с твердым теплоносителем являются трудность транспорта теплоносителя в зону реакции, дробление теплоносителя, сложность автоматизации процесса и др. С этой точки зрения газообразные теплоносители имеют ряд преимуществ они позволяют осуществить процесс высокотемпературного пиролиза при очень малом времени контакта, вплоть до величин порядка 10 —сек., позволяют создать при малых габаритах пиролизный агрегат, производительность которого соизмерима с производительностями даже самых больших агрегатов газоразделения. Нагрев газообразного теплоносителя технологически и конструктивно осуществляется значительно проще, чем процесс нагрева твердого теплоносителя. Пиролизный реактор в системах с газообразным теплоносителем конструктивно представляет собой обычный смеситель, размеры которого и скорости потоков обеспечивают оптимальное время контакта. В качестве теплоносителей могут быть использованы продукты сгорания и водяной пар. [c.78] Возможны следующие методы приготовления высокоперегретых водяных паров как теплоносителя а) перегрев водяного пара в вольтовой дуге б) сжигание водорода в кислороде в) перегрев водяного пара, полученного в паровом котле при сжигании водорода в кислороде г) перегрев водяного пара сжиганием углеводородов в кислороде. В последнем случае продукты сгорания, кроме воды, содержат также двуокись углерода. [c.79] Состав продуктов пиролиза можно регулировать в широких пределах, изменяя температуру и количество газообразных продуктов, поступающих из топочной камеры реактора, и углеводородного сырья, подаваемого на пиролиз. [c.80] Опытные реакторы работали вполне удовлетворительно. При пиролизе пропана легко достигалась степень превращения в этилен и ацетилен, равная 56% вес. Топливо сжигалось как с воздухом, так и с кислородом. Побочных продуктов, особенно затрудняющих очистку и разделение целевых продуктов, не образовывалось. Типичный состав газов пиролиза различного сырья приведен в табл. 14. [c.80] В процессе образуются ароматические углеводороды и смолистые вещества. Эти примеси оказывают влияние на выбор схемы и аппаратуры для очистки газа и выделения целевых продуктов. [c.80] Схема опытной установки приведена на рис. 55. [c.81] предварительно подогретый до 400—500° С при давлении 2—5 ата, поступает в реактор-смеситель I, куда через сопловое устройство при давлении 2—5 ата подается теплоноситель, температура которого равна 1300—1800° С. При подогреве теплоносителя до 1500° С и предварительном подогреве этана до 400° С, как показали расчеты на 1 кг этана, требуется 4,5—5,5 кг теплоносителя. Продукты разложения этана вместе с перегретым водяным паром, СОг и N2, получающимися при сгорании природного газа в обогащенном воздухе, поступают в турбину 2, где в результате адиабатического расширения они охлаждаются. Чтобы предотвратить обратные реакции и дальнейший термический распад углеводородов, температура смеси на этиленовом режиме после расширительной машины должна быть 650—750° С. Для получения этих температур на выходе из турбины выбрана такая степень расширения, при которой противодавление составляет около 0,45 ата. [c.82] Дальнейшее охлаждение продуктов пиролиза осуществляется в котле-утилизаторе 3. Температура смеси после котла-утилизатора должна быть около 300° С. Окончательно пирогаз охлаждается в водяном скруббере 4. Здесь в результате орошения пирогаза водой осуществляется конденсация водяного пара, находящегося в смеси с пирогазом. При этом выпадают тяжелые углеводороды и кокс, получающиеся в результате термического разложения этана. Из скруббера пирогаз компрессором 5 направляется на резделение. Содержание этилена в отходящем газе равно 30—33% вес. Вода вместе со смолистыми соединениями и коксом через гидрозатвор направляется в отстойник 6, в котором и происходит их отделение. [c.82] Метан и воздух при давлении 2—5 ата подаются в газовую горелку 7, вмонтированную в смеситель-перегреватель S, в котором при сжигании метана происходит окончательный перегрев до 1300— 1800° С полученного в котле 9 и перегретого в трубчатой печи 10 водяного пара. [c.82] Экономичность комбинирования производства этилена и стехио-метрической азото-водородной смеси или ацетилена и синтез-газа (СОг + Нг) может быть определена в результате проектной проработки для каждого конкретного случая. [c.82] Вернуться к основной статье