Пиролизная печь

 

Изобретение относится к термическому крекингу и пиролизу нефтяного сырья, может быть использовано в нефтехимической промьшшенности для получения этилена и низших очефинов, позволяет увеличить выход этилена, суммы низших олефинов и длительность рабочегй пробега печи. Пиролизная печь включает радиантную камеру с горелками на боковых стенах и реакционными трубами (РТ ), размещенными по оси камеры и объединенными раздающим и собирающим коллекторами. Дополнительный коллектор установлен для по-- дачи пара в РТ и снабжен трубами с коническими соплами, каждая из которых установлена соосно внутри выходного участка РТ, выполненной в виде усеченного конуса с большим основанием в месте присоединения РТ к раздающему коллектору. 4 ил. g (Л 00 00 00 о 4:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

+F>+ 9s, ": !rig !wmrr g 13

CaMaoTEи

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3917797/31-26 (22) 24.06.85 (46) 30.05.87. Бюл. Р 20 (7l) Институт газа AH УССР (72) В.М.Дмитриев, С.П.Гориславец, А.Г.Макушев, С.А.Клитинский и С.П.Алешников (53) 66.041.544 (088,8) (56) Патент С1ЧА 9 3274978, кл. 122356, !966.

Патент С!ЧА М- 3492973, кл. 122510, 1970. (54) ПИРОЛИЗНАЯ ПЕЧЬ (57) Изобретение относится к термическому крекингу и пиролизу нефтяного сырья, может быть использовано в нефтехимической промышленности для

„;SU, 1313864 А1 (51) 4 С 10 G 9/20 получения этилена и низших ачефинов, позволяет увеличить выход этилена, суммы низших олефинов и длительность рабочего пробега печи. Пиролизная печь включает радиантную камеру с горелками на боковых стенах и реакци-. онными трубами (PT ), размещенными по оси камеры и объединенными раздающим и собирающим коллекторами. Дополнительный коллектор установлен для по-. дачи пара в PT и снабжен трубами с коническими соплами, каждая из которых установлена соосно внутри выходного участка РТ, выполненной в виде усеченного конуса с большим основанием в месте присоединения PT к раздающему коллектору. 4 ил.

13138

Изобретение относится к термическому крекингу и пиролизу нефтяного сырья, в частности к. трубчатым печам пиролиза, и может быть использовано в нефтехимической промьняленности для получения этилена и других низших олефинов.

Целью изобретения является повышение выхода этилена и суммы низших олефинов, а также увеличение длитель- ft) ности рабочего пробега печи.

На фиг.! показана предлагаемая пиролизная печь, продольный разрез, на фиг.2 — то же, поперечный разрез; на фиг.3 — узел соединения раздающе- 15 го и дополнительного коллекторов, разрез; на фиг.4 — разрез А-А на фиг.3.

Пиролизнаяпечь содержитобразованную боковыми 1 и T îðöoâûìè 2 стенка- 20 ми, потолочным 3 и подовым 4 перекрытиями радиантную камеру 5, соединенную дымоходом 6 с размещенной в верхней части печи соосно радиантной камерой 5 и образованной боковыми 7 и торцовыми 8 стенками конвективной камерой 9. На боковых стенках

1 радиантной камеры 5 установлены радиационные горелки 10, а в центре ее вдоль боковых стенок 1 в один 30 ряд, вертикально и параллельно друг другу размещены реакционные трубы 11, плотно и без зазора проходящие через потолочное 3 и подовое 4 перекрытия. Реакционные трубы 11 35 объединены раздающим 12 и собирающим

13 коллекторами, размещенными вне радиантной камеры. Раздающий коллектор 12 установлен по центральной продольной оси радиантной камеры 5 10 над потолочным перекрытием 3. В центре конвективной камеры 9 размещена конвективная секция 14 нагрева сырья, которая соединена с раздающим коллектором 12. В месте присоедине- 45 ния к коллектору 12 реакционные трубы 11 снабжены входными участками

15„ выполненными в виде усеченного конуса, большее основание которого присоединено к коллектору 12, диаметр 50

MeHhpJ2A окружности равен диаметру реакционных труб 11. Собирающий коллектор 13 размещен по центральной продольной оси радиантной камеры 5 под подовым перекрытием 4. Там же 55 размещен закалочно-испарительный аппарат 16, соединенный с собирающим коллектором 13. Параллельно раздающему коллектору 12 размещен коллектор

64 г

1 7, к которому соосно реакционным трубам 11 присоединены средства для подачи пара в реакционные трубы, выполненные в виде труб 18, диаметр которых меньше диаметра реакционных труб 11, Трубы 18 установлены герметично, без зазора и проходят через стенку раздающего коллектора 12, концы их снабжены коническими соплами

19 с тем же углом при вершине, что и у конусов входных участков 15 реакционных труб 11. Конические сопла

19 размещены во входных участках

15 реакционных труб )1, концентрично, с образованием кольцевого зазора, формируя инжекционные узлы.

Пиролизная печь работает следующим образом.

Сырье (бензин или другую нефтяную фракцию ) при температуре около 30 Г подают в конвективную секцию 14 нагрева сырья, где за счет тепла отходящих дымовых газов оно испаряется.

Пары нагревают до 500-600 С и направляют в раздающий коллектор 12, иэ которого они распределяются по реакционным трубам 11. Поступающий из коллектора 17 водяной пар при 500о

600 С проходит трубы 18 и с высокой скоростью истекает через отверстие конического сопла 19, подсасывая пары сырья. Это дополнительно способствует равномерности распределения сырья по реакционным трубам. На начальном участке реакционных труб 1! водяной пар смешивают с парами сырья, парогазовую смесь нагревают до 890 о

900 С, в результате чего происходит пиролиз сырья. Затем пирогаз направляют в собирающий коллектор 13, а из него в закалочно-испарительный аппарат 16, где производят его закалку и охлаждение. Топливный газ по коллекторам подают в радиационные горелки 10 и сжигают, смешивая с воздухом. Продукты сгорания — дымовые газы — через стенку реакционных труб !1 отдают тепло реагирующей парогазовой смеси и при 900-1600 Г поступают в конвективную камеру 9, где отдают тепло на испарение и нагрев паров сырья. Затем при 200-300 С через дымовую трубу (не показана) дымовые газы выбрасывают в атмосферу.

При работе печи интенсивность коксообразования в какой-либо реакционной трубе 11 (трубах), которая в силу перегрева, гидравлической нетож13138 дественности и т.д, работает в неблагоприятных условиях, может возрасти

Это вызовет увеличение толщины коксовых отложений на внутренней поверхности и, следовательно, повышение гидравлического сопротивления этой трубы (труб), при этом расход сырья снижается, а .расход пара благодаря конструктивному исполнению узла подвода пара остается без изменения. fP

Благодаря этому степень разбавления сырья водяным паром в этой (этих) трубе повышается и реакции газификации . кокса превалируют над реакциями коксообразования. После того как гид- f5 равлическое сопротивление этой трубы (труб) сравняется с таковым остальных труб (непродолжительное время, так как разность толщины коксовых отложений еще очень незначитель- 20 на), через все трубы восстановится нормальный расход сырья. Таким образом, образовавшийся кокс равномерно распределяется по всем реакционным трубам, что обусловливает увеличение 25 рабочего пробега печи.

При испытаниях на опытной установике был осуществлен пиролиэ бензиновой фракции (плотность 0,711; ЗО мол.м. 113,8; пределы кипения 90145 С) в печах конструкции прототипа и предлагаемой конструкции. В обоих случаях поддерживался следующий технологический режим процесса: темпе- 35 ратура пиролиза 870 С, время контакта 0,2 с, добавка водяного пара

60 мас.Х, давление парогазовой смеси в зоне реакции 0,08 МПа.

При пиролизе в печи конструкции 40 прототипа средний состав продуктов

64 4 пиролиза составил, мас.7: этилен м

28,6; пропилеи 16,1; бутилен-бутадиеноввя фракция 5,8 ; сжиженные газы 15,4; пиробензин 13,5; тяжелое жидкое топливо и кокс 20 6. Через

60 ч непрерывной работы произошло закоксовывание двух реакционных труб.

При пиролизе в печи предлагаемой конструкции был получен следующий состав продуктов, мас.Ж: этилен 31 6; пропилеи 15,9; бутилен-бутадиеновая фракция 6,1; сжиженные газы 14,8; пиробензин 13,2; тяжелое жидкое топливо 4 кокс 18,4. Через 100 ч работы максимальная толщина коксовых отложений во всех трубах не превышала

1,5-2 мм и температура стенги труб позволяла продолжать пробег.Формула изобретения

Пиролиэная печь, включающая радиантную камеру, установленные на ее боковых стенках горелки и rro ocu камеры — реакционные трубы, объединенные раздающим и собирающим коллекторами, и средство подачи пара в реакционные трубы, о т л и ч а:ющ а я с я тем, что, с целью увеличения выхода этилена и суммы низших олефинов и длительности рабочего пробега печи, средство подачи пара выполнено в виде объединенных коллектором труб с коническими соплами, каждая иэ которых установлена соосно внутри входного участка реакционной трубы, выполненного в виде усеченного конуса с большим основанием в . месте присоединения трубы к раздающему коллектору.

1 313864

)313864

Составитель В.Кудряшов

Техред А.Кравчук Корректор С.)))екмар

Редактор А.Маковская

Заказ 218)/26

Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4