2.2. Описание технологических схем производства.

2.2.1. Описание принципиальной схемы производства.

В качестве сырья на печи пиролиза поступает этановая фракция по трубопроводу из Минибаевского и Оренбургского заводов.

Этановая фракция с температурой окружающей среды и с давлением 1,1-1,7 МПа поступает в цеховой трубопровод. Из цехового трубопровода этановая фракция проходит через регулирующий клапан, где давление снижается до 0,6-0,69 МПа и поступает в подогреватель, где паром 0,35МПа подогревается до 70-80^оС, после чего, объединяясь с этаном – рециклом, который из цеха газоразделения поступает в коллектор печей пиролиза.

Метано – водородная фракция (МВФ) в узел подготовки этана и топливного газа поступает из заводского коллектора, с температурой (1020) °С и давлением 0,350,5 МПа. Затем направляется в подогреватель, где подогревается паром 0,35 МПа до (70-80) ºС, и в качестве топливного газа поступает на узел печей пиролиза.

На печах пиролиза перед поступлением в змеевик, этан смешивается с паром разбавления давлением 0,7 МПа в сырьевых гребенках и нагреваясь при этом до 100-120ºС, направляется 4-мя потоками в конвекционный, а затем в радиантный змеевик печи. Водяной пар к сырью добавляется для снижения парциального давления углеводородных паров и уменьшения коксообразования. Количество подаваемого пара составляет 30-40% от количества подаваемого сырья. Для снижения скорости коксообразования змеевиков печей пиролиза, ЗИА и уменьшения концентрации двуокиси углерода (СО₂) в пирогазе, в общую линию этана добавляется ингибитор коксообразования (диметилдисульфид) в количестве (0,005-0,02) % весовых (50-200 ррм) от количества подаваемого сырья (0,45-1,8) кг/час.

В конвекционной камере этан нагревается до (500-650) ºС, а в радиантной камере происходит его нагрев до (800-850) ºС и разложение с образованием пирогаза.

Время пребывания сырья в реакционной зоне – 0,5 ÷1сек. Давление пирогаза на выходе из печи - (0,08-0,12) МПа. Для прекращения реакции разложения этана после печи, пирогаз объединяется в два потока и с температурой 800-850^˚C поступает в трубное пространство закалочно–испарительных аппаратов (ЗИА), расположенных вертикально и где происходит резкое снижение температуры пирогаза до 300-400⁰C за счет испарения питательной воды в межтрубном пространстве аппарата. ЗИА конструктивно связанно по межтрубному пространству с сепаратором–паросборником. После аппарата пирогазовые потоки объединяются и поступают в трубное пространство теплообменника, где охлаждаются до 180-230⁰C за счет подогрева питательной воды.

Пирогаз от печей пиролиза с температурой 180-230⁰C и давлением 0,06-0,08 МПа поступает в колонну водной промывки.

Пирогаз, проходя насадку, находящуюся в нижней части колонны отмывается от кокса и смолы, охлаждается до 70-80⁰C циркуляционной водой, которая поступает в среднюю часть колонны. Затем пирогаз проходит насадку, которая расположена в верхней части колонны и охлаждается до температуры 45-60⁰C циркуляционной водой, поступающей в верхнюю часть колонны. Циркуляционная вода подается в колонну циркуляционным насосом.

При охлаждении пирогаза на тарелках колонны из пирогаза конденсируется вода и тяжелые углеводороды, которые снизу колонны при температуре (70-80) °С самотеком поступают в емкость – отстойник. Емкость состоит из трех отсеков. В первом отсеке происходит отделение тяжелых и легких смол от циркуляционной воды путем отстоя. Тяжелая смола накапливается в стакане и периодически вывозится. Отсек работает под залив, поэтому легкие смолы постоянно перетекают во второй отсек вместе с избытком циркуляционной воды. Второй отсек предназначен для разделения легкой смолы от химзагрязненной воды путем отстоя. Легкая смола, как продукт с меньшим удельным весом, всплывает на поверхность воды и переливается в третий отсек, откуда насосом откачивается на переработку. Очищенный и охлажденный до 45-60⁰C пирогаз

сверху колонны направляется на всас компрессора в цех газоразделения.

Из отделения компрессии цеха газоразделения пирогаз с давлением 36-38кгс/см²и температурой 40-45⁰C поступает на колонну щелочной очистки для очистки от накапливающегося в процессе пиролиза в пирогазе двуокиси углерода (СО₂) и сероводорода (Н₂S).

Колонна щелочной очистки – четырех секционная, в первых трех секциях (отсчет секций снизу колонны) пирогаз промывается циркулирующим раствором щелочи. Щелочные секции колонны разделены между собой глухими тарелками для сбора жидкости (раствора щелочи) с трубами для свободного прохода газа по оси колонны. Щелочной раствор перетекает из секции в секцию по переточным трубам. В четвертой (верхней) секции колонны пирогаз отмывается циркуляционной питательной водой от остатков щелочного раствора. Для окончательного удаления щелочи пирогаз дополнительно промывается на трех последних тарелках четвертой секции свежей питательной водой.

Циркуляция раствора щелочи и воды в колонне осуществляется циркуляционными насосами.

Осушка пирогаза является необходимым условием для дальнейшей его переработки.

Пирогаз после колонны щелочной очистки с температурой 45-50⁰С и давлением 3,6-3,8 МПа поступает на осушку. Предварительно пирогаз проходит холодильник, где охлаждается до температуры 16-20 градусов за счет испарения пропилена в межтрубном пространстве аппарата. Охлажденный пирогаз далее поступает в сепаратор, где из газа выделяется конденсат. Далее пирогаз поступает в осушитель, заполненный слоем цеолита. Осушка пирогаза идет при давлении 3,6-3,8 МПа и температуре 16-20⁰С.

Осушенный пирогаз направляется на разделение в цех газоразделения.