REDUCED COKE FORMATION IN THE PROCESS PYROLYSIS
Authors: Климентова Г.Ю. , Замалетдинова А.А. 
Published: September 2024

В настоящее время процесс пиролиза углеводородного сырья считается основным источником получения низших олефинов, которые являются важными мономерами для производства полимеров, каучуков и сырьем в производстве продуктов органического синтеза. Лидером в производстве полиэтилена в России является ЗапСибнефтехим, выпускающий 1.5 млн.т, среди таких производителей как Сибур (Казаньоргсинтез, Сибур Кстово), Нижнекамскнефтехим, Газпромнефтехим Салават, Уфаоргсинтез, Ангарский завод полимеров. Однако основной проблемой для интенсивного развития нефтегазохимического комплекса РФ остается недостаток мощностей пиролиза и возрастающий спрос на этилен, пропилен и изобутилен, бутадиен. В настоящее время наблюдается интерес к оптимизации этого процесса, разработке новых подходов, направленных на повышение его эффективности и снижения негативного влияния на окружающую среду. Острой проблемой этого высокотемпературного процесса является коксообразование на стенках реакционных труб, приводящее к снижению выхода целевых продуктов, простоям пиролизной печи для выжига кокса. В статье приведен обзор способов снижения образования кокса, виды ингибиторов коксообразования, метод утилизации коксообразного продукта. На примере установки пиролиза ПАО «Казаньоргсинтез» проведена интенсификация процесса за счет замены серосодержащего ингибитора коксообразования диметилдисульфида, китайского производства, на отечественный – динонилполисульфид, обладающий рядом достоинств. К ним можно отнести низкую летучесть, нерастворимость в воде, устойчивость к паровому разложению, более эффективную пассивацию труб от налипания кокса. Введение в процесс нового ингибитора позволило снизить коксообразование, увеличить межремонтный пробег установки, выход целевых продуктов и сократить выбросы СО2 в атмосферу в 8 раз. Проведенные технологические расчеты позволили построить 3D модель установки пиролиза.

Currently, the process of pyrolysis of hydrocarbon raw materials is considered the main source of production of lower olefins, which are important monomers for the production of polymers, rubbers and raw materials in the production of organic synthesis products. The leader in polyethylene production in Russia is ZapSibneftekhim, producing 1.5 million tons, among such producers as Sibur (Kazanorgsintez, Sibur Kstovo), Nizhnekamskneftekhim, Gazpromneftekhim Salavat, Ufaorgsintez, Angarsk Polymer Plant. However, the main problem for the intensive development of the petrochemical complex of the Russian Federation remains the lack of pyrolysis capacity and the increasing demand for ethylene, propylene and isobutylene, butadiene. Currently, there is interest in optimizing this process, developing new approaches aimed at increasing its efficiency and reducing the negative impact on the environment. An acute problem of this high-temperature process is coke formation on the walls of the reaction tubes, leading to a decrease in the yield of target products and downtime of the pyrolysis furnace for burning coke. The article provides an overview of methods for reducing coke formation, types of coke inhibitors, and a method for recycling the coke product. Using the example of the pyrolysis installation of PJSC Kazanorgsintez, the process was intensified by replacing the sulfur-containing coking inhibitor dimethyl disulfide, produced in China, with a domestic one - dinonyl polysulfide, which has a number of advantages. These include low volatility, insolubility in water, resistance to steam decomposition, and more effective passivation of pipes from coke adhesion. The introduction of a new inhibitor into the process made it possible to reduce coke formation, increase the unit’s turnaround time, increase the yield of target products, and reduce CO2 emissions into the atmosphere by 8 times. The technological calculations carried out made it possible to construct a 3D model of the pyrolysis installation.