Дріс 7. Пиролиз процесі. Негізгі сипаттамалары. Процесті принципиалды жне технологиялы сызба-нсасы.

Дріс мазмны. Пиролиз процесіні масатты баыты – рамы аныпаан кмірсутектермен байытылан газ алу (тмен олефиндер ндірісі).

Пиролиз - мнайхимиясыны негізгі процессі. Пиролиз процесіні негізінде 75 % мнайхимия німдері алынады. Процесс режимін реттеу арылы этилен, пропилен, бутилен, бутадиенні максималды шыымын алуа болады.

Масатты баытына арай пиролиз процесіні газдарынан - этилен, пропилен немесе бутан-бутадиен фракциясы алынады. Бл газдар мнайхимия ндірісінде оланылады. Сонымен атар, аз млшерде моноциклді жне полициклді ароматты кмірсутектерден тратын сйы нім (пиролиз шайыры) алынады. Пиролизді сйы німдерінен автоклік бензиндеріні компоненттері бензол жне баса да кмірсутектер, техникалы кміртек, пек ндірістеріні шикізаттары ретінде оланылады. Процестен алынан пропилен полипропилен, карилонитрил жне бутадин ндірсі шін бастапы мономер болып табылады. Сйы німнен пиролиз шайырынан бензол, ароматты кмірсутектер жне техникалы кмірсутекті шикізаты алынады.

Процесс шикізаттарына газ жне сйы кмірсутектер жатады. Пиролиз процесіні шикізаттары – газтрізді кмірсутектер – мнайа серіктес газдар, мнайдеу процестерінен блінетін технологиялы газдар, сйы кмірсутектер: тікелей айдалан бензин фракциясы (40-1600С) риформинг рафинаты, керосин-газойльді фракция.

Пиролиз німіні шыымы процесті технологиялы режиміне жне шикізата туелді. Мысалы, этилен этан пиролизінен алынады. Шикізат массасы ауырлаан сайын этилен шыымы азайып, сйы німдер - пиролиз шайырыны шыымы артады.

Тмен олефиндер шыымына температура, жанасу уаыты жне реакциялы ортадаы парциалды ысым сер етеді. Сйы німні пиролизделу режимін жне оны термиялы тратылыын баалауда (жесткость) аттылы факторы олданылады.

 

 

мндаы, t – температура, 0С, – жанасу уаыты, с.

 

Кей жаадайда факторды орынына шикізатты рамын крестетін Н/С атынасы олданылады. Процесс ата жадайда жрген сайын бл мн тмендейді. Молекуладаы сутекті млшеріне сйкес газтрізді шикізаттар – этан, пропан, жне н-бутан пиролизінде газ трізді німдерді шыымы жоары. Сйы шикізаттар атарынан газ шыымы айнау температурасы тмен парафинді негізді бензиндерде жоары болады.

Сйы шикізатты, газ жне газтрізді осылыстарды пиролизінде кп млшерде жеіл компоненттерді тзілуі бу фазасыны меншікті клеміні артуымен жреді. Ал бу фазасыны меншікті клеміні артуымен жретін реакциялара реакциялы зонадаы тмен ысым, сондай-а німні парциал ысымы о ыпал тигізеді. Пиролизде тыызыдалу реакциясыны лесін тмендету шін процесс тмен ысымда жргізіледі.

бырлы реакциялы аппараттарда гидравликалы кедергіні жою масатында арты ысымды стап трады. Осы ысымны кері серін жою шін, процесті жалпы крсеткіштерін стап тру масатында, пиролиз німі буыны парициал ысымын тмендету масатында жне тыыздалу реакциясыны алдын алу шін пешке німмен бірге ыздырылан су буын береді.

Пиролиз ондырысын ндірістік жабдытаудаы кешіліктер:

1. Жоары температурада секунд лесінде жретін реакция затыын наты реттеу;

2. Реакциялы зонада коксті тзілуі;

3. Ыстыа тзімді материалдар олдану;

4. Жоары температура, тмен ысым, шикізатты су буымен сйылту реакциялы оспаны меншікті клемін арттыру нтижесінде ондырыны німді шыару ызметін иындатады.

 

 

бырлы реакциялы аппараттарды кіреріндегі температура 7600С. Пиролиз німдеріні парциалды ысымын реакциялы зонаа берілетін су буы тмендетеді. Яни су буы кокс тзілу реакциясын тмендетеді. Бензин пиролизіні приниципиалды технологиялы сызба-нсасы 1 суретте крсетілген.

Бензин 1-1,2 МПа ысыммен бу ыздырышта ыздырылып (1), пешті (2) конвекциялы блігіндегі ттінді газдармен ыздырылып, бензинге шаанда 50% су буымен жне 30% этан-пропанмен араластырылады. Ары арай бл оспа пеш иректеріні радиантты блігіндегі бырлара келіп тседі. Иректерден шыардаы температура 810-8400С, реакция затыы 0,3-0,6с. Процесс барысында аныпаан кмірсутектерді полимерленуіні алдын алу шін салындатыш аппаратта салындатылады. Тоазытыш –конденсаторда конденсатты булану жылуыны нтижесінде реакциялы оспаны температурасы 7000С тмендейді. Бл температура жанама реакцияларды жруін болдыртпай, азан-утилизатора (4) дейін жруін амтамасыз етеді. азан- утилизаторда реакция оспасы 4000С тмендейді.

4000С темпеарутара дейін салыындаан булы-газ оспасы жуыш колоннаа (7) баытталады. Жуыш колоннада оспа 150-2500С салындатылан фракциямен жансу нтижесінде 1800С дейін салындап, атты кміртек блшектерінен жуыш майлармен тазартылады. Ауыр конденсат (7) колоннаны тменгі блігінен (12) ректификациялы колоннаа жіберіледі. (7) колонаны жоары блігінен приоконденсатты 300С температураа дейін салындатылан жеіл фракцияларыны буымен (10) сеператора беріледі. Жеіл конденсат суландыру шін (7) жне (12) колонналара баытталады, (10) сеператорда блінген газ моноэтаноламинмен тазаланып, газды фракционирлеуші ондырыа жіберіледі. (12) колоннадан бастапы айнау температурасы 1500С пиробензин, жеіл шайыр (150-2500С), ауыр шайыр (>2500С).

 

 

1-Жылуалмастырыш; 2 –пеш; 3- аппарат; 4 – азан-утилизатор; 5 – маймен шаюа арналан ыдыс; 6- фильтр; 7- колонна; 8- тоазытыш; 9- конденсатор- тоазытыш; 10- сеператор; 11- сеператор-тндырыш; 12- буландырыш колонна; 13- насос.

Сурет 1 - Бензин пиролизіні приниципиалды технологиялы сызба-нсасы.

1- Корпус; 2 – панельді ыздырыш; 3 - радиантты камера; 4 – вертикалды бырлар; 5 – конвекциялы камера.

Сурет 2 - Пиролиз пешіні сызба-нсасы.

Реакциялы иректердегі шикізатты болу уаыты 0,01-0,1 с., жоары температураа тзімді (870-920) арнайы пиролиз пештері олданылады. Пиролиз пешіні німділігі жылына 50 000 тонна. бырлар арылы радинатты иректерді туі бірнеше параллель аындар (секция) трінде орналасан. рбір секция ыстыа тзімді бірнеше бырлардан трады. быр зындыы 6-16 м., диаметрі 75-150 мм.