Vapocracker го оптимизира максимално
„Напукване на пара: първата стъпка за получаване на най-простия олефин“
Етиленът е един от най-простите олефини и се среща навсякъде около нас. Използва се като основен продукт за много приложения: Пластмаси, бои, разтворители, опаковки, козметика ... Световното търсене на етилен вече надхвърля 140 милиона тона годишно и продължава да нараства с 4-5% всяка година !
Още в началото на 20-ти век, когато петролните инженери и учени патентоваха първия процес на термичен крекинг, наречен "процес на Бъртън". Това е първият процес, който използва разрушителната дестилация на суров нефт под налягане и температура, чрез фракционна кула (дестилационна колона). В резултат производството на гориво се е удвоило и са произведени първите етиленови чаши.
През 30-те години е построено първото звено за производство на етилен. По това време етиленът се отделя от коксовите газове. Няколко години след пускането в експлоатация на този завод, първият парен крекер е построен близо до Батон-Руж в САЩ. Производството на етилен започва да замества ацетилена като синтетична суровина.
Днес крекингът с пара е преобладаващата технология в производството на етилен. Общото световно производство надхвърля 150 милиона тона годишно.
Основната цел: загрява се смес от въглеводороди (нафта или газ) с пара във фурна, за да се напукат молекулите на въглеводородите (= разбийте тези молекули на по-малки).
Ако парният крекер се захранва от етан, химичната реакция ще бъде следната:
Тъй като фуражът никога не е чист газ (етан) или може да бъде течен (нафта), реакцията на крекинг води до производството на други крекирани газове и образуването на кокс. Следователно, парният крекер трябва да се почиства редовно, за да се осигури оптимално изпълнение на процеса. Тази стъпка се нарича „декокиране“.
Образуването на кокс и замърсяването на оборудването в етиленовата промишленост продължава да бъде основен оперативен проблем, особено при помпите и клапаните. Производителите непрекъснато се стремят да намалят образуването на кокс, за да оптимизират общото време на работа. Подобряването на дизайна на критично оборудване е едно от решенията, насочени към намаляване на спирането на производството !
„Борба срещу частици кокс“
Най-критичните клапани в парен крекер са:
- Предавателни клапани (TLV) - инсталирани между главата на пещта и основната колона.
- Клапани за обезкосмяване (DV) - инсталирани на специфичната линия за декоукиране. Понякога се инсталира малък предпазен клапан за обезкосмяване (SDV), за да се предотврати свръхналягане.
От гледна точка на процеса тези клапани трябва да отговарят на следните изисквания:
* Може да се използва под висока температура (400 ° C и дори повече, в зависимост от суровината на парния крекер).
* Изискване пълна липса на изтичане (дори след 5 години експлоатация)
* Функция двойно затваряне и продухване (DBB) на основната предавателна линия (TLV).
* Материалите трябва да издържат на корозия и образуване на вдлъбнатини, причинени от кондензат с ниско pH.
* Корпусът на клапана трябва да се противопоставя на термично циклиране.
* Предавателната линия и клапаните за обезкосмяване трябва да бъдат свързани и синхронизирани.
И в двата случая техническото предизвикателство разчита главно на коксовите частици. Оттокът е многофазна течност: газове, течности и коксови частици.
Тези частици се носят от основния поток и разяждат много компоненти по пътя към дестилационната колона. Те се вписват във всички малки кухини и лесно могат да се залепят върху всеки метален компонент.
По време на фазата на обезкостяване е установено, че колите могат да попаднат в тялото на клапана и да се съберат в телесните кухини. Каквато и да е конвенционалната технология на клапата: единичен диск, класически клапан, пеперуда (тройно отместване) ... критичната точка е на нивото на напълно затворено положение на клапана.
В резултат на това частиците кокс могат да се придържат към седалките на клапаните. Това води до пикове, течове, което изисква много време за отстраняване по време на всеки цикъл на декокиране! В най-лошия случай може дори да унищожи системата за задействане, което да доведе до свръхналягане, пожари или експлозии.
„Избягването на запушването на клапаните е ключът към ефективността“
Ако искате да спестите време, пари и да защитите процеса си, силно се препоръчва да изберете правилната технология на клапаните за тези линии.
Тъй като това замърсяване на кокса винаги е било проблем с парните крекери, експертите на клапаните са намерили различни решения с течение на времето (едноплъзгащ клапан с метална/метална седалка през 70-те години, след това едноплъзгащ клапан със седалка, за да пружинира през 80-те ... и т.н. ).
Настоящият дизайн е двойният диск с плъзгащ се вентил (DDTC) със система за безопасно изключване.
Конвенционалният дизайн на DDTC има сферично устройство между двата диска (клинове между дисковете), което въпреки това генерира проблеми с въртящия момент и ерозия на седалката. Ако частици кокс са залепнали върху седалката на клапана, сферичното устройство ще натисне дисковете към седалката, преди вентилът да достигне напълно затвореното си положение.
С повече от 45 години опит в областта на прилагането на парен крекинг, експертите от Guichon Valves са проектирали нова технология за подобряване на работата на клапана и цялостната ефективност на процеса.
Основната разлика в дизайна: „Фиксираните ъглови клинове“. Тези клинове не са по пътя на потока и предотвратяват задръстването на дисковете, преди да достигнат правилното си затворено положение. Пълното натоварване/въртящ момент на задвижващия механизъм се използва за разбиване на всички частици кокс на седалките и достигане на правилното/крайно затворено положение.