При охлаждении пирогаза в водяных холодильниках (Х-2) происходит дальнейшая конденсация водяного пара и углеводородов, которые в виде конденсата самотеком стекают в общий отсек разделителя (Е-2).

Разделитель (Е-2) представляет из себя емкость, разделенную на два отсека делительной перегородкой. Больший - общий отсек, а меньший - отсек легкой смолы.

Поступивший из сепаратора (С-1), холодильников (Х-2) конденсат попадает в общий отсек разделителя (Е-2). В результате разницы удельных весов происходит разделение конденсата на смолу и подсмольную воду. Смола перетекает в отсек легкой смолы, куда стекает смола из кармана смолы отстойника (О-2). Легкая смола насосом (Н-8) подается на орошение, а избыток в отделение 11-19а цеха №11-19.

Водяной конденсат, так называемая подсмольная вода, из общего отсека разделителя (Е-2) после закалочного устройства подается на закалку пирогаза, а избыток подсмольной воды откачивается в смолоотстойник.

После холодильников (Х-2) пирогаз поступает в холодильники (Х-3) для дальнейшего охлаждения до температуры 20^оС жидким аммиаком, поступающим в межтрубное пространство из цеха №106-605. Жидкий аммиак испаряется, и пары отсасываются в цех №106-605

Газожидкостная смесь из аммиачных холодильников (Х-3) поступает в сепаратор (С-2), где пирогаз отделяется от парового и углеводородного конденсата. Пирогаз из сепаратора (С-2) с давлением до 0,25 кг/см² и температурой до 20^оС направляется в отделение компримирования, а углеводородный и паровой конденсат из сепаратора (С-2) самотеком стекает в разделитель (Е-3).

Разделитель (Е-3) имеет устройство аналогичное разделителю (Е-2). В общем отсеке разделителя (Е-3) происходит разделение на подсмольную воду и пироконденсат (легкую смолу), который перетекает в отсек смолы и далее отводится в отделение 11-19а цеха №11-19 совместно с легкой смолой. Подсмольная вода откачивается в смолоотстойник (О-2), где происходит разделение углеводородного конденсата и воды.

Подсмольная вода из смолоотстойника (О-2) самотеком поступает в общий отсек разделителя (Е-4), где происходит дополнительное разделение подсмольной воды от углеводородного конденсата. В результате разницы удельных весов углеводородный конденсат накапливается в отсеке смолы разделителя (Е-4), откуда периодически насосом (Н-6) откачивается в смолоотстойник (Е-2), а подсмольная вода из общего отсека разделителя (Е-4) подается в колонну (К-2) для отпарки от углеводородов, после чего сбрасывается в химзагрязненную канализацию (ХЗК).

Реакция термического разложения углеводородного сырья на олефины происходит с образованием кокса, осаждающегося на внутренних поверхностях змеевика. Периодически, для удаления кокса, пиролизные печи (П-1) и ЗИА (Х-1) останавливают на выжиг.

Останов печи (П-1) на выжиг производится:

- по окончании времени пробега печи между ремонтами согласно классификатору;

- при резком или постепенном повышении давления паро-сырьевой смеси на входе в печь (П-1) на 2 кг/см² и более от первоначального, если данное повышение не связано с увеличением нагрузки;

- при наличии отдулин, белых пятен на трубах внутри печи и темных пятен снаружи, свидетельствующих об отложении кокса;

- при любом останове печи, если к моменту останова пробег ее составил более 400 часов;

- при росте температуры пирогаза после ЗИА (Х-1) выше 675^оС;

Во избежание прогара в случае интенсивного горения кокса в трубы подается пар давления 8кг/см². Воздух для выжига подается из цеха 106-605. При выжиге кокса температура газов после ЗИА (Х-1) выдерживается не ниже 650^оС.

Выброс газов выжига осуществляется в боров печи. Выжиг змеевика от кокса считается законченным при содержании СО₂ в газах выжига не более 1% об.

Паровой конденсат, полученный в отделении пиролиза, смешивается с паровым конденсатом из заводской сети, отделения газоразделения и используется на цеховые нужды.

3. Исходные данные для проектирования

Исходные данные

Суммарная производительность по олефинам

(этилен + пропилен), т/час 7,882

Сырье бутан технический

Состав сырья, % об.

пропан 15,8

бутан 81,3

пентан 2,9

Разбавление водяным паром, % масс. от сырья 50

Состав технического этилена, % масс.

этилен н.м. 99,9

Состав технического пропилена, % масс.

пропилен н.м. 99,5

Таблица 3.1 - Состав пирогаза (производственные данные)

Компонент	% масс.	% мольн.
С2Н6	10,23	8,76
С2Н4	30,52	27,99
СН4	20,02	32,13
С3Н8	3,39	1,98
С3Н6	15,84	9,69
С4Н10	7,61	3,37
С4Н6	5,91	2,81
С5Н12	710-5	210-5
С2Н2	0,13	0,13
Н2	0,71	9,12
полимеры	3,76	–
кокс	1,88	4,02
Итого	100	100

Производительность по этилену: 5,1892 т/ч

Производительность по пропилену: 2,6928 т/ч

4. Технологический расчет

4.1 Материальный баланс

4.1.1 Материальный баланс реактора

Таблица 4.1 - Материальный баланс реактора

Компонент	Молекуляр-ный вес, кг/кмоль	% масс.	Массовый расход, кг/ч	% мольн.	Мольный расход, кмоль/ч
Приход
1. Сырье, в т.ч.: пропан бутан пентан	55,3 44,0 58,0 72,0	100 12,57 85,30 2,31	17000 2119,9 14494,2 385,9	100 15,8 81,3 2,9	303,00 47,8 249,96 5,36
2. Водяной пар	18	100	8500	100	472,22
Итого			25500		775,32
Расход
1. Пирогаз, в т. ч.		100	25500	100	1078,44
этан	30	6,82	1739,1	5,11	57,97
этилен	28	20,35	5189,25	16,34	185,33
метан	16	13,35	3404,25	18,75	212,77
пропан	44	2,26	576,3	1,15	13,1
пропилен	42	10,56	2692,8	5,65	64,11
бутан	58	5,07	1292,85	1,97	22,29
бутадиен	54	3,94	1004,7	1,64	18,6
пентан	72	410-5	0,0102	1,410-5	1,4·10-4
ацетилен	26	0,09	22,95	0,08	0,88
водород	2	0,47	119,85	5,32	4,61
полимеры	—	2,51	640,05	–	–
кокс	12	1,25	318,75	2,35	26,56
водяной пар	18	33,33	8500	41,64	472,22
Итого		100	25500	100	1078,44

Степень конверсии пропана:

.

Степень конверсии бутана:

.

Степень конверсии пентана:

.

Степень конверсии сырья:

0,12570,7262 + 0,85300,9094 + 0,02271,00 = 88,76%.

Селективность по этилену:

.

Селективность по пропилену:

.

1. Материальный баланс от аппарата к аппарату

Составы выходящих потоков для составления баланса взяты из регламента производства.

Таблица 4.2 - Материальный баланс от аппарата к аппарату

Аппарат	Приход			Расход
	Компонент	% масс.	кг/ч	Компонент	% масс.	кг/ч
Печь (П-1)	1.Сырье 2.Водяной пар Итого	100 100	17000 8500 25500	Пирогаз	100	25500
Абсорбционная колонна (К-1)	Пирогаз	100	25500	1.Пирогаз 2.ТСП 3.Кокс Итого	91,1 7,65 1,25 100	23230,5 1950,75 318,75 25500
Сепаратор (С-1)	Пирогаз	100	23230,5	1.Пирогаз 2.ЛСП + подсмольная вода Итого	79,5 20,5 100	18468,25 4762,25 23230,5
Разделитель (Е-2)	ЛСП + подсмольная вода	100	4762,25	1.ЛСП 2.Подсмольная вода Итого	34,1 65,9 100	1623,93 3138,32 4762,25
Сепаратор (С-2)	Пирогаз	100	18468,25	1.Пирогаз 2.ЛСП + подсмольная вода Итого	72,8 27,2 100	13444,89 5023,36 18468,25
Разделитель (Е-3)	ЛСП + подсмольная вода	100	5023,36	1.ЛСП 2.Подсмольная вода Итого	57,7 42,3	2898,48 2124,88 5023,36

1. Материальный баланс отделения пиролиза

Материальный баланс отделения пиролиза представлен в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Материальный баланс отделения пиролиза

Приход			Расход
Компонент	% масс.	кг/ч	Компонент	% масс.	кг/ч
1. Сырье	50	17000	1. Пирогаз	52,7	13444,89
2. Водяной пар	50	8500	2. ЛСП	17,7	4522,41
			3. ТСП	7,7	1950,75
			4. Кокс	1,3	318,75
			5. Подсмольная вода	20,6	5263,80
Итого	100	25500	Итого	100	25500

4.1.4 Материальный баланс в расчете на одну печь