Получение этилена из нефти и газа - Клименко А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Недостатки рассмотренной схемы: большие тепловые потери, связанные с необходимостью нагревания и охлаждения газа, содержащего всего 1,5—2% целевого продукта, а также необходимость глубокой очистки исходного газа от ацетилена, высших олефинов и смол.
в атмосферу ^pS
Коксовый
Рис. 18. Схема установки для получения дихлорэтана из коксового
газа.
На установке, аналогичной описанной выше, в полупромышленном масштабе был исследован процесс гипохлорирования этилена в этиленхлоргидрин. В этом случае в реактор 5, кроме этилена и хлора, подавали воду, в результате чего протекали следующие реакции:
Н20+С12 HOCl+HCl+ <?ь C2H1^-HOCl -> OHCH2-CH2Cl-Ь<?2.
Наряду с гипохлорированием происходит обычное хлорирование с образованием дихлорэтана; при этом, как показывают эксперименты, количество образовавшегося дихлорэтана значительно превышает количество этиленхлоргидрина.
В полупромышленном масштабе проводили также эксперименты [25] по сернокислотной гидратации этилена коксового газа в этанол. Низкая концентрация этилена в коксовом газе является причиной недостаточной эффективности этого процесса по сравнению с
переработкой этилена, извлекаемого из газов пиролиза. Поэтому проводят работы по увеличению концентрации этилена в коксовом газе. В ФРГ были проведены опыты [26 J, в которых в подсводное пространство коксовой печи в последние часы коксования добавляли жидкие тяжелые углеводороды с использованием тепла раскаленного кокса для их пиролиза. В зависимости от температуры коксового газа углеводороды вводят в камеру или под свод камеры так, что пиролиз их осуществляется в результате контакта с горячим коксовым газом, или непосредственно на раскаленный кокс.
Некоторые металлургические заводы в настоящее время используют в мартеновских и доменных печах природные газы с относительно высоким содержанием этана. При наличии на коксохимическом заводе, связанном с металлургическим производством, установки низкотемпературного газоразделения коксового газа можно осуществить (перед сжиганием природного газа) выделение этана и более тяжелых углеводородов, чтобы направить их на пиролиз в коксовые печи. Природный газ, содержащий парафиновые углеводороды Ga, Сз и высшие, перед сжиганием его в мартеновских, доменных и других печах проходит через установку газоразделения, в которой получаются две фракции: метановая, направляемая на «жигание, и фрикция Сг и высшие, направляемые на пиролиз в коксовые камеры г. Коксовый газ подается на установку разделения, из которой этилен, азото-водородную смесь и бензол направляют для дальнейшего использования, а предельные углеводороды возвращают в цикл.
Получение этилена из нефтезаводских газов
Газы термического и каталитического крекинга нефтей содержат 2—2,5% этилена. Количество этилена, получающегося при термическом крекинге, не превышает 0,15% вес. на переработанное сырье и при каталитическом крекинге — 0,45%. Поэтому обычно газоразделительная установка этиленового производства работает на сырье, представляющем смесь крекинг-газа и газов пиролиза некоторых компонентов этого же крекинг-газа (этана, пропана, пропилена, а иногда и бутана). Схема получения этилена из таких газов приведена на рис. 19, б. Нефтезаводские газы проходят систему очистки и направляются на компрессию и предварительную осушку. Перед компрессией к этому потоку присоединяют газы пиролиза, содержащие до 30—35% объемн. этилена. После компрессии, предварительного выделения тяжелых углеводородов и глубокой осушки смесь направляют на газоразделение. Целевым продуктом газоразделения является этилен, иногда пропилен и бутан-бутиле-новые смеси, а предельные углеводороды — этан и пропан — возвращают на установку пиролиза.
1 Данное предложение не подтверждено расчетами. При», ред.
Одним из основных сырьевых источников получения этилена являются природные газы. Блок-схема процесса получения этилена из природных газов приведена на рис. 19, а.
Остаточный гаг (в газопровод)
Компрессия и
первичная
Разделение
¦4»
продуктов
обработка
пирогаза
Этап
]Этилен
11C3Uболее \ тяжелые
фракции
ТяжольЩ жидкие продукты пирогаза I (топливо)
ИіиЗние газы
Изобутан
Нормальный бутан и более т яжелые углеводороды
Метан-Водород
Газ
нефтепе-
реработки
Предварительная обработка сырья
Пирогаз
Закалка
Лиоолиз
1_
компрессия и
пербичная обработка
Пропан
Этан
т.
Разделение. продукта
J
Этилен
С3-срракца я
Ci1 и более тяже -
лые срракции
Тяжелые жидкие продукты (топливо)
Рис. 19. Блок-схема получения этилена из природных газов (а) и газов
нефтепереработки (б).
В последние годы проводятся экспериментальные работы по исследованию процесса разложения углеводородов под действием различных излучений. Результаты этих исследований освещены в работах [27—32].
ПИРОЛИЗ УГЛЕВОДОРОДОВ
Термодинамическое равновесие 1
При пиролизе углеводородов в качестве исходного сырья применяют преимущественно этан, пропан, «-бутан и их смеси. Основные первичные реакции разложения углеводородов следующие: