Главная -> Словарь

Кузнецкого бассейнов

Производство малосернистых остаточных топлив. Гидро-обессеривание высокосернистых нефтяных остатков можно производить при сравнительно мягких условиях для удаления большей части серы при минимальной интенсивности гидрокрекинга и низком расходе водорода. В табл. 1 приводятся данные по гидрообессериванию 18%-ного кувейтского вакуумного гудрона при изменяющихся в широких пределах объемных скоростях и давлении 35 и 70 ат. При этом процессе образуется лишь небольшое количество бензина , в то время ка-к остальное количество продукта — примерно 100% объемн. — представляет собой обессеренное котельное топливо. В зависимости от жесткости процесса содержание серы в котельном топливе изменяется от 1,2 до 3,8%. Вязкость и температура текучести также изменяются в зависимости от жесткости условий, так как с уменьшением продолжительности реакции интенсивность гидрокрекинга снижается.

Гидрокрекинг нефтяных остатков. Изменяя катализатор и условия процесса, можно достигнуть наряду с обеосеривани-ем сравнительно глубокого гидрокрекинга исходного остатка. Такой вариант процесса позволяет получить высокий выход средних дистиллятов по отношению к тяжелому котельному топливу. Типичные результаты, получаемые при переработке кувейтского вакуумного гудрона для производства печного топлива приводятся ниже.

После того как параметры реакции установлены, можно упростить уравнения кинетики как при периодическом варианте, так и при поточном в соответствии с опубликованным в литературе методом. Соответствие этого уравнения процессу гидрообессеривания «Галф» видно из рис. 2, где изображена зависимость между величиной С/ и величиной, обратной объемной скорости, при переработке кувейтского вакуумного гудрона в присутствии двух различных катализато-

Рис. 2. Обессеривание кувейтского вакуумного гудрона, как реакция

Влияние температуры на константу скорости реакции при обессериваниии кувейтского вакуумного гудрона в присутствии двух различных катализаторов «Галф» показано на рис. 3. Можно видеть, что зависимость константы скорости реакции от величины, обратной абсолютной температуре, в обоих случаях изображается прямыми. Эти результаты дополнительно подтверждают возможность использования эмпирически найденной константы скорости в предположении второго порядка реакции для расчетного определения скорости обессеривания при рассматриваемом процессе. Из наклона линий, пользуясь уравнением Аррениуса, можно вычислить энергию активации; в обоих случаях она оказалась равной приблизительно 14 ккал/моль.

Изучение асфальтенов обнаружило, что они оказывают чрезвычайно сильное влияние на скорость обессеривания 15))). 'При гидрообессеривании кувейтского вакуумного, гудрона под давлением 70 ат константа скорости реакции оказалась равной 2, 3, в то время как константа скорости для того же сырья, но после удаления асфальтенов составляла 9,7; следовательно, удаление асфальтенов, составляющих 20% вакуумного остатка, увеличивает скорость более чем в четыре раза. Такое торможение гидрообессеривания асфальтенами и то обстоятельство, что их обессеривание протекает с большим трудом, убедительно доказывают необходимость более глубокого изучения реакций и поведения асфальтенов. Остальные фракции нефтяных остатков — масляную и смолистую — можно рассматривать как более тяжелые газойли, обессеривание и гирокрекинг которых достаточно детально изучены.

Таким образом, с увеличением удельной поверхности, радиуса и объема пор активность катализатора повышается. Однако существует верхний предел пористости катализатора, который определяется механической прочностью таблетки. При любой данной пористости радиус пор и удельная поверхность не является независимыми переменными; увеличение одного из этих параметров сопровождается снижением второго. Поэтому наиболее эффективный катализатор получается в результате некоторого компромиссного сочетания перечисленны» факторов. Однако высокая начальная активность отнюдь не означает, что данный катализатор является оптимальным для процесса «Галф». Необходимо, чтобы этот катализатор подавлял образование отложений кокса и металлов. Для более глубокого понимания механизма образования этих отложений было проведено исследование их природы и скоростей образования. На рис. 7 показана зависимость образования отложений кокса на катализаторе от продолжительности работы катализатора при гидрообессеривании «Галф» кувейтского вакуумного гудрона, из которой можно определить скорость образования кокса на катализаторе. Очевидно, что из всего количества кокса, отложившегося на катализаторе за 16 суток работы, 50% образовалось за первые 12 ч. Из этих кривых видно также, что повышение парциального давления водорода снижает равновесный выход кокса и, таким образом, повышает равновесную активность. Однако одно только парциальное давление водорода не предотвращает быстрого начального образования кокса; оно лишь снижает количество кокса, отлагающееся на катализаторе. Температура также влияет на образование кокса; даже при температуре на 56° ниже нормальной температуры процесса, когда достигаемая степень обессеривания низка, наблюдается быстрое образование кокса в начальный период, правда, в несколько меньшей степени. При повышении температуры для достижения требуемой степени обессеривания количество кокса увеличивается до того же равновесного уровня.

жанием металлов и коксуемостью, чем сырье, полученное деасфаль-тизацией обычных мазутов. Например, при деасфальтйзации пропаном кувейтского вакуумного гудрона снижается содержание никеля с 24 доО,37%-1(Г4 и ванадия с 75 до 0,65%- 1(Г4 . Деасфальтизация пропаном высоковязкого калифорнийского вакуумного гудрона снизила содержание азота с 1,21 до 0,42% вес.; дополнительная фурфурольная очистка привела к дальнейшему

При сравнительно мягкой очистке методом HDS под давлением 70 am из кувейтского вакуумного гудрона можно удалять основное количество серы и металлов с одновременным снижением вязкости. Содержание серы в остаточном топливе оказывается достаточно низким для возможности использования

Выходы. В табл. 11 приведены выходы продуктов и характеристики сырья и продуктов для двух вариантов гидрокрекинга: А — кувейтского вакуумного газойля и Б — смеси газойля коксования и осветленного циркулирующего крекинг-газойля.

Экономика процесса. Типичные энергозатраты и удельные расходы на гидрообессеривание 1 м3 18°/о-ного кувейтского вакуумного гудрона приведены ниже.

Таблица 3.5. Характеристика бурых углей Канско-А'ииского и каменных углей Кузнецкого бассейнов

ма и бурые_ угли с показателем отражательной способности витринита Л° = 0,35—0,95 и содержанием инертных петрографических микрокомпонентов не выше 15% . Эти угли должны содержать 65—86% углерода, более 5% водорода и не менее 30% летучих веществ в расчете на органическую массу. Содержание золы в них не должно превышать 10% , так как высокая зольность отрицательно сказывается на материальном балансе процесса и затрудняет эксплуатацию оборудования . В нашей стране этим требованиям в наибольшей степени отвечают бурые угли Кан-ско-Ачинского и каменные угли Кузнецкого бассейнов . ;

Содержание минеральных веществ в коксе зависит от содержания их в исходном угле. Зольность угля зависит от условий формирования угольного пласта и условий его добычи, так как при этом в угольную массу попадают куски породы. Зольность добываемых углей различна, от 5 до 50%. В шихте для коксования обычно до 7-12% золы, но единого стандарта на кокс по зольности не может быть, так как в разных районах кокс получается из углей разных месторождений с разной зольностью. Так, кокс из углей Донецкого и Кузнецкого бассейнов имеет зольность около 10%, кокс из углей Карагандинского бассейна примерно 12%, а кокс из углей Грузии около 16%. Естественно, что и показатели работы доменных печей при работе на коксе различной зольности различны. Для получения одной тонны чугуна на коксе с зольностью до 10% расходуется около 400—450 кг кокса, а с зольностью 16% — более 600 кг.

Газовые угли Донецкого и Кузнецкого бассейнов,

На основе разработанных методических положений , базирующихся на учете как удельных затрат по топливной составляющей на производство чугуна, так и прочностных характеристик кокса, полученных фактических данных по изменению технико-экономических показателей по углекоксовому и доменному переделам КарМК и выполненных расчетов применительно к условиям КарМК, ЧерМК и ЗСМК,где коксуются преимущественно концентраты, соответственно, углей Карагандинского, Печорского и Кузнецкого бассейнов, установлены оптимальные значения зольности концентратов , которые находятся на уровне, соответственно, 10,3 , 8,5 и 8,5 %.

При коэффициенте озоления шихты в процессе коксования, равном примерно 1,32 для углей указанных бассейнов, расчетная зольность кокса из шихт только углей Карагандинского, Печорского и Кузнецкого бассейнов составит для установленного оптимального уровня зольности концентратов, соответственно, 13.6, 11.2 и 11.2 %. Эти значения близки к получаемым фактически данным зольности кокса на КХП КарМК и ЧерМК и Приблизительно на 1% выше, чем для кокса КХП ЗСМК.Последнее объясняется тем, что на ЗСМК используются самые малозольные концентраты из лучших по обогатимости углей Кузбасса. Например, из Углей Чертинского месторождения получают концентрат с зольностью '0-12%, который не входит в шихту КХП ЗСМК.

кокс из углей Карагандинского бассейна или из шихт с их преимущественным участием. Так, например, наиболее важный показатель качества - зольность для кокса из углей Карагандинского бассейна достигала 13,4%, а для кокса ОХМК из шихты с небольшим участием углей Карагандинского бассейна - 12,4% . Наименьший уровень зольности 11,1-10,3% отмечается для кокса ЧерМК и ЗСМК, где коксованию подвергаются шихты, соответственно, из углей Печорского и Кузнецкого бассейнов.

и условий его накопления, поэтому для углей одних месторождений ее содержание колеблется в незначительных пределах, но может существенно отличаться для углей разных бассейнов . К малосернистым относятся угли Якутского, Канско-Ачинского и Кузнецкого бассейнов, месторождений Австралии, Новой Зеландии, Индии, Турции, Испании, в которых содержание общей серы не превышает 1%. Высокосернистые угли преобладают в Донецком, Подмосковном и Кизеловском бассейнах и на ряде месторождений Африки. В них содержание серы колеблется в пределах 2,5-4% и выше.

Поглощение в УФ-области невелико и проходит через максимум у тлей средних стадий метаморфизма. В видимой области максимальное юглощение имеют угли с R0 ~ 0,9-1,3%, а интенсивность поглощения в ЗИК-области возрастает с ростом стадии метаморфизма, особенно ыстро для углей с К0