На установках с подвижным слоем твердого теплоносителя

Пи­ролиз мазута и гудрона осуществляют при 580-680 °С. Кратность циркуляции теплоносителя на этих установках 20-30 кг/кг. В ка­честве теплоносителя применяют оксид алюминия, оксид кремния, углеродистый кальций, кокс, шамот, базальт, кварцевый песок и силикагель. Песок имеет истинную плотность 2500-2800 кг/м³ и насыпную плотность 1400-1600 кг/м³. В нагревателе теплоноситель подогревается при помощи дымовых газов до 900- 950 °С и затем поступает в реактор. Тепловая напряженность на­гревателя достигает 10,5 млн. кДж/(м³∙ч). Сырье - тяжелые неф­тяные остатки - нагревают в печи до 350-500 °С и подают в реактор. К сырью добавляют 40-45% масс, водяного пара.

На этих же установках пиролизу можно подвергать этан и пролан при следующих условиях: температура 760-815 °С; давле­ние 0,132-0,30 МПа; продолжительность контакта 1-2 с. При пи­ролизе этана и пропана в подогревателе твердый теплоноситель может нагреваться до 1370 °С.

На установках с кипящим слоем твердого теплоносителя

Источником тепла служат коксовые частицы размером 0,25-1,0 мм. Коксовый теплоноситель нагревают в подогревателе до 900 °С. Скорость движения дымовых газов в подогревателе 0,2-0,5 м/с. При пиролизе этана на установке с кипящим слоем тепло­носителя смесь сырья и теплоносителя поступает в реактор с тем­пературой 815 °С. Продукты реакции покидают реактор с темпера­турой 805 °С. В сырье добавляют водяной пар - 0,2 кг/кг. Про­должительность контакта сырья с теплоносителем 0,1-0,6 с. Крат­ность циркуляции теплоносителя 20-30 кг/кг сырья.

При пиролизе прямогонного бензина 45-140 °С темпера­тура равна 820 °С, продолжительность контакта 0,5 с, расход во­дяного пара 0,55 кг/кг сырья. Теплота процесса пиролиза на 1 кг сырья для н-бутана+1257 кДж, для бензина +1466-+2095 кДж.

В таблице 3 приведены условия и выходы продуктов пиролиза тяжелых видов сырья в кипящем слое теплоносителя

Пиролиз нефти проводят при 750 °С и кратности циркуля­ции теплоносителя 10-15 кг/кг. Продолжительность реакции не превышает 1 с. Массовая скорость подачи сырья 0,05-0,1 ч^-1, расход водяного пара 50-75% масс, на сырье.

Таблица 6

Условия пиролиза тяжелых видов сырья и выходы продуктов

Показатели	Мазут	Гудрон			Крекинг- остаток
		Бакинский	Туймазинский	Ромашкинский
Характеристика сырья Плотность d420	0,9542	0,9870	0,9734	0,9960	1,011
Условия процесса Температура, 0С Скорость подачи сырья, ч-1 Продолжительность контакта, с Выход, % масс. Газа Жидких углеводородов Кокса (и потери)	760 4,0 12,3 47,3 39,4 13,3	680 5,0 7,8 49,2 32,8 18,0	680 10,0 5,25 39,8 40,6 19,6	780 6,0 9,6 37,2 35,5 27,3	680 5,0 8,7 36,2 37,0 26,8
Состав газа, % масс. Н2 СН4 С2Н6 С2Н4 С3Н8 С3Н6 С4Н10 С4Н8 Высшие углеводороды Олефины С2-С4 Ароматические углеводороды	1,13 11,2 2,32 15,7 0,38 8,67 0,56 3,22 4,12 27,59 8,4	0,52 9,37 5,76 16,0 1,54 7,70 0,34 2,51 5,46 26,21 7,7	1,27 9,95 3,80 14,3 5,6 0,26 0,20 2,20 2,22 18,76 8,83	0,84 5,77 9,36 11,1 0,52 6,65 0,37 2,11 0,29 19,86 4,35	1,01 7,86 2,38 10,06 1,32 7,83 0,21 1,70 3,83 19,59 4,29

Задачи

№1. Определить размеры реактора на установке пиролиза с движущимся слоем коксового теплоносителя, если известно: сырьем служит пропан; про­изводительность реактора G_с=4500 кг/ч по сырью; насыпная и истинная плотности теплоносителя 800 и 1700 кг/м^а соответственно; условия процесса: температура 825 °С, давление 0,18 МПа и продолжительность пребывания сырья в реакторе 1,2 с; водяного пара подается 80% масс, на сырье; отно­шение высоты реактора к диаметру 2,5 : 1.

№2. Определить продолжительность контакта и размеры реактора уста­новки пиролиза в кипящем слое песка, если известно: сырьем служит пропан, которого подается 3200 кг/ч; в реактор поступает 70% масс, на сырье водя­ного пара; выход продуктов (в % масс.): газа 89,9, бензина с к.к. 200 С 9,5, кокса и потери 0,6; условия процесса: температура 800 С; давление 0,2 МПа; массовая скорость подачи сырья ω=0,1 ч^-1; плотность кипящего слоя ρ_к.с=1200 кг/м³ насыпная и истинная плотности песка 1600 и 2500 кг/м³ соот­ветственно; линейная скорость движения паров в реакторе u=0,6 м/с; плот­ность газа ρ=1 кг/м³.

№3. Определить продолжительность контакта и размеры реактора уста­новки пиролиза с кипящим слоем коксового теплоносителя, если известно: сырье -гудрон плотностью d²⁰₄=0,9960; производительность установки G_с =55000 кг/ч по сырью; условия процесса: температура 780 С, давление 0,18 МПа объемная скорость подачи сырья 6,0 ч^-1 и продолжительность контакта 9,6 с; выход продуктов (в % масс.): газа 37,2, жидких углеводоро­дов 35,5, кокса и потери 27,3; молекулярная масса газа и жидких углеводо­родов соответственно 21,5 и 200; в реактор подается водяного пара 45% масс на сырье; отношение высоты реактора к его диаметру 0,6 : 1.

№4. Определить размеры нагревателя коксового теплоносителя на уста­новке пиролиза с кипящим слоем, если известно: сырьем процесса служит пропан; производительность установки по сырью G_с =3500 кг/ч; кратность циркуляции теплоносителя 20; температура и давление в нагревателе 900 С, и 0,15 МПа; коксовый теплоноситель поступает в нагреватель с температурой 800°С; топливом служит газ с теплотой сгорания (Q^н_р=50232 кДж/кг, удельный расход воздуха 15 кг/кг кокса; скорость движения дымовых газов в на­гревателе u=0,4 м/с; продолжительность пребывания теплоносителя в нагре­вателе τ=80 мин; высота отстойной зоны h_о.з.=4,6 м.