Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
В разрабатываемых Гипрокаучуком и Гипрогазтоппромом проектах агрегатов большой мощности намечены следующие пути увеличения пробегов компрессоров: а) промывка пирогаза перед
сжатием охлажденной водой; б) увеличение числа ступеней сжатия (при конечном давлении 40—42 атм до четырех ступеней); в) охлаждение газа между ступенями компрессора предварительно охлажденной водой или в пропанових холодильниках, установленных за водяными.
Весьма перспективным методом очистки пирогаза от тяжелых полимеризующихся компонентов является разрабатываемый НИИСС; и ИГ АН УССР метод разделения с применением жидког о хладо-носителя. В колонне для межступенчатого охлаждения пирогаза (при непосредственном контакте его с охлажденной водой) разность температур между жидкой и газовой фазами не превышает 1—2° С; расслоение сконденсированных углеводородов и воды достигается
Рис. С9. Схема установки компримирования с выделением тяжелых углеводородов охлаждением.
1 — водяные холодильники; 2 —¦ пропановые холодильники; з и 4 — колонны тяжелых фракций; S — сепаратор; 6 — адсорберы; 7 — компрессоры.
без всяких затруднений. Применение этого метода позволит исключить из узла компрессии целый ряд дорогостоящих и подвергающихся коррозии межступенчатых теплообменников. Для отпарки легких углеводородов из конденсата может быть использовано тепло пирогаза после его сжатия.
Компрессия газов пиролиза этана осуществляется проще. При незначительном количестве тяжелых компонентов в пирогазе можно работать при более высоких степенях сжатия, чем это допустимо при сжатии газов пиролиза жидких углеводородов. Однако и в этом случае перед очисткой и осушкой газа необходимо удалять из пирогаза тяжелые компоненты. Поскольку в данном случае из-за малых концентраций углеводородов С4 и выше удаление тяжелых компонентов ректификационными методами затруднительно, то здесь следует применять абсорбционные или адсорбционные методы выделения. Такие методы применяются, например, на установках разделения газа, полученного термоокислительным пиролизом этана. В одной из установок фирмы Линде, смонтированной на заводе в Лейне-Верке (ГДР), выделение тяжелых углеводородов С4 и высших осуществляется масляной абсорбцией в комбинации с адсорбцией активированным углем.
Для расчета процессов компрессии и выделения тяжелых компонентов необходима полная расшифровка состава пирогаза по тяжелым компонентам, по крайней мере до Cs; отдельно должны быть указаны количества парафиновых, олефиновых, диеновых ц циклических углеводородов.
Компрессоры для пирогаза
Для сжатия пирогаза обычно применяют компрессоры двух типов: поршневые и турбокомпрессоры. При работе шгролизной установки под вакуумом в качестве первой ступени сжатия (до 1;25—1,30 ата) используют вакуум-насосы. На одном из наших заводов в качестве первых двух ступеней сжатия применены ротационные компрессоры.
Выбор типа компрессора и привода к нему может быть произведен только в результате детальной проработки многих вариантов полной технологической схемы завода. От давления пирогаза на выходе из пиролизной установки зависит степень сжатия при компрессии. Относительно небольшое повышение конечного давлення в пиролизной установке, например от 1,25 до 2 ата, приводит к уменьшению степени сжатия в компрессоре от 32—30 до 20—18, а это влечет за собой снижение расхода энергии на сжатие газа, а также габаритов машин и аппаратов и капиталовложений в компрессоры, теплообменную аппаратуру, трубопроводы п арматуру на линии всасывания, здания и сооружения цехов компрессии. Однако увеличение давления на выходе из пиролизного реактора предопределяет увеличение среднего давления в зоне пиролиза, а это, как указывалось выше (см. гл. III), обусловливает уменьшение выходов этилена, а следовательно, уменьшение общей производительности завода, увеличение выходов высокомолекулярных углеводородов, увеличение капиталовложений в установку очистки газа и усложнение системы газоразделения (при этом не исключена возможность уменьшения сроков пробега отдельных агрегатов, в том числе и установки компрессии технологического газа, в результате выпадения полимеров).
Так как энергозатраты на установку компрессии технологического газа її на холодильные циклы являются основными энергозатратами этиленового завода, то оптимальным может быть признан режим, при котором сумма энергозатрат технологического и холодильных циклов минимальна. При высокой стоимости электроэнергии, как правило, минимальным энергозатратам соответствуют и минимальные эксплуатационные расходы. По литературным данным 195] доля энергозатрат в себестоимости процесса сжатия составляет от 33—51% для установок средней производительности мощностью 3,2—3,5 мгвт и до 37—62% для установок большой производительности мощностью 9—10 мгвт; соответственные доли амортизационных расходов составляют от 60—37% (установки средней мощности) до 55—27% (установки большой мощности). Как видно из приве-
денных цифр, на установках средней и большой производительности основные расходы составляют энергетические и амортизационные затраты, пропорциональные капиталовложениям, и поэтому оптимальные условия необходимо выбирать по сумме энергетических и амортизационных затрат.
