RU2110554C1 - Method and apparatus for thermal processing of hydrocarbon raw material - Google Patents
Method and apparatus for thermal processing of hydrocarbon raw material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110554C1 RU2110554C1 RU97110004A RU97110004A RU2110554C1 RU 2110554 C1 RU2110554 C1 RU 2110554C1 RU 97110004 A RU97110004 A RU 97110004A RU 97110004 A RU97110004 A RU 97110004A RU 2110554 C1 RU2110554 C1 RU 2110554C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groups
- iia
- metal oxides
- pipes
- iiib
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, более конкретно к термическим способам переработки углеводородного сырья, включая газообразные углеводороды, жидкие углеводородные фракции, а также тяжелые остатки переработки нефти и газового конденсата. The invention relates to the petrochemical industry, and more particularly to thermal methods for processing hydrocarbon materials, including gaseous hydrocarbons, liquid hydrocarbon fractions, as well as heavy residues of oil and gas condensate processing.
Известно, что при термической переработке в зависимости от условий процесса, в частности времени пребывания сырья в зоне высоких температур и самого температурного режима, существенно меняется жесткость переработки углеводородного сырья. Чем выше жесткость процесса, тем больше глубина превращения углеводородного сырья и тем большим коксообразованием сопровождается процесс (см. например, Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л. и др., Пиролиз углеводородного сырья. - М.: Химия, 1987, с. 72-73). Для снижения коксообразования используют различные приемы. It is known that during thermal processing, depending on the process conditions, in particular the residence time of the raw material in the high temperature zone and the temperature regime itself, the rigidity of the processing of hydrocarbon raw materials changes significantly. The higher the rigidity of the process, the greater the depth of conversion of hydrocarbon feeds and the greater coke formation is accompanied by the process (see, for example, Mukhina T.N., Barabanov N.L. et al., Pyrolysis of hydrocarbon feedstocks. - M .: Chemistry, 1987, p. . 72-73). To reduce coke formation, various techniques are used.
Одним из таких приемов, направленных на увеличение выхода олефинов и длительности пробега печей пиролиза, а также снижения коксоотложения, является введение в сырье ингибиторов коксообразования. В соответствии с выложенной заявкой Германии N 2750324, в качестве ингибиторов используют сульфиды, сульфаты или тиосульфаты щелочных или щелочно-земельных металлов. Однако наряду со снижением коксоотложения из-за увеличения скорости коррозии под воздействием активного ингибитора целевые продукты загрязняются продуктами коррозии, выносимыми реакционным потоком. Это приводит к загрязнению реакционных аппаратов всей технологической цепочки. One of such methods aimed at increasing the yield of olefins and the duration of the pyrolysis furnaces, as well as reducing coke deposition, is the introduction of coke formation inhibitors in the feed. According to German Patent Application Laid-Open No. 2750324, alkali or alkaline earth metal sulfides, sulfates or thiosulfates are used as inhibitors. However, along with a decrease in coking due to an increase in the corrosion rate under the influence of an active inhibitor, the target products are contaminated with corrosion products carried by the reaction stream. This leads to contamination of the reaction apparatus of the entire process chain.
Снижение коксоотложения в условиях высокотемпературного пиролиза в патенте Франции N 2648145 достигается предварительной пассивацией поверхности труб реактора, выполненных из жаропрочного никель-хром-алюминиевого сплава. При пассивации на поверхности труб образуется защитный слой из алюминия, исключающий прямой контакт углеводорода с никелем, являющимся катализатором коксообразования при пиролизе бензиновой фракции с плотностью 0,681 г/см3, выкипающей при 36-184oС (температура на входе в реактор 600oС, на выходе 985oС; температура наружной стенки 1050-1250oС). Скорость коксоотложения на такой поверхности снижается с 82 до 20 г/ч•м2.The reduction of coke deposition under conditions of high temperature pyrolysis in French patent N 2648145 is achieved by preliminary passivation of the surface of the reactor tubes made of heat-resistant nickel-chromium-aluminum alloy. During passivation, a protective layer of aluminum is formed on the pipe surface, eliminating direct contact of the hydrocarbon with nickel, which is a catalyst for coke formation during pyrolysis of the gasoline fraction with a density of 0.681 g / cm 3 , boiling off at 36-184 o С (the temperature at the inlet to the reactor is 600 o С, at the outlet 985 o C; the temperature of the outer wall 1050-1250 o C). The rate of coke deposition on such a surface decreases from 82 to 20 g / h • m 2 .
Наряду с высокой стоимостью основного материала труб высокотемпературная пассивация его поверхности в среде водорода приводит к снижению прочности сплава (водородное охрупчивание и, как следствие, растрескивание), чрезвычайно тонкий защитный слой в условиях жесткого процесса имеет ограниченный срок службы. Along with the high cost of the main material of the pipes, the high-temperature passivation of its surface in a hydrogen medium leads to a decrease in the strength of the alloy (hydrogen embrittlement and, as a consequence, cracking), an extremely thin protective layer under the conditions of a harsh process has a limited service life.
Для стабилизации защитного слоя и дальнейшего снижения скорости коксообразования при термокрекинге в соответствии с патентом Франции N 2662704, 1991, на поверхность труб наносят покрытие из оксидов, карбидов, нитридов и/или силицидов алюминия, титана или редкоземельных металлов с целевыми добавками на основе оксидов редкоземельных металлов, стабилизирующими покрытие. При расщеплении бензиновой фракции при тех же, что и в патенте N 2648145 параметрах процесса, в среде водяного пара скорость коксоотложения в зависимости от способа нанесения покрытия составляет 16-18 г/ч•м3. Помимо высокой стоимости основного материала труб следует отметить сложность технологии нанесения и недостаточную сплошность защитного покрытия, способствующую проникновению углерода в основной металл, его науглероживанию и последующему разрушению.To stabilize the protective layer and further reduce the rate of coke formation during thermocracking in accordance with French patent N 2662704, 1991, the surface of the pipes is coated with oxides, carbides, nitrides and / or silicides of aluminum, titanium or rare earth metals with target additives based on rare earth oxides stabilizing the coating. When splitting the gasoline fraction at the same process parameters as in patent No. 2648145 in a water vapor medium, the rate of coke deposition, depending on the coating method, is 16-18 g / h • m 3 . In addition to the high cost of the main material of the pipes, it should be noted the complexity of the application technology and the insufficient continuity of the protective coating, which facilitates the penetration of carbon into the base metal, its carbonization and subsequent destruction.
Задачей изобретения являлось создание способа термической переработки углеводородного сырья, обеспечивающего упрощение и удешевление технологии с одновременным снижением скорости коксообразования и увеличением выработки целевых продуктов. The objective of the invention was the creation of a method for the thermal processing of hydrocarbon raw materials, which simplifies and cheapens the technology while reducing the rate of coke formation and increasing the production of target products.
Поставленная задача решается созданием способа термической переработки углеводородного сырья путем его предварительного нагрева и испарения, смешения его с водяным паром, перегрева в змеевиках конвекционной секции и разложения перегретого потока в радиантной секции печи в трубчатых пирозмеевиках, внутренняя поверхность которых защищена покрытием на основе оксидов металлов IIIВ, IVА, IVВ групп периодической таблицы, с последующим охлаждением и разделением продуктов термического превращения, отличающегося тем, что сырьевой поток разлагают в пирозмеевиках, на внутренней поверхности труб которых наносят жаростойкое эмалевое покрытие из оксидов металлов, дополнительно содержащее оксиды IIА, VВ, VIА, VIВ и VIII групп, предпочтительно оксид металла IIА группы Са, и/или, Mg, и/или Ва; IIIВ группы Аl и/или В; IVА группы Ti, IVB группы Si; VB группы Sb и/или Bi; VIА группы Мо и/или Cr; VIII группы Со. При этом термической переработке подвергают от этановой до керосино-газойлевой фракции продукты переработки нефти и газовых конденсатов, а также олефинсодержащие фракции процессов коксования и переработки сланцев; время пребывания сырья в реакционной зоне варьируют от 0,01 до 1 с, температуру процесса поддерживают в пределах от 750 до 970oС при температуре наружной стенки труб пирозмеевиков до 1100oС.The problem is solved by creating a method for the thermal processing of hydrocarbon raw materials by pre-heating and vaporizing it, mixing it with water vapor, overheating in the coils of the convection section and decomposing the superheated stream in the radiant section of the furnace in tubular pyro-coils, the inner surface of which is protected by a coating based on IIIB metal oxides, IVA, IVB groups of the periodic table, followed by cooling and separation of the products of thermal transformation, characterized in that the feed stream decomposes dissolved in pirozmeevikah on the inner surfaces of pipes which applied heat resistant enamel coating of metal oxides, further comprising IIA oxides, VB, VIA, VIB, and VIII groups, preferably a Group IIA metal oxide of Ca and / or, Mg, and / or Ba; IIIB groups Al and / or B; IVA of the Ti group; IVB of the Si group; VB groups of Sb and / or Bi; VIA groups Mo and / or Cr; VIII group Co. In this heat treatment, oil products and gas condensates, as well as olefin-containing fractions of coking and shale processing, are subjected to ethane to kerosene-gas oil fractions; the residence time of the raw materials in the reaction zone varies from 0.01 to 1 s, the process temperature is maintained in the range from 750 to 970 o With the temperature of the outer wall of the pipes of the pyro-coils to 1100 o C.
При таком осуществлении процесса термического разложения углеводородного сырья вследствие надежной защиты никеля и железа, входящих в состав металла труб, от контакта с углеводородным потоком, происходит снижение скорости коксоотложения более, чем в 10 раз, что в 1,5-2,5 раза эффективнее, чем в способе-прототипе. Это позволяет уменьшить расход топлива на преодоление коксового барьера, значительно увеличить длительность пробега между операциями декоксования змеевиков и, соответственно, снизить количество циклов работа-декоксование и эксплуатационные расходы на пуск и остановки. Сокращение количества термосмен способствует росту выработки целевых продуктов, снижению расхода сырья и, тем самым, себестоимости продукции. Высокая термостойкость покрытия существенно снижает вероятность нарушения его целостности. With this implementation of the process of thermal decomposition of hydrocarbon raw materials due to the reliable protection of nickel and iron, which are part of the pipe metal, from contact with the hydrocarbon stream, there is a decrease in the rate of coke deposition by more than 10 times, which is 1.5-2.5 times more efficient, than in the prototype method. This allows you to reduce fuel consumption to overcome the coke barrier, significantly increase the mileage between the deoxidation operations of the coils and, accordingly, reduce the number of work-decoxing cycles and operating costs for starting and stopping. Reducing the number of thermal shifts contributes to an increase in the production of target products, a reduction in the consumption of raw materials and, thereby, the cost of production. High heat resistance of the coating significantly reduces the likelihood of violation of its integrity.
Такая бескоксовая технология позволяет расширить сырьевую базу с вовлечением в процесс термической переработки углеводородных фракций как первичных, так и вторичных процессов переработки нефти, газовых конденсатов и сланцев. Such coke-free technology allows expanding the raw material base by involving in the process of thermal processing of hydrocarbon fractions both primary and secondary processes of oil refining, gas condensates and shale.
На чертеже приведена технологическая схема лабораторной установки термической переработки углеводородного сырья, где 1 - насос; 2 и 3 - испарители углеводородного сырья и воды соответственно; 4 - реактор, снабженный карманом для термопары 5; 6 - холодильник паро-газовой смеси; 7 - фазоразделитель; 8 - КИП для управления процессом. В соответствии с изобретением углеводородное сырье насосом 1 подают в испаритель 2, воду - в испаритель 3, после чего потоки из испарителей 2 и 3 смешивают и направляют в реактор 4, где сырье разлагают при заданных параметрах процесса. Далее продукты разложения после охлаждения в холодильнике 6 направляют на разделение в фазоразделитель 7. Управление параметрами процесса осуществляют КИП. Еще одним объектом изобретения является устройство для термической переработки углеводородного сырья. Известно устройство для осуществления термокрекинга, представляющее собой печь, оборудованную трубами и фитингами, защищенными, с целью снижения коксоотложения, стеклокерамическим покрытием (Европейский патент N 739969, кл. С 10 G 9/16, 1996 г.). Покрытие выполнено на основе алюмосиликатов бария, никеля, стронция или никеля и других металлов (в виде ВаАl2Si2O8 или в виде SrSiO3 и Ni2SiO4).The drawing shows a flow chart of a laboratory installation for the thermal processing of hydrocarbons, where 1 is a pump; 2 and 3 - evaporators of hydrocarbons and water, respectively; 4 - reactor equipped with a pocket for thermocouple 5; 6 - refrigerator gas-vapor mixture; 7 - phase separator; 8 - Instrumentation for process control. In accordance with the invention, the hydrocarbon feed is pumped to the
При высокой эффективности защиты оборудования от коксоотложения интервал рабочих температур процесса не превышает 850oС. Эти покрытия, являясь, в основном, кристаллическими, подвержены разрушению при воздействии знакопеременных термических нагрузок. Из-за пониженных термостойкости и коэффициента термического расширения, значительно отличающегося от коэффициента термического расширения основного металла, период эксплуатации таких покрытий ограничен. Высокая температура формирования тугоплавких стеклокерамических покрытий оказывает отрицательное влияние на свойства металла подложки.With high efficiency protection of equipment from coke deposition, the operating temperature range of the process does not exceed 850 o C. These coatings, being mainly crystalline, are subject to destruction under the influence of alternating thermal loads. Due to the reduced heat resistance and coefficient of thermal expansion, significantly different from the coefficient of thermal expansion of the base metal, the period of operation of such coatings is limited. The high temperature of formation of refractory glass-ceramic coatings adversely affects the properties of the substrate metal.
Таким образом, задачей изобретения являлось создание устройства для термической переработки углеводородного сырья с повышенными эксплуатационными характеристиками, увеличенным временем эксплуатации и межремонтного пробега. Thus, the object of the invention was to provide a device for the thermal processing of hydrocarbon raw materials with improved performance, increased operating time and overhaul mileage.
Поставленная задача решается с помощью устройства для термической переработки углеводородного сырья, представляющего собой печь, радиантная секция которой оборудована пиро-змеевиками с трубами, имеющими защитное покрытие из оксидов металлов, отличающегося тем, что оно выполнено из жаростойкой эмали, основа которой - оксиды IIА, IIIВ, VВ и VIА, модификатор - оксиды металлов IIА, IVА, VВ, VIА и VIII, наполнитель - оксиды IIА и IIIВ групп, при соотношении основа: модификатор: наполнитель, обеспечивающем отношение коэффициента термического расширения (КТР) защитного покрытия к коэффициенту термического расширения основного металла в пределах 1:1,8-2,6. Устройство дополнительно содержит закалочно-испарительный аппарат, поверхность входной камеры и охлаждающие трубы которого защищены покрытием из жаростойкой эмали. The problem is solved using a device for the thermal processing of hydrocarbon raw materials, which is a furnace, the radiant section of which is equipped with pyro coils with pipes having a protective coating of metal oxides, characterized in that it is made of heat-resistant enamel, the basis of which is oxides IIA, IIIB , VB and VIA, modifier - metal oxides IIA, IVA, VB, VIA and VIII, filler - oxides of IIA and IIIB groups, with a ratio of base: modifier: filler, providing the ratio of thermal expansion coefficient (CTE) aschitnogo coating to the coefficient of thermal expansion of the base metal in the range 1: 1.8-2.6. The device further comprises a quenching-evaporation apparatus, the surface of the inlet chamber and cooling pipes of which are protected by a coating of heat-resistant enamel.
Устройство в соответствии с изобретением, в частности трубы пирозмеевиков с защитным покрытием из жаропрочной эмали, обеспечивают прочное сцепление с металлом подложки за счет высокой термостойкости и КТР, близкого к КТР металла, позволяет значительно увеличить срок эксплуатации труб печей для термической переработки углеводородов. Покрытие, надежно защищающее поверхность трубы от контакта с углеводородами, позволяет значительно уменьшить скорость коксоотложения, увеличить межремонтный пробег и особенно длительность процесса между периодами декоксования. The device in accordance with the invention, in particular pipes of pyro-coils with a protective coating of heat-resistant enamel, provide strong adhesion to the metal of the substrate due to the high heat resistance and KTR, close to the KTR of the metal, can significantly increase the life of the tubes of furnaces for thermal processing of hydrocarbons. The coating, which reliably protects the pipe surface from contact with hydrocarbons, can significantly reduce the rate of coke deposition, increase the turnaround time and especially the duration of the process between periods of deoxidation.
Использование труб с эмалевым покрытием позволит заменить дорогостоящие жаропрочные никелевые сплавы более дешевыми высоколегированными сталями, а также отказаться от использования дорогостоящих присадок на основе ниобия, вольфрама, молибдена и др., применяемых для снижения степени науглероживания труб. Кроме того, при использовании устройства в соответствии с изобретением не требуется высококачественная обработка внутренней поверхности труб, так как технологией предусмотрено нанесение эмалевого покрытия на шероховатую поверхность. Все это в конечном итоге позволяет значительно снизить стоимость труб и в конечном итоге себестоимость продукции. The use of enamel-coated pipes will make it possible to replace expensive heat-resistant nickel alloys with cheaper high-alloy steels, as well as to abandon the use of expensive additives based on niobium, tungsten, molybdenum, etc., used to reduce the degree of carburization of pipes. In addition, when using the device in accordance with the invention does not require high-quality processing of the inner surface of the pipes, as the technology provides for the application of enamel coating on a rough surface. All this ultimately allows you to significantly reduce the cost of pipes and ultimately the cost of production.
Пример 1. Реактор 4 (см. чертеж), представляющий собой металлическую трубку из материала Х18Н10T длиной 300 мм с внутренним диаметром 16,3 мм, снабжен съемным карманом для термопары 3. На внутреннюю поверхность реактора и наружную поверхность кармана для термопары нанесено жаростойкое эмалевое покрытие, основу которого составляют SiO2, BaO, Cr2O3 и B2O3; модификатор MoO3, MgO, BiO и ТiO2; наполнитель СаO при массовом соотношении основа:модификатор: наполнитель, равном 85:10:5. Это соотношение оксидов металлов основной системы, модификатора и наполнителя обеспечивает отношение КТР эмалевого покрытия к КТР металла, равное 1:1,9.Example 1. The reactor 4 (see drawing), which is a metal tube made of X18H10T material with a length of 300 mm and an inner diameter of 16.3 mm, is equipped with a removable thermocouple pocket 3. A heat-resistant enamel coating is applied to the inner surface of the reactor and the outer surface of the thermocouple pocket based on SiO 2 , BaO, Cr 2 O 3 and B 2 O 3 ; modifier MoO 3 , MgO, BiO and TiO 2 ; CaO filler in a weight ratio of base: modifier: filler equal to 85: 10: 5. This ratio of metal oxides of the main system, modifier and filler provides a ratio of KTP of the enamel coating to KTP of the metal, equal to 1: 1.9.
Пиролизу подвергают бензин, характеризующийся следующими показателями качества: пределы выкипания 40-175oС; плотность, d4 20, г/см3: 0,700 г/см3.Gasoline is subjected to pyrolysis, characterized by the following quality indicators: boiling range 40-175 o C; density, d 4 20 , g / cm 3 : 0.700 g / cm 3 .
Групповой состав, углеводороды, мас.%: н - парафиновые 25,2; i - парафиновые 36,8; нафтеновые 32,6; ароматические 5,29; олефиновые 0,11; сернистые, ррm 111. Group composition, hydrocarbons, wt.%: N - paraffinic 25.2; i - paraffin 36.8; naphthenic 32.6; aromatic 5.29; olefinic 0.11; sulphurous, ppm 111.
Сырье направляют в испаритель 1, где его подогревают и испаряют. Пары бензина из испарителя 2 смешивают с водяным паром, поступающим из испарителя воды 3. Смесь сырья и пара подают в реактор пиролиза 4. Температура наружной стенки эмалированного реактора до 1020oС при температуре процесса 840oС и до 1100oС при 900oС соответственно. Условия процесса и результаты пиролитического разложения бензина представлены в таблице. После каждого рабочего пробега производят паро-воздушный выжиг кокса при 750-800oС.The raw materials are sent to the evaporator 1, where it is heated and evaporated. The gasoline vapor from the
Количество рабочих циклов 54. Осмотр съемного кармана для термопары показал сохранение сплошности эмалевого покрытия. The number of operating cycles 54. Inspection of the removable pocket for the thermocouple showed the preservation of the continuity of the enamel coating.
Пример 2 (сравнительный). Процесс пиролиза проводят в соответствии с примером 1, за исключением использования реактора без защитного покрытия. Результаты процесса приведены в таблице. Example 2 (comparative). The pyrolysis process is carried out in accordance with example 1, except for the use of a reactor without a protective coating. The results of the process are shown in the table.
Пример 3. Способ термической переработки углеводного сырья осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что в качестве сырья используют керосино-газойлевую фракцию (КГФ), характеризующуюся следующими показателями качества: пределы выкипания, 180-350oС; плотность, d4 20, 0,830 г/см3.Example 3. The method of thermal processing of carbohydrate raw materials is carried out in accordance with example 1, except that as a raw material use the kerosene-gas oil fraction (KGF), characterized by the following quality indicators: boiling range, 180-350 o C; density, d 4 20 , 0.830 g / cm 3 .
Групповой состав, углеводороды, мас.%: парафиновые 42; нафтеновые 30; ароматические 28; сернистые 0,2. Group composition, hydrocarbons, wt.%: Paraffin 42; naphthenic 30; aromatic 28; sulfurous 0.2.
Пиролиз керосино-газойлевой фракции проводят в реакторе с защитным покрытием, выполненным из жаростойкой эмали, основу которой составляют SiO2, BaO, Cr2O3 и B2O3; модификатор СoO и ТiO2; наполнитель СaO и Al2O3, взятых при массовом соотношении основа: модификатор: наполнитель, равном 90:5:5. Такое соотношение оксидов металлов основной системы, модификатора и наполнителя обеспечивает отношение коэффициента термического расширения (КТР) эмалевого покрытия к КТР металла 1:2,1. Температура наружной стенки эмалированного реактора составляет до 1050oС при температуре процесса 840oС. После 20 циклов осмотр съемного кармана для термопары показал сохранение сплошности эмалевого покрытия.The pyrolysis of the kerosene-gas oil fraction is carried out in a reactor with a protective coating made of heat-resistant enamel, the basis of which are SiO 2 , BaO, Cr 2 O 3 and B 2 O 3 ; CoO and TiO 2 modifier; filler CaO and Al 2 O 3 taken in a mass ratio of base: modifier: filler equal to 90: 5: 5. This ratio of metal oxides of the main system, modifier and filler provides the ratio of the coefficient of thermal expansion (KTR) of the enamel coating to the KTP of the metal 1: 2.1. The temperature of the outer wall of the enameled reactor is up to 1050 o C at a process temperature of 840 o C. After 20 cycles, inspection of a removable pocket for a thermocouple showed the preservation of the continuity of the enamel coating.
Условия процесса и результаты пиролиза бензина представлены в таблице. The process conditions and the results of gasoline pyrolysis are presented in the table.
Пример 4 (сравнительный). Способ термической переработки КГФ осуществляют в соответствии с примером 3, за исключением того, что процесс проводят в реакторе, не имеющем защитного покрытия. Параметры процесса и результаты приведены в таблице. Example 4 (comparative). The method of thermal processing of CHF is carried out in accordance with example 3, except that the process is carried out in a reactor that does not have a protective coating. The process parameters and results are shown in the table.
Как видно из данных таблицы, при использовании реактора, поверхность которого защищена жаростойким эмалевым покрытием, выработка целевых продуктов пиролиза за один проход возрастает на 2-4% по сравнению с проведением процесса в реакторе без покрытия. Эти результаты находятся на уровне достигаемых в прототипе; однако с учетом увеличения длительности пробега печного блока между периодами декоксования, суммарная выработка целевых продуктов превысит таковую по способу-прототипу. As can be seen from the table, when using a reactor whose surface is protected by a heat-resistant enamel coating, the production of target pyrolysis products in one pass increases by 2-4% compared to carrying out the process in an uncoated reactor. These results are at the level achieved in the prototype; however, taking into account the increase in the duration of the run of the furnace block between the periods of deoxidation, the total production of the target products will exceed that of the prototype method.
Пример 5. Процесс проводят на промышленной установке в печи пиролиза производительностью 10 т/ч. В качестве сырья используют бензин, усредненный фракционный состав которого, углеводороды, мас.%: н-парафиновые углеводороды 32,8; i - парафиновые 35,6; нафтеновые 25,5; ароматические 6,1. Example 5. The process is carried out on an industrial installation in a pyrolysis furnace with a capacity of 10 t / h. As raw materials, gasoline is used, the average fractional composition of which is hydrocarbons, wt.%: N-paraffin hydrocarbons 32.8; i - paraffin 35.6; naphthenic 25.5; aromatic 6.1.
Плотность бензина 0,714 г/см3.The density of gasoline is 0.714 g / cm 3 .
Бензин подогревают, испаряют и смешивают с водяным паром, затем перегревают в зоне в конвекционной зоне. Затем смесь направляют в пирозмеевики радиантной секции печи, где ее пиролизуют. После выхода из печи пирогаз подают в закалочно-испарительный аппарат (ЗИА), узел охлаждения, компрессии и газоразделения, где из пирогаза выделяют товарные продукты высокой чистоты. Gasoline is heated, evaporated and mixed with water vapor, then overheated in a zone in the convection zone. Then the mixture is sent to the pyrozmakes of the radiant section of the furnace where it is pyrolyzed. After exiting the furnace, the pyrogas is fed to the quench-evaporation apparatus (ZIA), a cooling, compression and gas separation unit, where high-purity commercial products are extracted from the pyrogas.
Пирозмеевик радиантной секции конструкции типа SRT-1 содержит последовательно соединенные трубы диаметром 125х9,5 мм. Последняя восьмая по ходу движения пирогаза труба выполнена из материала 45Х25Н35С2, на который нанесено защитное покрытие из жаростойкой эмали в соответствии с составом примера 1. The pyrox coil of the radiant section of the SRT-1 type design contains series-connected pipes with a diameter of 125x9.5 mm. The last eighth pipe along the pyrogas movement is made of material 45X25H35C2, on which a protective coating of heat-resistant enamel is applied in accordance with the composition of example 1.
Длительность испытаний 7128 ч. В указанный период печь прошла 9 рабочих пробегов и 9 операций. The duration of the tests was 7128 hours. During the indicated period, the furnace passed 9 working runs and 9 operations.
Основные параметры работы печи. The main parameters of the furnace.
Температура пиролиза, oС - 830-840
Расход сырья на поток, т/ч - 2,8
Расход пара, мас.% от сырья - 50
Давление на входе в змеевик, МПа - 0,47-0,56
Температура на выходе из ЗИА, oС - 450.Pyrolysis temperature, o С - 830-840
Raw material consumption per flow, t / h - 2.8
Steam consumption, wt.% Of raw materials - 50
Pressure at the inlet to the coil, MPa - 0.47-0.56
The temperature at the exit of the ZIA, o С - 450.
Параметры декоксования пирозмеевика. Parameters of deoxidation of a pyro-coil.
Температура, oС - 750-850
Расход пара на поток, кг/ч - 1700-1000
Расход воздуха на поток, кг/ч - 100-1300
Температура стенки эмалированной трубы при всех пробегах на 12-15oС ниже температуры седьмой трубы без покрытия, что говорит об уменьшенном коксоотложении на трубе с эмалевым покрытием.Temperature, o С - 750-850
Steam consumption per stream, kg / h - 1700-1000
Air consumption per stream, kg / h - 100-1300
The wall temperature of the enameled pipe for all runs is 12-15 o C lower than the temperature of the seventh uncoated pipe, which indicates a reduced coke deposition on the pipe with an enamel coating.
Химический анализ образца эмалированной трубы после завершения испытаний показал, что состав металла трубы не изменился, в то время как металл трубы без защитного покрытия претерпел серьезные изменения. Chemical analysis of the sample of the enameled pipe after testing showed that the composition of the metal of the pipe did not change, while the metal of the pipe without a protective coating underwent major changes.
Пример 6. Пиролиз этана проводят в соответствии с примером 5 в течение 2244 ч, в том числе 4 рабочих пробега и 4 операции выжига кокса. Example 6. Ethane pyrolysis is carried out in accordance with example 5 for 2244 hours, including 4 working runs and 4 coke burning operations.
Состав этановой фракции, об. %: С2Н6 - 88-99; С2Н4 - 0,8-10; С3Н6 - 0,1-2,8.The composition of the ethane fraction, vol. %: C 2 H 6 - 88-99; C 2 H 4 - 0.8-10; C 3 H 6 - 0.1-2.8.
Основные параметры работы печи. The main parameters of the furnace.
Температура пиролиза, oС - 845-850
Расход этана на поток, т/ч - 1,4-2,3
Расход пара, мас.% от сырья - 0,56-0,68
Давление на входе в змеевик, МПа - 0,45-0,52
Температура на входе в ЗИА, oС - 365.Pyrolysis temperature, o С - 845-850
Ethane consumption per stream, t / h - 1.4-2.3
Steam consumption, wt.% Of raw materials - 0.56-0.68
Pressure at the inlet to the coil, MPa - 0.45-0.52
The temperature at the entrance to the ZIA, o С - 365.
Выжиг кокса проводят в соответствии с примером 5. Coke burning is carried out in accordance with example 5.
Температура стенки последней эмалированной трубы в начальный и основной период всех пробегов на 10-15oС, а в конечный - на 15-20oС ниже температуры стенки предпоследней трубы без покрытия, что свидетельствует о наличии меньшего количества кокса на эмалированной трубе.The wall temperature of the last enameled pipe in the initial and main period of all runs is 10-15 o С, and in the final one - 15-20 o С lower than the wall temperature of the penultimate pipe without coating, which indicates the presence of less coke on the enameled pipe.
Визуальный осмотр образца эмалированной трубы после завершения испытаний показал наличие эмали на его поверхности. Visual inspection of the sample of the enameled pipe after testing showed the presence of enamel on its surface.
Способ в соответствии с предлагаемым изобретением может быть реализован в трубчатых печах установок пиролиза действующих этиленовых производств без значительных капвложений. При этом устройство для его осуществления монтируется с заменой пирозмеевиков на пирозмеевики, трубчатая поверхность которых защищена жаростойким эмалевым покрытием, нанесенным любым известным в промышленности методом. Монтаж устройства осуществляется без остановки этиленового производства. The method in accordance with the invention can be implemented in tubular furnaces of pyrolysis plants of existing ethylene production without significant capital investments. At the same time, the device for its implementation is mounted with the replacement of pyro coils with pyro coils, the tubular surface of which is protected by a heat-resistant enamel coating applied by any method known in the industry. Installation of the device is carried out without stopping the ethylene production.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110004A RU2110554C1 (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Method and apparatus for thermal processing of hydrocarbon raw material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110004A RU2110554C1 (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Method and apparatus for thermal processing of hydrocarbon raw material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2110554C1 true RU2110554C1 (en) | 1998-05-10 |
| RU97110004A RU97110004A (en) | 1998-10-10 |
Family
ID=20194196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97110004A RU2110554C1 (en) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | Method and apparatus for thermal processing of hydrocarbon raw material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2110554C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7749462B2 (en) | 2004-09-21 | 2010-07-06 | Technip France S.A.S. | Piping |
| US8029749B2 (en) | 2004-09-21 | 2011-10-04 | Technip France S.A.S. | Cracking furnace |
| US8088345B2 (en) | 2004-09-21 | 2012-01-03 | Technip France S.A.S. | Olefin production furnace having a furnace coil |
| US8354084B2 (en) | 2008-09-19 | 2013-01-15 | Technip France S.A.S. | Cracking furnace |
| RU2685725C1 (en) * | 2016-05-13 | 2019-04-23 | Юоп Ллк | Reforming method with improved heater integration |
-
1997
- 1997-06-30 RU RU97110004A patent/RU2110554C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7749462B2 (en) | 2004-09-21 | 2010-07-06 | Technip France S.A.S. | Piping |
| US8029749B2 (en) | 2004-09-21 | 2011-10-04 | Technip France S.A.S. | Cracking furnace |
| US8088345B2 (en) | 2004-09-21 | 2012-01-03 | Technip France S.A.S. | Olefin production furnace having a furnace coil |
| USRE43650E1 (en) | 2004-09-21 | 2012-09-11 | Technip France S.A.S. | Piping |
| US8354084B2 (en) | 2008-09-19 | 2013-01-15 | Technip France S.A.S. | Cracking furnace |
| RU2685725C1 (en) * | 2016-05-13 | 2019-04-23 | Юоп Ллк | Reforming method with improved heater integration |
| US11084994B2 (en) | 2016-05-13 | 2021-08-10 | Uop Llc | Reforming process with improved heater integration |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7417579B2 (en) | Integrated pyrolysis and hydrocracking unit for crude oil to chemicals | |
| KR101436174B1 (en) | Improved process for producing lower olefins from heavy hydrocarbon feedstock utilizing two vapor/liquid separators | |
| TWI408221B (en) | Olefin production utilizing whole crude oil feedstock | |
| US3291573A (en) | Apparatus for cracking hydrocarbons | |
| KR20090079892A (en) | Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock with enhanced distillate production | |
| US4599480A (en) | Sequential cracking of hydrocarbons | |
| US5600051A (en) | Enhancing olefin yield from cracking | |
| GB2234530A (en) | Heat treatment of high temperature steels | |
| RU2110554C1 (en) | Method and apparatus for thermal processing of hydrocarbon raw material | |
| EP3377594A1 (en) | Single stage pitch process and product | |
| US5389234A (en) | Waste sludge disposal process | |
| US4405440A (en) | Process for maintaining the temperature of a steam-making effluent above the dew point | |
| KR101662349B1 (en) | Processing of organic acids containing hydrocarbons | |
| EP0839782B1 (en) | Process for the inhibition of coke formation in pyrolysis furnaces | |
| US20110014372A1 (en) | Passivation of thermal cracking furnace conduit | |
| EP0728831B1 (en) | Process and apparatus for the cracking of hydrocarbons | |
| WO2005111175A1 (en) | Process for thermal cracking hydrocarbons | |
| RU2548002C1 (en) | Method of producing ethylene from hydrocarbon material | |
| US10894276B2 (en) | Decoking process | |
| US20080078696A1 (en) | Thermal cracking vaporization unit construction | |
| JPH07242883A (en) | Method and cracking furnace for thermal catalytic cracking of high-boiling hydrocarbon | |
| US8721872B2 (en) | Processing of acid containing hydrocarbons | |
| US20100243523A1 (en) | Processing of acid containing hydrocarbons | |
| US20140323783A1 (en) | Coke Gasification on Catalytically Active Surfaces | |
| US11939544B2 (en) | Decoking process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070701 |