Кокс и коксование 2

Кокс – это серое, чуть серебристое, пористое и очень твердое вещество, более чем на 96% состоящее из углерода и получаемое при на­гревании каменного угля или нефтяных пеков без доступа воздуха при 950-1050°С.

Коксование возникло в 18 веке, когда истребление лесов для получения древесного угля, использовавшегося при выплавке железа, стало угрожающим и потребовалось заменить этот уголь другим топливом. В 1735 г. в Англии была проведена первая доменная плавка на коксе.

Термический процесс, при котором на ряду с дистиллятами в качестве конечного продукта получают нефтяной кокс,называется коксованием.

Коксование служит как для увеличения выхода светлых нефтепродуктов из тяжелого сырья, так и для производства нефтяного электродного кокса.

Сырьем для коксования выступают высокомолекулярные нефтяные остатки, такие как гудроны, крекинг остатки термического крекинга, асфальты, смолы пиролиза и др.

Основными показателями качества кокса являются: содержание смол, асфальтенов, серы, коксуемость (10-20%) и содержание мех.примесей

В промышленном масштабе коксование нефтяных остатков осуществляется тремя способами:

1) в горизонтальных обогреваемых кубах (периодический процесс)

2) в необогреваемых коксовых камерах (полунепрерывный процесс)

3) в псевдоожиженом слое коксового теплоносителя (непрерывный процесс)

При получении кокса в горизонтальные обогреваемых кубах основе=ным агрегатом является коксовый куб или горизонтальный цилиндрицеский аппара, обогреваемый открытым огнем. При этом процессе продукты разложения удаляются непрерывно из реакционной зоны, а остаток постепенно утяжеляется, превращаясь в кокс. В таком коксе почти не содержится летучих компонентов и он не требует дополнительной прокалки. На кубовых установках используют крекинг-остатки и смолы пиролиза, из которых делают специализированный кокс.

Замедленное коксование используется для получения основного количества нефтяного кокса.

Технологическая схема установки замедленного коксования в необогреваемых камерах:

1,6,12-15 – насосы

2,3 – трубчатые печи

4 – приемник

5,5′ - камеры замедленного коксования

7 – четырехходовые краны

8,19,21 – аппараты воздушного охлаждения

9 – ректификационная колонна

10,11 – отпарные колонны

16 – холодильник

17 – водогазоотделитель

18,20 – теплообменники

Сырье — гудрон или крекинг-остаток (или их смесь) — подается насосом 1 двумя параллельными потоками в трубы подовых и потолочных экранов печей 2 и 3, где оно нагревается до 350—380 °С. Затем сырье поступает в нижнюю часть колонны 9 на верхнюю каскадную тарелку. Сюда же под ниж­нюю тарелку поступают горячие газы и пары про­дуктов коксования, образующиеся в двух парал­лельно работающих камерах 5 (или 5'). В колонне сырье встречается с восходящим потоком газов и паров и в результате контакта тяжелые фракции паров конденсируются и смешиваются с сырьем. Таким образом, в нижней части колонны образуется смесь сырья с рециркулятом, обычно называемая вторичным сырьем. Если в сырье содержались легкие фракции, то они в результате контакта с высо­котемпературными парами испаряются и уходят в верхнюю часть колонны 9.

Вторичное сырье с низа колонны 9 забирается насосом 6 и возвращается в змеевики печи 2 и 3, в верхние трубы конвекционной секции и правые подовые и потолочные экраны. Эта часть труб отно­сится к «реакционному» змеевику, здесь вторичное сырье нагревается до 490—510 °С. Во избежание закоксовывания труб этой секции в трубы потолоч­ного экрана подают перегретый водяной пар, так называемый турбулизатор, в количестве ~3 % (масс.) на вторичное сырье. За счет подачи турбулизатора увеличивается скорость прохождения потока. Парожидкостная смесь из печей 2 и 3 вводится параллельными потоками через четырехходовые кра­ны 7 в две работающие камеры 5; две другие камеры (5') в это время подготавливают к рабочему периоду цикла. Горячее сырье подается в камеры вниз и по­степенно заполняет их. Объем камер достаточно большой (внутренний диаметр 4,6—5,5 м, высота 27—28 м), и время пребывания сырья в них значи­тельно. Здесь в камерах сырье подвергается кре­кингу. Пары продуктов разложения непрерывно выводятся из камер сверху и поступают в колонну Р, а тяжелый остаток остается. Жидкий остаток посте­пенно превращается в кокс.

В колонне 9 продукты коксования разделяются. С верха колонны уходят пары бензина и воды, а также газ коксования. Эти продукты проходят аппарат воздушного охлаждения 8, затем водяной холодильник 16 для дополнительного охлаждения и поступают в водогазоотделитель 77, где разделяются на водный конденсат, нестабильный бензин и жирный газ.

Часть нестабильного бензина нагнетается насосом 15 в качестве орошения на верхнюю тарелку колонны 9. Балансовое количество бензина проходит тепло­обменник 18, где нагревается за счет тепла легкого газойля, и передается в секцию стабилизации. Вод­ный конденсат, отводимый из водогазоотделителя 17, подается насосом 14 через теплообменник 20 в паро­перегреватели, расположенные в конвекционных сек­циях печей 2 и 3.

Легкий и тяжелый газойли, отводимые из отпарных колонн 10 и 11, направляются соответственно насосами 13 и 12 через теплообменники нагрева нестабильного бензина 18, водного конденсата 20 и аппараты воздушного охлаждения 19 и. 21 в резервуары.

После заполнения

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать