Kraking parowy
Prawie całe światowe zapotrzebowanie na etylen i większość propylenu uzyskuje się w procesie krakingu parowego.
W wysokiej temperaturze, w obecności pary wodnej wyższe węglowodory ulegają podziałowi na pożądane cząsteczki olefin.
Produkcją urządzeń do krakingu zajmuje się tylko kilka międzynarodowych firm inżynierskich. Specjalistyczne firmy dostarczają reaktory krakingu o zbliżonej ogólnej konstrukcji, ale zoptymalizowane do lokalnych potrzeb (szczególnie w zakresie gospodarki energetycznej). Dotyczy to konstrukcji pieców, ale także mogą być różne warianty ciśnienia i temperatury w kolumnach frakcjonowania, systemach chłodzenia i stosowania turboekspanderów (rozprężarki).
Producenci nie są związani z jednym dostawcą konstrukcji reaktora i jest normalne, że można wyposażyć aparat w elementy od różnych dostawców.
Niezależnie od dostawcy i rodzaju surowca, kraker dzieli się na trzy sekcje: piroliza, wstępne frakcjonowanie (sprężanie) i rozdział produktów.
W zależności od stosowanych surowców uzyskuje się różną wydajność etylenu i propylenu. W tabeli poniżej podano pełen zakres produktów i ich wydajność procentach przy jednokrotnym przepływie surowców przez reaktor.
Tab.4.3 Wydajność produktów w % dla różnych surowców.
Produkt |
Surowce | ||||
Etan |
Propan |
Butan |
Benzyna ciężka |
Olej gazowy | |
Wodór |
4,3 |
1,3 |
1,2 |
0,8 |
0,5 |
Metan |
4,2 |
25,2 |
20,1 |
13,5 |
10,9 |
Acetylen |
0,4 |
0,5 |
0,8 |
0,7 |
0,2 |
Etylen |
56 |
40,9 |
40,4 |
28,4 |
20,6 |
Etan |
30 |
3,6 |
3,5 |
3,9 |
4,8 |
Propadien |
0,1 |
0,5 |
1,2 |
0,4 |
0,5 |
Propylen |
1 |
11,5 |
14,4 |
16,5 |
14 |
Propan |
0,2 |
5 |
0,1 |
0,5 |
0,8 |
Butadien |
1,6 |
4,5 |
4,3 |
4,9 |
4,9 |
Butany |
0,2 |
1 |
1,3 |
5,2 |
3,9 |
Butan |
0,2 |
0,1 |
2 |
1 |
0,1 |
c5/c6 |
1,8 |
5,9 |
10,7 |
3,9 |
1,9 |
c7 + |
1,2 |
2,1 | |||
Aromaty |
10,5 |
12,5 | |||
< 430°C |
5,2 |
2,6 | |||
> 430°C |
3,4 |
19,7 | |||
RAZEM |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
4.4. Zużycie energii
Produkcja etylenu jest procesem wysoko endotermicznym prowadzonym w wysokiej temperaturze (> 800°C) toteż wymaga nakładu dużej ilości energii aby nastąpiła dysocjacja węglowodorów, a równocześnie trzeba stosować niskotemperaturowy rozdział produktów (głębokie schładzanie do -150°C).