1. Sụ ủoă nguyeđn lyự chung
ẹoõi vụựi baõt kyứ quaự trỡnh sạn xuaõt naứo, sụ ủoă nguyeđn lyự chung cuừng bao goăm hai cođng ủoỏn:
-Giai ủoỏn 1: nhieụt phađn + toõi ửu.
-Giai ủoỏn 2: taựch vaứ tinh cheõ sạn phaơm.
Hỡnh 5: Sụ ủoă nguyeđn lyự chung sạn xuaõt etylen. a. ẹoõi vụựi nguyeđn lieụu khớ
Quaự trỡnh nhieụt phađn parafin khớ bao goăm hai giai ủoỏn: Giai ủoan 1: Nhieụt phađn vaứ tođi hoaự.
Trong cođng nghieụp vụựi quy mođ lụựn, quaự trỡnh ủửụùc thửùc hieụn ụỷ aựp suaõt thaõp keõt hụùp vụựi pha loaừng vaứ pha nửụực. Lửụùng hụi nửụực sửỷ dỳng tuứy thuoục vaứo nguyeđn lieụu ủaău. ẹoõi vụựi etan vaứ propan thỡ tyỷ leụ khoõi lửụùng hụi nửụực tređn nguyeđn lieụu tửứ 0,3 ữ 0,45. ẹeơ traựnh caực phạn ửựng thửự caõp (polime hoaự nhửùa, phađn hụy sađu hụn), khớ sạn phaơm ủửụùc ủửa sang thieõt bũ tođi ủeơ laứm lỏnh nhanh xuoõng nhieụt ủoụ 400 ữ 5000C. Trong giai ủoỏn naứy, ủeơ taụn dỳng nhieụt, ngửụứi ta sửỷ dỳng nhieụt trao ủoơi ủeơ taựi sinh hụi nửụực aựp suaõt cao (10 ữ 13 MPa).
Giai ủoỏn 2: Taựch sạn phaơm.
Khớ sạn phaơm goăm C1, C2, C3 vaứ caực hydrocacbon khaực ủửụùc ủửa sang boụ phaụn taựch vaứ laứm sỏch ủeơ thu caực sạn phaơm theo yeđu caău.
Nguyeđn lieụu raõt thớch hụùp cho quaự trỡnh sạn xuaõt etylen theo con ủửụứng naứy laứ caực sạn phaơm ủưnh cụa thaựp taựch propan trong caực dađy
Cracking vaứ tođi
sạn phaơm sỏch sạn phaơmTaựch vaứ laứm Hụi nửụực
Nguyeđn lieụu C2H4
C3H6
Sạn phaơm phỳ Etan hoaịc propan tuaăn
chuyeăn ngửng tỳ nhieụt ủoụ thaõp, haõp thỳ nhieụt ủoụ thaõp cụa caực nhaứ maựy cheõ bieõn khớ tửù nhieđn vaứ khớ ủoăng haứnh.
Hỡnh 6: Sụ ủoă nguyeđn lyự chung sạn xuaõt etylen tửứ nguyeđn lieụu khớ.
ệu nhửụùc ủieơm cụa caực quaự trỡnh nhieụt phađn caực parafin khớ.
* ệu ủieơm:
- Quaự trỡnh xạy ra ủụn giạn, hieụu suaõt etylen cao.
- Nhieụt phađn etan vaứ propan seừ cho lửụùng sạn phaơm phỳ ớt nhaõt do ủoự giạm ủửụùc kớch thửụực cụa thieõt bũ taựch vaứ maựy neựn. Nhụứ vaụy, kớch thửụực nhaứ maựy sạn xuaõt etylen giạm daờn ủeõn chi phớ ủaău tử cụ bạn cho quaự trỡnh giạm.
* Nhửụùc ủieơm:
Do nguyeđn lieụu ụỷ theơ khớ neđn quaự trỡnh vaụn chuyeơn chuựng seừ gaịp khoự khaớn. Chi phớ vaụn chuyeơn vaứ bạo quạn khớ raõt lụựn laứm taớng giaự thaứnh sạn phaơm. Chớnh vỡ vaụy, cođng ngheụ sửỷ dỳng nguyeđn lieụu khớ chư phaựt trieơn ụỷ nhửừng nửụực coự saỹn nguoăn khớ tửù nhieđn nhử: Myừ, Nga vaứ caực nửụực ẹođng AĐu, 80% nguyeđn lieụu laứ khớ C2 vaứ C3 .
b.ẹoõi vụựi nguyeđn lieụu loỷng.
Nguyeđn lieụu hydrocacbon loỷng ngaứy caứng ủửụùc sửỷ dỳng nhieău trong cođng ngheụ sạn xuaõt etylen ủaịc bieụt vụựi nhửừng nửụực khođng coự nguoăn daău moỷ vaứ khớ tửù nhieđn. Quaự trỡnh sạn xuaõt etylen tửứ hydrocacbon loỷng ủem lỏi hieụu quạ cao hụn ủaịc bieụt laứ trong quaự trỡnh vaụn chuyeơn. Nguyeđn lieụu loỷng ủửụùc sửỷ dỳng nhieău nhaõt trong cođng ngheụ laứ naphta vaứ gasoil. Thửùc teõ, ụỷ Nhaụt vaứ caực nửụực Tađy AĐu, hụn 80% etylen ủửụùc sạn xuaõt tửứ naphta.
Naphta laứ hoờn hụùp phửực tỏp goăm nhieău hydrocacbon. Thaứnh phaăn naphta tửứ daău thođ raõt khaực nhau vaứ coự khoạng nhieụt ủoụ sođi tửứ 20 ữ 2000C. Do vaụy, tuứy thuoục vaứo caực thođng soõ cỳ theơ (ủửụứng cong chửng caõt, tyỷ trúng, nhieụt hoaự hụi,…) maứ cođng ngheụ vaứ quaự trỡnh cracking coự nhửừng ủaịc trửng rieđng. Trong cođng nghieụp, thửụứng sửỷ dỳng nhieău nhaõt laứ quaự trỡnh cracking hụi nửụực. Caực hydrocacbon loỷng ủửụùc cracking trong ủieău kieụn nhieụt ủoụ, aựp suaõt thay ủoơi. Phạn ửựng ủửụùc thửùc hieụn trong pha khớ.
Giai ủoỏn 1: Nhieụt phađn vaứ tođi hoựa.
ẹaău tieđn, tỏi zođn ủoõi lửu trong loứ ủoõt, hụi nửụực vaứ hoờn hụùp hydrocacbon ủửụùc ủoõt noựng ủeõn 6000C. Sau ủoự, hoờn hụùp ủửụùc cracking trong loứ phạn ửựng tỏi zođn bửực xỏ ụỷ nhieụt ủoụ lụựn hụn 9000C. Thụứi gian lửu
thay ủoơi tửứ 0,2 ữ 0,3 giađy. Hoờn hụùp ủửụùc ủoõt noựng vụựi toõc ủoụ 350.000 KJ/ m2.h.
Khớ cracking ủửụùc ủửa ra ngoaứi vụựi vaụn toõc khoạng 200m/s, nhieụt ủoụ xaõp xư 9000C. Sau khi cracking, hoờn hụùp sạn phaơm ủửụùc laứm lỏnh ngay laụp tửực xuoõng 350 ữ 4000C ủeơ traựnh caực phạn ửựng thửự caõp. Do vaụy toõc ủoụ laứm lỏnh raõt lụựn khoạng 10.0000C/s.
Giai ủoỏn 2: Taựch sạn phaơm.
Sau quaự trỡnh tođi, khớ sạn phaơm ủửụùc ủửa sang boụ phaụn taựch vaứ laứm sỏch sạn phaơm ủeơ thu etylen vaứ caực sạn phaơm mong muoõn khaực. Caực hydrocacbon chửa ủửụùc chuyeơn hoaự khaực ủửụùc tuaăn hoaứn trụỷ lỏi.
Ngoaứi naphta, caực phađn ủoỏn khaực cụa daău moỷ cuừng ủửụùc sửỷ dỳng laứm nguyeđn lieụu cho quaự trỡnh sạn xuaõt etylen nhử kerosen, gasoil, caịn naịng,…Tuy nhieđn, mửực ủoụ sửỷ dỳng caực nguyeđn lieụu naứy khođng lụựn. Trong thụứi gian tụựi, caực phađn ủoỏn naứy seừ ủửụùc ửựng dỳng nhieău hụn nhaỉm taớng hieụu quạ sửỷ dỳng cụa chuựng.
Sụ ủoă nguyeđn lyự chung cụa quaự trỡnh sạn xuaõt etylen tửứ nguyeđn lieụu loỷng ủửụùc trỡnh baứy nhử sau:
ệu nhửụùc ủieơm cụa quaự trỡnh nhieụt phađn caực parafin loỷng: * ệu ủieơm:
- Cođng ngheụ sạn xuaõt etylen tửứ hydrocacbon loỷng coự ửu ủieơm noơi baụt laứ khạ naớng vaụn chuyeơn. So vụựi nguyeđn lieụu khớ, giaự thaứnh vaụn chuyeơn hydrocacbon loỷng thaõp hụn nhieău. ẹieău naứy coự nghúa ủoõi vụựi caực nửụực khan hieõm nguoăn daău moỷ vaứ khớ tửù nhieđn, neăn cođng nghieụp hoaự daău dửùa tređn nhaụp khaơu daău nhử: Anh, Phaựp, ẹửực, Ytalia, Nhaụt bạn.
- Maịt khaực, hydrocacbon loỷng maứ chụ yeõu laứ naphta coự ửu ủieơm laứ khạ naớng cung caõp doăi daứo, giaự thaứnh thaõp, hieụu suaõt thu etylen khođng quaự thaõp (30%).
- Trong quaự trỡnh sạn xuaõt, ngoaứi etylen coứn thu ủửụùc caực caõu tửỷ khaực nhử propylen, butadien, …coự theơ taụn dỳng trong cođng nghieụp hoaự húc.
* Nhửụùc ủieơm:
Tuy nhieđn, cođng ngheụ sạn xuaõt etylen tửứ hydrocacbon loỷng coự nhửừng nhửụùc ủieơm sau:
- So vụựi nguyeđn lieụu khớ, hieụu suaõt etylen tửứ hydrocacbon loỷng thaõp hụn. Do thaứnh phaăn nguyeđn lieụu raõt phửực tỏp neđn thaứnh phaăn sạn phaơm cuừng raõt phửực tỏp, ủoứi hoỷi quaự trỡnh taựch khoự khaớn hụn vaứ nhieău thieõt bũ taựch hụn. Trong hydrocacbon loỷng coứn coự hydrocacbon thụm deờ ngửng tỳ tỏo nhửùa, tỏo coõc trong quaự trỡnh.