Produção de etileno (seção quente)
Existem diversas maneiras pelas quais as plantas químicas que dependem de filtração podem alcançar a reação ou separação desejada. Seja pela purificação de matérias-primas, remoção de emulsões dos produtos químicos, filtração para reutilização do fluido do processo ou purificação da produção final, a necessidade de sistemas de filtração eficientes se aplica a muitas aplicações. Os operadores de plantas químicas desejam filtrar, de maneira eficiente e confiável, contaminantes de uma ampla variedade de fluxos de processos e produtos, o que pode causar uma infinidade de problemas operacionais e de qualidade de fluido dispendiosos.
Na seção quente, matérias-primas de gás (etano, propano, misturas) ou matérias-primas líquidas (nafta, gasóleo) são craqueadas em um forno de alta temperatura (~ 800 °C). O vapor de diluição é introduzido no forno para reduzir a pressão parcial do hidrocarboneto, favorecendo a produção de etileno e diminuindo a formação de coque. O calor intenso na seção radiante faz com que o hidrocarboneto passe por inúmeras reações de transformação química. O gás quente sai da seção radiante e é rapidamente resfriado em trocadores para reduzir a reatividade do gás efluente e é temperado para separar o coque, os sólidos e a gasolina de pirólise (pygas). Ele é então comprimido e lavado para remover gases ácidos (CO2 e H2S). Na seção de purificação (fria), os gases são secos e refrigerados em caixas frias para separar os diversos produtos (metano/hidrogênio, etileno, propileno, butadieno) por fracionamento (destilação).
A tecnologia de coalescedor enfrenta os desafios no processo de produção de etileno com:
- Coalescedor de alta eficiência, o uso resulta em níveis garantidos de gasolina de pirólise livre na água de quench <20 ppm. A vida útil do coalescedor é aumentada para cerca de 1 ano
- Remoção efetiva de subprodutos de corrosão por produtos em alimentação de matéria-prima e, se necessário, de sódio em alimentação líquida para fornos <0,2 ppm
- Remoção substancial de partículas e hidrocarbonetos no combustível/gás craqueado com coalescedor SepraSol® Plus para melhorar a eficiência do queimador
- Tempos de execução de processo mais longos com menor risco de encontrar condições de processo perturbadas
Desafio da produção/Solução da Pall
| Desafio | Solução |
| Separação de sólidos semelhantes a alcatrão e emulsões estáveis de gasolina de pirólise e água para melhorar a qualidade da água de quench utilizada no sistema de diluição de vapor (DSS). | Uso de pré-filtros apropriados e melhorias de processo para proteger líquidos/o coalescedor líquido em aplicações de água de quench. Isso proporcionará uma longa vida útil dos pré-filtros e maximizará o desempenho do coalescedor. |
| Contaminantes no gás de alimentação ou líquido para fornos devem ser removidos para minimizar a formação de coque | Remoção de sólidos em alimentações de gás e líquido com filtros de partículas altamente eficientes. Em alguns casos, a remoção de sódio em alimentações líquidas com coalescedores líquido/líquido exclusivos. |
| Para aumentar a eficiência do forno, as pontas do queimador devem ser protegidas contra depósitos carbonáceos | Uso de elementos coalescedores de gás líquido tratados na superfície para remover hidrocarbonetos — como óleo verde — do gás combustível para queimadores. |
Fluxo de processo da produção de etileno — Seção quente
Principais aplicações/recomendações de filtro para a purificação de etileno (outras aplicações não exibidas)
| Aplicação | Produto da Pall | Vantagens | Benefícios ao cliente |
| Remoção de gasolina de pirólise da água de quench para gerar vapor de diluição. | Para craqueadores a gás, uma combinação de pré-filtros incluirá normalmente o coalescedor DFT Classic® + MCC1401E a 10 μm + PhaseSepR L/L. Para craqueadores líquidos, geralmente um pré-filtro a 10 μm para proteger o coalescedor. | Remova sólidos semelhantes a alcatrão e quebre a emulsão estável de gasolina de pirólise/água de quench, reduza a gasolina de pirólise livre para <20 ppm em água de quench. | A combinação garantirá uma vida útil mais longa do pré-filtro e do coalescedor (um ano), resultando em economia no custo de manutenção a jusante (trocador e gerador de vapor)/uso de vapor nos separadores. Isso reduzirá os custos de tratamento de água. |
| Remoção de água da gasolina de pirólise antes da hidrogenação. | Pré-filtros como MCC1401E ou PPS sem núcleo a 10 μm + coalescedor PhaseSepR L/L. | Quebre a emulsão de água/gasolina de pirólise e garanta o mínimo de água no produto gasolina de pirólise. | Separação mais fácil do que no número 1 acima. O cliente garantiu o envio de gasolina de pirólise dentro das especificações para o reator de hidrogenação. |
| Remoção de sólidos/líquidos aquosos de alimentações de gás ou líquido para fornos. | Os filtros para alimentação de gás são geralmente PPS sem núcleo a 0,3 μm. Para alimentações líquidas, use Ultipleat® High Flow GF ou MCC 1401E a 10–20 μm como pré-filtros e, se necessário, use coalescedor PhaseSep L/L. | Remova o sulfeto/óxido de ferro sólido da matéria-prima com filtros de alta eficiência e remova o sódio em água das alimentações líquidas com coalescedores de fluorocarbono. | A Pall tem ampla experiência na remoção de contaminantes sólidos e líquidos em alimentações de fornos. Resulta em uso eficiente do forno com menos ciclos de descoqueificação em alto rendimento. |
| Proteção das pontas do queimador do forno. | Coalescedor SepraSol ou SepraSol Plus L/G na linha de gás combustível. O coalescedor HP L/G é outra opção. | Para mitigar a incrustação das pontas do queimador. O excelente coalescedor de Nível 2 L/G com tratamento de superfície ou plissado remove efetivamente sólidos e óleo verde em gás combustível para queimadores. | O cliente se beneficia com melhoria significativa na eficiência do forno e menor custo de manutenção. |
| (Posições relativas ao fluxograma) | |||
Fatos sobre o processo quente de produção de etileno
- Uso: Como um bloco de construção básico na fabricação de etilenoglicol, polietileno, polipropileno, poliestireno, resina de poliéster, cloreto de polivinila, etc.
- Forma do produto final: Gás com baixo ponto de ebulição.
- Matérias primas: Etano, propano, etano/propano, nafta, gasóleo.
- Como é feito: Por craqueamento de alimentação de gás ou líquido em fornos de alta temperatura, seguido de quenching do gás craqueado e obtenção de vários produtos por fracionamento.
Para obter mais informações sobre a tecnologia de filtração de alto fluxo, consulte abaixo.
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