Назначением процесса пиролиза — наиболее же­сткой формы термического крекинга — является получение углеводородного газа с высоким содержа­нием непредельных, и в первую очередь этилена, поэтому часто установки пиролиза называют этиле­новыми установками. Процесс может быть направлен и на максимальный выход пропилена или бутиленов и бутадиена [18, 19].

Получаемый с помощью пиролиза этилен идет на производство оксида этилена, пластических масс и полимеров. Образующийся в процессе пиролиза пропилен используется в основном для производства полипропилена, акрилопитрила и бутадиена.

Сырьем для процесса пиролиза служат угле­водородные газы, легкие бензиновые фракции, газо-конденсатьт, рафинаты каталитического рнформинга, керосиновые и газойлевые фракции; ведутся иссле­дования по пиролизу нефтей и нефтяных остатков. Выбор сырья определяется целью пиролиза, а также доступностью сырья, его количеством, стоимостью, а также экономическими показателями процесса. От качества сырья и технологического режима уста­новки зависят выходы продуктов пиролиза. Наи­больший выход этилена получается при пиролизе этана. По мере утяжеления сырья выход этилена снижается с одновременным увеличением выхода пиролизной смолы {углеводородов С₆ и выше) и кокса. С повышением температуры процесса и умень­шением времени реакции выход этилена увеличи­вается. Для повышения выхода непредельных и снижения коксообразования в реакционную смесь подают различные разбавители, например водяной пар, водород, метан или метано-водородную смесь.

Известны различные варианты пиролиза: с твер­дым теплоносителем, в перегретом водяном паре, в электроразрядных трубках, в вольтовой дуге, в системе с катализатором. Наибольшее же распро­странение в промышленности получил пиролиз в трубчатых печах.

Основными продуктами современных пиролиз-ных установок являются: этилен чистотой 99,9% (масс.), пропилен чистотой 99,9% (масс.), бутан-бутадиеновая фракция, содержащая 30—40% (масс.) бутадиена, 25—30% (масс.) изобутилена и 15—30% (масс.) н-бутилена, и смола пиролиза. Смола пиролиза разгоняется на фракции по разным вариан­там. Например, на установке ЭП-300 выделяют аро­матизированную фракцию н.к.—150°С, содержа­щую 25—30 % (масс.) бензола, 20—25 % (масс.) толуола и 10—15% (масс.) ксилолов для экстрак­ции ароматических углеводородов; фракция 150— 250°С служит дистиллятным топливом, а фракция 250—400^СС — компонентом котельного топлива. На одной из зарубежных установок (ФРГ) смолу раз­гоняют на бензин до 200°С и остаток. На некоторых заводах СССР из смолы получают следующие фрак­ции: н.к.—70°С, являющуюся компонентом бен­зина; 70—130 °С, используемую для извлечения ароматических углеводородов; 130—160^оС, иду­щую на полимеризацию с получением полимеров стирола; 160—190°С, полимеризуемую в инден-кумароновую смолу; 190—230^оС, используемую для извлечения нафталина, и остаток >230°С — пек пиролиза, используемый для получения кокса, пеков или технического углерода.

Установка пиролиза состоит из реакторного блока, секции выделения пирогаза и разделения смолы, секции компримирования, очистки и осушки газа пиролиза и секции газоразделения. На рис. III-8 изображена упрощенная технологическая схема установки пиролиза ЭП-300, спроектированная Уфимским филиалом ВНИПИнефть. Сырьем уста­новки служит фракция 62—180^оС прямогоиного бензина и фракция 62—140°С бензина-рафината каталитического риформинга. Предусмотрен также пиролиз этана и пропана, получаемых в процессе и с заводских ГФУ.

Бензин, нагретый в теплообменнике 1 за счет тепла фракции 250—400°С, подается в девять парал­лельно работающих трубчатых печей 2 (на схеме показана одна), а этан-пропановая фракция, подо­гретая в теплообменнике 6 фракцией 150—250°С, подается в одну, десятую, трубчатую печь 5. На вы­ходе из камеры конвекции в сырье вводится водяной пар в количестве 50% (масс.) по бензину и 30% (масс.) по этан-пропану. Температура на выходе из змеевиков печей 810—840^оС, продолжитель­ность реакции 0,3—0,6 с. Продукты реакции далее попадают в трубы закалочных аппаратов 3, работаю­щих по принципу котлов-утилизаторов. В межтруб­ное пространство из паровых барабанов 4 под дав­лением 12 МП а подается горячая вода. За счет тепла продуктов реакции вода превращается в пар высо­кого давления, которым питается турбокомпрес­сор 26.

Продукты пиролиза выходят из закалочных ап­паратов 3 с температурой 400°С и направляются в низ промывочной ректификационной колонны 11. Здесь они встречаются с охлажденным потоком фрак­ции 150—250°С (квенчннгом), подаваемым в сере­дину колонны 11, охлаждаются до 180^оС и отмы­ваются от твердых частиц углерода. Тяжелый кон­денсат с низа колонны забирается насосом 12 и по­дается на ректификацию в колонну 16. Газы и пары, поднимающиеся из нижней части колонны 11, про­ходят глухую тарелку и дополнительно промы­ваются и охлаждаются до 100°С, контактируя с флег­мой, создаваемой верхним холодным орошением. Конденсат с глухой тарелки забирается насосом 10 и направляется па ректификацию также в колонну 16. Выходящий с верха колонны 11 газ с парами легких фракций охлаждается в водяном холодильнике 14 до 30°С и направляется в сепаратор 20. С верха се­паратора газ забирается I ступенью турбокомпрес­сора 26. Конденсат с низа сепаратора 20 насосом 19 подается на орошение в колонну 11 и на ректифи­кацию в колонну 16. Нижний продукт колонны 16 -компонент котельного топлива (фракция 250— 400°С) — забирается насосом 17, прокачивается че­рез теплообменники 1, нагревая сырье, затем ох­лаждается в аппарате воздушного охлаждения 13 и удаляется с установки.