Файл: Закупра В.А. Современные методы производства и использования нефтехимических продуктов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2024
Просмотров: 86
Скачиваний: 2
fr В настоящее время основное количество этилена в США получают пиролизом в трубчатых печах в при сутствии водяного пара этановой и пропан-бутановой фракций, а также бензинов. В среднем выход этилена
из |
бензина (с |
учетом вторичного |
пиролиза |
получаю |
щихся этана и пропана) изменяется |
от 20 до 30% вес. |
|||
в |
зависимости |
от состава сырья и |
режима |
процесса. |
Выход этилена из этана достигает 80% вес., а из пропа н а — 43% вес. [155].
В табл. 2 приведены удельные затраты на получе ние 1 г этилена из различного сырья в трубчатых печах.
|
|
|
|
|
|
Таблица |
2 |
|
Удельные затраты |
производства этилена |
(на 1 т) |
|
|
|
|
||
Способ получения |
Сырье, т |
Энергозатраты |
Побочные |
продук |
||||
|
ты, |
т |
|
|||||
Дегидрирова |
1,29 |
87,5 Мдж |
|
0,07 |
(этановая |
|||
ние этана [132] |
|
(электроэнер |
фракция) |
|
||||
|
|
гия) |
(водяной |
0,081 |
(этилен |
с |
||
|
|
8,9 т |
||||||
|
|
пар) |
|
|
примесями) |
|
||
|
|
|
|
|
0,088 |
(метан) |
|
|
|
|
|
|
|
0,08 (водород) |
|
||
|
|
|
|
|
0,014 (сжиженный |
|||
|
|
|
|
|
газ) |
|
|
|
Пиролиз про- |
2,98 (про- |
447 |
Мдж |
0,079 |
(этилен |
с |
||
пана [132] |
пан) |
(электроэнергия) |
примесями) |
|
||||
|
0,046 |
11,9 |
т |
1,156 |
(метан) |
|
||
|
(этан) |
(водяной |
пар) |
0,066 |
(водород) |
|||
|
|
|
|
|
0,54 (пропилен) |
|||
|
|
|
|
|
0,013 |
(сжижен |
||
|
|
|
|
|
ный |
газ) |
|
|
10
Продолжение табл.
Способ получения |
Сырье, тп |
Энергозатраты |
Побочные продук |
||||||
|
ты, т |
|
|||||||
Пиролиз бензи- |
3,56 (бен- |
1,5 |
Мет (уста- |
0,57 (пропан-про- |
|||||
на (40 — 90°С) в |
зин) |
новленная мощ- |
пиленовая |
||||||
жестких условиях |
|
ность) |
|
фракция, |
90 — |
||||
с рециркуляцией |
|
|
|
|
95% пропи |
||||
этана |
(этилен |
|
4,6 |
т (водяной |
лена) |
|
|||
99,9°/0 |
чистоты) |
|
0,33 (бутан-бу- |
||||||
[112] |
|
|
|
пар) |
|
тиленовая |
|||
|
|
|
|
|
|
|
фракция, |
34% |
|
|
|
|
|
|
|
|
вес. бутадиена) |
||
|
|
|
|
418 |
м 3 |
(расход |
0,68 |
(дебутанизи- |
|
|
|
|
|
охлаждающей |
рованный |
бен |
|||
|
|
|
|
воды) |
|
зин, конец ки |
|||
|
|
|
|
|
|
|
пения 204°С) |
||
|
|
|
|
|
|
|
0,15 |
(котельное |
|
|
|
|
|
|
|
|
топливо) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,69 |
(отходящие |
|
|
|
|
|
|
|
|
газы) |
|
|
Пиролиз |
бен- |
5,88 |
1,7 |
Мет |
(уста- |
1,04 (пропан-про- |
|||
зина (40—90°С) в |
(бен- |
новленная мощ- |
пиленовая фрак- |
||||||
условиях средней |
зин) |
ность) |
|
ция, 90 — 95% |
|||||
жесткости без ре- |
|
4,4 |
т |
(водяной |
пропилена) |
||||
циркуляции |
эта- |
|
0,71 (бутан-бути- |
||||||
на (этилен |
99,9% |
|
пар) |
|
леновая |
фрак |
|||
чистоты) [112] |
|
|
|
|
ция, 22% вес. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
бутадиена) |
||
|
|
|
|
509 |
м 3 |
(расход |
0,41 (этан, чисто |
||
|
|
|
|
охлаждающей |
та 95%) |
|
|||
|
|
|
|
воды) |
|
1,59 |
(дебутанизи- |
||
|
|
|
|
|
|
|
рованный |
бен |
|
|
|
|
|
|
|
|
зин, конец ки |
||
|
|
|
|
|
|
|
пения 204°С) |
||
|
|
|
|
|
|
|
0,09 |
(котельное |
|
|
|
|
|
|
|
|
топливо) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,87 |
(отходящие |
|
|
|
|
|
|
|
|
газы) |
|
|
И
Достоинства метода пиролиза низкооктановых бен зинов или деароматизированных бензинов — рафинатов особенно заметны для районов, удаленных от места до бычи нефти и газа. Технико-экономические показатели этого способа будут не ниже показателей производства этилена из компонентов попутного газа при условии комплексного использования побочных продуктов * — пропилена, бутилена, бутадиена, ароматики [50].
Большое значение для экономики производства эти лена имеет аппаратурное оформление процесса. Приме нение вместо трубчатых печей современных установок контактного пиролиза в кипящем слое порошкового теп лоносителя (АзНИИНП и ВНИИНП) [5] в слое опус кающегося крупногранулированного теплоносителя (ГроэНИИ) [4] либо скоростного пиролиза в падающем слое порошкового теплоносителя (Институт нефтехими ческого синтеза АН СССР) [39, 56] значительно улуч шает показатели процесса. Так, применение последнего метода дает возможность снизить себестоимость 1 т
этилена в 1,3 |
раза, |
а 1 т пропилена (сырье — бензино |
вые фракции) |
в 2,7 |
раза по сравнению с получением их |
в трубчатых печах [29].
Возможность повышения температуры процесса пи ролиза, а также снижения продолжительности контакта и давления определяет более высокий выход этилена на установка’х контактного пиролиза. Так, на промышленной установке с твердым теплоносителем фирмы «Филлипс» при пиролизе н-бутана получен выход этилена в 1,5 раза больший (при снижении на 50% выхода пропилена), чем в трубчатой печи [71].
* В среднем при мягком температурном режиме пиролиза бензина на 1 т этилена могут быть получены одновременно (г): пропилена—0,65, изобутилена—0,11, нормальных бутиленов—0,11,
бутадиена- 0,12, бензола—0,165, толуола—0,08 [9, 56].
12
Заслуживают внимания результаты пиролиза (и присутствии пара и кислорода) сырой парафинистой нефти на установке с псевдоожиженным слоем нефтя
ного кокса |
по |
способу фирмы |
«БАСФ» (ФРГ) [189]. |
||
Реактор мощностью в 20 тыс. |
т в год этилена |
дает в |
|||
среднем на |
1 |
т сырой нефти |
(г): |
этилена — 0,23, эта |
|
н а — 0,045, |
пропилена — 0,125, |
фракции С4 (содержание |
|||
бутадиена 45% |
об.) — 0,06, бензиновой фракции |
(содер |
|||
жание бензола |
63% вес.)— 0,14, |
нафталиновой |
фрак |
||
ции (содержание нафталина 69% |
вес.) — 0,04, нефтяно |
||||
го кокса — 0,045.
При пиролизе мазута парафинистой нефти на этой
же установке [150] |
на 1 т сырья |
получается (т): этиле |
|
на — 0,203, |
этана — 0,028, пропилена — 0,095 и фракции |
||
С4— 0,065. |
По данным фирмы подобные установки для |
||
пиролиза |
могут |
сооружаться |
годовой мощностью в |
50 тыс. тэтилена, 30 тыс. т пропилена и 12 тыс. тфрак ции С4.
В структуре химического потребления этилена в США [153] на первом месте по объему использования
этилена стоит окись этилена, |
затем |
последовательно: |
|||
полиэтилен, этиловый спирт, |
стирол, |
хлористый |
этил, |
||
дихлорэтан и т. д. |
— одно из |
важнейших |
произ |
||
О к и с ь э т и л е н а |
|||||
водных этилена. В 1960 |
г. в США |
из |
всего количества |
||
произведенной окиси этилена (680 тыс. г) около 61% было использовано для получения этиленгликоля, 11%— для неионогенных поверхностно-активных веществ,
10% — для этаноламинов, 9 % — Для |
полиэтиленглико |
||
лей, остальное — для акриловых производных, |
простых |
||
эфиров гликолей и т. д. [171]. |
|
|
|
Имеются два промышленных способа получения оки |
|||
си |
этилена — хлоргидринный и способ |
прямого |
окисле |
ния |
этилена. |
|
|
13
Первый заключается в присоединении молекулярно го хлора и воды к этилену с образованием хлоргидрина н дальнейшим разложением хлоргидрина в окись эти лена.
Более перспективным в настоящее время является метод прямого окисления этилена (табл. 3).
Таблица 3
Удельные затраты |
производства окиси этилена |
|
|
|
||
(на 1 т) различными методами |
|
|
|
|
|
|
Способ получения |
Сырье, т |
Энергозатраты |
Побочные |
продук |
||
|
ты, |
т |
||||
Хлоргидринный |
0,9 (эти |
1440 Мдж (элек |
0,2 |
(дихлорэтан) |
||
метод [69] |
лен) |
троэнергия) |
0,03 (хлорекс) |
|||
|
2,1 (хлор) |
13 т |
(водяной |
0,005 (уксусный |
||
|
2,0 (обож |
300 |
пар) |
2,5 |
альдегид) |
|
|
женная |
мЛ (вода) |
(хлористый |
|||
|
известь) |
|
|
|
кальций) |
|
Метод прямого |
1,0 (эти |
|
— |
|
— |
|
окисления этиле |
лен) |
|
|
|
|
|
на кислородом |
1,8 (кисло |
|
|
|
|
|
[105]род 95°/0)
Метод прямого |
1,178 (эти |
487 Мдж (элек |
6,8 (азот) |
окисления этиле |
лен) |
троэнергия) |
|
на воздухом [132] |
7,9 т (водяной |
|
|
|
|
пар) |
|
Несмотря на то что капитальные вложения для это го способа на 50—100% выше, чем для хлоргидринного [140] и, кроме того, выше удельный расход этилена ( 1,0—1,2 г), главное преимущество метода прямого окисления —■не нужен дорогостоящий хлор.
14
