Главная -> Словарь

Коксовании дистиллятного

замедленное в рассматриваемом процессе коксо — : связано с особыми условиями работы реакционных змеевиков Зчатых печей и реакторов коксования. Сырье необходимо предварительно нагреть в печи до высокой температуры , а затем подать в необогреваемые, изолированные снаружи коксовые камеры, где коксование происходит за счет тепла, прихо — дящего с сырьем.

В предыдущих исследованиях этот коэффициент не учитывали, поскольку во всех опытах он оставался постоянным . При изменении ширины камеры встреча пластических зон происходит тем позднее, чем шире камера, а так как коксование происходит одновременно со стороны свода и со стороны пода, поверхность конечной пластической зоны в широкой камере меньше, чем в узкой. Это положение подтверждается данными табл. 62, в которой приведены значения k, получаемые замером этих поверхностей при искусственном прерывании коксования. В промышленной же печи коэффициент k мало меняется с изменением ширины камеры, так как изменение высоты пластической зоны ничтожно по сравнению с общей.

Спекание электродных заготовок, самообжигающихся анодов, заготовок для производства обожженных анодов во многом аналогично процессу замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков в необогреваемых камерах. Спекание, так же как и коксование, происходит по радикальному механизму, но с иными кинетическими закономерностями. В результате сложных физико-химических изменений компонентов связующего, происходящих при высокотемпературном нагреве, между зернами наполнителя образуются химические связи, приводящие к упрочнению структуры заготовок. При интенсивном обжиге летучие, выделяющиеся в виде паров и газов, искажают структурный скелет заготовок и ослабляют их механическую прочность. Постепенный нагрев заготовок в особо ответственных моментах способствует выделению летучих в виде низкомолекулярных газов и большему выходу кокса, образующегося при спекании связующего, что в конечном счете приводит к меньшему искажению структурного скелета заготовок.

При температурах, намного превышающих 505 °С, процессы распада и конденсации составляющих жидких остатков значительно ускоряются, коксование происходит на поверхности коксовых частиц без их слипания в течение относительно малого времени. Это обстоятельство является наиболее важным фактором, позволяющим сравнительно просто оформлять технологические схемы непрерывного коксования на гранулированном и порошкообразном теплоносителях.

•Спекание электродных заготовок, самообжигающихся анодов, заготовок для производства обожженных анодов во многом аналогично процессу замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков в необогреваемых камерах. Процесс спекания, как и коксование, происходит по радикальному механизму, но с иными кинетическими закономерностями. В результате сложных физико-химических изменений составляющих компонентов связующего, происходящих при высокотемпературном нагреве, между зернами наполнителя образуются химические связи, приводящие к упрочнению структуры заготовок. Переход системы из жидкого состояния в твердое сопровождается изменением внутренней энергии пеко-коксовой композиции. Повышение температуры шихты и пека способствует процессу уплотнения, идущему самопроизвольно с уменьшением свободной энергии.

При температурах, значительно превышающих 505 °С, процессы распада и конденсации составляющих жидких остатков значительно ускоряются, коксование происходит на поверхности коксовых частиц без их слипания в течение относительно малого времени. Это обстоятельство является наиболее важным фактором, позволяющим сравнительно просто оформлять технологические схемы непрерывного коксования на гранулированном и порошкообразном теплоносителях. Исследование свойств кокса, отобранного с разных мест по высоте камеры, и изменение свойств газообразных и жидких продуктов позволяют сделать вывод о послойном отложении кокса в необогреваемой камере.

йа работающих установках непрерывного коксования теплоносителем является порошкообразный кокс с размером частиц до 0,3 мм, а коксование происходит в кипящем слое теплоносителя. Порошкообразный кокс легко перемещается внутри установки , что позволяет строить установки большой мощности.

Спекание электродных заготовок, самообжигающихся анодов, заготовок для производства обожженных анодов во многом аналогично процессу замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков в необогреваемых камерах. Спекание, так же как и коксование, происходит по радикальному механизму, но с иными кинетическими закономерностями. В результате сложных физико-химических изменений компонентов связующего, происходящих при высокотемпературном нагреве, между зернами наполнителя образуются химические связи, приводящие к упрочнению структуры заготовок. При интенсивном обжиге летучие, выделяющиеся в виде паров и газов, искажают структурный скелет заготовок и ослабляют их механическую прочность. Постепенный нагрев заготовок в особо ответственных моментах способствует выделению летучих в виде низкомолекулярных газов и большему выходу кокса, образующегося при спекании связующего, что в конечном счете приводит к меньшему искажению структурного скелета заготовок.

При температурах, намного превышающих 505 °С, процессы распада и конденсации составляющих жидких остатков значительно ускоряются, коксование происходит на поверхности коксовых частиц без их слипания в течение относительно малого времени. Это обстоятельство является наиболее важным фактором, позволяющим сравнительно просто оформлять технологические схемы непрерывного коксования на гранулированном и порошкообраз-. ном теплоносителях.

Спекание электродных заготовок, самообжигающихся анодов, заготовок для производства обожженных анодов во многом аналогично процессу замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков в необогреваемых камерах. Процесс спекания, как и коксование, происходит по радикальному механизму, но с иными кинети* ческими закономерностями. В результате сложных физико-химических изменений составляющих компонентов связующего, происходящих при высокотемпературном нагреве, между зернами наполнителя образуются химические связи, приводящие к упрочнению -структуры заготовок. Переход системы из жидкого состояния в твердое сопровождается изменением внутренней энергии пеко-коксовой композиции. Повышение температуры шихты и пека способствует процессу уплотнения, идущему самопроизвольно с уменьшением свободной энергии.

При температурах, значительно превышающих 505 °С, процессы распада и конденсации составляющих жидких остатков значительно ускоряются, коксование происходит на поверхности коксовых частиц без их слипания в течение относительно малого времени. Это обстоятельство является наиболее важным фактором, позволяющим сравнительно просто оформлять технологические схемы непрерывного коксования на гранулированном и порошкообразном теплоносителях. Исследование свойств кокса, отобранного с разных мест по высоте камеры, и изменение свойств газообразных и жидких продуктов позволяют сделать вывод о послойном отложении кокса в необогреваемой камере.

Основными показателями качества сырья являются плотность, коксуемость по Конрадсону и содержание серы. Выход кокса определяется коксуемостью сырья и практически линейно изменяется в зависимости от этого показателя. При коксовании в необогреваемых камерах остаточного сырья выход кокса составляет 1,5—1,6 от коксуемости сырья. При коксовании дистиллятного сырья выход кокса не соответствует коксуемости сырья, поэтому составлять материальный баланс расчетным методом для такого сырья нельзя.

Для производства нефтяного кокса используют остатки, имеющие плотность 990—1020 кг/м3, коксуемость по Коирад-сону 4—10% и содержащие 0,4—2,5% серы. Чем выше коксуемость сырья, тем более высокими должны быть технико-экономические показатели процесса. Если кокс предназначается для изготовления графитированной продукции, в качестве сырья установок замедленного коксования применяют дистиллятные крекинг-остатки с низким содержанием серы и зольных элементов. Например, таким сырьем может быть крекинг-остаток из котур-тепинской нефти плотностью 1022 кг/м3, коксуемостью 8,4% , с температурой начала кипения 360°С и содержанием серы не более 0,9% . При коксовании дистиллятного крекинг-остатка для получения высококачественного кокса рекомендуется вести процесс при повышенном давлении и большом количестве рециркулируемого газойля без применения турбулизатора.

Содержание серы в сырье коксования оказывает решающее влияние на качество получаемого кокса: в коксе оно не должно превышать 1—1,5% , что в большинстве случаев выше, чем в сырье. Так, по данным А. Ф. Красюкова, мазут высокосер-пистой арланской нефти, содержавший 4,5% серы, дает кокс с 5,2% серы; при коксовании гудрона малосернистой жирновской нефти с 0,63% серы получен кокс с 1,5% серы и т. д. Кокс, полученный при коксовании дистиллятного ароматизированного сырья вторичного происхождения , часто содержит серы меньше, чем сырье.

Для производства нефтяного кокса используют остатки, имеющие плотность 990—1020 кг/м3, коксуемость по Конрад-сону 4—10% и содержащие 0,4—2,5% серы. Чем выше коксуемость сырья, тем более высокими должны быть технико-экономические показатели процесса. Если кокс предназначается для изготовления графитированной продукции, в качестве сырья установок замедленного коксования применяют дистиллятные крекинг-остатки с низким содержанием серы и зольных элементов. Например, таким сырьем может быть крекинг-остаток из котур-тепинской нефти плотностью 1022 кг/м3, коксуемостью 8,4% , с температурой начала кипения 360°С и содержанием серы не более 0,9% . При коксовании дистиллятного крекинг-остатка для получения высококачественного кокса рекомендуется вести процесс при повышенном давлении и большом количестве рециркулируемого газойля без применения турбулизатора.

Перспективным может стать производство электродного кокса по третьему варианту . При коксовании дистиллятного крекинг-остатка с нефтепродуктами, выделяющими атомарный водород при термодеструкции , содержание серы в коксе становится на 20—25% меньше, чем в исходных продуктах.

Основными показателями качества сырья являются плотность, коксуемость по Конрадсону и содержание серы. Выход кокса определяется коксуемостью сырья и практически линейно изменяется в зависимости от этого показателя. При коксовании в необогреваемых камерах остаточного сырья выход кокса составляет 1,5—1,6 от коксуемости сырья. При коксовании дистиллятного сырья выход кокса не соответствует коксуемости сырья, поэтому составлять материальный баланс расчетным методом для такого сырья нельзя.

Перспективным может стать производство электродного кокса по третьему варианту . При коксовании дистиллятного крекинг-остатка с нефтепродуктами, выделяющими атомарный водород при термодеструкции , содержание серы в коксе становится на 20—25% меньше, чем в исходных продуктах.

Влияние расхода турбулизатора проверялось при коксовании дистиллятного крекинг-остатка котуртепинской нефти при температуре 500°С, давлении 0,35 МПа и производительности установки 0,8 л/ч. Расход турбулизатора составлял 0; 4; 20$ на сырье коксования. Было замечено, что увеличение расхода турбулизатора от 0 до 20/6 сокращает выход кокса с 20,5 до 17,5$, при этом уменьшается его истинная плотность с одновременным снижением количества зерен как с анизометрией более 1,5 отн.ед., так и со средней.

За время опытного пробега было получено 500 т кокса из дис-тиллятного крекинг-остатка и 224 т кокса из смеси остатков. Интересно отметить, что при коксовании дистиллятного крекинг-остатка увеличивается выход кокса и заметно снижается выход бензиновых фракций по сравнению с переработкой остатка от крекинга мазута. Выход газойлевых фракций остается примерно на одном уровне, а качество изменяется — повышается их плотность и коксуемость, что объясняется изменением углеводородного состава дистиллятных фракций . В легком газойле коксования в 1,5 раза снижается содержание парафино-нафтеновых углеводородов и в 2,5 раза увеличивается количество полициклической ароматики; в том же направлении изменяется углеводородный состав тяжелого газойля коксования.

Характер изменения качества крупнокускового кокса по высоте реактора показан на рисунке. Кокс из дистиллятного крекинг-остатка имел более низкую механическую прочность по всей высоте реактора. Если при коксовании гудронов и крекинг-остатков максимальную механическую прочность обычно имеет кокс, отобранный на высоте 8—10 м от низа реактора, то при коксовании дистиллятного крекинг-остатка и смеси остатков максимальную прочность имел кокс, отобранный в нижней части реактора. Объемный вес кокса из дистиллятного сырья выше, чем Из остаточного, и пористость его несколько ниже . После прокалки коксов соотношение в их свойствах изменилось: кокс из дистиллятного сырья имел большую пористость и меньший объемный вес, но при этом истинная плотность его была выше 2,13 против 2,11 у кокса из крекинг-остатка от мазута. Следовательно, при меньшей объемной усадке дистиллятного кокса материал межпоровых стенок его больше уплотняется, что свидетельствует о лучшей гра-фитируемости.

Зависимость адгезии коксов от температуры коксования имеет экстремальный характер. Такая зави- 1 симость, полученная при * коксовании дистиллятного -= крекинг-остатка НУШЗ в , к контакте с поверхностью g стали 20 с чистотой по- « верхности Rz80, показана на рис. 4. При температуре коксования систему выдерживали в течение I часа и затем охлаждали с различными скоростями 2 , Рис.4

Приведенные данные показырают, что более низкое содержание серч ч коксе достигается при коксовании дистиллятного крекинг-остатка и остатков сургутской нефти- При коксоввйии гудрона 0С1/ТНСК0Й нефти-наблюдается менее благоприятное распределение серп, т.к. в коксе концентрируется до 37,8^ серы сырья в то время, как при коксовании гудрона сургутской нефти в кокс переходит всего 25,\% серы сырья.