158719. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés az etiléntermelés fokozására gázhalmazállapotú és cseppfolyós szénhidrogének csökemencés hőbontásával
5 158719 6 A bontóeső kilépő vége a kemencén kívül elhelyezett, de ahhoz közvetlenül csatlakozó, gyors lehűtést 'biztosító befagyasztó készülékhez csatlakozik. A pirolízistermék 1,2—2,0 at a nyomáson távozik a kemencéből. 5 különböző csőkemencék reakciós zónájára végzett hőátadási számításainak alapján megállapítottuk, hogy az ismert csőkemencás eljárásoknál a -reakciós szakasz nagy részében a csőfal-hőmérséklet jelentősen alacsonyabb a 10 megengedhető értéknél. E megállapításunk alapján találmányunk szerint a régebbi típusú csőkemencék intenzifikálása is elvégezhető. A reakciós zóna első szakaszában elhelyezett sugárzó égők teljesítményének növelésével u. i. a bontócső felületi hőterhelése jelentősen növelhető anélkül, hogy a csőfal hőmérséklete a szerkezeti anyag által megengedett értéket túllépné. A cső teljes hosszának legalább 75%-ában alkalmazott maximális hobevitel hatására a kemence kilépő hőmérsékletének lényeges növelése nélkül magasabb átlagos bontási hőmérséklet állítható be, ami a magasabb átlag hőmérséklethez tartozó rövidebb tartózkodási időnek megfelelően lerövidített reaktorcsővel magasabb etilénhozam elérését biztosítja. A bontócső eredeti hosszának megtartása esetén ilyen körülmények közlött nagyobb betáplálási sebesség, tehát nagyobb .reaktorkapacitás érhető el. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi példákat ismertetjük: 1. példa: Komponensek H2 CH4 C2 H 6 C2 H 4 C3H 6 Összetétel mól% 12,92 31,77 3,63 36,67 0,29 9,98 Hozam s%-iban a nyersanyagra számítva 1,05 20,56 4,41 41,51 0,52 - 16,94 20 25 £0 35 '2S m hosszú, 0,019 m átmérőjű hőálló acélcsőben normál-butánt • pirolizáltunk vízgőz jelenlétében. A reaktoresőibe óránként 44,1 kg n-bután és 11,0 kg vízgőz 620 C°-ra előmelegített elegyét vezettük. A pirolizáló kemencén <JU levő 8 db gázégő segítségével a hőbevitelt a reaktorba úgy szabályoztuk, hogy a bontócső falhőmérséklete a kemence teljes hosszának 80%-ában 950 ±15 C° legyen. Mértük a reaktorból távozó pirolízisgáz ter- 45 mék mennyiségét és meghatároztuk összetételét. Ilyan realkeiólköir.üimények beállításával 94% bután-konverziót értünk el. A reaktorból óránkint 39,9 Nm ä pirolízistermék gáz távozott. Az alábbi termékösszetételt és hozamadatokat 50 kaptuk: 55 60 65 Hozam Komponensek Összetétel móio/o s%-ban a nyersanyagra számítva C4 H 10 2,56 6,00 C4 H 8 0,78 1,76 QH6 0,74 1,32 CaHjo 0,66 2,81 C9 + veszteség 2,82 100,00 15 2. példa: 25 m hosszú, 0,0;19 m átmérőjű hőálló acélcsőben 40—160 / C° forrponthatárú közvetlen lepárlású benzin-frakciót pirolizáltunk vízgőz: jelenlétében. A reaktorcsőbé óránkint 39,5 kg be nzin es 20 kg vízgőz 6,20 C°-ra előmelegített elegyét vezettük. A pirolizáló kemence 8 db gázégőjének megfelelő szabályozásával a bontócső falhőmérsékletét a kemence teljes hosszának 80 %-ábam 950 ± 15 C°-ra állítottuk be. A reaktorból távozó gáz-gőz elegyet, amelynek hőmérséklete 838 C°, nyomása 1,5 ata volt, hűtőn és gáz-folyadék elválasztó rendszeren vezettük keresztül. A képződött pirolízis termék gáz mennyiségét gázóra segítségével, a pirokondenzátum mennyiségét mérlegeléssel határoztuk meg. A fenti reakciókörülmények beállása esetén óránkint 31,06 Nm3 (26,98 átlagmólsúlyú) pirolízis termékgáz és 3,0 kg kondenzátum képződött. Az alábbi termékösszetételt és hozamadatokat kaptuk: A pirolízis Termékgáz Főbb reakgázterm. összetétele, ciótermékek komponensei s% hozama s% Hidrogén 1,07 0,97 Metán 18,22 16,60 Etán 4,89 4,45 Etilén 36,27 33,00 Propán 0,71 0,64 Propilén 16,65 15,17 Bután 1,16 1,05 Butilén 4,58 4,17 Butadien 5,42 4,94 Fentének 1,31 •1,1:9 Hexének 2,29 2,03 Ciklopentén -(-' ciklopentadién 0,44 0,40 Heptéiiek 0,72 0,66 Benzol 5,14 4,S3 Toluol 1,14 1,03 Levett kondenzátum 7,61 (3,0 kg/h) Veszteség 1,30 100,00
