Главная -> Словарь

Коксования коксование

В зависимости от технологического назначения трубчатые печи делятся на нагревательные и реакционно-нагревательные. К нагревательным печам относятся печи установок перегонки нефти и мазута, стабилизации нефти, каталитического крекинга, риформинга, коксования, каталитического дегидрирования и полимеризации и другие; здесь единственным назначением печи являются нагрев и испарение сырья или других потоков. К реакционно-нагревательным относятся ночи установок термического крекинга, пиролиза, трубчатые реакторы дегидрирования.

Из анализа приведенных в табл. 11.11 данных и сопоставлении их с данными табл. 11.10 можно констатировать, что по оснащенности вторичными процессами и, прежде всего углубляющими нефтепереработку, НПЗ страны значительно отстают от развитых стран мира. Так, суммарная доля углубляющих нефтепереработку процессов коксования, каталитического и гидрокрекинга в нефтепереработке бывшего СССР в 1987 г. составила всего 6,4 %, то есть в -10 раз ниже, чем на НПЗ США. Надо еще отметить, что более половины из установок прямой перегонки нефти не оснащены блоком вакуумной перегонки мазута. В составе отечественных НПЗ нет ни одного внедренного процесса по каталитической переработке гудронов в моторные топлива. Эксплуатируемые на двух НПЗ установки гидрокрекинга приспособлены лишь для переработки вакуумных газойлей.

Гидроочистке нередко подвергают дистилляты вторичного происхождения как таковые или чаще в смеси с соответствующими прямо-гонными дистиллятами.

Сырьевая база каталитического крекинга может быть существенно расширена за счет использования нетрадиционных тяжелых нефтяных фракций с учетом приведенных выше критериев оценки их качества. Крупнотоннажным потенциальным источником сырья каталитического крекинга могут служить побочные продукты процессов вторичной переработки нефтяных остатков .

Тяжелые газойли коксования, каталитического крекинга, термического крекинга водяным паром характеризуются низким содержанием асфальтенов, металлов и имеют низкую коксуемость, что объясняется выводом продуктов процессов

Процесс ультраформинг применяется как для получения высокооктанового компонента бензина, так и индивидуальных ароматических углеводородов из низкооктановых бензиновых фракци'й*прямой перегонки нефти, коксования, каталитического и термического крекинга, гидрокрекинга. Как правило, на промышленных установках ультра-форминга вырабатывают риформинг-бензины с октановым числом 95—103, дополнительным фракционированием можно выделить фракцию с октановым числом 109—113 .

В высокотемпературных процессах коксования, каталитического и особенно гидрокрекинга образуется сравнительно много алкиланилинов, главным образом метилзамещенных . В бензине 180—200°, полученном в результате гидрокрекинга арлан-ской нефти, алкиланилины составляли более 90% всех азотистых компонентов . Около 70% суммы оснований в этом бензине приходилось на долю С-метиланилинов, присутствовавших в соотношениях о- : м- : р- « 100 : 10 : 1 . Величины этих соотношений резко отличаются от пропорций нативных дизамещенных производных в других классах соединений: ксилолов, толуил-сульфпдов . Это различие, очевидно, можно расценивать как дополнительное указание на то, что анилины являются продуктом крекинга, а не неизмененными компонентами исходной нефти.

Исходя из ранее проведенных нами исследований , в качестве перспективного сырья для разрабатываемых нефтепродуктов были выбраны промышленные образцы тяжелых нефтяных остатков с установки АВТ, термического крекинга, висбрекинга и пропа-новой деасфальтизации гудрона - гудроны, крекинг-остатки и концентраты их вакуумной перегонки, асфальта. В качестве разбавителя, модификатора структуры и свойств нефтяных остатков были использованы средние дистилляты прямой перегонки нефти и вторичных процессов: замедленного коксования, каталитического и термического крекинга .

ных процессов - замедленного коксования, каталитического и термического крекингов.

В качестве дистиллятных фракций были использованы легкие и тяжелые газойли, а также их балансовые смеси - керосино-газойле-вые фракции деструктивных процессов: замедленного коксования, каталитического и термического крекингов, висбрекинга и прямой перегонки нефти. А в качестве остаточных компонентов высоковязких судовых топлив - тяжелые нефтяные остатки: гудроны ГЗ и ГА, крекинг-остатки дистиллятный - ДКО и остаточные - КЗ и КА, а также остаточный крекинг-остаток после его вакуумной перегонки - ВКО. Качественная характеристика возможных компонентов судового высоковязкого топлива приведена в п.2.2 .

прямой перегоню коксования каталитического крекинга

Кубовые установки коксования. Коксование нефтяных остатков на кубовых установках осуществляют в горизонтальных цилиндрических аппаратах, расположенных над топками. В процессе коксования днище куба подогревается, и сырье, загруженное в куб, превращается в нефтяной кокс в виде пирога толщиной 50-80 см. На действующих установках имеется от 10 до 30 кубов, которые работают периодически по графику. Для удобства эксплуатации кубы объединены в батареи по 7-12 кубов. Кубы имеют следующие размеры: диаметр 2,2-4,3 м и длина 8,3-13 м. Каждый куб снабжен отдельным конденсатором-холодильником.

Коксование нефтяных остатков - сложный тепловой процесс с нестационарным температурным полем, математическое описание которого довольно затруднено. Согласно теории теплообмена , температурное поле представляет собой совокупность мгновенных значений температуры во всех точках рассматриваемого пространства. Графически температурное поле изображается изотермическими поверхностями с одной и той же температурой. Температурное поле коксовых камер непрерывно изменяется во времени. В целом процесс складывается не только из теплопроводности внутри кокса, но и из теплопередачи в окружающую среду. Теоретически удается получить лишь приближенные решения, основанные на введении ряда допущений, которые существенно упрощают описание процесса теплообмена. Сложность математического описания температурного поля -камер коксования заключается в том, что в камере формируется многофазная система . Можно вообще отказаться от использования печи для нагрева сырья — при контактировании с горячими коксовыми частицами сырье нагревается до соответствующей температуры. Таким образом, источником тепла, необходимого для проведения процесса коксования, является исключительно кокс-теплоноситель.

В нашей стране развитию непрерывных процессов также уделяется внимание. Опыт работы установок непрерывного коксования показывает ряд преимуществ коксования на порошкообразном коксе по сравнению с коксованием на гранулированном теплоносителе. Большая поверхность порошкообразного кокса улучшает контакт фаз, обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи по всей массе зерен теплоносителя и таким образом способствует более эффективному теплообмену. Порошкообразный кокс обладает хорошей текучестью и подвижностью, что позволяет перемещать по стоякам большие массы теплоносителя и создавать установки большой производительности .

коксование или деасфальтизацию растворителей. Газойли термоконтактного крекинга или замедленного коксования совместно с вакуумным дистиллятом подвергаются гидроочистке или легкому гидрокрекингу при давлении 5—6 МПа и используются в качестве сырья для каталитического крекинга. Один из вариантов схемы с замедленным коксованием предусматривает получение малосернистого электродного и сернистого коксов.

Периодический процесс — наиболее старый из существующих процессов коксования. Коксование проводится в обогреваемых кубах, которые представляют собой горизонтальные аппараты диаметром 2—4,5 м и длиной 10—13 м. Сырье загружают в куб и постепенно подогревают его снизу открытым огнем. При 300°С начинается выделение дистиллятных паров, которое усиливается по мере разогревания куба. После того как температура в паровой-зоне куба достигнет 445—460 °С, начинается ее снижение.

Полунепрерывный процесс коксования пришел на- смену кубовым установкам. Он проводится4 в необогреваемых коксовых камерах . Этот процесс известен с начала 1930-х гг. В настоящее время замедленным коксованием получают наибольшее количество нефтяного кокса во многих странах мира.

В промышленной практике существуют три способа коксования: периодическое , полунепрерывное , непрерывное коксование в «кипящем» слое, или термоконтактный крекинг на порошкообразном теплоносителе. Периодическое коксование нефтяных остатков в кубах является наиболее простым и старым способом. Его применяют для получения электродного кокса — крупнокускового. Однако этот процесс не перспективен из-за малой производительности и небольшого срока службы кубов, большой затраты труда на выгрузку кокса и т. д. Тем не менее некоторые малотоннажные сорта нефтяного кокса получают в нашей стране в кубах. Для крупнотоннажного производства электродного кокса в отечественной и зарубежной практике чаще всего применяют замедленное коксование. В СССР впервые кокс замедленного коксования был получен в 1956 г. .

При переработке нефтяных остатков с делью получения г.аза и жидких продуктов используют непрерывные способы коксования: коксование в кипящем слое, или термоконтактное коксование на порошкообразном теплоносителе, и контактное коксование в движущемся слое на гранулированном теплоносителе. При этом порошкообразный и гранулированный кокс выполняют несколько функций. Коксовые частицы, имеющие сильно развитую поверхность, играют роль контактирующих элементов. Наиболее тяжелая часть сырья — нефтяного остатка, имеющая в этих условиях пониженную вязкость, распределяется и наслаивается на них в виде тонкой пленки, коксующейся в условиях высокой температуры и относительно малой продолжительности пребывания на поверхности частиц.

Таким образом, на поверхности частиц происходит коксование сырья; одновременно они служат выносителями вновь образовавшегося кокса из зоны реакции. Кокс-выноситель, нагретый в отдельном аппарате до высокой температуры, при вводе в зону реакции выполняет, кроме того, роль теплоносителя. Это позволяет отказаться от нагрева тяжелых остатков в трубах печи до высоких температур . Можно вообще отказаться от ис-пользования печи для нагрева сырья — при контактировании с горячими коксовыми частицами сырье нагревается до соответствующей температуры. Таким образом, источником тепла, необходимого для проведения процесса коксования, является исключительно кокс-теплоноситель. . ..."...