Пиролиз в реакторе с песком в качестве теплоносителя (процесс фирмы Lurgi)
Впервые процесс пиролиза нефти и бензина с использованием раскаленного песка был применен в 1958 г. фирмой Erdolchemie GmbH, Dormagen. Затем были пущены 4 установки, одна из которых работает на заводе Лейна II (ГДР). Вначале установка для крекинга песком, разработанная фирмой Lurgi в содружестве с фирмой Farbenfabriken Bayer, предназначалась только для крекинга нефти. Позднее, благодаря благоприятной ситуации на. нефтяном рынке, смогли использовать бензиновые фракции с температурой кипения 40-165 °С.
С помощью простой технологической схемы (рис. 9) можно кратко пояснить метод. После нагрева в подогревателе до 350— 400 °С сырье пиролиза впрыскивают вместе с перегретым паром в реактор 7 с кипящим слоем, состоящим из кварцевого песка с диаметром песчинок 0,4—1,2 мм. В результате контакта с горячими дымовыми газами и прямого обогрева горящим мазутом песок накаляется до 1000 °С и пневмотранспортом через сборник 5 подается в реактор, где его температура составляет —850 °С. Сырье пиролиза нагревается в реакторе до необходимой температуры, время контакта —0,3—0,5 с. Ниже приведена температура нагрева различных, видов сырья (в °С):
Этан........................ 820— 850 Тяжелый бензин
Пропан.................... 750-825 (т. кип. 160 °С) . . 750-800
Легкий бензин Нефть . ......................... 730—760
(т. шш. 100 °С) 760—790
|
Таблица 4
|
После резкого охлаждения бензином продукты реакции додаются через циклон 3, где отделяется песок, в котел-утилизатор (служащий для выработки нужного количества пара) и затем в воздушный холодильник 2 для охлаждения выделенных продуктов до 150 °С. Капельки тумана, присутствующие в остаточном газе, выделяются электростатически или в мультициклоне 1. Легкую нефть, кипящую при ~30 °С, перегоняют, тяжелую нефть возвращают снова в процесс в качестве мазута для подогрева. Образующийся при пиролизе кокс осаждается на песке и сгорает во время нагрева.
|
Результаты крекинга бензина, получаемые при разных условиях на установке фирмы Lurgi |
Преимуществом процесса является его гибкость, возможность применения очень высоких температур, хорошая теплопередача в кипящем слое и, наконец, легкость удаления образующегося кокса.
Потеря песка из-за истирания составляет ~0,15% от всего количества песка, циркулирующего в течение 1 ч. Эрозию стенок можно значительно уменьшить, установив по возможности невысокую скорость подачи песка в пневматическом напорном трубопроводе, так что внутреннюю каменную облицовку напорного трубопровода
Нужно обновлять лишь спустя 4—5 лет.
В табл. 4 сопоставлены результаты, получаемые при процессе Lurgi в различных эксплуатационных условиях. Из таблицы видно, что с повышением температуры и количества пара увеличивается выход этилена. Особое значений для предотвращения вторичных реакций имеет резкое охлаждение выходящих из реактора газов.
