Реконструкция блока промывки пирогаза установки пиролиза (1 очередь) ПАО Казаньоргсинтез

Одним из наиболее важных процессов в нефтехимии является пиролиз, который представляет ценность как источник углеводородного сырья для всего органического синтеза. Одно из первых упоминаний датировано двенадцатым веком, в то время пиролиз носил название "смолокурение" и был направлен на выделение смол из хвойных пород древесины, которые использовали для обработки материалов в строительстве кораблей. Позднее, с развитием металлообработки, пиролиз стали использовать для получения угля при сжигании древесины. Наибольший импульс к развитию пиролиз получил в конце XIX века после исследований проведенных А. А. Летним, которые были направленны на изучение влияния высоких температур на продукты нефтепереработки. Результатом этой работы стала разработка основных закономерностей и патентование процесса пиролиза нефтепродуктов.

После Второй мировой войны, когда американская корпорация Shell внедрила на своем химкомбинате установку пиролиза, работающую на газах стабилизации нефти, средняя мощность создающихся установок пиролиза увеличилась от 10 до 50 тысяч тонн этилена в год, а к 1985 году до 450 тысяч тонн. [1]

В СССР производство низших олефинов обрело особую актуальность в начале 50-х годов прошлого столетия, однако тенденция к наращиванию производительности произошла в 1970-1980 годы после запуска установки «Этилен-450» в городе Нижнекамск, выпускающей 450 тысяч тонн этилена и 210 тысяч тонн пропилена в год.[1]

В наше время наибольшую популярность получил пиролиз углеводородного сырья в трубчатых печах в присутствии водяного параразбавления с давлением 0,5-0,8 МПа. Данный способ показал рекордное количество выхода этилена – до 76-78 % мас., за счет уменьшения парциального давления углеводородных паров и снижению образования коксоотложения на стенках змеевиков печи.[1] Этому также сопутствовало совершенствование вспомогательных технологических блоков, таких как блок закалки и блок промывки.

Перспективы стратегического усовершенствования в РФ объемов производства непредельных углеводородов, приведены в плане по развитию нефте - и газохимии - таблице 1.

Таблица 1 - Суммарное производство этилена и пропилена в РФ [2]

Российские промышленности, поставившие перед собой цели по наращиванию мощностей и объемов производства приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Количество крупных пиролизных мощностей намечаемых к вводу в РФ[2].

Как видно из таблиц 1 и 2 выпуск углеводородной продукции носит ощутимый прирост почти с каждым годом. Увеличение связано с перечнем различных целей и планов по нововведению и преобразованию, таких как: модернизация действующих производств и укрепление их сырьевой базы, разработка инвестиционных проектов по созданию новых производственных мощностей, обеспечение качества продукции на уровне мировых стандартов, повышение надежности энергоснабжения и улучшение показателей энергоэффективности. Следует отметить, что уровень развития нефтехимии в стране оценивается объёмом этилена.

На установке пиролиза 1-ой очереди, для очистки пирогаза от тяжелых компонентов, используется водная промывка в двух аппаратах-пенный аппарат и турбулентный промыватель .при этом промывной водой теряется до 2,33% этилена. [3] На других очередях для получение этилена используется колонна водной промывки, снабженная тарелками или насадками.В работе предложено внедрение колонны водной промывки взамен турбулентного промывателя и пенного аппарата. В качестве колонны водной промывки рекомендуется использовать пенный аппарат при оснащении его двумя секциями высокоэффективной насадки фирмы «Инжехим» и распределителя газожидкостного потока.