CS259405B1

CS259405B1 - Hydrocarbon pyrolysis plant

Info

Publication number: CS259405B1
Application number: CS865637A
Authority: CS
Inventors: Jiri Najemnik; Ludek Dvorak; Augustin Hruby; Vladimir Tichy; Bedrich Benes; Jaroslav Ruzicka
Original assignee: Jiri Najemnik; Ludek Dvorak; Augustin Hruby; Vladimir Tichy; Bedrich Benes; Jaroslav Ruzicka
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS563786A1

Abstract

Zařízení pro pyrolýzu uhlovodíků při teplotě 800 °C, tlaku 0,3 MP-a za přítomnosti ředicí páry s předehřevem vzduchu pro spalování paliva k otopu pece, jehož alespoň jedna pyrolýzní pec je před vstupem do hořá ku vybavena trubkovým předehřívačem vzduchu, jehož mezitruhk-ový prostor je upraven pro průchod vzduchu a vnitřní prostor je upraven pro průchod vody oi teplotě 75 až 90 °C, odvětvené z proudu prací vody za pračkou pyrolýzního plynu a vstupující zpět do okruhu prací vody před chladičem okružní prací vody.A device for pyrolysis of hydrocarbons at a temperature of 800 °C, a pressure of 0.3 MPa in the presence of dilution steam with preheating of air for combustion of fuel to heat the furnace, at least one pyrolysis furnace of which is equipped with a tubular air preheater before entering the burner, the intertube space of which is adapted for the passage of air and the inner space is adapted for the passage of water at a temperature of 75 to 90 °C, branched off from the wash water stream after the pyrolysis gas scrubber and entering back into the wash water circuit before the circulating wash water cooler.

Description

Vynález, se-týká způsobu snížení energetické náročnosti pyrolýzy uhlovodíků a zařízení pro provádění způsobu.The invention relates to a method for reducing the energy consumption of hydrocarbon pyrolysis and to a device for carrying out the method.

Pyrolýza je termické· radikálové, štěpení, uhlovodíků. Probíhá ve speciálních reaktorech, tzv. pyrolýzních pecích; při vysokýchteplotách; kolém= 800 °C za nízkého tlaku do 0,3 MPa v přítomnosti ředicí vodní páry s cílem získat zejménai etylén a propylén. Jako· surovina se používají destiláty z primárního zpracování ropy a to propan, butan, propan-butanová trakce a více či méně široké řezy benzinů a. atmosférických plynových olejů. Taktéž se pyrolyzují produkty hydrokrakového zpracování vákuoivých ropných trakcí a etan, který je většinou vlastním recyklem etylénové jednotky. Hmotnostní poměr pára/uhlovodík se v závislosti na surovině pohybuje od 0,3 do 0,8.Pyrolysis is a thermal radical splitting of hydrocarbons. It takes place in special reactors, so-called pyrolysis furnaces; at high temperatures; around = 800 °C at low pressure up to 0.3 MPa in the presence of diluting water vapor with the aim of obtaining mainly ethylene and propylene. Distillates from primary oil processing are used as raw materials, namely propane, butane, propane-butane traction and more or less wide cuts of gasoline and atmospheric gas oils. Products of hydrocracking processing of vacuum oil tractions and ethane, which is usually the ethylene unit's own recycle, are also pyrolyzed. The steam/hydrocarbon mass ratio ranges from 0.3 to 0.8, depending on the raw material.

Pyroilýzní pec se obecně skládá z radiační a konvekČní části. V radiační zcně probíhá vlastní termické štěpení uhlovodíků, konvekČní sekce využívá tepla spalin k předehřevu suroviny a směsi, suroviny s-ředicí:párou, dále napájecí vody pno. výrobu/ vysokotlaké páry tlaku, obvykle nad 10 MPa a přehřevu v kotlích na odpadní teplo vyprodukované vysokotlaké páry. V radiační sekci jsou vertikálně, popřípadě horizontálně uložené trubky z vysoce legovaných chromniklových ocelí, ve kterých probíhá pyrolýza uhlovodíků. Tyto trubky, běžně nazývané vlásenky; isou otápěny několika řadami bočních a většinou dvěma řadami spodních, tzv. podlahových hořáků. Jako topné médium se používá topný plyn, v některých případech též pro alternativní otop podlahových hořáků topný olej.The pyrolysis furnace generally consists of a radiation and convection section. In the radiation section, the actual thermal splitting of hydrocarbons takes place, the convection section uses the heat of the flue gases to preheat the raw material and mixture, the raw material with dilution steam, and the feed water for the production of high-pressure steam, usually above 10 MPa, and the superheating of the high-pressure steam produced in boilers for waste heat. In the radiation section, there are vertically or horizontally arranged tubes made of high-alloy chromium-nickel steels, in which the pyrolysis of hydrocarbons takes place. These tubes, commonly called hairpins, are heated by several rows of side and usually two rows of bottom, so-called floor burners. Fuel gas is used as the heating medium, in some cases also fuel oil for alternative heating of the floor burners.

Vzduch je do hořáků nasáván z okolí pece skrz otvory primárního a sekundárního přívodu vzduchu ventilátorem, který je umístěn na odvodu spalin do komína. Ventilátorem může být vybavena každá pec zvlášť, popřípadě může mít dvojice pecí společný ventilátor, nebo· může existovat společný ventilátor pro všechny pece. Jsou známy pece, do nichž ie vzduch nasáván nebo vháněn ohřátý v různých rekuperátorech. Na ohřev vzduchu se též používá výměníku, v nichž se teplo kouřových plynů předává proudu vzduchu pomocí rotujícího tělesa větší tepelné kapacity, které je vybavené kanály. Další možnosti ohřevu skýtá použití tepelných' trubic. Taková zařízení jsou však nákladná, složitá a náročná na údržbu. Navíc je lze použít pouze tam, kde je vzduch do pece vháněn nebo nasáván centrálním ventilátorem. Do pece vstupuje vzduch též nastavitelnými otvory na spodku pece, tzv. žaluziemi.Air is drawn into the burners from the furnace surroundings through the primary and secondary air inlet openings by a fan, which is located on the flue gas discharge into the chimney. Each furnace can be equipped with a fan separately, or a pair of furnaces can have a common fan, or there can be a common fan for all furnaces. Furnaces are known in which the air is drawn in or blown in after being heated in various recuperators. An exchanger is also used to heat the air, in which the heat of the flue gases is transferred to the air flow by means of a rotating body of greater thermal capacity, which is equipped with channels. Other heating options are provided by the use of heat pipes. However, such devices are expensive, complex and require maintenance. In addition, they can only be used where the air is blown into or sucked into the furnace by a central fan. Air also enters the furnace through adjustable openings at the bottom of the furnace, so-called louvers.

Pvrolýzní plyn se ihned na výstupu z radiační části pece ochlazuje na teploitu 400 až 600 °C v kotlích na výrobu vysokotlaké páry, tzv. kotlích na odpadní teplo, a dále se chladí přímým zástřikem pracího oleje a vstupuje do primární kolony.The pyrolysis gas is immediately cooled to a temperature of 400 to 600 °C at the outlet from the radiation part of the furnace in boilers for producing high-pressure steam, so-called waste heat boilers, and is further cooled by direct injection of wash oil and enters the primary column.

V primární koloně z pyrolýzního plynu vykondenzují vysoikovroucí složky· ve; formě pyrolýzního oleje, respektive-pyrolýzních olejů při současném ochlazení pyrolýzního plynu na, teplotu kolem 100 °C.In the primary column, high-boiling components condense from the pyrolysis gas in the form of pyrolysis oil or pyrolysis oils while simultaneously cooling the pyrolysis gas to a temperature of around 100 °C.

Ke kondenzaci těžkého pyrolýzního benzinu a· ředicí páry z pyrolýzního plynu a k dalšímu ochlazení, pyrolýzního plynu na teplotu 20 až 60 °C dochází ve vodní pračce. Za vodní pračkou se pyrolýzní plýn, komprimuje awpedfeoibuje dalšíhiu zpracování!The condensation of heavy pyrolysis gasoline and dilution steam from the pyrolysis gas and the further cooling of the pyrolysis gas to a temperature of 20 to 60 °C takes place in a water scrubber. After the water scrubber, the pyrolysis gas is compressed and subjected to further processing!

Pyrolýzní plyn se ve vodní pračce* ochlazuje sprchováním ochlazenou pracli vodou, které obvykle probíhá ve dvou stupních;v závislosti na teplotě prací vody. Z vodní pračky. jé. prací voda; o teplotě 75 až 90 °C dopravována čerpadly do svého okruhu za účelem ochlazení na přijatelnou teplotní úroveň. Část·. tepla; prach watty je zhodnocena ohřevem různých technologických proudů etylénové jednotky, jako jsou ohřev plynných a kapalných surovin pro pyrolýzu, Č3 frakce v propylénové koloně, zkomprimovaného pyrolýzního plynu před alkazidovou vypírkou, uhlovodíkového, kondenzátu z, komprese, pyrolýzního; plynu;, topného plynu a v případě existence energetického hospodářství na výrobu páry v rámci etylénové jednotky, respektive její vhodné dosažitelnosti, též ohřev demineralizované vody. I přes tato využiti nenachází velké kvantum tepelné energie prací vody svoje technologické uplatnění a jé mařeno’chlazením·ve vzduchových a vodních chladičích.The pyrolysis gas is cooled in the water scrubber* by spraying with cooled scrubbing water, which usually takes place in two stages; depending on the temperature of the scrubbing water. From the water scrubber. the scrubbing water; at a temperature of 75 to 90 °C is transported by pumps to its circuit for the purpose of cooling to an acceptable temperature level. Part of the heat; dust watts is evaluated by heating various technological streams of the ethylene unit, such as heating gaseous and liquid raw materials for pyrolysis, C3 fraction in the propylene column, compressed pyrolysis gas before the alkazide scrubbing, hydrocarbon, condensate from, compression, pyrolysis; gas;, heating gas and, in the case of the existence of an energy economy for steam production within the ethylene unit, or its suitable accessibility, also heating demineralized water. Despite these uses, a large amount of thermal energy from water treatment does not find its technological application and is wasted by cooling in air and water coolers.

V případě dvoustupňového chlazení pyrolýzního plynu ve vodní pračce se v prvním stupni chlazení dosahuje teploty 50 až 70 °C, ve druhém stupni 20 až 40 °C. Prací voda pro pnv.níi stupen; chlazení mé; teplotu po. částečnéiniv.yužitíravého.tepla na výše uvedené ohřevy-o SaždO^C nižší, než.s. kterou opouští vodhí; pračku. Prací: voda. z prvního stupně' chlazení, se; zavádí; d® spodní části vodní pračky; prací, voda,z druhého stupně chlazení; na; hlavu; vodní pračky,In the case of two-stage cooling of pyrolysis gas in a water scrubber, the temperature reaches 50 to 70 °C in the first stage of cooling, 20 to 40 °C in the second stage. The washing water for the first stage of cooling has a temperature of 0.5 °C lower than that of the partial heat used for the above heating. The washing water from the first stage of cooling is introduced into the lower part of the water scrubber, and the washing water from the second stage of cooling is introduced into the head of the water scrubber.

Etvmstupeň chlazení prací vody se provádí'; .ve; vzduchových, popřípadě· vodních chladičích, druhý stupeň· pouze ve vodních chladičích]. Nyní byl nalezen způsob dalšího využití·, taplto prací vody< které je; při obvyklém; uspořádání bez využití odváděn») do okolí.The first stage of cooling the wash water is carried out in air or water coolers, the second stage only in water coolers. A method of further utilization of the hot wash water, which is discharged into the environment in the usual arrangement without use, has now been found.

Způsob snížení energetické náročnosti pyrolýzv uhlovodíků při teplotě 800 °C, tlaku do 0,3 MPa a za přítomnosti ředicí páry předehřevem vzduchu pro spalování paliva k otopu pece spočívá v tom, že vzduch pro· spalování se ohřívá odpadním teplem odebíraným prací vodě o teplotě 75 až 90 °C odcházející z vodní vypírky pyrolýzního plynu. Řešení podle vynálezu nebrání nízká teplota prací vody. Pořizovací náklady na zařízení, které nejsou velké a nízká účinnost převodu tepla jsou eliminovány vhodným strojním řešením. Účinnost převodu tepla je navíc zvýšena o skoro 10% zvýšením přestupu tepla z prací vody do- ohřívaného média.The method of reducing the energy intensity of hydrocarbon pyrolysis at a temperature of 800 °C, a pressure of up to 0.3 MPa and in the presence of dilution steam by preheating the air for combustion of fuel to heat the furnace consists in that the combustion air is heated by waste heat taken from the washing water with a temperature of 75 to 90 °C leaving the water scrubber of the pyrolysis gas. The solution according to the invention is not hindered by the low temperature of the washing water. The acquisition costs of the equipment, which are not large and the low efficiency of heat transfer, are eliminated by a suitable mechanical solution. The efficiency of heat transfer is also increased by almost 10% by increasing the heat transfer from the washing water to the heated medium.

Zařízení pro· pyrolýzu uhlovodíků při tep5Equipment for pyrolysis of hydrocarbons at tep5

233405 lotě 800 °C, tlaku 0,3 MPa za přítomnosti ředicí páry s predehřevem vzduchu pro spalování paliva k otopu pece skládající se z nejméně jedné pyrolýzní pece s hořáky pro otop pece, vodní pračky pyrolýzních plynů, výměníků pro ohřev technologických proudů etylénové jednotky vzduchových chladičů prací vody a chladiče na okružní vodu je podle vynálezu charakterizováno tím, že nejméně jedna pyrolýzní pec 5 je před vstupem vzduchu do· hořáků vybavena trubkovým předehřívačem vzduchu 6, jehož mezitrubkový prostor je upraven pro průchod vody o vstupní teplotě 75 až 90 °C, odvětvené z proudu prací vody 10 za pračkou pyrolýzních plynů 1 a vstupující po předání tepla procházejícímu vzduchu zpět do· okruhu chladicí vody před chladičem okružní chladicí vody 4, přičemž spodní část tří až čtyř trubkových pecí tvoří s trubkovým předehřívačem vzduchu kompaktní jednotku, nebo je předehřátý vzduch k hořákům pece přiveden pomocí potrubí. Jde tedy o předehřev vzduchu pro pyrolýzní pece s možností využití stávajícího strojního vybavení, to je vzduchových chladičů prací vody, jejich přemístěním k pyrolýzním pecím ve funkci předehřívačň vzduchu pro hořáky pyrolýzních pecí s dalším nutným vhodným strojním řešením přívodu otepleného vzduchu k pecím.233405 lot 800 °C, pressure 0.3 MPa in the presence of dilution steam with preheating of air for combustion of fuel to heat the furnace consisting of at least one pyrolysis furnace with burners for heating the furnace, a water scrubber of pyrolysis gases, exchangers for heating the technological streams of the ethylene unit, air coolers of washing water and a cooler for circulating water is characterized according to the invention in that at least one pyrolysis furnace 5 is equipped with a tubular air preheater 6 before the air enters the burners, the intertube space of which is adapted for the passage of water with an inlet temperature of 75 to 90 °C, branched off from the washing water stream 10 after the pyrolysis gas scrubber 1 and entering after transferring heat to the passing air back into the cooling water circuit before the cooler of the circulating cooling water 4, wherein the lower part of three to four tubular furnaces forms a compact unit with the tubular air preheater, or The preheated air is supplied to the furnace burners via a pipeline. This involves preheating the air for pyrolysis furnaces with the possibility of using existing machinery, i.e. air wash water coolers, by moving them to the pyrolysis furnaces as air preheaters for the pyrolysis furnace burners with the necessary additional suitable mechanical solution for supplying the heated air to the furnaces.

Vynálezem se tak v podstatě sníží energetická náročnost termického štěpení uhlovodíků v pyrolýzních pecích, která je běžně charakterizována měrnou spotřebou topného plynu, respektive topného plynu a topného oleje, případně vyjádřenou v energetických jednotkách, na pyrolýzu jednotky hmoty suroviny, respektive jednotku produktu. Teplo původně vložené na ohřátí a reakci suroviny se pomocí prací vody jako· teplonosného média zrecirkuluje a ještě jednou využije. Jeho využití se promítne do snížení měrné spotřeby topného plynu na jednotkové množství pyrolyzované suroviny, respektive vyrobené produkce.The invention will thus essentially reduce the energy intensity of the thermal cracking of hydrocarbons in pyrolysis furnaces, which is commonly characterized by the specific consumption of fuel gas, or fuel gas and fuel oil, or expressed in energy units, for the pyrolysis of a unit of mass of raw material, or a unit of product. The heat originally input for heating and reacting the raw material is recycled and used once again using washing water as a heat transfer medium. Its use will be reflected in a reduction in the specific consumption of fuel gas per unit amount of pyrolyzed raw material, or produced production.

Strojní uspořádání přívodu otepleného vzduchu, k pecím je principiálně dvojího druhu: Buď jako kompaktní jednotka pro vzduchový chladič a daný počet pyrolýzních pecí na spodní části pece (pro podlahové hořáky), ze které je odvod nadbytečného množství otepleného vzduchu realizován otvory, které jsou prostorově rozmístěny pod vertikálními řadami bočních hořáků (tzv. stoupačkami) a které jsou případně vyvedeny až k první horizontální řadě bočních hořáků, nebo tak, že výstup otepleného vzduchu ze vzduchového chladiče je rozveden pomocí trub do· nejlépe tří míst pod pyrolýzní pec, tj. k podlahovým hořákům.The mechanical arrangement of the heated air supply to the furnaces is fundamentally of two types: Either as a compact unit for the air cooler and a given number of pyrolysis furnaces at the bottom of the furnace (for floor burners), from which the excess amount of heated air is removed through openings that are spatially distributed under the vertical rows of side burners (so-called risers) and which are eventually led to the first horizontal row of side burners, or in such a way that the outlet of the heated air from the air cooler is distributed using pipes to preferably three places under the pyrolysis furnace, i.e. to the floor burners.

První varianta je výhodnější z hlediska efektivněšíbo: využití otepleného vzduchu a tím i účinnosti celého systému.The first option is more advantageous in terms of efficiency: the use of warmed air and thus the efficiency of the entire system.

Přívod prací vody se neuskutečňuje z daného proudu prací vody, to je z prací vody po· částečném využití tepla prací vody ohřevem výše uvedených technologických proudů, ale z proudu prací vody na maximální teplotní úrovni, to je na výstupu z vodní pračky. Tím se dosáhne zvýšení přestupu tepla z prací vody do vzduchu skoro o 10 %.The wash water is not supplied from the given wash water stream, i.e. from the wash water after partial utilization of the wash water heat by heating the above-mentioned technological streams, but from the wash water stream at the maximum temperature level, i.e. at the outlet of the water scrubber. This results in an increase in heat transfer from the wash water to the air of almost 10%.

Návrh uspořádání podle vynálezu je schematicky uveden v příloze na výkrese.The design of the arrangement according to the invention is schematically shown in the attached drawing.

PříkladExample

Etylénová jednotka se skládá schematicky z 10 pyrolýzních pecí 51 až 510, u nichž jsou upraveny vzduchové chladiče prací vody ve funkci trubkových předehřívačů vzduchu Bl až 63 a dále z vodní pračky 1 se vstupem 1,2 a výstupem 13 pyrolýzního plynu, za níž následují výměníky 2 pro ohřev technologických proudů etylénové jednotky, dále vzduchové chladiče 3 a chladič 4 na chlazení 2. stupně prací vody okružní chladicí vodou. Mezi těmito zařízeními cirkuluje v okruhu prací voda a to mezi výměníkem 2 a vzduchovým chladičem 3 jako proud 7 prací vody o teplotě 70 až 80 °C, mezi vzduchovým chladičem 3 a chladičem 4 na okružní chladicí vodu jako proud 8 ochlazené prací vody. Podle vynálezu je za vodní pračkou 1 odvětven proud prací vody 10 o teplotě 75 až 90 °C, která po předání tepla vzduchu v předehřívačích vzduchu 6 se vrací jako proud 11 zpět do· okruhu prací vody.The ethylene unit consists schematically of 10 pyrolysis furnaces 51 to 510, in which air coolers for washing water are arranged as tubular air preheaters B1 to 63, and further of a water scrubber 1 with an inlet 1,2 and an outlet 13 of pyrolysis gas, followed by exchangers 2 for heating the technological streams of the ethylene unit, further air coolers 3 and a cooler 4 for cooling the 2nd stage of washing water with circulating cooling water. Washing water circulates in the circuit between these devices, namely between exchanger 2 and air cooler 3 as a stream 7 of washing water with a temperature of 70 to 80 °C, between air cooler 3 and cooler 4 for circulating cooling water as a stream 8 of cooled washing water. According to the invention, a stream of washing water 10 with a temperature of 75 to 90°C is branched off after the water washer 1, which, after transferring the heat of the air in the air preheaters 6, returns as stream 11 back to the washing water circuit.

Etylénová jednotka kapacity 450 000 t etylénu za rok provozu je vytížena na 75 %. Jako· surovina se používá primární benzin, atmosférický plynový olej, vratný etan a propan-butan. Energetická náročnost termického štěpení v přepočtu na výrobu 1 t etylénu je 35,8 GJ. Pro pyrolýzu je k dispozici celkem 10 pecí a to 9 pecí SRT III a 1 pec SRT I. Otop v pyrolýzních pecích je prováděn výhradně topným plynem. Příkon pece je z 35 procent realizován spodním topením. Z tepelného příkonu pece je zhruba 20 % využito na endotermní štěpení uhlovodíků, 50 procent na výrobu vysokotlaké páry, necelých 10 % je využito v úseku primárního praní na výrobu ředicí páry a prvotní předehřev surovin, 10 % je tepelný podíl připadající na ohřev vzduchu a zvýšený tepelný obsah ve spalinách a více než 10 % tepla je pohlceno do prací vody. Vzduch do každé dvojice pecí je nasáván ventilátorem, který je umístěn na výstupu spalin z pece. Množství vzduchu pro spalovací účely je různé závislosti na druhu pyrolyzované suroviny a zatížení pece, v průměru je 70 t/h. Podlahovými hořáky a otvory ve dnu pece (tzv. žaluziemi) do pece vstupuje 50 % vzduchu, při strojním uspořádání podle vynálezu bude využito! ještě cca 20 % ohřátého vzduchu, nasávaného bočními hořáky. Do· prací vody je v průměru přiváděno teplo 350 Gj/h, z toho cca 50 % je zužitkováno· na výše uvedené ohřevy technologických proudů. Teplota prací vody na výstupu z vodní pračky je 80 stupňů Celsia, za částečným využitím svojí energie pro ohřevy technologických proudůThe ethylene unit with a capacity of 450,000 t of ethylene per year of operation is utilized at 75%. The raw materials used are naphtha, atmospheric gas oil, return ethane and propane-butane. The energy intensity of thermal cracking calculated for the production of 1 t of ethylene is 35.8 GJ. A total of 10 furnaces are available for pyrolysis, namely 9 SRT III furnaces and 1 SRT I furnace. Heating in the pyrolysis furnaces is carried out exclusively with fuel gas. The furnace power input is realized by bottom heating of 35 percent. Of the heat input of the furnace, approximately 20% is used for endothermic cracking of hydrocarbons, 50% for the production of high-pressure steam, less than 10% is used in the primary washing section for the production of dilution steam and initial preheating of raw materials, 10% is the heat share attributable to air heating and increased heat content in flue gases and more than 10% of the heat is absorbed into the wash water. Air into each pair of furnaces is sucked in by a fan, which is located at the flue gas outlet from the furnace. The amount of air for combustion purposes varies depending on the type of pyrolyzed raw material and the furnace load, on average it is 70 t/h. 50% of the air enters the furnace through the floor burners and openings in the bottom of the furnace (so-called shutters), with the mechanical arrangement according to the invention, approximately 20% of the heated air sucked in by the side burners will be used! On average, 350 Gj/h of heat is supplied to the wash water, of which approximately 50% is utilized for the above-mentioned heating of technological streams. The temperature of the wash water at the outlet of the water scrubber is 80 degrees Celsius, with partial utilization of its energy for heating technological streams.

5 9 4 05 7 etylěnové-jednotky 75 °C. První stupeň chlazení prací vody se provádí ve vzduchových chladičích. Každý vzduchový chladič je vybaven dvěma ventilátory vzdhchu. Charakteristika vzduchového· chladiče v závislosti na provoz na jeden, nebo dva ventilátory je následující:5 9 4 05 7 ethylene-units 75 °C. The first stage of cooling of the wash water is carried out in air coolers. Each air cooler is equipped with two air fans. The characteristics of the air cooler depending on the operation with one or two fans are as follows:

Provoz venti-Fan operation

látor lator .•A .•A ‘Al ‘Al ‘Az- ‘Az- ‘Bl ‘Bl ‘Bž ‘Go S With k_s to _with Q Q 1- 1- 200 200 75 75 65,1, 65.1, 54,3 54.3 981 981 8,3 8.3 2. 2. 205 205 380 380 75 75 57,2 57.2 17 17 57,3 57.3 303 303 1907 1907 15,3 15.3 1χ 1χ 200 200 80 80 69,4 69.4 62,3 62.3 981 981 9,1 9.1 2χ 2χ 380 380 80 80 60,7 60.7 60,7 60.7 1,907 1,907

Legenda:Legend:

— m je průtočné množství v t/h — t je teplota ve°C — kš je koeficient prostupu tepla vzduch, chladiče v kJ/m?hK — S je teplosměnná plocha: vzduch. chladiče v m²/žebrování je zahrnuto v k_s — Q je množství tepla v GJ/h, převedené vzduch, chladičem z prací vody do vzduchu —- indexy:— m is the flow rate in t/h — t is the temperature in °C — kš is the heat transfer coefficient of the air, cooler in kJ/m?hK — S is the heat exchange area: air, cooler in m ² /fins are included in k _s — Q is the amount of heat in GJ/h, transferred by the air, cooler from the wash water to the air —- indices:

— A označuje prací vodu — B označuje vzduch — 1 značí vstupní proud do· vzduch? chladiče — 2 značí výstupní proud ze vzduch, chladiče — x označuje provozní stav vzduch, chladiče při zapojení podle vynálezu— A indicates wash water — B indicates air — 1 indicates inlet flow to air cooler — 2 indicates outlet flow from air cooler — x indicates operating state of air cooler when connected according to the invention

Množství přivedeného, tepla z prací vody do vzduchu pro spalovací účely v závislosti na provozním uspořádání je uvede no. tabelární: f ormou:The amount of heat supplied from the wash water to the air for combustion purposes, depending on the operating configuration, is given in tabular form:

n n provoz na 2 ventilátory operation on 2 fans provoz na 1 ventilátor operation on 1 fan 4 4 M M 168 168 168 168 k to 0,44 0.44 0,84 0.84 U At 7,3 7.3 7,6 7.6 G G 146 146 152 152 3 3 M M 126 126 126 126 k, to, 0,33 0.33 0,63 0.63 Q Q 5,5 5.5 5,7 5.7 G G 110 110 114. 114. 2 2 M M 84 84 84 84 k to 0,22 0.22 0,42 0.42 Q Q 3,6 3.6 3,8 3.8 G G 72 72 76 76 1 1 M M 42 42 42 42 k to 0,11 0.11 0,21 0.21 Q Q 1,8 1.8 1,9 1.9 G G 36 36 38 38

Použité symboly:Symbols used:

n— počet provozujících pecí v systému 3, respektive 4 pyrolýzní pece a jeden vzduch, chladič.n— number of operating furnaces in the system 3, respectively 4 pyrolysis furnaces and one air cooler.

M: — celkové¹ vy užité množství ohřátého vzduchu v daném počtu n< provozujících pecí, M = = n. 0,5.70 . (1+0,2) t/h k< — koeficient: využití ohřátého vzduchu ze vzduch, chladiče, k = M/200, respektive M/380 v závislosti· na provozu na jeden, respektive dva ventilátoryM: — total ¹ used amount of heated air in a given number n< of operating furnaces, M = = n. 0.5.70 . (1+0.2) t/h k< — coefficient: utilization of heated air from air coolers, k = M/200, or M/380 depending on operation with one or two fans, respectively

Q — množství tepla přivedeného· ohřátím vzduchu: do daného počtu n provozujících pecí, Q = k. 9,1; respektive k . 16,6 v závislosti na provozu jednoho, respektive dvou ventilátorů GJ/hiQ — amount of heat supplied by heating the air: to a given number n of operating furnaces, Q = k. 9.1; respectively k. 16.6 depending on the operation of one or two fans, respectively GJ/hi

G — množství uspořeného zemního plynu pro otop¹ daného počtu pyrolýzních pecí podle vynálezu při výhřevnosti zemního plynu 50 MJ/kg kg/h &&3sW5G — amount of natural gas saved for heating ¹ given number of pyrolysis furnaces according to the invention at a calorific value of natural gas of 50 MJ/kg kg/h &&3sW5

Výše uvedeným způsobem podle vynálezu, tj. využitím tepla prací vody, které se bez využití odvádělo do okolí, se sníží energetická náročnost výroby 1 tuny etylénu na 35,5 GJ/h z původních 35,8 GJ/h.By the above-mentioned method according to the invention, i.e. by utilizing the heat of the washing water, which was discharged to the environment without being used, the energy consumption of producing 1 ton of ethylene is reduced to 35.5 GJ/h from the original 35.8 GJ/h.

Legenda ke schématu — vodní pračka — výměníky pro ohřev technologických plynů etylénové jednotky — blok vzduchových chladičů — chladiče na okružní chladicí vodu — pyrolýzní pece 1 až 10 — trubkové předehřívače vzduchu 1 až v distribuci 61 pro 51 až 53, 62· pro až 56, 63 pro 57 až 510, zapojení podle vynálezu — prací voda o teplotě 70 až 80 °C — ochlazená prací voda — odvod vykondenzované vody a uhlovodíků do procesu —· prací voda o teplotě 75 až 90 °C, napojení podle vynálezu — ochlazená prací voda, napojení podle vynálezu — vstup pyrolýzního plynu o teplotě ccaLegend to the diagram — water scrubber — exchangers for heating process gases of the ethylene unit — air cooler block — coolers for circulating cooling water — pyrolysis furnaces 1 to 10 — tubular air preheaters 1 to in distribution 61 for 51 to 53, 62 for up to 56, 63 for 57 to 510, connection according to the invention — washing water with a temperature of 70 to 80 °C — cooled washing water — discharge of condensed water and hydrocarbons into the process — washing water with a temperature of 75 to 90 °C, connection according to the invention — cooled washing water, connection according to the invention — pyrolysis gas inlet with a temperature of approx.

100 °C — výstup pyrolýzního plynu o teplotě cca 30 ^CC100 °C — pyrolysis gas output at a temperature of approximately 30 ^° C

Claims

Apparatus for the pyrolysis of hydrocarbons at a temperature of 800 ° C at a pressure of 0,3 MPa in the presence of a dilution steam with air preheating for combustion of fuel to the furnace heating, consisting of at least one pyrolysis furnace with furnace burner burners, water scrubbers of pyrolysis gases process streams of the ethylene unit, wash water coolers and cooler water cooler, characterized in that at least one pyrolysis furnace (5) is equipped with a tubular air preheater (6), the inter-tube space of which is designed for air passage; the inner space of the pipes is adapted for the passage of water having an inlet temperature of 75 to 90 ° C, branched from the washing water stream (10) downstream of the pyrolysis gas scrubber (1). entering after the heat transfer to the scrubbing water before the circulating water cooler (4), the lower part of the three to four tubular furnaces forming a compact unit with the tubular air preheater, or preheated air from the tubular air preheater to the furnace burners .