Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Клименко А.П. -> "Получение этилена из нефти и газа" -> 22

Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.

Клименко А.П. Получение этилена из нефти и газа — Москва, 1962. — 236 c.
Скачать (прямая ссылка): ethylen.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 89 >> Следующая


На рис. 44 представлены такие типичные кривые:

T = / (Lp3); ф = ¦ty (Lp3) и Qp3 = I (Lp8).

Если при расчете процесса окажется, что необходимые тепловые нагрузки при заданной кривой T = / (Lp3) превышают допустимые, характер кривой необходимо соответственно изменить. 60

Тепловые нагрузки в области максимального превращения достигают значений, указанных в табл. 8, а в третьей секции — снижаются. Характер изменения тепловой нагрузки определяется характером заданной кривой изменения температур. Как видно из табл. 8, тепловые нагрузки в основных реакционных трубах зависят от диаметра трубы реактора. Трубы больших размеров работают при увеличенной тепловой нагрузке, так как в них меньше отношение поверхности трубы к ее объему.

Тепловые нагрузки в третьей секции, обеспечивающие режим только небольшого повышения температуры, приведены в табл. 9.

Таблица 9

Средние значения тепловых нагрузок в конце реактора

Сырье
Диаметр трубы, дюймы
Тепловая нагрузка, ккал/м2 час



2,5
12000—17500



3
13500-20000



4
18000—25000

Пропан,
бутан ....
4
12000—17500

Керосин
и дистиллят
4
8000—10000

Снижение тепловой нагрузки на выходе из реактора, кроме указанных выше причин, объясняется также значительным снижением теплоты крекинга по мере увеличения степени превращения (см. рис. 43).

Скорости потока газа. С увеличением скорости газа уменьшается толщина пограничного слоя, увеличивается коэффициент теплоотдачи с внутренней стороны реактора и уменьшается температура стенки трубы. Чем меньше толщина пограничного слоя, тем меньше объем, в котором может происходить интенсивное коксообразование. Трубчатый реактор не должен иметь зоны, способствующей увеличению времени контакта некоторой доли частиц реагента, их полному разложению и образованию кокса. При переменном значении скорости при повороте потока в двойнике (рис. 45) достигается такой же эффект, как и при неравномерности в поперечном сечении труб.

Выбор скорости потока в реакторе зависит от допустимого перепада давления. Если скорость очень высока, то и перепад давления будет высоким, что может отрицательно повлиять на распределение продуктов превращения и выход олефинов. Скорости вторичных реакций, которые являются реакциями второго или более высоких порядков, быстро возрастают с повышением давления. Чем выше температура пиролиза, тем большее значение приобретает снижение Давления.

Пиролизу часто подвергают смеси углеводородов, для компонен тов которых оптимальные условия пиролиза различны. При высоких температурах некоторые компоненты продуктов пиролиза могут приблизиться к условиям равновесия. Поэтому при пиролизе многокомпонентных смесей снижение давления различными методами, в том числе разбавлением водяным паром, приобретает особое значение. Пиролиз этана при 850—860° С осуществляют обычно с добавкой до 20% водяного пара. Пиролиз пропана и бутана, даже ___ при использовании более низких

Поток -— ^ \>-\^

^а/Пограничный слои

температур, также часто проводят с добавкой до 20% пара. Для многокомпонентных смесей добавка пара с ростом температуры и разностей молекулярных весов компонентов увеличивается. При разбавлении паром снижается производительность пиролизной установки и повышаются эксплуатационные расходы. Обычно допускаются следующие весовые скорость (для труб диаметром 4"): при пиролизе этана 110—130 кг/м2 сек. пропана 125—140 кг/м2 сек, бутана 135—160 кг/м2 сек, керосина и легких дистиллятов 140—165 кг/м2 сек.

Для труб диаметром 4,5" указанные величины уменьшают на 10—15%, а для труб диаметром в 3,5" — увеличивают на такую же величину.

Теплопередача. Так как в процессе пиролиза происходит изменение химического состава с затратой тепла на разложение, то численные значения коэффициентов теплоотдачи от стенки к пиролизуемому газу должны быть выше, чем определяемые по обычным формулам для конвективного газового теплообмена. Для приближенного определения этой величины можно воспользоваться уравнением Крауссольда

1,0 0,98 0.96 0,9U OM 0 х_ расстояние от оси z ~ радиус трубы

Рис. 45. Схема потока н распределение скоростей в двойнике.

где Ргф = 1^fL

Nu^TPr^Re0,8, Сф — фиктивная теплоемкость,

(III. 45)

учитывающая

разложение углеводородов при пиролизе.

Выбор числа потоков и длины труб. Число параллельно включенных потоков в трубчатых печах обычных конструкций редко делают больше двух. По-видимому, наиболее целесообразно использовать однопоточный змеевик. В этом случае расчет и регулирование 62

процесса в реакторе наиболее надежны, однако этим лимитируется производительность реактора.

Недостаток схемы с параллельными включениями нескольких труб заключается в том, что трудно обеспечить одинаковый тепловой режим во всех ветвях. Изменение температуры или выпадение кокса в одной из ветвей нарушает гидродинамический режим реактора. Через ветвь, в которой произошло выпадение кокса, уменьшается расход (ввиду увеличения гидравлического сопротивления), что в свою очередь способствует дальнейшему выпадению кокса. Только в печах градиентного типа с большим количеством горелок можно достаточно надежно регулировать температуру вдоль трубы. В этих печах допускается параллельное включение нескольких змеевиков. Диаметр труб реактора достаточно жестко связан с его производительностью. Учитывая приведенные выше значения допускаемых весовых скоростей в трубах, можно определить предельные производительности одной ветви пирозмеевика (см. табл. 10).
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 89 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed