- Thuyết minh dây chuyền
2. Nhờm trao đưi nhiệt gián tiếp
Hiện nay các lò ỉng sử dụng phơng thức trao đưi nhiệt gián tiếp đợc phư biến trong công nghiệp. Trong quá trình này ngới ta dùng hơi nớc pha loãng hydrocacbon nguyên liệu nên thớng đợc gụi là quá trình cracking hơi.
Loại lò ỉng cờ buơng đỉt đợc sử dụng nhiều nhaõt, phư biến trong công nghệ sản xuÍt etylen trong công nghiệp.
Lò cracking hiện đại cờ các buơng đỉt hình hĩp với các ỉng thẳng đợc treo ị chính giữa lò. Các ỉng này nạp liệu từ trên đỉnh tháp. Tuứy thuĩc vào kích thớc buơng đỉt, quá trình đỉt cờ thể thực hiện bằng cách đỉt từ tớng lò hoƯc sàn lò. Tớng lò là mĩt khỉi cờ nhiều lò đỉt để thực hiện quá trình đỉt cháy không cờ ngụn lửa. Cả khỉi tớng lò bị nờng đõ lên và bức xạ.
Chiều dài lò đỉt phụ thuĩc vào năng suÍt etylen mỡi lò và đợc xác định bằng sỉ ỉng cèn thiết. Các ỉng đợc đƯt ị chính giữa buơng đỉt. Nhiệt truyền qua các ỉng chủ yếu nhớ vào bức xạ. Nhiệt đĩ của buơng đỉt cờ thể tới 1000 ữ 12000C.
Thông thớng, các ỉng bức xạ của lò sản xuÍt etylen cũng chính là thiết bị phản ứng. Điều kiện nạp liệu vào ỉng phụ thuĩc nhiều vào nhiệt áp suÍt và tỉc đĩ dòng. Nguyên liệu là hơi nớc pha loãng đợc ủoõt nờng sơ bĩ trong phèn đỉi lu để đạt đợc nhiệt đĩ
cèn thiết, sau đờ đi vào các ỉng bức xạ. a) Phèn đỉi lu b) Tớng chịu nhiệt. c) Phèn bức xạ d) Buơng đỉt thành lò e) Buơng đỉt sàng lò f) Thiết bị tôi (TLE)
Hình 13: MƯt cắt đứng của mĩt lò cracking điển hình
Trong trửụứng hụùp naứy, cođng ủoỏn ủoõi lửu goăm 5 zođn rieđng bieụt vụựi chửực naớng khaực nhau [17-61 ]
-Zođn ủưnh loứ (zođn 1): ủun noựng sụ boụ nguyeđn lieụu -Zođn thửự 2: ủun noựng hụi nửụực ủeơ tỏo hụi quaự nhieụt.
-Zođn thửự 3: nguyeđn lieụu vaứ hụi nửụực pha loaừng ủửụùc troụn vụựi nhau. -Zođn thửự 4: hụi nửụực ủửụùc ủun quaự nhieụt.
-Zođn cuoõi cuứng: nguyeđn lieụu vaứ hụi nửụực pha loaừng ủửụùc ủoõt laăn cuoõi.
Tuy nhieđn, soõ lửụùng vaứ chửực naớng cụa caực zođn tuứy thuoục vaứo vieục thieõt keõ loứ. Ngoaứi ra, caực loứ phạn ửựng coự theơ ủửụùc thieõt keõ rieđng bieụt vụựi caực buoăng ủoõt. Vieục thieõt keõ caực oõng bửực xỏ trong loứ cracking nhỡn chung caăn xem xeựt caực yeõu toõ ạnh hửụỷng ủeõn quaự trỡnh. Haău heõt caực thieõt keõ hieụn ủỏi ủeău nhaỉm ủỏt hieụu suaõt etylen cao, giạm sửù tỏo coõc. ẹeơ ủỏt ủửụùc ủieău naứy, yeđu caău cụa loứ cracking nhử sau: thụứi gian lửu cụa nguyeđn lieụu ngaĩn, nhieụt ủoụ phạn ửựng cao vaứ aựp suaõt hụi rieđng phaăn cụa hydrocacbon thaõp. ẹoõi vụựi caực loứ hieụn nay, caực oõng bửực xỏ ủửụùc treo thaỳng ủửựng vaứ ủửụùc gia nhieụt cạ hai beđn. Loỏi oõng naỉm ngang khođng coứn ủửụùc sửỷ dỳng trong caực loứ etylen [17-62].
Chieău daứi vaứ ủửụứng kớnh oõng bửực xỏ phỳ thuoục vaứo toõc ủoụ nỏp lieụu moời oõng; thửự tửù ủaịt oõng; khoạng caựch giửừa caực oõng vaứ vũ trớ ra sạn phaơm (ủưnh hoaịc ủaựy oõng).
Caực oõng coự theơ coự ủửụứng kớnh xaực ủũnh hoaịc ủửụứng kớnh thay ủoơi. Nhieău oõng nhử nhau keõt hụùp thaứnh moụt oõng coự ủửụứng kớnh lụựn hụn (Swaged coil) hoaịc moụt oõng coự theơ chia thaứnh caực oõng nhoỷ hụn (Combined coil). Chieău daứi vaứ ủửụứng kớnh oõng coự theơ thay ủoơi trong phỏm vi roụng [17-63].
- Cođng suaõt (moời loứ): 15 ữ 100 nghỡn taõn/naớm - Soõ daứn oõng(moời loứ): 1 ữ 200
- ẹửụứng kớnh oõng: 20 ữ 180 mm
- Chieău daứi daứn oõng: 10 ữ 100m
- Nhieụt ủoụ ra: 750 ữ 8900C
- Naớng suaõt nhieụt: 50 ữ 90 KW/m2
- Thụứi gian lửu: 0,05 ữ 0,1 giađy
III.1.2. CAÙC LOỉ CRACKING ẹệễẽC SệÛ DÚNG HIEễN NAY a.Loứ Lummus
Loứ Lummus bao goăm 4 theõ heụ, tửứ SRT-I (short residence time) ủeõn SRT-IV [17-62].
Loứ SRT-I chửựa caực oõng bửực xỏ coự ủửụứng kớnh gioõng nhau. Hieụn nay, nhieău loứ cracking kieơu SRT-I vaờn coứn hoỏt ủoụng, chụ yeõu ủeơ cracking etan, propan hoaịc butan.
Loứ SRT-II duứng caực oõng bửực xỏ coự ủửụứng kớnh taớng daăn theo hửụựng ủaău ra cụa oõng, hoaịc caực oõng coự ủửụứng kớnh nhoỷ ủửụùc noõi vụựi caực oõng coự ủửụứng kớnh lụựn theo hửụựng ra cụa oõng.
Loứ SRT-III sửỷ dỳng kieơu oõng tửụng tửù nhử loứ SRT-II nhửng vụựi soõ lửụùng oõng lụựn hụn vaứ do ủoự cho ra naớng suaõt cao hụn. Trong cạ hai loứ cracking kieơu SRT-II vaứ SRT-III, nhieụt ủoụ khớ taớng nhanh ụỷ trửụực oõng, sau ủoự chaụm daăn lỏi. Nhieụt ủoụ khớ moụt laăn nửừa taớng nhanh ụỷ cửỷa ra cụa oõng. ẹaău ra coự ủửụứng kớnh lụựn nhaỉm giạm aựp suaõt hụi rieđng phaăn cụa hydrocacbon vaứ giạm quaự trỡnh keõt tụa cụa cacbon hoaịc coõc.
Thụứi gian lửu trong loứ Lummus laứ 0,25 ữ 0,72s. Loứ Lummus coự theơ ủửụùc gheựp nhử hỡnh 14 coự theơ hoỏt ủoụng ủoục laụp. Trong moời loứ thửụứng coự 4 ữ 6 oõng bửực xỏ. OÂng nỏp lieụu coự ủửụứng kớnh nhoỷ nhaỉm taớng hieụu quạ trao ủoơi nhieụt, nhanh choựng ủửa nguyeđn lieụu ủeõn nhieụt ủoụ phạn ửựng.
Loứ SRT-IV cụa haừng Lummus laứ kieơu loứ mụựi nhaõt hieụn nay, ửu ủieơm cụa loỏi loứ naứy laứ quaự trỡnh laứm lỏnh ủửụùc toõi ửu hoaự, nhieụt ủoụ khớ trong oõng coự theơ kieơm soaựt vaứ ủieău chưnh baỉng caịp nhieụt. Do ủoự coự theơ nađng cao hieụu suaõt olefin giạm lửụùng sạn phaơm phỳ, ủaău tử cho cođng ủoỏn taựch thaõp hụn, thieõt bũ coự theơ laứm vieục vụựi cheõ ủoụ nỏp lieụu thay ủoơi, nhụứ vaụy giạm ủửụùc chi phớ veă maịt nhieđn lieụu. Ngoaứi ra, sửỷ dỳng heụ thoõng thieõt bũ naứy coứn giạm ủửụùc mửực ủoụ tieđu toõn naớng lửụùng.
Loứ Lummus coự theơ truyeăn nhieụt baỉng ủeứn ủoõt tređn thaứnh loứ hoaịc keõt hụùp vụựi ủeứn ủoõt tređn saứn loứ. Loứ Lummus coự theơ sửỷ dỳng baõt cửự loỏi thieõt bũ trao ủoơi nhieụt (TLE) naứo. Cođng suaõt moời loứ (vụựi nguyeđn lieụu tửứ naphta ủeõn gasoil chửng caõt chađn khođng) laứ 25.000 ữ 50.000 taõn/ naớm. [17-62]
