Способ получения игольчатого кокса из смеси каменноугольной смолы и нефтяных остатков

 

Изобретение относится к способам получения игольчатого кокса из смеси каменноугольной смолы и нефтяных остатков и позволяет увеличить выход игольчатого кокса. Каменноугольную смолу предварительно нагревают до 500-510°С, подают в верхнюю часть камеры коксования, выдерживают с получением парогазовых продуктов коксования, разделяют их с выделением тяжелого газойля, смешивают тяжелый газойль с нефтяными остатками в соотношении (1-9):1, нагревают смесь до 480-490°С и выдерживают ее до образования кокса при 0,4-1,0 МПа. 2 з.п.ф-лы, 7 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4061984/31-26 (22) 25.04,86 (46) 15.04.89. Бюл, Р 14 (71) Уфимский нефтяной институт (72) В. 3.Губайдуллин, P.А.йасхутдинов, В.А.Максютов, Л.В.Иангина, С,А.Ахметов и Л.M.Íoâèêoâà (53) 665.777.4 (088.8) (56) Заявка Японии | 49-26481, кл. С 10 В 57/00, 1974. ! (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИГОЛЬЧАТОГО

КОКСА ИЗ СМЕСИ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ СМОЛЫ

И НЕФТЯНЫХ ОСТАТКОВ (57) Изобретение относится к спосо1

Изобретение относится к способу получения игольчатого кокса из смеси каменноугольной смолы и чефтяных остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности на установках замедленного коксования.

Цель изобретения — увеличение выхода игольчатого кокса, На чертеже представлена схема получения игольчатого кокса, Камеры 1 — 4 коксования соединены между собой попарно и каждая соединена с ректификационной колонной

5. Печи 6 и 7 подключены к камерам

1 и 2, печь,8 соединена с камерами

3 и 4 и вместе с печью 7 соединена с ректификационной колонной 5.

Пример 1. Каменноугольную смолу нагревают в печи до 500

510 С и подают в верхнюю часть одного иэ реакторов коксования (1 или

„„Я0„„1472480 И (51)4 С 10 В 55 00 бам получения игольчато"î кокса нз смеси каменноугольной смолы H нефтяных остатков и позволяет увеличить выход игольчатого кокса, Каменноугольную смолу предварительно нагре вают до 500-510 С, подают в верхнюю часть камеры коксования, выдерживают с получением парогазовых продуктов коксования, разделяют их с выделением тяжелого газойля, смешивают тяжелый газойль с нефтяными остатками в соотношении (1-9) : 1, нагрео вают смесь до 480-490 С и выдерживают ее до образования кокса при 0,4—

1,0 МПа, 2 з,п. A-лы, 7 табл., 1 ил.

2 4 @

2). Давление в реакторе 0,15 МПа, производительность по сырью 1,5 л/ч.

В результате однократного испарения большая часть каменноугольной смолы переходит в паровую фазу, отделяется от жидкой фазы и выводится через верхнюю часть реактора в ректифика- (Я ционную колонну 5. Жидкая фаза ка-.: >ф менноугольной смолы опускается в нижнюю часть реактора и за счет тепла, аккумулированного жидкой фазой,про.исходит ее коксование. В нижнюю часть реакторов 1 и 2 для обеспечения балансовым количеством тепла подают теплоноситель, нагретый до 500550 С. В качестве теплоносителя используют легкий газойль коксования . (фр. 280 — 350 С) .

Парообразные продукты коксования каменноугольной смолы подают под нижнюю тарелку ректификационной колонны 5. Парообразные продукты коксова147248 ния содержат в своем составе углеводородные газы, бензиновую фракцию, легкий газойль и тяжелые газойлевые о фракции, выкипающие выше 350 С.

Туда же подают малосернистый гуд5 рон, В результате контакта парообразных продуктов коксования каменноугольной смолы с малосернистым гудроном наиболее тяжелая часть (тяжелые .газойлевые фракции с началом кипения выше 350 С) паров конденсируется и смешивается с малосернистым гудроном. Несконденсированная часть паров через нижнюю тарелку поступает в верхнюю часть колонны, где разделяется на заданные фракции и выводится из установки.

Таким образом, в нижний части колонны формируется смесь, содержа- 20 щая тяжелые и газойлевые фракции каменноугольной смолы и малосернистый гудрон.

Полученную смесь подают в печь 8, нагревают до 480 — 90 C и направля- 25 ют в нижнюю часть одной из камер коксования (3 и 4), где под давлением

0,4 — 1,0 ИПа происходит ее коксование, Время коксования 4 ч ° Скорость подачи сырья 1,5 г/л, 30

В табл,1 приведены материальный баланс коксования при различных давлениях и показатели качества кокса после его прокапки при 1300+50 С в течение 5 ч, 35

Как видно из данного примера,способ позволяет получить высококачественный игольчатый кокс. Выход его на каменноугольную смолу составляет в зависимости от давления процесса коксования 16,1 — 19,45, Коксование при более высоких давлениях приводит к незначительному увеличению выхода кокса, но при этом резко увеличиваются капитальные затраты. Коксование при низком давлении значительно снижает выход кокса.

Пример 2. Смесь, содержащую

90 тяжелого газойля коксования.и

10 малосернистого гудрона, нагревают до 490 С и направляют в нижнюю

50 часть реактора коксования. Давление в реакторе коксования 0,4, 0,7 и

1,0 МПа, время коксования 4 ч, скорость подачи сырья 1„5 л/ч.

Материальный баланс коксования при различных давлениях и качество прокаленного кокса приведены в табл. 2 °

4

Пример 3, Осуществляют аналогично примеру 2. Соотношение компонентов в сырье следующее: тяжелый

r аз ойль коксов ания каменноугольной смолы 80, малосернистый гудрон 20

Материальный баланс коксования и качество кокса представлены в табл.3.

Пример 4. Осуществляют аналогично примеру 3. Соотношение компонентов в сырье следующее: тяжелый газойль коксования каменноугольной смолы — 60, гудрон 40, Материальный баланс коксования и качество прокаленного кокса представлены в табл.4.

Пример 5. Осуществляют аналогично примеру 3. Соотношение компонентов в сырье следующее: тяжелый газайль коксования каменноугольной, смолы 501, гудрон малосернистый 50 .

Материальный баланс коксования и качество прокаленного кокса приведены в табл.5.

Пример 6, Осуществляют аналогично примеру 3 соотношение компонентов в сырье: тяжелый газойль коксования каменноугольной смолы

40, гудрон малосернистый 60, Материальный баланс коксования и качество прокаленного кокса приведены в табл.6, Пример 7. Осуществляют аналогично примеру 3, сырье — гудрон малосернистый.

Материальный баланс коксования и качество прокапенного .кокса приведены в табл,7 °

Как видно из приведенных примеров, коксование смеси каменноугольной смолы и нефтяных остатков позволяет увеличить выход игольчатого кокса на

5-12 .

При этом в сырье для получения игольчатого кокса вовлекаются сравнительно малоценные нефтяные остатки, которые в чистом виде могут быть использованы только в производстве малосернистого электродного кокса. формула изобретения

1, Способ получения игольчатого кокса из смеси каменноугольной смолы и нефтяных остатков, включающий предварительный нагрев каменноугольной смолы, смешение, нагрев смеси до температуры коксования и выдержку ее до образования кокса, о т л .и:ч а ютаблица!

Давление, МПа

04 07

Материальный баланс и характеристика полученных продуктов

1,0

Тяжелый газойль коксования каменноугольной смолы, мас.%

Получено, мас.Х;

Газ

Дистиллят

Кокс

Кокс в пересчете на к ам енноуг ол ьную смолу, мас,%

Качество прокаленного кокса:

Плотностьк кг/M

Содержание серы,мас.%

Зольность, мас,%

Окисляемость, мас.Х

Анизометрия

Содержание зерен с анизометрией более

1,5 отн.ед.,%

Средняя анизометрия, отн. ед, Оценка структуры, балл

Коэффициент термического расширения вдоль оси расширения, (1/ C ) к10

100 100 100

3;8

57,3

38,9

3,7

61,8

34,5

3,5

68,3

30,2

17,25 19,45

15 1

2) 40

0,48

0,01

1,5

2135

0,49

0,01

1,8

0,5

0,0?

2,0

1,61

1,60

1,58

6,60

6,61

6,50

0,45 0,43

0,49

Т а блица 2

Давление, МПа о,т 1

Материальный баланс и характеристика полученных продуктов

0 4 ) 1 0

Тяжелый газойль коксования каменноугольной смолы, мас.%

Малосернистый гудрон, мас,%

Получено, мас.%: Газ

Дистиллят

Кокс

Кокс в пересчете на каменноугольную смолу, мас,%

90 !

5,2

58,0

36,8

4,5 50

65,4 61,4

30,1 33,6

18,6 - 20,4

16,5

5 147 шийся тем, что, с целью увеличения выхода игольчатого кокса, каменноугольную смолу предварительно нагревают до 500-510 С, подают в верхнюю часть камеры коксования, выдерживают с получением парогазовых продуктов коксования, разделяют их с выделением тяжелого газойля, смешивают тяжелый газойль с нефтяными остатками в соотношении (1-9):1, смесь наг2480 6 ревают до 480-490 С и выдерживают при 0,4-1,0 МПа.

2, Способ поп,l о тлич аю5 шийся тем, что теплоноситель подают в нижнюю часть камеры коксования каменноугольной смолы.

3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве нефтяных остатков используют малосернистый гудрон.

1472480

Давление, МПа

54 .

1,59

6,6

59 . 64

1,61 1,62

6,7 6 9

Та блиц а3

Давление, ИПа

t I

80 80 80

20 20 20

18,7 20,6 22,2

Материальный баланс и характеристика полученных продуктов

Качество прокаленного кокса:

Плотность, кг/м

Содержание серы, мас.

Зольность, мас.

Окисляемость, мас.

° Анизометрия

Содержание зерен с анизометрией более 1,5 отн.ед,,мас.

Средняя анизометрия,отн,ед.

Оценка структуры, балл

Коэффициент термического расширения вдоль оси расширения, (1/ С) * 10 6

МатериальньФ баланс и характеристика полученных продуктов

Тяжелый газойль коксования каменноугольной смолы, мас.

Гудрон малосернистый, мас, .

Получено, мас, :

Газ

Дистиллят

Кокс

Кокс в пересчете на каменноугольную смолу, мас.

Качество прокаленного кокса;

Плотность, кг/м

Содержание серы, мас.

Зольность, мас. .

Окисляемость, мас.

Анизометрия:

Содержание верен с анизометрией более 1,5 отн.ед,,мас.

Средняя анизометрия, отн.ед.

Opera структуры, баял

Коэффициент термического расширения вдоль оси расширения, (I/ С)«10

Продолжение табл.2

04 07 10

2139 2144 2148

0,48 0,47 0,46

01 009 007

21181,7

0,48 0,44 0,44

0,4 0,7 1,0

5,0 6,0 7,5

65 61 56,5

30 33 36

2137 2143 2148

0,48 0,47 0,47

0,12 0,1 0,08

2,1 1,8 1,7

54 59 63

1,58 1,6 1,62

6 6 6 7 6 9

0,49 0,45 0,45

1472480

Таблица4

Давление, МПа

1 I

04 07 10

60 60 60

40 40 40

Таблица5

Давление, М1а

L I

0,4 0,7 1,0

50 50

50 50

7 7,5

60 56,5

33 36

63

2140 2145

0i45 0,44

0,12 0,1

1,8 1,7

2139

0,46.

0,15

2,0

Материальный баланс и характеристика полученных продуктов

Тяжелый газойль коксования каменноугольной смолы, мас.

Гудрон малосернистый, ма, Получено, ма с.,:

Газ

Дистиллят

Кокс

Кокс в пересчете на каменноугольную смолу, мас.%

Качество прокаленного кокса:

Плотность, кг/м

Содержание серы, мас.

Зольность, мас, .

Окисляемость, мас.%

Анизометрия:

Содержание зерен с анизометрией более 1,5 отн.ед.,мас. .

Средняя анизометрия, отн.ед .

Оценка структуры, балл

Коэффициент термического расширения вдоль оси расширения, (1/ С).10

Материальный баланс и характеристика полученных продуктов.Тяжелый газойль коксования каменноугольной смолы, мас.

Гудрон малосернистый, мас.Х

Получено, мас. :

Газ

Дистиллят

Кокс

Качество прокаленного кокса

Плотность, кг/м

Содержание серы, мас, Зольность,мас, Окисляемость, мас.

Анизометрия

Содержание зерен с анизометрией более 1,5 отн.ед,oMac.X

Средняя анизометрия, отн.ед.

Оценка структуры, балл

Коэффициент термического расширения вдоль оси расширения, (1/ C). 10

5 6,0. 7,5

65 61,4 56,9

30 32,6 35,6

25 27,2 29,7

2137 2143 2148

0,48 0,47 0,47

0 13 О 4 0 10

2,1 1,8 1,7

54 59 63

1,58 1,6 1,62

6,6 6,7 6,9

0,49 0,45 0,45

54 59 61

1,58 1,6 . 1,61

6,6 6,7 6,8

0,48 0,47 0,46

1472480

Т а блица 6

Давление MTIa

40 40

60 60

8,5

58,5

7,0 8,0

65 61

?8 31

0,47

0,4

2,0

2110 2115

0,48 0,47

0,15 0,12

2,5 2,1

Таблица7

Давление, МПа

0 4 0 7 1 0

72

9 10

68 64

23 26

1,5 1,2

1 О

Материальный баланс и характеристика полученных продуктов

Тяжелый газойль коксования каменноугольной смолы, ас.

Гудрон малосернистый, мас, Получено, мас. : .Газ

Дистиллят

Кокс

Кокс в пересчете на каменноугольную смолу, мас, Качество прокаленного кокса:

Плотность, кг/м

Содержание,.серы, мас, Зольность, мас., Окисляемость, мас.

Анизометрия

Содержание зерен с анизометрией более 1,5 отн.ед.,мас. средняя анизометрия,отн.ед, Оценка структуры, балл

Коэффициент термического расширения вдоль оси расширения, {1/РС) ° 10 6

Материальный баланс и характеристика полученных продуктов

Гудрон малосернистый, мас,%

Получено, мас,,:

Газ

Дистиллят

Кокс

Качество прокаленного кокса:

Плотность, кг/м

Содержание серы, мас °

Зольность, мас.

Окисляемость, мас.% .: ..:.. А ни з о тропин

Содержание зерен с анизотропией более 1,5 отн.ед,,мас.%

Средняя аниэометрия,отн.ед.

Оценка структуры, балл

Коэффициент термического расширения вдоль оси расширения, (1/ С) - 10

0,4 0,7 1,0

35 38 7 41,2

45 48 50

1,5 1,51 1,52

4,9 5 0 5,2

0,61 0,65 0,68

100 100 100

2080 2090 2100

0,48 0,47 0,47

0,15 О,)3 0,12

3 0 3,0 2,9

30 31 35

1,3 1,3 1,3

4,0 4,3 4,5

1 472480

Составитель Н.Демина

Техред N.Дндык Корректор Н. Гунькб

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 1672/27 Тираж 446 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У кгород, ул. Гагарина,101