Трубчатая печь пиролиза углеводородов — SU 1278356 (original) (raw)
/2 1)4 С ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 54) ТРУБЧАТАЯ ПРОДОВ57) Изобретение ОЛИЗА баднноо варФей ЬР оей ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт газа АН УССР( ЕЧЬ ПИР УГЛЕВОДО( относится к трубчатым печам пиролиза углеводородов дляполучения этилена и других низшихолефинов. Изобретение повыпает выходцелевого продукта и снижает коксообразование. Печь содержит подогревательный змеевик 3, соединенный черезкамеру смешения с реакционным змеевиком 6. Внутри камеры смешения сооснос образованием кольцевого зазора размещен патрубок 13 ввода сырья, снабженный расширяющимся перфорированнымусеченным конусом и игольчатым вентилем 21, Использование изобретенияпозволяет повысить с 42,4 до 47,5 Есуммарный расход этилена и пропиленаи снизить выход кокса и тя жидкого топлива с 21,6 до 18 ил.12783 35 Изобретейие относится к термичес-, кому крекингу и .пиролиэу нефтяного сырья, в частности к трубчатым печам пиролиза, и может быть использовано в нефтехимической промышленности для получения этилена и других низших олефинов.Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и снижение коксообраэования, 1 ОНа фиг. 1 представлена печь, общий вид, на фиг. 2 - камера смешения, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.15Печь включает подогревательную камеру 1 с радиационными горелками 2, по центральной оси которой вертикально параллельно боковым стенкам установлен подогревательный змеевик 3. Параллельно подогревательной камере 1 размещена реакционная камера 4 с радиационными горелками 5 и реакционным змеевиком 6, соединенным через камеру 7 смешения с подогревательным змеевиком 3, Над подогревательной 1 и реакционной 4 камерами установлена конвективная камера 8, соединенная с ними дымоходами. В конвективной камере 8 последовательно по ходу дымовых газов размещены пароперегреватель 9, соединенный с камерой 7 смешения, конвективный змеевик 1 О и водяной экономайзер 11. Пад конвективной камерой 8 установлена дымовая труба. Камера 7 смешения содержит тангенциальный патрубок 12 ввода водяного пара, соединенный с пароперегревателем 9, и соосно размещенные патрубки ввода сырья 13 и вывода. смеси 14. Патрубок 14 вывода смеси труб ным коленом 15, выполненным с поворотом на 90 , соединен с реакционным змеевиком 6, На наружной стороне трубного колена закреплен уплотнительный узел 16. Патрубок 13 ввода сырья соединен с подогревательным змеевиком 3. На другом конце патрубка 13 установлен усеченный расширяющийся конус 17, между основанием которого и стенкой камеры 7 выполнен кольцевой зазор. На боковых поверх- . ностях усеченного конуса 17 выполнена перфорация в виде концентрических сквозных прорезей 18, Внутренняя по - верхность патрубка 13 в месте соединения с усеченным конусом 17 имеет кольцевой выступ 19, обращенный спрофилированным конусом к трубному коле 56 2ну 15 и взаимодействующий с соосно установленной иглой 20 запорного вен-, тиля 21.Печь работает следующим образом.Сырье (в частности, бензиновая фракция плотностью 0,711 г/см, мол. м, 113,8 и пределами кипения 90 - 145 С) при 30 С и критическом давлении 3,1 МПа подают в конвективныи змеевик 10, где за счет тепла отходящих дымовых газов его нагревают доо00-150 С. Затем сырье направляют в подогревательный змеевик 3, где за счет тепла, излучаемого радиационными горелками 2, его нагревают до критической температуры 327 С, На выходе из подогревательного змеевика 3 сырье при критическом давлении и критической температуре подают в камеру 7 смешения, где оно, проходя через дроссельный кольцевой зазор, образованный кольцевым коническим выступом 19 патрубка 13 и иглой 20, дросселируется до давления 0,2 0,3 МПа, испаряется и смешивается с перегретым водяным паром, поступающим через концентрические прорези 18 на боковых поверхностях расширяющегося усеченного конуса 17 патрубка 13. После смешения парогазовую смесь температурой 500-600 С через трубное колено 15 направляют в реакционный змеевик 6, где ее подвергают высокотемпературному нагреву до 850 С, в результате чего происходит ее пиролиз. После реакционного змеевика 6 продукты пиролиза направляют в закалочно-испарительный аппарат, где их охлаждают, а затем на дальнейшую переработку. Воду при 20-30 С и давлении 0,2 0,3 Мйа подают в водяной экономайзер 11, где ее нагревают до температуры кипения, испаряют и пары направляют в пароперегреватель 9, где их перегревают до 900 С и подают через патрубок 12 в камеру 7 смешения. Оттуда через прорези 18 конуса 17 и через кольцевой зазор, образованный основанием усеченного конуса 17 и стенкой камеры 7, водяной пар подают на смешение с дросселированным сырьем. Топливный газ по коллекторам подают в радиационные горелки 2 и 5, установленные соответственно на боковых стенах подогревательной 1 и реакционной 4 камер, где его сжигают.1278356 ДаЬгама б 3Дымовые газы температурой 1100 - 1200 С отдают тепло на подогрев и разложение сырья и по дымоходам поступают в конвективную камеру 8, проходя по которой отдают тепло на перегрев водяного пара, нагрев сырья, нагрев и испарение воды, и при 200- 300 С через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.При изменении расхода сырья опе О ратор вращением маховичка запорного вентиля .21 изменяет свободное сечение кольцевого дрссельного отверстия, образованного коническим кольцевым выступом 19 и конической иглой 20, 15 поддерживая тем самым оптимальный режим нагрева и дросселирования сы - рья. Изменение свободного сечения кольцевого дроссельного отверстия может производиться также автомати чески. При этом вращение штока запорного вентиля 21 производится исполнительным механизмом (сервомотором), соединенным с регулятором, реагиру - ющим на изменение расхода или вида 25 сырья.С Р еализ ация из обр ет ения поз волит на всем протяжении работы печи поддерживать оптимальный заданный режим 30 нагрева и дросселирование,сырья и .тем самым повысить выход целевого продукта и снизить коксообразование. При пиролизе в известной печи средний состав продуктов пиролиза следующий, мас.%: этилен 26,5; пропилеи 15,7; бутилен - бутадиеновая фракция 5,1; сжиженные газы 15,4; пиробензин 15,7; тяжелое жидкое топливо и кокс 21,6. При пиролизе этого же сырья при том же технологическом режиме в предлагаемой печи получен следующий состав продуктов,мас.%: этилен 31,6; пропилеи 15,9; бутиленбутадиеновая фракция 6, 1; сжиженные газы 14,8, пиробензин 13,2, тяжелое жидкое топливо и кокс 18,4. Формула изобретения Трубчатая печь пиролиэа углеводородов, включающая подогревательный и реакционный змеевики и установленную между ними камеру смешения с соосно размещенньии патрубками ввода сырья и вывода смеси и тангенциальным патрубком ввода пара, о .т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и снижения коксообразования, камера смешения снабжена перегородкой, вы- . полненной в виде расширяющегося перфорированного конуса, установленного на патрубке ввода сырья с зазором к стенке камеры, а патрубок ввода сы-. рья снабжен игольчатым вентилем,1278356Составитель В,Кудряшов Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук КоРРектоР Л.Патай Заказ 6808/23 Тираж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, Г,Ужгород, ул.Проектная, 4