Способ замедленного коксования нефтяного сырья
Владельцы патента RU 2282656:
Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез" (RU)
Предлагаемый способ относится к области замедленного коксования. Способ замедленного коксования нефтяного сырья включает нагрев сырья, коксование его в коксовой камере с отводом парогазовых продуктов и разделением их на фракции в ректификационной колонне, охлаждение и разделение полученной газожидкостной смеси с выделением газа, бензина и воды, слив водного конденсата, смешение бензина и газа и последующее их разделение и переработка с получением газа коксования и бензина коксования. Смешение газа и бензина проводят в газожидкостном контакторе путем тангенциальной подачи потока сжатого газа предварительно очищенного от жидкой капельной фазы в распыленный форсункой бензин. Форсунка распыла бензина выполнена в виде перфорированной трубы, снабженной на конце диском-отбойником, и установлена по оси газожидкостного контактора. Изобретение позволяет увеличить выход бензина коксования и повысить качество газа коксования. 3 табл., 2 ил.
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу замедленного коксования нефтяного сырья.
Известен способ замедленного коксования нефтяного сырья, включающий нагрев сырья, коксование его в коксовой камере, отвод парогазовых продуктов, разделение их в ректификационной колонне на фракции, отвод бензиновых и водяных паров на охлаждение с дальнейшим отделением бензина от водяного конденсата и газа путем отстоя и последующая их раздельная переработка (Бендеров Д.И., Походенко Н.Т., Брондз Б.И. Процесс замедленного коксования в необогреваемых камерах. М.: Химия, 1976, с.32-34).
Недостатком данного способа является низкий выход бензина.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является способ замедленного коксования нефтяного сырья, включающий нагрев сырья, коксование его в коксовой камере, отвод парогазовых продуктов, разделение их в ректификационной колонне на фракции, отвод бензиновых и водяных паров на охлаждение с дальнейшим отделением бензина от водного конденсата и газа путем отстоя, слив водного конденсата, смешение бензина и газа в абсорбере-деэтанизаторе и последующее их разделение и переработка (Бендеров Д.И., Походенко Н.Т., Брондз Б.И. Процесс замедленного коксования в необогреваемых камерах. М.: Химия, 1976, с.34-37).
Однако из-за слабого тепломассообмена при смешении бензина и газа в абсорбере-деэтанизаторе происходит замедленный процесс выделения бензиновых фракций из жирного газа, что приводит к низкому выходу бензина и ухудшению качества газа.
Изобретение направлено на решение задачи - увеличение выхода бензина с одновременным улучшением качества газа.
Решение задачи опосредовано новым техническим результатом. Данный технический результат заключается в интенсификации тепломассообмена между жидкой и газообразной фазами за счет проведения процесса смешения бензина с газом, предварительно очищенным от жидкой капельной фазы, в газожидкостном контакторе, путем тангенциальной подачи потока сжатого газа в распыленный форсункой бензин, при этом форсунка выполнена в виде перфорированной трубы, снабженной на конце диском отбойником и установлена по оси газожидкостного контактора. Такое выполнение газожидкостного контактора позволяет осуществлять контактирование распыленной жидкости и тангенциально направленного потока сжатого газа в кольцевом пространстве на всей его глубине и создать высокую скорость ударения образуемого газожидкостного потока об диск-отбойник, что обеспечивает высокую эффективность тепломассообмена смешиваемых сред, эффективное отделение бензина от водного конденсата и газа при повторном охлаждении и отстое и, как следствие, приводит к увеличению выхода бензина коксования с одновременным улучшением качества газа коксования.
Существенные признаки заявляемого технического решения: способ замедленного коксования, включающий нагрев сырья, коксование его в коксовой камере, отвод парогазовых продуктов, разделение их в ректификационной колонне на фракции, отвод бензиновых и водяных паров на охлаждение с дальнейшим отделением бензина от водного конденсата и газа путем отстоя, слив водного конденсата, смешение бензина и газа и последующее их разделение и переработка.
Отличительные признаки: смешение бензина и газа проводят в газожидкостном контакторе путем тангенциальной подачи потока сжатого газа предварительно очищенного от жидкой капельной фазы в распыленный форсункой бензин, при этом форсунка распыла бензина выполнена в виде перфорированной трубы, снабженной на конце диском-отбойником и установлена по оси газожидкостного контактора.
На чертеже (Фиг.1) показана схема установки для осуществления способа. На чертеже ( Фиг.2) - контактор бензина и жирного газа.
Установка содержит камеры коксования 1, ректификационную колонну 2, печь нагрева сырья 3, первичный сепаратор 4, каплеотбойник 5, компрессор 6, аппараты воздушного охлаждения 7, 9, газожидкостной контактор 8 с коаксиально установленной внутри форсункой 10, выполненной в виде перфорированной трубы, водяной холодильник 11, вторичный сепаратор 12, насосы 13, 14, 15, 16.
Способ осуществляют следующим образом. Предварительно нагретое сырье коксования подают в низ ректификационной колонны 2, где его смешивают с тяжелыми фракциями продуктов коксования. Образовавшуюся смесь вторичного сырья коксования насосом 13 через печь 3 подают в камеру коксования 1, где его выдерживают в течение времени, достаточном для образования кокса, а парогазовые продукты отводят на фракционирование в ректификационную колонну 2. С верха ректификационной колонны 2 через аппарат воздушного охлаждения 9 в первичный сепаратор 4 отводят газ, водяной и бензиновый пары. Из первичного сепаратора 4 бензин насосом 14 через форсунку 10, выполненную в виде перфорированной трубы распыливается в межтрубное пространство газожидкостного контактора 8. В межтрубное пространство газожидкостного контактора 8 в зону распыла бензина, тангенциально через каплеотбойник 5 компрессор 6, аппарат воздушного охлаждения 7 подается поток сжатого газа, устанавливая равномерную и непрерывную циркуляцию смешиваемых потоков. Завихренный двухфазный газожидкостной поток, ударяясь с большой скоростью об диск-отбойник, осуществляет эффективное газонасыщение жидкой фазы мелкодисперсными пузырьками газовой фазы. Бензин из каплеотбойника 5 насосом 15 возвращается в нижнюю часть первичного сепаратора 4. Из газожидкостного контактора 8 реакционная газожидкостная смесь через холодильник 11 в виде тумана и капель поступает во вторичный сепаратор 12. Из вторичного сепаратора 12 бензин коксования, отделенный методом отстоя от водного конденсата и газа, отводится насосом 16 на дальнейшую переработку на установки гидроочистки, каталитического риформинга, а затем в товарный парк. Очищенный газ передается в качестве сырья на газоперерабатывающий завод, а водный конденсат на доочистку на блок отпарки кислых стоков.
Предлагаемый способ замедленного коксования нефтяного сырья был испытан на установке замедленного коксования предприятия. Данные испытания приведены в таблицах 1, 2, 3.
В таблице 1 представлены данные по отборам продуктов установки замедленного коксования до внедрения газожидкостного контактора - по прототипу и отборы при подаче бензина из первичного сепаратора (4) и смешении бензина и газа в газожидкостном контакторе (8) - по предлагаемому изобретению.
| Таблица 1 | ||
| Продукт | отбор, % по прототипу | отбор, % по предлагаемому изобретению |
| СЫРЬЕ | 100 | 100 |
| Жирный газ | 10,1 | 8,2 |
| Бензин | 15 | 16,4 |
| Легкий газойль | 22 | 21,5 |
| Тяжелый газойль | 26,3 | 26,3 |
| Кокс суммарный | 25,7 | 27 |
| Потери | 0,9 | 0,6 |
Из таблицы 1 видим, что при подаче балансового количества бензина (абсорбента) из первичного сепаратора на форсунку и смешение его с газом в газожидкостном контакторе (8) происходит образование газожидкостной смеси, которая, проходя через холодильник (11), в виде тумана и капель поступает во вторичный сепаратор (12), где после отстоя от водяного конденсата и газа, бензин направляется с установки в увеличенном на 1,4% количестве.
В таблице 2 представлены данные по фракционному составу бензина.
| Таблица 2 | ||
| Фракционный состав, % | По прототипу T° | По предлагаемому изобретению T° |
| нк (начало кипения) | 37 | 33 |
| 5 | 48-49 | 63,5 |
| 10 | 56 | 76 |
| 20 | 63 | 91 |
| 30 | 70 | 104 |
| 40 | 77 | 115,5 |
| 50 | 85-86 | 128 |
| 60 | 94 | 138 |
| 70 | 105 | 148 |
| 80 | 129-130 | 158 |
| кк (конец кипения) | 152 | 185 |
| Выход | % | % |
| 87,8 | 95 | |
| Плотность (d4 20 в нормальных условиях) | кг/м3 | кг/м3 |
| 682 | 729 |
Из таблицы 2 видим по предлагаемому изобретению: снижение температуры начала кипения бензиновой фракции и увеличения температуры конца кипения бензиновой фракции, увеличение плотности и выхода бензиновых фракций.
В таблице 3 представлены данные по составу жирного газа при смешении бензина и газа по прототипу и смешении бензина и газа в газожидкостном контакторе (8) - по предлагаемому изобретению.
| Таблица 3 | |||||
| Параметр | Вход газа | Выход газа | Бензин | ||
| по прототипу | по предлагаемому изобретению | по прототипу | по предлагаемому изобретению | ||
| Уд. вес относит. воздуха | 0,8974 | 0,8855 | 0,8302 | - | - |
| Плотность, г/л | 1,1618 | 1,1464 | 1,1374 | 682 | 740,9 |
| Мол. вес | 26,0244 | 25,6801 | 25,0548 | - | - |
| Метан | 33,20 | 35,35 | 37,36 | - | - |
| Этан | 27,26 | 29,02 | 36,26 | 0,29 | 0,01 |
| Пропан | 15,21 | 16,01 | 17,43 | 1,93 | 0,28 |
| Пропен | 4,98 | 5,35 | - | 0,63 | |
| Изобутан | 1,33 | 1,77 | 4,88 | 0,73 | 1,48 |
| n-Бутан | 5,37 | 5,98 | 2,87 | 4,56 | 0,48 |
| Бутен-1 | 1,03 | 1,78 | - | 2,18 | - |
| Бутен-2-цис | 0,93 | 1,86 | - | 0,65 | - |
| Бутен-2-транс | 0,32 | 0,31 | - | 0,46 | - |
| Изопентан | 0,95 | 0,78 | 0,45 | 2,43 | 0,52 |
| n-пентан | 1,40 | 1,34 | 0,72 | 6,22 | 3,05 |
| С6 и выше | 0,79 | - | 0,03 | 79,92 | 94,18 |
Из таблицы 3 видим, что при увеличении выхода бензина (увеличении плотности бензина), повышается качество жирного газа по предлагаемому изобретению, за счет снижения содержания в нем углеводородов C5 и выше.
Полученные результаты позволяют сделать вывод, что использование данного изобретения позволяет увеличить выход бензина коксования и одновременно повысить качество газа коксования.
Способ замедленного коксования нефтяного сырья, включающий нагрев сырья, коксование его в коксовой камере, отвод парогазовых продуктов, разделение их в ректификационной колонне на фракции, отвод бензиновых и водяных паров на охлаждение с дальнейшим отделением бензина от водного конденсата и газа путем отстоя, слив водного конденсата, смешение бензина и газа, последующее их разделение и переработку, отличающийся тем, что смешение бензина и газа проводят в газожидкостном контакторе путем тангенциальной подачи потока сжатого газа, предварительно очищенного от жидкой капельной фазы, в распыленный форсункой бензин, при этом форсунка выполнена в виде перфорированной трубы, снабженной на конце диском отбойником, и установлена по оси газожидкостного контактора.
