Necesidad de filtración en la producción de etileno
Son muchas las formas en las cuales las plantas químicas que dependen de la filtración pueden lograr la reacción o separación deseada. Ya sea para la purificación de materias primas, la remoción de emulsiones de las sustancias químicas, la filtración para la reutilización de fluidos del proceso o la purificación final de la producción, la necesidad de un sistema eficiente de filtración es relevante para muchas aplicaciones. Los operadores de plantas químicas quieren filtrar de manera eficiente y fiable los contaminantes de una gran variedad de procesos y flujos de productos, que pueden causar una multitud de problemas operativos costosos y de calidad de los fluidos.
Producción de etileno (sección caliente)
En la sección caliente, las materias primas gaseosas (etano, propano, mezclas) o líquidas (nafta, gasóleo) se someten a un proceso de craqueo en un horno a alta temperatura (~800 °C). Se introduce vapor de dilución al horno a fin de reducir la presión parcial de hidrocarburos, lo que favorece la producción de etileno y reduciendo la formación de coque. El calor intenso de la sección radiante hace que el hidrocarburo pase por numerosas reacciones de transformación química. El gas caliente sale de la sección radiante y se enfría rápidamente a fin de reducir la reactividad de gas efluente en los intercambiadores, y se enfría para formar coque, sólidos y gasolina de pirólisis separados. Luego se lo comprime y lava para remover los gases acídicos (CO2 y H2S). En la sección de purificación (fría), los gases se secan y refrigeran mediante cajas frías, a fin de separar los diversos productos (metano/hidrógeno, etileno, propileno, butadieno) mediante el fraccionamiento (destilación).
La tecnología de coalescedor responde a los desafíos del proceso de producción de etileno:
- El uso de un coalescedor de alta eficiencia tiene como resultado niveles garantizados de gasolina pirolizada de <20 ppm en el agua de enfriamiento. La vida útil del coalescedor aumenta a aproximadamente 1 año
- La remoción efectiva de la corrosión de los productos de la materia prima y, si es necesario, del sodio en las materias primas líquidas de los hornos a <0,2 ppm
- Remoción considerable de partículas e hidrocarburos en el combustible/gas craqueado con un coalescedor SepraSol® Plus con tratamiento de superficie a fin de mejorar la eficiencia de los quemadores
- Tiempos de operación de proceso más prolongados con menor riesgo de encontrar condiciones de procesos deficientes
Los desafíos de la producción de etileno y las soluciones de Pall
Desafío | Solución |
| Separar sólidos similares al alquitrán y emulsiones estables de gasolina de pirólisis y agua para mejorar la calidad del agua de enfriamiento usada en el DSS (sistema de vapor para dilución) | Uso de prefiltros adecuados y mejoras de procesos para proteger el coalescedor de líquido/líquido en aplicaciones de agua de enfriamiento. Esto garantizará una larga vida útil de los prefiltros y maximizará el rendimiento del coalescedor. |
| Eliminar los contaminantes en el gas o líquido gas de materia prima a los hornos para minimizar la formación de coque | Remoción de sólidos en las materias primas gaseosas o líquidas con filtros de partículas altamente eficientes. En algunos casos, la remoción del sodio en las materias primas líquidas con coalescedores de líquido/líquido patentados. |
| Para mejorar la eficiencia del horno, las boquillas del quemador deben protegerse de los depósitos carbonosos | Uso de elementos coalescedores de líquido/gas de superficie tratada para remover hidrocarburos como el aceite verde del gas combustible a los quemadores. |
Flujo del proceso de producción de etileno (sección caliente)
Aplicaciones clave/Recomendaciones de filtros para purificación de etileno (no se muestran otras aplicaciones)
Aplicación | Producto de Pall | Ventajas | Beneficios para el cliente |
| Remoción de gasolina de pirólisis del agua de enfriamiento para hacer vapor para dilución. | Para los craqueadores de gas, una combinación de prefiltros normalmente incluirá DFT Classic® + MCC1401E a 10 μm + coalescedor de L/L PhaseSepⓇ. Para los craqueadores de líquidos, generalmente un prefiltro a 10 μm para proteger el coalescedor. | Remoción de los sólidos similares al alquitrán y separación de la emulsión estable de gasolina de pirólisis/agua de enfriamiento. Reducción de la gasolina de pirólisis libre a <20 ppm en agua de enfriamiento. | La combinación garantizará una vida útil más prolongada del prefiltro y el coalescedor de 1 año, con el consecuente ahorros en costos de mantenimiento aguas abajo (intercambiador y generador de vapor)/uso de vapor en las despojadoras. Reducirá los costos de tratamiento del agua. |
| Remoción de agua de la gasolina de pirólisis antes de la hidrogenación. | Prefiltros como MCC1401E o Coreless PPS a 10 μm + coalescedor de L/L PhaseSepⓇ. | Separación de la emulsión de agua/gasolina de pirólisis y garantía de un mínimo de agua en el producto de gasolina de pirólisis. | Separación más sencilla que en el punto 1 anterior. El cliente se asegura de que la gasolina de pirólisis que se envía al reactor de hidrogenación cumple las especificaciones. |
| Remoción de sólidos/líquidos acuosos de las materias primas gaseosas o líquidas a los hornos. | Los filtros para materias primas gaseosas generalmente son Coreless PPS a 0,3 μm. Para materias primas líquidas, los filtros de alto flujo Ultipleat® GF o MCC1401E a 10 a 20 μm como prefiltros y, si es necesario, usar el coalescedor de L/L PhaseSep. | Remoción del sulfuro/óxido de hierro sólido de las materias primas con filtros de alta eficiencia y remoción del sodio en el agua de las de materias primas líquidas con coalescedores de fluorocarbono. | Pall tiene amplia experiencia en la remoción de contaminantes sólidos y líquidos en las materias primas de hornos. Da como resultado un uso eficiente del horno con menos ciclos de decoquización a un alto rendimiento. |
| Protección de las boquillas del quemador del horno. | Coalescedor de L/G SepraSol o SepraSol Plus en línea de gas combustible. El coalescedor de L/G Medallion™ HP es otra opción. | Mitigación de la contaminación de las boquillas del quemador. El coalescedor de L/G de nivel 2 de primera calidad plisado o de superficie tratada remueve eficazmente los sólidos y el aceite verde en el gas combustible a los quemadores. | El cliente se beneficia de una mejora significativa en la eficiencia del horno y un menor costo de mantenimiento. |
| (Las posiciones se relacionan con el diagrama de flujo) | |||
Datos del proceso en caliente de la producción de etileno
- Uso: como componente básico de la manufactura de etilenglicol, polietileno, polipropileno, poliestireno, resina de poliéster, cloruro de polivinilo, etc.
- Forma del producto final: gas con bajo punto de ebullición.
- Materias primas: etano, propano, etano/propano, nafta, gasóleo.
- Cómo se fabrica: mediante el craqueo de materias primas gaseosas o líquidas en hornos de alta temperatura, seguidos del enfriamiento del gas craqueado y la obtención de diversos productos mediante el fraccionamiento.
Para obtener más información acerca de la tecnología de filtración de alto flujo, lea a continuación.
Para obtener más información sobre cómo mejorar la eficiencia de sus procesos, comuníquese con nuestro equipo de expertos en filtración.