Технология получения низших олефинов: пиролиз этановой фракции

Введение 5
1 Аналитический обзор 7
1.1. Виды сырья пиролиза 7
1.2. Химизм процесса 11
1.3 Технологическая схема получения этилена пиролизом ШФЛУ 21
1.4 Усовершенствование технологий пиролиза углеводородов 24
2 Технологическая часть 26
2.1 Материальный баланс процесса 26
2.2 Тепловая нагрузка печи, КПД печи и расход топлива 30
2.3 Определение температуры дымовых газов, покидающих камеру радиации 37
2.4 Определение поверхности нагрева реакционного змеевика 37
2.5 Время пребывания парогазовой смеси в реакционном (радиантном) змеевике 38
2.6 Потеря напора в реакционном змеевике печи 41
3 Безопасность 44
3.1 Экологичность работы 50
3.2 Пожароопасность 52
Заключение 55
Перечень использованных информационных ресурсов 56

Весь текст будет доступен после покупки

Обоснование выбора объекта технологического расчета. Постановка целей и задач работы.
Наименование и содержание разделов:
1 Теоретическая часть
Анализ теоретического материала по тематике работы: проведен аналитический литературный обзор технологических особенностей пиролитических процессов углеводородного сырья, рассмотрен химизм протекающих реакций; изучен пиролизный узел техпроцесса.
2 Технологическая часть
Выполнение расчета процесса пиролиза этановой фракции: составлен материальный, определены состав и свойства пирогаза; рассчитаны тепловая нагрузка печи; КПД печи и расход топлива; определена температура дымовых газов; определены геометрические параметры поверхности нагрева змеевика; время пребывания парогазовой смеси в реакционном змеевике; оценена потеря напора в змеевике печи.
3 Безопасность и экологичность работы
Анализ технологического участка с точки зрения производственной безопасности: выявление опасных и вредных факторов в работе установки, оценка экологической нагрузки и пожароопасности объекта.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1. Виды сырья пиролиза
Сырье для пиролиза весьма разнообразно: от газообразных углеводородов (этана, пропана) до тяжелых дистиллятов и сырой нефти. Наибольшие выходы целевых продуктов при наименьшем коксообразовании получаются при использовании в качестве сырья процесса газообразных углеводородов – этана, пропана, н-бутана и их смесей и бензинов.
При выборе сырья необходимо учитывать доступность тех или иных фракций переработки нефти и газа и соотношение потребностей в получаемых продуктах.
Высокое качество исходного сырья пиролиза оценивается, прежде всего, по величине выхода этилена или суммарного выхода непредельных углеводородов С2-С4, а иногда и по выходу более сложного комплекта продуктов, представляющих товарное химическое сырьё.

Из парафиновых углеводородов с разветвленной структурой молекул при пиролизе образуется преимущественно пропилен, а при высоких температурах также аллен и метилацетилен.
Ароматические углеводороды в условиях проведения процесса пиролиза на современных установках из-за высокой термической стабильности и малого времени контакта почти не подвергаются превращениям.
Наилучшим исходным углеводородом на современных установках для производства этилена пиролизом является этан, из которого при жёстких условиях образуется до 76-78 массовых процентов этилена. Значительное количество этилена получают также при пиролизе пропана и н- бутана. Изобутан практически не используется для пиролиза.
Наиболее распространённым сырьём пиролиза является бензиновая и бензино-лигроиновая фракция с различными пределами кипения и углеводородным составом.
1.1.1 Газообразное сырье
Этан, пропан, н-бутан и их смеси – наилучшее сырье с целью получения максимальных выходов этилена и пропилена. Состав продуктов пиролиза этого сырья зависит от глубины конверсии, которая определяется условиями технологии производства.
В промышленности степень превращения этана находится в пределах 0,53-0,73. С ее увеличением селективность падает, т.к. быстрее растет выход побочных продуктов. С уменьшением степени превращения возрастает доля возвращаемого на пиролиз этана, возникает необходимость в большем количестве печей, что приводит к увеличению нагрузки на компрессор и систему газоразделения.
При пиролизе любого сырья непревращенный этан всегда возвращается в процесс.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Пиролиз углеводородного сырья / Т.Н. Мухина [и др.] - М.: Химия, 1987. - 240 с.
2. Пиролиз углеводородного сырья в трубчатых печах / С.Х. Нуртдинов [и др.] - Казань: Казан.гос.технол. ун-т, 2004. - 80 с.
3. Гориславец С.Л. Пиролиз углеводородного сырья - К.:Наукова думка. -1977. -200 с
4. Хафизов, И. Ф. Современные тенденции развития процесса пиролиза / И. Ф. Хафизов, Р. Р. Мусин // Вестник Технологического университета. – 2015. – Т. 18, № 2. – С. 231-234.
5. Андреева, М. М. Исследование влияния соотношения сырьё-пар на выход этилена при пиролизе этана / М. М. Андреева, В. П. Архиреев // Вестник Казанского технологического университета. – 2008. – № 1. – С. 90-95.
6. Фафурин, А. В. Аналитическое исследование процесса пиролиза этана / А. В. Фафурин, М. М. Андреева, И. Р. Чигвинцева // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – Т. 15, № 8. – С. 319-322.
7. Управление процессом пиролиза этана в нестационарных условиях / А. М. Алиев, И. И. Османова, А. Р. Сафаров [и др.] // Азербайджанский химический журнал. – 2017. – № 2. – С. 10-15.
8. Хасанов, Р. Г. Влияние разбавления сырья на равновесные выходы продуктов пиролиза этана / Р. Г. Хасанов, В. В. Марфина // Наука. Технология. Производство - 2017. Экология и ресурсосбережение в нефтехимии и нефтепереработке : Материалы Международной научно-технической конференции, Салават, 22–25 декабря 2017 года. – Салават: Уфимский государственный нефтяной технический университет, 2017. – С. 68-69.
9. Золотов, А. М. Получение этилена из этана методом пиролиза / А. М. Золотов, Н. К. Растанина // Материалы секционных заседаний 62-й студенческой научно-практической конференции ТОГУ : Материалы конференции, Хабаровск, 01–31 мая 2022 года / Редколлегия: А.В. Казарбин (отв. редактор). – Хабаровск: Тихоокеанский государственный университет, 2022. – С. 119-122.
10. Учебно-методическое пособие «Технологические расчеты химических реакторов переработки углеводородного сырья»/ Евдокимова Н.Г [и др.]. – Уфа, Изд. Уфимского государственного технического университета, 2010. – 86 с.

Весь текст будет доступен после покупки