НЕФТЕПЕРЕРАБОТКА

Пиролиз

Назначение процесса, сырье, продукты

Назначением процесса пиролиза — наиболее жесткой формы термического крекинга — является получение углеводородного газа с высоким содержанием непредельных, и в первую очередь этилена, поэтому часто установки пиролиза называют этиленовыми установками. Процесс может быть направлен и на максимальный выход пропилена или бутиленов и бутадиена.

Получаемый с помощью пиролиза этилен идет на производство оксида этилена, пластических масс и полимеров. Образующийся в процессе пиролиза пропилен используется в основном для производства полипропилена, акрилонитрила и бутадиена.

Сырьем для процесса пиролиза служат углеводородные газы, легкие бензиновые фракции, газоконденсаты, рафинаты каталитического риформинга, керосиновые и газойлевые фракции; ведутся исследования по пиролизу нефтей и нефтяных остатков. Выбор сырья определяется целью пиролиза, а также доступностью сырья, его количеством, стоимостью, а также экономическими показателями процесса. От качества сырья и технологического режима установки зависят выходы продуктов пиролиза. Наибольший выход этилена получается при пиролизе этана. По мере утяжеления сырья выход этилена снижается с одновременным увеличением выхода пиролизной смолы (углеводородов С₅ и выше) и кокса. С повышением температуры процесса и уменьшением времени реакции выход этилена увеличивается. Для повышения выхода непредельных и снижения коксообразования в реакционную смесь подают различные разбавители, например водяной пар, водород, метан или метано-водородную смесь.

Варианты реализации процесса

Известны различные варианты пиролиза:

• с твердым теплоносителем;
• в перегретом водяном паре;
• в электроразрядных трубках;
• в вольтовой дуге;
• в системе с катализатором.

Наибольшее же распространение в промышленности получил пиролиз в трубчатых печах.

Основными продуктами современных пиролизных установок являются:

• этилен чистотой 99,9% (масс.);
• пропилен чистотой 99,9% (масс.);
• бутан-бутадиеновая фракция, содержащая 30-40% (масс.) бутадиена;
• 25—30% (масс.) изобутилена;
• 15—30% (масс.) н-бутилена
• смола пиролиза.

Смола пиролиза разгоняется на фракции по разным вариантам:

1. Выделяют ароматизированную фракцию НК - 150°С, содержащую 25 - 30% (масс.) бензола, 20 - 25% (масс.) толуола и 10 - 15% (масс.) ксилолов для экстракции ароматических углеводородов; фракция 150 250°С служит дистиллятным топливом, а фракция 250 - 400°С - компонентом котельного топлива.
2. Смолу разгоняют на бензин до 200°С и остаток.
3. Получают следующие фракции:
   • НК - 70°С, являющуюся компонентом бензина;
   • 70 - 130°С, используемую для извлечения ароматических углеводородов;
   • 130 - 160°С, идущую на полимеризацию с получением полимеров стирола;
   • 160 - 190°С, полимеризуемую в инденкумароновую смолу;
   • 190 - 230°С, используемую для извлечения нафталина;
   • остаток >230°С - пек пиролиза, используемый для получения кокса, пеков или технического углерода.

Установка пиролиза состоит из реакторного блока, секции выделения пирогаза и разделения смолы, секции компримирования, очистки и осушки газа пиролиза и секции газоразделения.