Заводы по производству этилена

Печь крекинга

В печи крекинга или пиролизной печи установки парового крекинга длинноцепочечные углеводороды подвергаются термическому крекингу. На большинстве установок данный процесс осуществляется путем добавления горячего пара.

В установке крекинга присутствуют множество змеевиков, расположенных параллельно друг другу. После фазы предварительного нагрева смесь C_xH_x-H₂O менее чем за секунду проходит из впускного отверстия печи через змеевики, которые снаружи обжигаются горелками. Равномерное распределение потока среды имеет критическое значение для стабильного качества продукта. Данный процесс обеспечивается специально изготовленными соплами Вентури с высоким качеством поверхности и точно спроектированным закругленным профилем для предотвращения неравномерного коксования.

Другой критической переменной является температура крекированного углеводорода на выходе из печи, температура на выходе из змеевика. Она колеблется от 750 до 900 °C в зависимости от исходного сырья. Приборы для измерения температуры, используемые в данном случае, должны выдерживать поток высокоабразивной среды. Поэтому для инвазивных точек измерения требуются защитные гильзы / защитные трубки Stellit^®, изготовленные либо из пруткового материала, либо в с покрытием. В качестве альтернативы можно использовать датчики температуры поверхности с малым временем отклика.

Кроме того, в промышленности в дополнение к крекингу на основе пара используется каталитический метод. Таким образом, например, возможен более высокий выход пропилена. Контроль температуры при каталитическом крекинге преимущственно основан на многозонных термометрах.

Охладитель пирогаза: масляное и водяное охлаждение

Газ в конце процесса крекинга демонстрирует химическую нестабильность и высокую активность. Следовательно, сразу после выхода из печи крекинга его необходимо охладить на несколько сотен градусов. Такой процесс осуществляется в охладителе пирогаза / теплообменнике трубопроводы. Выделяющаяся при этом тепловая энергия используется в процессе теплообмена для производства пара высокого давления для установки.

Охлаждение продолжается на следующих этапах процесса охлаждения маслом и водой. При этих двух процессах из потока одновременно удаляются пиролитические масла, пиролитический бензол и твердые частицы.

Важным процессом в колонне первичного фракционирования является охлаждение маслом. Дифференциальное давление между различными уровнями колонны является ключевым показателем ее оптимальной работы. Растущее значение указывает на возможное наличие отложений, которые могут снизить пропускную способность. Точно сбалансированные преобразователи перепада давления в сочетании с двумя открытыми мембранными разделителями, мембраны которых изготовлены из материала, предназначенного для взимодействия со средой, обеспечивают точный мониторинг данного параметра.

Компрессоры и очистка кислого газа

Компрессоры выполняют сжатие подготовленной газовой смеси в четыре – шесть последовательных этапов. Очистка кислого газа представляет собой промежуточный этап, направленный на удаление нежелательного сероводорода (H₂S) и углекислого газа.

В процессе сжатия среда периодически охлаждается, а полученный конденсат отделяется в сепараторы. Необходимо постоянно контролировать уровень конденсата для предотвращения возможного перелива. Таким образом компрессоры и установки следующих этапов переработки защищены от избыточного содержания влаги.

Для этой задачи рекомендуются модульные байпасные индикаторы уровня, обеспечивающие точное измерение уровня и, при наличии дополнительной функции переключения, своевременное уведомление о потенциальной опасности. Версии с двойной камерой позволяют проводить резервное измерение в критических точках. Помимо байпасного индикатора возможно встраивание и других измерительных систем, таких как цепь измерения из герконов, магнитострикционные датчики, радар и вибрационная вилка.

Для бесперебойной работы компрессоров необходимо контролировать температуру в их подшипниках, испытывающих сильные нагрузки. Датчики температуры с высокой виброустойчивостью обеспечивают необходимую для данной цели точность.

Ректификационные колонны и колонны разделения

После сжатия и последующего охлаждения в холодильной установке переработанная газовая смесь разделяется на конечные продукты. Данный процесс осуществляется в нескольких последовательно соединенных ректификационных колоннах (деметанизатор, деэтанизатор, депропанизатор, дебутанизатор) и колоннах разделения, в основном для соединений С₂, С₃ и С₄.

Из-за различий в температуре в ректификационных колоннах компоненты с более низкой температурой кипения поднимаются вверх и отводятся, в то время как вещества с более высокой температурой кипения опускаются вниз и направляются в следующую колонну. Таким образом, постепенно получают этилен, пропилен, бутен и другие углеводородные фракции. Этилен представляет собой наибольшую по объему фракцию.

Для обеспечения постоянного и точного разделения сложных для обработки сред давление и температура процесса должны в любой момент времени оставаться в идеальном равновесии. Для этого необходимы как высокая доступность, так и соответствующая точность установленных измерительных приборов.

Качество измерений представляет собой не единственный критический фактор в приборах для контроля давления и температуры, это также касается уровня и расхода – приборы должны демонстрировать устойчивость к условиям технологического процесса, чтобы выполнять свои функции должным образом и не ставить под угрозу качество продукции. В связи с чем все измерительные приборы изготавливаются из материалов, предназначенных для конкретных областей применения, а сварные швы также подвергаются неразрушающим испытаниям.

Гидрирование ацетилена, метилацетилена и пропадиена

Ацетилен и метилацетилен/пропадиен, полученные в результате перегонки/крекинга, преобразуются, соответственно, в этилен и пропилен посредством гидрирования водородом. Таким образом, общий выход этих двух высококачественных конечных продуктов увеличивается.

C₂H₂ + H₂ => C₂H₄
C₃H₄ + H₂ => C₃H₆

Процесс селективного гидрирования осуществляется в реакторах с неподвижным слоем, заполненных соответствующими катализаторами. Управление процессом критически зависит от того, чтобы поток ацетилена и метилацетилена/пропадиена поддерживался при однородной температуре. Множественные и оптимально распределенные точки измерения температуры в слое катализатора позволяют немедленно выявлять горячие и холодные точки. Таким образом, функция мониторинга создает предпосылки для равномерного протекания реакции. В то же время она позволяет сделать выводы о старении катализатора.

Для измерения можно использовать две версии многозонных термометров. Версия без защитной гильзы/защитной трубки позволяет устанавливать точки измерения непосредственно в слое катализатора. Такое решение обеспечивает наименьшее время отклика. Альтернативой являются многозонные термометры в скользящем исполнении с защитной гильзой/защитной трубкой. В этом случае датчики для точек измерения располагаются отдельно в защитной гильзе /защитной трубке с помощью направляющего штока и прижимаются к ее стенке, что обеспечивает относительно малое время отклика. Преимущество: при необходимости возможно извлечение датчиков температуры из защитной гильзы/защитной трубки во время работы, т. е. при замкнутом процессе, что позволяет проверять их измерительные характеристики.

Кроме температуры важно также контролировать давление в реакторе. При измерении важно предотвратить дрейф, вызванный повышением температуры водорода. В этом случае мембранные разделители с мембранами, имеющими золотое покрытие обеспечивают постоянную и надежную передачу давления на соответствующий измерительный прибор.

Резервуары для хранения и факельные системы

Все продукты временно хранятся в газообразном или жидком состоянии в больших резервуарах до дальнейшего использования. Например, для хранения значительного объема в относительно ограниченном пространстве этилен необходимо охладить до -103 °C. Процесс наполнения требует тщательного контроля температурных условий в резервуаре. Для этого в резервуар устанавливаются многозонные термометры.

В связи с большой разницей между температурой среды и температурой окружающей среды на стальной оболочке резервуара размещаются дополнительные датчики. Во время первоначального наполнения они обеспечивают своевременное предупреждение о том, что оболочка резервуара остывает слишком быстро, что позволяет предотвратить возможное растрескивание.

Датчики температуры в бетонном основании резервуара и в обваловках под внешним трубопроводом выполняют аналогичную функцию: обнаружение внезапного охлаждения в точке измерения указывает на возможную утечку в резервуаре.

Каждая установка по производству этилена оборудована как минимум одной факельной системой. Она функционирует круглосуточно для контролируемого сжигания нежелательных или избыточных газов со всех производственных участков по мере необходимости.

Таким образом, факельная система является критически важной для обеспечения безопасности установки. К её измерительным приборам относятся термопары. Они осуществляют контроль работы запальных горелок и предоставляют информацию, как только достаточное количество газа сформирует пламя.

Калибровочный и сервисный центр

Консультации, разработка, внедрение – все от одного поставщика

Точные калибровочные приборы служат отправной точкой в решении задач по тестированию. Однако они представляют собой лишь одну часть высокопроизводительной калибровочной системы. Благодаря широкому ассортименту продукции мы можем разработать для вас комплексное и индивидуальное решение, включающее все соответствующие компоненты: с возможностью адаптации к испытуемым изделиям, подачу давления и вакуума, компоненты для контроля давления и точной настройки, вплоть до подачи напряжения и мультиметров для калибровки электрических испытуемых изделий.

Нашей сильной стороной является планирование, разработка и создание комплексных, индивидуальных, специфических систем – от простых ручных рабочих станций до полностью автоматизированных испытательных систем на производственных линиях.

Калибровочная техника и услуги калибровки

Ищете калибровочное оборудование, подходящее для ваших областей применения? Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом калибраторов. Воспользуйтесь нашей услугой калибровки для измерения давления, температуры, силы, расхода и электрических величин. В своих аккредитованных калибровочных лабораториях или непосредственно на ваших объектах мы проведем калибровку ваших эталонов и испытательного оборудования независимо от производителей.

Дополнительные услуги

WIKA окажет Вам поддержку в виде дополнительных услуг квалифицированных специалистов. Сервисные специалисты позаботятся о том, чтобы в случае поломки и ремонта Ваши измерительные приборы снова стали полностью функциональными в кратчайшие сроки. От контроллеров давления и систем с мембранным разделителем до жидкостных термостатов – все от одного поставщика. Мы установим Ваши измерительные приборы и обеспечим поддержку при вводе оборудования в эксплуатацию. Благодаря местным специалистам с нами можно связаться по всему миру, мы оперативно реагируем на запросы и подстраиваемся под индивидуальные условия. Попробуйте сами.