Научная статья на тему 'УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛЕНА ПИРОЛИЗОМ БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ НА ПРИМЕРЕ ПАО "УФАОРГСИНТЕЗ"'

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛЕНА ПИРОЛИЗОМ БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ НА ПРИМЕРЕ ПАО "УФАОРГСИНТЕЗ" Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
351
53
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПИРОЛИЗ / ПРОИЗВОДСТВО / ОЛЕФИНЫ / БЕНЗИНОВАЯ ФРАКЦИЯ / ЭТИЛЕН / ТРУБЧАТАЯ ПЕЧЬ / ГАЗОХИМИЯ / ПИРОГАХ / КОЛОННЫ / PYROLYSIS / THE PRODUCTION OF THE OLEFINS / GASOLINE FRACTION / ETHYLENE / TUBULAR FURNACE / GAS-CHEMICAL PLANTS / CAKES / COLUMNS

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Салихова Г.Г.

Объектом исследования является установка пиролиза бензиновой фракции в трубчатой печи. В процессе исследований на основе отечественных и зарубежных источников литературы были изучены основы химизма, механизм и термодинамика процесса пиролиза и влияние различных факторов на результаты процесса. В результате исследований установлены основные достоинства действующей на установки. В связи с постоянно растущей потребностью в сырье для нефтехимии, в частности, этилена, в проекте рассмотрена установка пиролиза с целью увеличения производительности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

IMPROVEMENT OF PRODUCTION OF ETHYLENE BY PYROLYSIS OF PETROL FRACTION ON THE EXAMPLE OF UFAORGSINTEZ PAO

The object of the study is the installation of pyrolysis of the gasoline fraction in a tubular furnace. In the process of research on the basis of domestic and foreign sources of literature were studied the basics of chemistry, the mechanism and thermodynamics of the pyrolysis process and the influence of various factors on the results of the process. As a result of research, the main advantages of the current installation are established. Due to the ever-growing demand for raw materials for petrochemicals, in particular, ethylene, the project considered the installation of pyrolysis in order to increase productivity.

Текст научной работы на тему «УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛЕНА ПИРОЛИЗОМ БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ НА ПРИМЕРЕ ПАО "УФАОРГСИНТЕЗ"»

УДК 66.091

Салихова Г.Г. студент бакалавриата 4 курс, Технологический факультет Уфимский государственный нефтяной технический университет

Россия, г. Уфа Научный руководитель: Удовенко И. Ф.

Доцент, к.тн.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЭТИЛЕНА ПИРОЛИЗОМ БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ НА ПРИМЕРЕ ПАО

«УФАОРГСИНТЕЗ» Аннотация. Объектом исследования является установка пиролиза бензиновой фракции в трубчатой печи. В процессе исследований на основе отечественных и зарубежных источников литературы были изучены основы химизма, механизм и термодинамика процесса пиролиза и влияние различных факторов на результаты процесса. В результате исследований установлены основные достоинства действующей на установки. В связи с постоянно растущей потребностью в сырье для нефтехимии, в частности, этилена, в проекте рассмотрена установка пиролиза с целью увеличения производительности.

Ключевые слова: пиролиз, производство, олефины, бензиновая фракция, этилен, трубчатая печь, газохимия, пирогах, колонны.

Salikhova G. G. bachelor student 4th course, Technological Development Ufa State Petroleum Technological University

Russia, Ufa Scientific adviser: Udovenko I.F.

Docent, Doctor of Engineering IMPROVEMENT OF PRODUCTION OF ETHYLENE BY PYROLYSIS OF PETROL FRACTION ON THE EXAMPLE OF UFAORGSINTEZ

PAO

Abstract. The object of the study is the installation ofpyrolysis of the gasoline fraction in a tubular furnace. In the process of research on the basis of domestic and foreign sources of literature were studied the basics of chemistry, the mechanism and thermodynamics of the pyrolysis process and the influence of various factors on the results of the process. As a result of research, the main advantages of the current installation are established. Due to the ever-growing demand for raw materials for petrochemicals, in particular, ethylene, the project considered the installation of pyrolysis in order to increase productivity.

Key words: pyrolysis, the production of the olefins, the gasoline fraction, ethylene, tubular furnace, gas-chemical plants, cakes, columns.

Процессы пиролиза в современной промышленности химическое переработки нефти и газа занимают доминирующее положение как по масштабам перерабатываемого сырья и объемам получаемых продуктов, так и по значимости для общего развития нефтехимической промышленности. Пиролиз углеводородов нефти и газа в настоящее время является не только основным источником производства наиболее крупнотоннажных олефинов — этилена и пропилена, но и значительный количеств других химически активных углеводородов, представляющих исключительный интерес промышленности нефтехимического синтеза.

В настоящее время этилен является основным видом сырья тяжелого органического синтеза. Так наибольшее распространение получили следующие процессы химической переработки этилена: полимеризация, окисление, оксосинтез, хлорирование, нитрование, гидратация и алкилирование.

Средний головой рост производства полиэтилена составляет 4%. В связи с этим для создания крупнотоннажного промышленного производства этилена пиролизом, а также перспективы дальнейшего непрерывного роста производства требуется его устойчивое развитие, а также совершенствование существующих и разработки новых эффективных процессов пиролиза.

В данной работе проводится анализ имеющихся на сегодняшний день методов производства этилена, основных показателей процессов и качества получаемого продукта. Из рассмотренных методов выбран наиболее оптимальный, максимально удовлетворяющий предъявляемым требованиям.

История развития пиролиза

Основу сырьевой базы современной нефтехимии — этилен получали сначала из коксового газа, дегидратацией этанола и даже гидрированием ацетилена. Такая ситуация сохранялась во многих странах до конца второй мировой войны. Однако, по мере того как потребность в этилене росла, его производство стало всё больше определяться пиролизом нефтяных фракций (легкого бензина, газойля) и попутного газа. Первые промышленные установки появились сначала в США в 10-20гг. ХХ-го века. В Западной Европе и Японии пиролиз получил заметное развитие лишь после окончания второй мировой войны. К 1982 году средняя мощность строящихся установок пиролиза возросла до 450 тыс. т этилена в год.

В СССР многотоннажное производство этилена начали осваивать в конце 40-х годов, но резкий рост мощностей произошел в период 1965 - 1976 годов. Его логическим завершением явился пуск комбинированной установки «Этилен-450» в Нижнекамске (выпускающей также 200 тыс. т пропилена, 180 тыс. т бензола и 54 тыс. т бутадиена в год) [1].

Достижения химического машиностроения, металлургии, прогресс инженерной и химической мысли позволяют достигать мощности 750 тыс. т этилена в год и выше с одной установки. Но, как правило, при выборе этого

показателя большое влияние оказывают такие соображения, как размеры потенциального рынка сбыта, природа сырья и стоимость его транспортировки, колебания спроса и т.д. Так, среди установок, введенных в строй за последнее время, кроме гигантов по 680 тыс. т в год (обе в Техасе) или 600 тыс. т в год (Антверпен и Ишихара), почти у половины мощность не превышает 350 тыс. т. [2].

Современный уровень производства этилена Этилен играет чрезвычайно важную роль в промышленности, это самое производимое органическое соединение в мире.

Основные производители и объемы производства этилена в России представлены на рисунке 1.

Уфаоргсинтез 4%

Томск-нефтехим 10%

Ставролен 14%

Сибур-химпром 1%

Ангарский завод полимеров 8%

Сибур-нефтехим 10%

Газпром-нефтехим Салават 10%

Казань-оргсинтез 16%

Нефтехимия 2%

Нижнекамск-нефтехим 25%

Рисунок 1 - Основные производители и объемы производства этилена

в России

В «Плане развития газо- и нефтехимии России на период до 2030 года» приведены планируемые мировые мощности пиролиза по этилену (таблица 1).

Таблица 1 - Динамика развития мировых пиролизных мощностей в период 2000 - 2030 гг.__

Регион Производство этилена, тыс. т

2000 г. 2010 г. 2020 г. 2030 г.

Юго-Восточная Азия 6703 12878 19733 35633

Ближний Восток 6267 23842 40392 58492

Северо-Восточная Азия 19780 35581 47209 64709

Страны Евросоюза 23980 27098 27070 27870

Саудовская Аравия 32824 32725 35965 38265

Современные зарубежные пиролизные установки, введенные последние годы в Китае и в странах Персидского залива, имеют мощности в 1 млн. т по этилену и более (установки пиролиза мощностью 1,4 млн. т и 1,3 млн. т в Эль-Джубаил и Янсаб в Саудовской Аравии или установки пиролиза мощностью 1,2 млн. т под Шанхаем в Китае).

В целом, во всем мире наблюдается постепенное снижение использования в качестве сырья прямогонного бензина и других жидких углеводородов и вовлечение в переработку газового сырья.

Правительством РФ принято важное решение о строительстве семи пиролизных комплексов мирового уровня, что позволит увеличить производство этилена в стране до 13,5 млн. т в год в 2020 году и до 14,2 млн. т в 2030 году. Для этих целей планируется перерабатывать порядка 6,25 -6,7 млн. т этана, 15,95-16,8 млн. т сжиженного углеводородного газа и 13,5 млн. т нафты (таблица 1.4.2) [4].

Таблица 2 - Планируемые производственные мощности этилена

Планируемые пиролизные комплексы Мощности по Планируемое потребление

этилену, тыс. углеводородного сырья в 2030 г.,

т тыс. т

этан СУГ нафта

ОАО «Нижнекамскнефтехим» 1000 612 5179 783

ОАО «Газпром нефтехим Салават» 600 612 5179 783

Каспийский ГХК 600 300 1260 40

Балтийский НХК (2 комплекса) 3670 2900 3520 -

ООО «Тобольск-нефтехим» 1500 1040 4629 38

Саянский ГХК 625 293 853 317

Приморский ГХК 1400 1554 1374 237

Области применения этилена

В виду высокой реакционной способности и сравнительной доступности олефины заняли преобладающее место как исходное вещество для органического синтеза. Из них наибольшее значение имеет этилен [5].

Этилен является основным видом сырья для органического синтеза. Так, наибольшее распространение получили следующие процессы химической переработки этилена: полимеризация, окисление, оксосинтез, хлорирование, нитрование, гидратация и алкилирование. На основе этилена вырабатывается значительное количество пластических масс, растворителей, моющих средств, каучуков, смазочных веществ, хлорпроизводных и т.д. [6].

На рисунке 2 показаны основные направления химической переработки этилена и двух его основных производных - окиси этилена и этилового спирта [8].

Рисунок 2 - Основные направления химической переработки этилена Промышленные методы получения этилена

Основным методом получения олефинов в промышленности являются процессы расщепления нефтяных фракций или углеводородных газов. В настоящее время основным источником олефинов является пиролиз углеводородного сырья, проводимый с целью производства этилена. Попутно при пиролизе получают другие ненасыщенные газообразные углеводороды - пропил, бутены, бутадиены.

Пиролиз - это процесс глубокого разложения углеводородного сырья, протекающий при высоких температурах 650-900 0С. Процесс пиролиза является эндотермическим и относится к числу очень энергоёмких производств, в котором важное значение имеет утилизация тепла горячих газов. В газах пиролиза преобладают непредельные углеводороды, а в жидких продуктах (смола) - ароматические углеводороды. Количество получаемых газообразных олефинов зависит от характера сырья. Наибольший выход этилена получается при пиролизе этана, с увеличением молекулярного веса исходных углеводородов выход этилена снижается. Наименьшее количество низших олефинов образуется при пиролизе тяжёлых фракций нефти.

Основным сырьём для пиролиза с целью получения этилена являются: этан, пропан и бутан, содержащиеся в попутных газах нефтедобычи и в нефтезаводских газах, газовые бензины и низкооктановые бензины прямой

перегонки нефти, полученных на установке АВТ нефтеперерабатывающих заводов.

Наиболее распространенным методом является пиролиз в трубчатой

печи.

Термоконтактный пиролиз. Такой тип пиролиза может проводится в движущемся слое гранулированного теплоносителя и в псевдоожиженном слое мелкозернистого теплоносителя.

Термоконтактный пиролиз, особенно в псевдоожиженном слое теплоносителя, имеет ряд преимуществ (лёгкость подвода тепла, высокая производительность агрегатов и возможность переработки самого тяжёлого сырья, включая мазут и сырую нефть), хотя при этом методе трудно вести процесс при очень малом времени контакта. Капитальные вложения также довольно велики.

Гомогенный пиролиз в токе газообразного теплоносителя. В качестве газообразных теплоносителей применяют водяной пар или продукты сгорания топлива, перегретые до высокой температуры. Достоинством этого метода являются простота аппаратурного оформления и повышенный выход этилена. Однако гомогенный пиролиз в токе водяного пара не получил широкого применения в следствии высокого расхода водяного пара.

Окислительный пиролиз. Этот процесс основан на балансе тепла между эндотермической реакцией расщепления углеводородов и экзотермическим процессом сгорания части углеводородного сырья в присутствии кислорода. Углеводородное сырьё и парокислородная смесь раздельно нагреваются в печи соответственно до 600 0С и 400 0С, смешиваются в эжекторе - смесители и поступают в реактор. Продукты пиролиза из реактора направляются на охлаждение. Окислительный пиролиз не получил широкого применения для получения этилена. Это объясняется его существенными недостатками: расходованием сырья на реакции окисления, что снижает технико-экономические показатели процесса. Взрывоопасностью газовых смесей и низким тепловым к.п.д., а также низкий выход олефинов [3].

Термодинамика пиролиза и влияние различных факторов на

протекание процесса

На процесс пиролиза влияют главным образом следующие факторы: температура, давление и время пребывания в реакционной зоне. Путём их варьирования моно достигнуть значительные выходы целевых продуктов (этилена, пропилена и др.), особенно при пиролизе низкооктановых бензинов и других фракций нефти без заметного образования кокса [2].

Влияние температуры

В результате термического разложения углеводородов получаются различные продукты и в том числе низшие олефины, метан, а также другие алканы меньшей молекулярной массы, чем исходные. Так, при описании пиролиза этана молекулярными реакциями, основной является реакция дегидрирования с образованием этилена.

Температура определяет степень превращения исходных веществ по реакциям, протекающим при пиролизе. От температуры зависит также и доля образовавшихся на первой стадии различных радикалов, подлежащих распаду и, следовательно, выходы различных низших олефинов [7].

Таким образом, увеличение температуры пиролиза с одновременно соответствующим сокращением времени контакта способствует достижению более высоких выходов целевых продуктов, в том числе этилена. Температура реакции должна быть ограничена определенным верхним пределом порядка 900 °С, так как более высокие тепературы приводят к глубокому распаду и образованию сажи, кокса, водорода, ацетилена, метана и других побочных продуктов пиролиза [9].

Влияние давления

Опыт эксплуатации трубчатых пиролизных печей показывает, что при пиролизе любого углеводородного сырья с заданными временем пребывания и степенью превращения выходы этилена и других ненасыщенных продуктов увеличиваются по мере снижения парциального давления в реакционной зоне (рисунок 3).

,= 32 Ь

О4

«Г

£ зо -

н

г*

и 28-

о

*

га 26 -24 _

100 150 200 250

Р, кПа

Рисунок 3 - Зависимость выхода этилена от парциального давления углеводорода р, измеренного на выходе из змеевика (состав сырья, время

пребывания постоянны)

Парциальное давление углеводорода зависит от общего давления в реакционном змеевике и от степени разбавления сырья. Общее давление в реакционной зоне определяется перепадом давления по длине змеевика. Для уменьшения парциального давления в зоне реакции к сырью добавляют водяной пар, который способствует снижению скорости образования тяжелых углеводородов (полимеров и кокса). При пиролизе прямогонного бензина к сырью обычно добавляют 50 % пара, при пиролизе газойля - 100 %, при пиролизе этана 20 %, при пиролизе пропан -бутановых фракций 30-40 % (проценты массовые). Для уменьшения отложения кокса в змеевиках пиролиза к углеводородному сырью добавляют в небольшом количестве ингибиторы коксообразования [10].

Влияние времени контакта

Важным параметром пиролиза является время пребывания веществ в зоне реакции, называемое также временем контакта.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Скорость первичных реакций возрастает с увеличением температуры и для каждого из промежуточных продуктов - низших олефинов - существует оптимальное время пребывания реагента, причем с повышением температуры величина оптимального времени пребывания уменьшается. Если время реакции при данной температуре превышает оптимальное значение, то количество олефинов в отходящих продуктах реакции уменьшается вследствие расходования их на вторичные реакции образования тяжелых продуктов и кокса, а также на реакции их дальнейшего распада. И наоборот, при уменьшении времени реакции ниже оптимального содержание олефинов в составе продуктов реакции не достигает максимума, так как не успевают пройти первичные реакции и глубина конверсии оказывается ниже оптимально возможной. На практике, в зависимости от качества сырья и температуры процесса пиролиза, время реакции колеблется от долей секунды до 1,5 - 2 и более секунд [9].

Таким образом, для достижения более высоких выходов низкомолекулярным олефинов благоприятствуют высокая температура, малое время реакции и низкое парциальное давление углеводородов.

Технология производства. Обоснование метода и технологии

- Процесс пиролиза для получения этилен осуществляется в трубчатой печи градиентного типа с панельными горелками и секцией очистки пирогаза. Выбор данного метода обосновывается тем, что этот способ имеет существенные преимущества перед остальными.

- Трубчатые печи получили широкое распространение благодаря тому, что они обладают высокой тепловой эффективностью, так как в дополнение к основной части тепла, которая передается излучением, существенная часть передается конвекцией в следствии сравнительно высокой скорости движения дымовых газов. Помимо этого, трубчатые печи обладают высоким коэффициентом полезного действия и могут обеспечивать высокую тепловую мощность. Продолжительность пребывания нагреваемого сырья в зоне высоких температур не превышает секунды, что уменьшает возможность протекания нежелательных побочных реакций. Печи удобны в эксплуатации, позволяет осуществить автоматизацию [11].

Сырьё перед подачей в пиролизную печь предварительно подогревается за счёт смешения с водяным паром. Для уменьшения коксообразования и повышения выхода олефинов сырьё разбавляется водяным паром в количестве 50% от веса сырья. Кроме того, водяной пар снижает парциальное давление углеводородов и снижает коррозию в случае присутствия кислых компонентов. Ввод очень большого количества водяного пара даёт отрицательные последствия из-за больших энергозатрат на проведение процесса пиролиза, на нагрев и конденсацию пара в процессах разделения пирогаза [12].

- Для получения в процессе пиролиза максимального количества этилена с минимальным образованием побочных продуктов нецелесообразно применять сырье с высоким содержанием парафинов [13]. В связи с этим в качестве сырья используется бензиновая фракция.

Для осуществления пиролиза выбрали трубчатую печь градиентного типа, в которой паросырьевая смесь последовательно проходит через конвекционные и радиантные трубы. Смесь бензиновой и водяного пара в конвекционной камере печи нагревается за счёт теплоты дымовых газов до температуры 6000С. Затем нагретая смесь паров н-бутана и водяного пара -поступает в змеевик радиантной части печи, где происходит её дополнительный подогрев до температуры 840 0С [12].

После печи пирогаз подвергается резкому охлаждению в закалочно -испарительном аппарате до температуры не более 675 0С. Этот процесс необходим, поскольку олефины при высокой температуре склонны к реакциям уплотнения, поэтому, необходимо охладить газ за возможно более короткое время. Вторая задача процесса закалки и охлаждения - это максимальная утилизация тепла получаемого газа, её используют для получения водяного пара. После ЗИА пирогаз подвергается дальнейшему охлаждению до температуры 130 0С в закалочном устройстве за счёт впрыска в него подсмольной воды. Далее пирогаз с температурой 130 0С направляется на отделение смолы пиролиза и охлаждение в пенном аппарате, а затем дополнительно в тарельчатых колоннах. В пенном аппарате и колонах установлены сетчатые тарелки, они просты в эксплуатации и эффективно очищают пирогаз от смолы [12].

Важным элементом печи пиролиза являются стены из панельных горелок. Печь с излучающими стенами по сравнению с печью старой конструкции (шатрового типа) такой же теплопроизводительности занимает в 2 -3 раза меньше площади и в 5-7 раз меньший объем. Соответственно сокращается расход металла на каркас и кирпича для кладки и, следовательно, уменьшается стоимость сооружения печи в целом. Низкий коэффициент избытка воздуха, при котором работают панельные горелки, способствует уменьшению коррозии труб. Отсутствует опасность повышения температуры радиантных труб вследствие попадания на них открытого пламени [14].

Реакции, протекающие при пиролизе бутана, относятся к группе гозофазных некаталитических реакций. При пиролизе бутана могут протекать следующие реакции:

С4Н10 С2Н6+ С2Н4;

С4Н10 СзНб + СН4;

С4Н10 С4Н8 + Н2;

С4Н10 2С2Н4 + Н2.

Одновременно протекают побочные реакции: 2С3НН ^СэНб + С3Н6 + СН4;

С3Н8 2СН4 + С;

С2Н6 2С + 3Н2;

3С2Н2 С6Н6 и т.д.

Реакции разложения эндотермические, протекают с поглощением большого количества тепла. Поэтому подвод тепла в зону реакции осуществляется за счет поддержания температуры в реакторе на уровне 840 - 850 °С. Кроме того, при повышении температуры и уменьшении времени контакта возрастает выход продуктов уплотнения (смола и кокс). Таким образом, процесс пиролиза желательно вести при высоких температурах, очень малых временах контакта и низких парциальных давлениях углеводородных паров.

Физико-химические основы процесса пиролиза Реакции пиролиза индивидуальных углеводородов или их смесей при небольших глубинах превращения сводятся в основном к расщеплению углеродной цепи или дегидрированию Сп+шН2(п+ш)+2 — СпН2п+2+ СдШш;

Сп+шН2(п+ш)+2 *— Сп+шН2(п+ш)+ Н2.

Однако с повышением глубины конверсии исходных углеводородов образующиеся олефины способны подвергаться разложению, полимеризации, конденсации. В результате протекания этих реакций процесс пиролиза является сложной системой параллельно-последовательных реакций с множеством промежуточных превращений одних типов углеводородов в другие с образованием большого количества различных соединений [7].

Первичной реакцией разложения углеводородов является образование свободных радикалов в результате разрыва связи С - С. Радикалы метила (СН3), этила (С2Н5) и водорода (Н) являются относительно устойчивыми, в то время как радикалы с числом углеродных атомов от трех и выше быстро распадаются с образованием олефинов и стабильных радикалов [10]. Реакции передачи цепи поддерживаются устойчивыми радикалами. Каждый первичный разрыв связи С - С приводит к разложению нескольких молекул углеводорода [10].

Развитие цепи прекращается в результате взаимодействия стабильных радикалов друг с другом с образованием молекулы продукта. Механизм процесса пиролиза этана:

Инициирование цепи СН3-СН3 ^ 2СН3'

СН3-СН2-СН3 ^ СН3+СН3-СН2' Передача цепи СН3+СН3-СН3 ^ СН4+СН3-СН2' Продолжение цепи СН3-СН2' ^ Н'+СН2=СШ)

Н +СН3-СН3 ^ Н2+СН3-СН2' СН3+СН3-СН2-СН2 СН3-(СН)-СН3+СН4

СН2-СН2-СН3+СН4 Н+СН3-СН2-СН3 ^ СН3-(СН)-СН3+Н2

СН2-СН2-СН3-Н2

С2Н5+С3Н8 ^ С2Н6+С3Н7' СН3-(СН)-СН3 ^ СН3 -СН=СН2+Н

СН2-СН2-СН3 ^ СН2=СН2+СН3' Обрыв цепи 2СН3' ^ С2Н6

СН3+С2Н5 ^ С3Н8 2С2Н5' ^ С4Н10

При пиролизе пропана, бутана, более высококипящих углеводородов, бензина протекают ещё более сложные процессы, такие, как радикально -цепное алкилирование и полимеризация [1].

Многообразие протекающих вторичных реакций затрудняет моделирование процесса, особенно при усложнении природы сырья и увеличении степени конверсии.

Заключение

Пиролиз является одним из наиболее важных процессов, который представляет ценность как источник углеводородного сырья для всего нефтехимического и органического синтеза.

Была обоснована необходимость получения этилена, т.к. в настоящее время он является основным видом сырья тяжелого органического синтеза. Был произведен расчёт основного и вспомогательного оборудования, а именно составлены материальные и тепловые балансы следующих аппаратов: печи пиролиза, закалочно-испарительного аппарата, закалочного устройства, абсорбционной колонны, воздушного холодильника. Расчёты показали, что с увеличением производительности с 60000 т/год до 70000 т/год, возрастает лишь нагрузка на аппараты, т.е. в заданных условиях основное и вспомогательное оборудование способно работать бесперебойно. Но в связи с тем, что для охлаждения пирогаза, идущего из абсорбционной

колонны, от 110°С до 60°С требуется большая поверхность теплообмена воздушного холодильника, то есть необходима установка дополнительного аппарата воздушного охлаждения.

Увеличение производительности по этилену с 60000 до 70000 т/год повлияло и на экономику предприятия, а именно наблюдается снижение себестоимости и повышении прибыли от реализации продукции.

Таким образом, реконструкция установки пиролиза экономически целесообразна.

Использованные источники:

1. Литвинцев, И.Ю. Пиролиз - ключевой процесс нефтехимии / И.Ю. Литвинцев // Соросовский обозревательный журнал. - 2009. - №12.

2. Тменов, Д.Н. Интенсификация процессов пиролиза / Д.Н. Тменов, Т. П. Гориславцев. - К.: Техника, 2008. - 192с.

3. Паушкин, Я.М. Технология нефтехимического синтеза / Я.М. Паушкин, С.В. Адельсон , Т.П. Вишняков. - М.: Химия, 1985. - с.24, 37.

4. Добыча нефти и газа [Электронный ресурс]. - URL.: http://oilloot.ru/ (дата обращения 23.03.2019).

5. Лебедев, Н.Н. Химия и технология основного органического синтеза / Н.Н. Лебедев. - М.: Химия, 1978. - с. 47, 50-54.

6. Введенский, А.А. Термодинамические расчёты нефтехимических процессов / А.А. Введенский. - Л.: Гостоптехиздат, 1960. - 576 с.

7. Ентус, Н.Р. Трубчатые печи в нефтеперерабатывающей промышленности / Н.Р. Ентус, В.В. Шарикин. - М.: Химия, 1987. - 304 с.

8. Мухина, Т.Н. Пиролиз углеводородного сырья / Т.Н. Мухин, Н.Л. Барабанов, С.Е. Барабаш. - М.: Химия, 2013. - 240 с.

9. Гориславцев, С.П. Пиролиз углеводородного сырья /С.П. Гориславцев, Д.Н. Тменов, В.И. Майоров. - К.: Наук. думка, 2005, 309 с.

10. Справочник нефтехимика в 2 т. - т.1 / Под ред. Огородникова С.К. - Л.: Химия, 1978. - 496 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.