Inhibition de coke dans les procédés de craquage

Prévention du coke pendant le vapocraquage pour la production d’éthylène.

Le vapocraquage des hydrocarbures gazeux et liquides est la technologie de pointe utilisée pour la production d’éthylène. Le naphta, le gas-oil, les huiles non converties ou les résidus d’hydrocraqueur sont des substances d’alimentation liquides usuelles. Les matières premières gazeuses usuelles sont l’éthane, le propane et le butane. En présence de vapeur de dilution, les matières premières sont acheminées vers les fours de vapocraquage. Le four de craquage est l’élément central et le point de départ de la production d’éthylène. La réaction en phase gazeuse est appelée vapocraquage ou pyrolyse. Le vapocraquage est un processus très complexe suivi du refroidissement, de la compression et de la séparation. La cokéfaction est une réaction secondaire indésirable du vapocraquage. Il s’agit d’un problème opérationnel majeur dans la section radiante des fours de vapocraquage et des échangeurs de la ligne de transfert. La dilution à la vapeur abaisse la pression partielle des hydrocarbures des composés craqués. Cela favorise la formation de produits de réaction primaires. L’addition de vapeur réduit la tendance à la déposition de coke sur les tubes du four.

Le coke est un produit secondaire indésirable mais inévitable de la pyrolyse. La réaction catalysée en surface conduit à la formation de coke filamenteux. Dans de nombreux cas, la formation de coke est due à la présence de nickel et de fer à la surface de l’alliage. Du coke amorphe est formé en phase gazeuse. La chute de pression accrue, le transfert de chaleur perturbé et une consommation de carburant accrue entraînent des pertes de production importantes. La température du tube externe augmente continuellement. Cela influence la sélectivité du processus et accélère encore la formation de coke. Le coke formé doit être éliminé par la combustion contrôlée avec de la vapeur et de l’air. Il s’agit d’un temps d’arrêt non productif des fours de vapocraquage. Les cycles de décokéfaction réduisent la durée de vie des bobines des fours.

La méthode historique de réduction du coke consiste à injecter en continu un agent sulfurant. Le DMS et le DMDS sont des additifs bien établis. On estime que ces agents sulfurants se décomposent pour former des surfaces sulfurées. Cela évite la cokéfaction et les réactions chimiques indésirables. Les DMS et DMDS sont très efficaces mais ont quelques inconvénients. Les deux additifs sulfurants ont une odeur très désagréable et le DMDS est généralement masqué par des produits odorants. Son point d’éclair est bas et il nécessite une manipulation spéciale. Le DMDS est généralement utilisé pour les unités de vapocraquage. Un stockage sous pression d’azote dans des conteneurs fermés est nécessaire pour éviter les risques d’incendie.

Kurita dispose d’une longue expérience dans la fourniture et l’injection de polysulfures. Nos polysulfures réduisent la formation de monoxyde de carbone indésirable (CO). Cela prolonge significativement la durée de fonctionnement des fours de craquage. Nous fournissons du DMDS, mais nous encourageons l’utilisation d’un autre agent sulfurant, appelé CUT-COKE Technology. CUT-COKE de Kurita est classifié en tant que substance non dangereuse et ne nécessite ni manipulation ni stockage spécial. Le point éclair élevé d’env. 100°C réduit le risque de feux instantanés potentiels. La faible odeur de sulfure est similaire à celle du gas-oil. Il n’est pas nécessaire de la masquer avec des substances odorantes. Parmi les autres avantages de notre traitement chimique, citons les contraintes réduites sur les matériaux et les durées basses de décokéfaction des fours.

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