Пиролизная печь

)4 С 10 С 9/2 пфвеип ,фи:ц Гфу.. МЧХЮАюцРЕТЕНИ ПИСАНИЕ ЛЬСТ НОМУ Сви К АВТ юл. Р 20эа АН УССРв, С.П.Горисла.Клитинский 88,8) 32749 12 49297 л. 122 ЧЬтноси к термиу нефтяно ьзовано в ости для и пироли ыть испоромьпплен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретениеческому крекингуго сырья, можетнефтехимической 13864 А 1 получения этилена и низших ачефинов,позволяет увеличить выход этилена,суммы низших олефинов и длительностьрабочего пробега печи. Пиролизнаяпечь включает радиантную камеру сгорелками на боковых стенах и реакционными трубами (РТ ), размещенными пооси камеры и объединенными раздающими собирающим коллекторами. Дополнительный коллектор установлен для подачи пара в РТ и снабжен трубами сконическими соплами, каждая из которых установлена соосно внутри выходного участка РТ, выполненной в видеусеченного конуса с большим основанием в местеприсоединения РТ к раздающему коллектору. 4 ил,13138 1Изобретение относится к термическому крекингу и пиролизу нефтяного сырья, в частности к. трубчатым печам пиролиза, и может быть использовано в нефтехимической промьнцленности для получения этилена и других низших олефинов.Целью изобретения является повышение выхода этилена и суммы низших олефинов, а также увеличение длитель ности рабочего пробега печи.На фиг. показана предлагаемая пиролизная печь, продольный разрез, на фиг,2 - то же, поперечный разрез; на фиг.З - узел соединения раздающе го и дополнительного коллекторов, разрез; на фиг.4 - разрез А-А на фиг,З.Пиролизнаяпечь содержитобразованную боковыми 1 и торцовыми 2 стенка 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 центральнойпродольной оси радиантной камеры 5 40над потолочным перекрытием 3. Вцентре конвективной камеры 9 размещена конвективная секция 14 нагрева сырья, которая соединена с раздающим коллектором 12. В месте присоединенияк коллектору 12 реакционные трубы 11 снабжены входными участками15, выполненными в виде усеченногоконуса, большее основание которогоприсоединено к коллектору 12, диаметр 50меньшей окружности равен диаметруреакционных труб 11. Собирающийколлектор 13 размещен по центральнойпродольной оси радиантной камеры 5под подовым перекрытием 4. Там же 55размещен закалочно-испарительныйаппарат 16, соединенный с собирающимколлектором 13. Параллельно раздающему коллектору 12 размещен коллектор 64 г17, к которому соосно реакционнымтрубам 1 присоединены средства дляподачи пара в реакционные трубы, выполненные в виде труб 18, диаметркоторых меньше диаметра реакционныхтруб 11, Трубы 18 установлены герметично, без зазора и проходят черезстенку раздающего коллектора 12,концы их снабжены коническими соплами19 с тем же углом при вершине, чтои у конусов входных участков 15 реакционных труб 11. Конические сопла19 размещены во входных участках15 реакционных труб 11, концентрично, с образованием кольцевого зазора,формируя инжекционные узлы,Пиролизная печь работает следующимобразом,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. Гары 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 500 о600 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 890о900 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 11 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 возрастиЭто вызовет увеличение толщины коксовых отложений на внутренней поверхности и, следовательно, повышениегидравлического сопротивления этойтрубы (труб), при этом расход сырьяснижается, а расход пара благодаряконструктивному исполнению узла подвода пара остается без изменения. 10Благодаря этому степень разбавлениясырья водяным паром в этой (этих)трубе повышается и реакции газификации кокса превалируют над реакциямикоксообразования. После того как гидравлическое сопротивление этой трубы (труб) сравняется с таковым остальных труб (непродолжительное время, так как разность толщины коксовых отложений еще очень незначитель- Д 1на), через все трубы восстановитсянормальный расходфсырья. Таким образом, образовавшийся кокс равномернораспределяется по всем реакционнымтрубам, что обусловливает увеличение 25рабочего пробега печи. При испытаниях на опытной установю.ке был осуществлен пиролиэ бензиновой фракции (плотность 0,711; ЗО мол .м. 113, 8; пределы кипения 90- 145 С) в печах конструкции прототипа и предлагаемой конструкции. В обоих случаях поддерживался следующий технологический режим процесса: темпе ратура пиролиза 870 С, время контакта 0,2 с, добавка водяного пара60 мас.7, давление парогазовой смеси в зоне реакции 0,08 МПа.При пиролизе в печи конструкции 40 прототипа средний состав продуктов 64 4пиролиза составил, мас.7: этилен 28,6; пропилеи 16,1; бутилен-бутадиеноввя фракция 5,8; сжиженные газы 15,4; пиробензин 13,5; тяжелое жидкое топливо и кокс 206. Через 60 ч непрерывной работы произошло закоксовывание двух реакционных труб.При пиролизе в печи предлагаемой конструкции был получен следующий состав продуктов, мас,7: этилен 31,6; пропилеи 15,9; бутилен-бутадиеновая фракция 6,1; сжиженные газы 14,8; пиробензин 13,2; тяжелое жидкое топливой 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 по оси 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.313864 Составитель В.КудряшовТехред А.Кравчук Корректор С.Яекмар Редактор А.Маковская Заказ 2181/26 Тираж 464 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4