Applicazioni dei bruciatori nei forni per il cracking dell'etilene che operano a livelli significativamente inferiori a 90 mg/Nm3

2016 Conferenza AIChE sui produttori di etilene - 11-14 aprile 2016 - Houston, TX

Introduzione

• Nel cracking dell'etilene è difficile ottenere emissioni di NOx estremamente ridotte, inferiori a 90 mg/Nm3.
• I metodi tipici di riduzione degli NOx possono portare a lunghezze di fiamma maggiori.
• Le lunghezze di fiamma più elevate causano:
  • Rovesciamento della fiamma per il trattamento dei tubi
  • Impatto della fiamma sui tubi di processo e punti caldi
  • Tempo di esecuzione più breve tra un decoking e l'altro
  • Ridotta produzione di etilene
• Zeecobruciatore da pavimento a fiamma piatta a getto potenziato GLSF
• Il bruciatore trascina il combustibile incombusto vicino alla parete del forno
• Miscela i prodotti di combustione dei gas di scarico inerti con il gas combustibile incombusto.
• Risultati:
  • Temperatura di picco della fiamma più bassa
  • Riduzione delle emissioni di NOx
  • Riduzione della tendenza al ribaltamento della fiamma, perché la miscela viene mantenuta vicino alla parete del forno.

Bruciatore a getto potenziato GLSF a telaio piatto

Le bocche di scarico sul lato della piastrella del bruciatore consentono l'installazione di un sistema di controllo della temperatura:

• Il gas combustibile deve evitare di passare direttamente sul flusso dell'aria di combustione.
• Miscelazione ritardata di carburante e aria per ridurre la temperatura di picco della fiamma
• Riduzione della temperatura di picco della fiamma per diminuire le emissioni di NOx
• Maggiore quantità di combustibile e di aria sulla parete del forno per ridurre il potenziale di ribaltamento della fiamma
• Migliore controllo dell'ampiezza e della lunghezza della fiamma
• Profilo uniforme del flusso di calore nelle zone centrali e superiori della fiamma del bruciatore
• Trasferimento uniforme del calore e riduzione della possibilità di punti caldi del tubo

Conclusioni

• (8) nuovi forni per il cracking dell'etilene necessari per funzionare con emissioni di NOx inferiori a 90 mg/Nm3
• Dopo il retrofit, i bruciatori montati a distanza ravvicinata non hanno mostrato segni di interazione con la fiamma o di ribaltamento.
• I bruciatori hanno raggiunto le emissioni desiderate e normalmente funzionano ben al di sotto dei livelli garantiti.
• Le emissioni di NOx misurate sul campo erano comprese tra 35 mg/Nm3 (17 ppmv) e 65 mg/Nm3 (32 ppmv) al rilascio di calore previsto.

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