ABB Lummus Global có một chiều dài lịch sử trong cung cấp công nghệ hóa dầu và polime. Ngày nay, xấy xỉ 65% lượng etylen ở Trung Quốc được sản xuất trong phân xưởng được thiết kế bởi ABB Lummus Global[13]. Hình 3.1 mô tả sơ đồ công nghệ sản xuất etylen của hãng ABB Lummus Global :
Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ của hãng ABB Lummus Global [9]
1Lò đốt cracking SRT; 2 -Thiết bị tôi TLE; 3 -Thiết bị phân đoạn xăng; 4 - Tháp tôi; 5 - Hệ máy nén ly tâm nhiều cấp; 6 -Tháp sấy; 7 - Máy làm lạnh liên hợp; 8 - Tháp tách metan; 9 - Tháp tách etan; 10 - Thiết bị hydro hóa; 11 - Thiết bị phân tách etan và etylen; 12 - Thiết bị tách propan; 13- Thiết bị tách propylene; 14 - Thiết bị tách hỗn hợp C4 và hơi xăng nhẹ.
-Áp dụng:
Để sản xuất etylen cho polyme (99,95% thể tích) và các sản phẩm phụ chủ yếu là propylene, hơi C4 giàu butadien, xăng nhiệt phân giàu hydrocacbon thơm giàu C6 – C8 và hyrocacbon tinh khiết cao.
-Thuyết minh sơ đồ:
Nguyên liệu hydrocacbon được gia nhiệt và cracking cùng với hơi nước trong lò ống nhiệt phân trong thời gian lưu ngắn STR (Short residence time). Thế hệ lò nung mới nhất hiên nay được thiết kế là SRT- VI. Nhờ đó, hiệu suất olefin đạt được rất cao, quá trình được hoạt động lâu dài và có thể tự động hoá hoàn toàn. Các sản phẩm ra lò có nhiệt độ từ 1500 F đên 1600°F và bị làm lạnh nhanh trong thiết bị trao đổi nhiệt. Ống vận chuyển TLE (2) gây ra áp suất dòng hơi siêu cao (SHP). Sản phẩm từ lò nung sau khi tôi, sẽ được đưa sang tháp phân đoạn xăng (3) và ở đó các phân đoạn dầu nặng được tách khỏi xăng và phân đoạn nhẹ hơn. Các sản phẩm nhẹ đi ra từ đình tháp (3) và được làm lạnh sâu hơn bằng cách tôi trực tiếp trong tháp tôi (4).
Khí thô từ tháp tôi (4) được nén trong hệ thông máy nén ly tâm nhiều cấp (5) đến áp suất trên 500 psi. Khí sau khi nén và tách khí axit được đưa sang tháp sấy (6), sau đó được làm lạnh trong thiết bị làm lạnh hên hợp (7) để tách H2 rồi dẫn vào tháp tách metan (8). Tháp tách metan làm việc ở áp suất khoảng 100 psi. Metan được lấy ra từ đỉnh tháp và được thu hồi sau khi đã cho qua thiết bị làm lạnh hên hợp (7). Còn sản phẩm đáy được đưa sang tháp tách etan (9). Axetylen đi từ đỉnh tháp etan (9) được kết hợp với hydro trong thiết bị hydro hóa (10) hoặc được thu hồi. Hỗn hợp khí etylen và etan được đưa sang tháp phân đoạn hơi etylen-etan (11) để tách khí etylen ở đỉnh tháp. Etan được lấy ra từ đáy tháp và được tuần hoàn trở lại lò nhiệt phân để quá trình cracking được triệt để.
Sản phẩm đáy của tháp tách etan (9) và phần ngưng tụ đáy của bộ phận nén và tách khí (5) được dẫn vào tháp tách propan (12). Metyl axetylen và propadien được hydro hóa trong tháp tách propan bằng công nghệ hydro hóa chưng cất xúc tác CDHY-DRO. Sản phẩm đáy tháp tách propan (12) được đưa sang tháp phân tách thành hỗn hợp C4 và hơi xăng nhẹ (14). Propylen dùng cho polyme được thu hồi ở tháp phân tách propylene(13).
Bảng.3.1. Hiệu suất etylen đối với nguyên liệu khác nhau (% khối lượng):[9]
liệu Etan Propan n-Butan Naphta Gasoil nặng Gasoil chân không Etylen 84,0 45,0 44,0 34,0 25,9 22,0 Propylen 1,4 14,0 17,3 14,4 13,6 12,1 Butadien 1,4 2,0 3,0 4,9 4,9 5,0 Aromatic 0,4 3,5 3,4 14,0 13,3 8,5
Năng lượng tiêu thụ: Khi cracking etan, tiêu thụ 3.300 kcal/kg etylen tạo thành, khi cracking naphta tiêu tốn 5000 kcal/kg etylen. Tuy nhiên, với nguyên liệu là naphta, nếu sử dụng tổ tuabin khí thì năng lượng có thể giảm xuống 4000 kcal/kg