Etanni piroliz qilib etilen olish jarayonini loyihalash. Piroliz kirish I bob. Texnik-iqtisodiy asoslash

Jarayon tavsifi
Termik krekkingning qat’iy shakli bo’lgan piroliz jarayonining maqsadi – tarkibida cheksiz ko’p uglevodorod gazlarning bo’lgani , birinchi navbatda etileni bor bo’lganini olishdir , shuning uchun bu qurilma ko’pincha Etilen qurilmasi deyiladi. Jarayon yana proplien yoki butilen va butadienning maksimal chiqishiga yo’naltirilgan bo’lishi mumkin.
Piroliz yordamida olinadigan etilen etilen oksidi plastmassa va polimerlar ishlab chiqarishga ketadi.Piroliz jarayonida hosil qilinadigan polipropilen asosan polipropilen, akrilonitril va butadien ishlab chiqarish uchun qo’llaniladi.
Piroliz jarayoni uchun xom-ashyo sifatida uglevodorod gazlari yengil benzin fraksiyalari , gazkondensati, katalitik riforming rafinati, kerosin va gazoyl fraksiyalari xizmat qiladi.Xom ashyoni tanlovi piroliz maqsadiga qarab aniqlanadi, shuningdek xom ashyoning arzonligi, uning miqdori, qiymati, shuningdek jarayonning iqtisodiy ko’rsatkichlari ham aniqlanadi. Xom ashyo sifati va qurilmaning texnologik rejimi pirolizning mahsulotlarning chiqishiga bog’liq. Etilenning eng katta chiqishi etanni pirolizida hosil bo’ladi. Xom ashyoning og’irlashishi darajasidan etilen chiqishi pasayadi, bunda piroliz smolalarini(_{ } dan yuqori) va koksni bir vaqtning o’zida chiqishi ortadi.Etilen chiqishi uchun va koks hosil qilishini pasaytirish uchun reaksion aralashmaga turli erituvchilar beriladi, masalan suv bug’I, vodorod, metan yoki metan-vodorodli aralashma.Pirolizning turli variantlari ma’lum: qattiq issiqlik tashuvchi , qizdirilgan suv bug’i bilan , elektrorazryadli quvurlar bilan, volt yoyida, katalizator bilan sistemada.Sanoatda quvurli pechlardagi piroliz keng tarqalgan.
Zamonaviy piroliz qurilmalarining asosiy xom ashyosi bo’lib: 99,9 _{ } (mass) soflikdagi etilen, 99,9 _{ } (mass) sof propilen, tarkibida 30-40 _{ } (mass) butadien, butan-butadien fraksiyasi, 25-30 _{ } (mass) izobutilen va 15-30 _{ } (mass) 4-butilen va pirolizi mumi. Piroliz mumi turli variantlar bo’yicha fraksiyalarga haydaladi. Masalan, EP-300 qurilmasida n.i-150_{ } aromatik fraksiya -25-30 _{ } (mass) tarkibli benzol, 20-25_{ } (mass) tolual va 10-15_{ } (mass) aromatik uglevodorodlarning ekstraksiyasi uchun ksilol; 150-250_{ } fraksiyasi distillet yoqilg’i bo’lib hizmat qiladi, 250-400_{ } - o’tqozonlari uchun yoqilg’i komponentlariga haydaladi.
Piroliz qurilmasi reaktor blokidan, piroliz ajratish seksiyasidan, piroliz gazni tozalash va quritishdan va gaz bo’luvchi seksiya.III-8- rasmda pirolizning EP-300 qurilmasining soddalashtirilgan texnologik sxemasi tasvirlangan.Qurilmaga xom ashyo bo’lib, 62-180_{ } da to’g’ridan-to’g’ri haydalgan benzin va 62-140_{ } katalitik riforming benzin rafinati fraksiyalari hizmat qiladi.
1-issiqlik almashingichda 250-400_{ } da qizdirilgan benzin fraksiyasini 2- parallel ishlovchi 9 ta quvurli pechlarga beriladi, 6-issiqlik almashingichda qizdirilgan etan-propan fraksiyasi 5-quvurli pechga beriladi. Konveksiya kameradan chiqishda xom ashyoga 50 _{ } miqdorda benzin bo’yicha suv bug’i beriladi va 30 _{ } etan-propan bo’yicha.Pech zmeviklaridan chiqishdagi harorat 810-840_{ },reaksiya davomiyligi 0,3-0,6s.Keyin reaksiya mahsulotlari 3-toblash apparatlarning quvuriga tushadi, ular utilizator-qozon prinsipi bo’yicha ishlaydi. Quvurlararo bo’shliqqa 4-bug’ barabanlaridan 12 MPa bosim bilan issiq suv beriladi.Mahsulotlarning issiqligi hisobiga suv yuqori bosimli bug’ga aylanadi, 26- turbokompressor bu bug’ bilan oziqlanadi.
Piroliz mahsulotlari 3-toblash apparatidan 400°C haroratda chiqadi va 11- yuvish rektifikatsion kollonnaning pastiga yuboriladi.Bu yerda ular sovitilgan fraksiya oqimlari bilan uchrashadilar 150-250°C (konveksiya bilan),u 11-kolonna o’rtasiga beriladi,180° gacha sovitiladi va uglerodning qattiq zarralaridan yuviladi.Og’ir kondensat kolonnaning pastidan 12-nasosda olinadi va 16-rektifikatsiya kolonnasiga uzatiladi.11-kolonnaning pastki qismidan gaz va bug’lar ko’tarilib berk tarelkadan o’tadi va qo’shimcha yuvilib,100°C gacha sovitiladi,bu yerda ular yuqori sovuq namlashdan hosil bo’lgan flegma bilan ta’sirlashadi.Berk tarelkadan kondensat 10-nasos bilan olinib,16-kolonnaga rektifikatsiya uchun yuboriladi.11-kolonnaning yuqorisidan chiqayotgan yengil fraksiyalar bug’lari bilan gaz 30°C gacha 14-suvli sovutgichda sovutiladi va 20-separatorga yuboriladi.Separator yuqorisidan gaz 26-turbokompressorning I bosqichi bilan olib ketiladi.20-separator pastidan kondensat 19-nasos bilan 11-sug’orish kolonnasiga beriladi va 16-kolonna rektifikatsiyaga beriladi.16-kolonnaning pastki mahsuloti – o’txona yoqilg’isi komponenti (250-400°C dagi fraksiya) 17-nasos bilan 1-issiqlik almashingich orqali olinadi,bunda u xom ashyoni qizdiradi,so’ngra 13-havo bilan sovutish qurilmasida sovitiladi va qurilmadan chiqarib yuboriladi.
16-kolonnaning o’rta qismidan 18-nasos bilan 150-250_{ } dagi distillyat fraksiya chiqariladi, 8-issiqlik almashingichda suvni 6-issiqlik almashingichda etan-propan fraksiyasini isitadi va 9-apparatda havo bilan sovutiladi. Bu fraksiyaning qismi kvenching sifatida 11-kolonna orqali sirkulyasiyalanadi, balans miqdori esa qurilmaning oraliqlararo parkiga keladi.
N.K. fraksiyasining bug’lari -150 _{ } da, 16- kolonna yuqorisidan chiqadi 15- kondensator sovutgichda kondensirlanadi va taxminan 30_{ } harorat bilan 21- separatorga beriladi.Separator pastidan n.k.fraksiyasi 150_{ } da 22-nasos bilan 16-sug’orish kolonnasiga beriladi, balans miqdori esa qurilmadan chiqarib yuboriladi. 21-separator yuqorisidan gazlar 26- turbokompressorning I bosqichiga boradi.
Turbokompressor 3 MPa bosimli bug’da ishlaydi, bu bug’ utilizator qozoni qurimasidan keladi. Ishlatib bo’lingan bug’ xom ashyoni aralashtirish uchun qo’llaniladi va pechlarga beriladi,ortiqchasi esa zavod bug’ o’tqazgichiga chiqariladi.
Gazni 6.5 MPa gacha gazni komprilirlash 5 ta pog’onada amalga oshiriladi. Har bir pog’onada siqilgan gaz 25- sovutgichda sovutiladi va 24-gaz separatorida kondensatdan ajratiladi. Kondensat 23-nasosda 20-separatorga qaytadi. IV pog’onada gaz kompilirlanishdan so’ng gaz 28 va 30-kolonnalarda MEA eritmasi bilan tozalashdan o’tadi. 28-kolonnaning yuqorisiga MEA ning 15% lisuvli eritmasi 29-suvli sovutgichda sovutilib beriladi,u kolonna pastidan kelayotgan gazdan oltingugurt vodorodi va uglerod dioksididan yutiladi. Tozalangan gaz turbokompressorning V pog’onasiga qaytadi,to’yingan MEA eritmasi 31-bug’li isitgichda qizdirilib,30-regeneratsiyaga beriladi.
V pog’onadagi komprilirlashdan so’ng gaz seolitlar bilan 27-kolonnada quritishdan o’tadi,32,33 va 34 sovutgichda propilen,etilen va metanning sovuq oqimlari hisobiga sovutiladi va 35-kolonnaga metanni ajratib olishga beriladi (dematanizator).Kolonna 6.1 MPa bosimda ishlaydi va tepadagi harorat-30°C. 36-sovutgichda vodorod-metanli aralashma yuqoridan chiqishida propan bilan sovutiladi va 37-separatorda kondensatdan ajratiladi. 39-nasos bilan kondensat 35-kolonnaga huddi sug’orish kabi beriladi,vodorod metanli aralashma 34-issiqlik almashgich orqali qurilmadan chiqarib yuboriladi.
35-kolonnadagi qoldiq 40-kolonnaga (deetanizator) oqib o’tadi,u 4.41-4.7 MPa bosimda ishlaydi. Yuqoridan chiqayotgan etan – etilenli fraksiya vodorod bilan aralashib,41-isitgichda bug’ bilan qizdiriladi va 42-asitilenni selektiv gidrirlash reaktoriga 1.96-2.45 MPa bosimda GIPX – 108-katalizatorga keladi. 43-sovutgichda katalizat sovutiladi va 44-separatorda vodoroddan ajratiladi. Trubokompressorning IV pog’onasiga vodorod etan – etilenli fraksiya 45-nasosda 40-kolonnani sug’orishga berishadi va 1.47 – 1.57 MPa bosimda ishlovchi va tepadagi harorati 15°C bo’lganda 46-kolonnaga etilen ajratish uchun uzatiladi. Kolonna yuqorisi propan bilan sovutiladi. Etilen 47-gaz separatoridan 33-issiqlik almashingichdan o’tib qurilmani tark etadi. 46-kolonnaning pastidan etan chiqariladi,u 6-piroliz pechiga yo’naltiriladi.
40-kolonndan chiqqan qoldiq 49-kolonnaga o’tadi (depropanizator). Bu kolonnaning yuqorisidan chiqqan propan–propilen fraksiyasi 50-qizdirgichda bug’ bilan isitilgandan so’ng 51-reaktorda selektiv gidririlanadi. 52 - sovutgichda sovutilgan gidrogenizat 53-separatorda vodoroddan ajratiladi. Turbokompressorning IV pog’onasi bilan vodorod olib ketiladi,54-nasos bilan propan-propilen fraksiyasi 55-propilen kolonnasiga beriladi. Ushbu fraksiyaning qismi 49-kolonna orqali sug’orish sifatida sirkulyatsiyalanadi. Propilen kolonnasigi bosim 1.96-2.16 Mpa,tepadagi harorat 40-45°C. 55-kolonnaning yuqorisidan chiqayotgan propilen sovutiladi va 56-sovutgichda kondensirlanadi,57-yig’gichda yig’iladi,u yerdan 59-nasos bilan 55-kalonnani sug’orish uchun qisman beriladi,qolgan miqdor esa 32-issiqlik almashingich orqali qurilmani tark etadi. 55-kolonna pastidan propan pirolizga keladi yoki qurilmadan chiqarib yuboriladi.
49-kolonnaning qoldig’i 60-butan kolonnasiga oqib o’tadi,u yerdagi bosim 0.69 MPa,tepasining harorati 50°C. Kolonna tepasidan chiquvchi butan-butilenli fraksiya 61-sovutgichda kondensirlanadi,62-yig’gichga oqib o’tadi va 64-nasos orqali qurilmadan so’rilib olinadi. Uning qismi 60-kolonnaning sug’orishiga hizmat qiladi. Kolonna pastidan pirolizning smolasi chiqariladi.35,46,55 va 60-kolonnalarning pasti 38,48,58,63-bug’li qaytargichlar yordamida qaynatiladi. 49-kolonna yo’lida 40-kolonna qoldig’iga tozalangan propan-propilen fraksiyasi kiritilishi ko’zda tutilgan (_{ } fraksiya).