Способ получения нефтяного игольчатого кокса

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к получению высококачественного нефтяного игольчатого кокса. Способ включает смешивание в промежуточной емкости тяжелого газойля каталитического крекинга с рециркулятом с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья, подачу его в камеру коксования при температуре коксования и коксование с получением кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны на фракционирование. При этом предварительно с тяжелым газойлем каталитического крекинга смешивают экстракт фурфурольной очистки масляного производства в количестве 20-30% от смеси, в качестве рециркулята используют легкий или тяжелый газойль коксования, при этом коэффициент рециркуляции составляет 1,5-2,0. После прекращения подачи вторичного сырья в камеру коксования подают теплоноситель в количестве 10-20 т/час при температуре 500-530°С в течение 6-8 часов, в качестве которого могут быть использованы легкий или тяжелый газойль коксования. Изобретение направлено на расширение ресурсов сырья для получения игольчатого кокса с высокой оценкой микроструктуры и высокой механической прочностью. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к получению высококачественного нефтяного игольчатого кокса из декантойля (тяжелого газойля каталитического крекинга).

Известно получение нефтяного игольчатого кокса из тяжелого газойля каталитического крекинга на пилотной установке периодического типа в статических условиях - в кубах [Запорин В.П., Валявин Г.Г. и др. Опыт получения и оценка качества получаемых продуктов при коксовании тяжелых газойлей каталитического крекинга. // Нефтегазовое дело. Научно-технический журнал, т. 11, №2, 2013, с. 119-121].

Недостаток такого способа получения игольчатого кокса - высокая неоднородность структурной организации и низкая микроструктура целевого продукта из-за отсутствия направленного движения потока сырья, как это имеет место при замедленном коксовании сырья.

Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием, включающий смешивание исходного сырья с легким или тяжелым газойлем коксования в качестве рециркулята, подачу смеси в промежуточную емкость, соединенную по парам с ректификационной колонной, нагрев сырьевой смеси из промежуточной емкости в коксовой печи, подачу его в камеру коксования при температуре коксования и коксование с получением кокса и дистиллята коксования, который подают в ректификационную колонну для фракционирования с получением газа, бензина, легкого, тяжелого и кубового газойлей коксования. При этом исходное сырье смешивают с рециркулятом в количестве 10-100% на загрузку сырья и в качестве исходного сырья используют, в частности, тяжелый газойль каталитического крекинга [Патент RU №2314333, кл. С10В 55/00, опубл. 2008 г.].

Использование тяжелого газойля каталитического крекинга позволит получать высококачественный игольчатый кокс с высокой оценкой микроструктуры и низким коэффициентом термического расширения. Однако в качестве сырья для производства игольчатого кокса могут быть использованы только газойли с ограниченным содержанием серы - не выше 0,5% масс. Получение газойлей с таким серосодержанием возможно лишь при переработке или малосернистого сырья, или обязательном наличии процесса гидроочистки сырья. Кроме того, ресурсы тяжелого газойля с единичной установки каталитического крекинга (максимальная производительность установок по сырью не превышает 2,0 млн т/г) составляют 100-150 тыс. т/г, что недостаточно для загрузки установок замедленного коксования даже с минимальной производительностью (~300 тыс. т/г по сырью). Таким образом, ограниченность ресурсов тяжелого газойля каталитического крекинга с нормативным серосодержанием ограничивает ресурсы возможного производства игольчатого кокса.

Кроме того, игольчатый кокс, получаемый данным способом, имеет недостаточно высокую механическую прочность.

Изобретение направлено на расширение ресурсов сырья для получения игольчатого кокса с высокой оценкой микроструктуры с одновременным повышением механической прочности целевого продукта.

Это достигается тем, что в способе получения нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием, включающем смешивание в промежуточной емкости в качестве исходного сырья тяжелого газойля каталитического крекинга с рециркулятом с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья, подачу его в камеру коксования при температуре коксования и коксование с получением кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны на фракционирование, согласно изобретению предварительно смешивают с тяжелым газойлем каталитического крекинга экстракт фурфурольной очистки масляного производства в количестве 20-30% от смеси, в качестве рециркулята используют легкий или тяжелый газойль коксования, при этом коэффициент рециркуляции составляет 1,5-2,0.

Целесообразно для повышения механической прочности кокса после прекращения подачи вторичного сырья в камеру коксования подавать теплоноситель в количестве 10-20 т/час при температуре 500-530°С в течение 6-8 часов.

При этом в качестве теплоносителя используют легкий или тяжелый газойль коксования.

Экстракты масляного производства являются концентратом ароматических соединений, хотя их структурная организация принципиально отличается от структуры ароматических углеводородов, содержащихся в тяжелом газойле каталитического крекинга. При добавлении экстракта фурфурольной очистки к тяжелому газойлю каталитического крекинга качество получаемого игольчатого кокса, в частности оценка микроструктуры кокса, изменяется не по аддитивности. Это объясняется тем, что ароматические углеводороды в экстракте содержат большое количество боковых алкильных заместителей, что предопределяет увеличение выхода парообразных продуктов при термолизе, способствующее направленной ориентации мезофазных молекул и, как следствие, упорядочению структурной организации получаемого игольчатого кокса. Но при добавлении экстракта снижается выход кокса, что нежелательно. С тем чтобы не снижать выход кокса при коксовании смеси тяжелого газойля каталитического крекинга с экстрактом, увеличивают подачу рециркулята.

Однако, как показали исследования, при содержании в смеси менее 20% экстракта фурфурольной очистки и более 30% экстракта, даже при увеличении коэффициента рециркуляции до 2,0, микроструктура кокса не улучшается.

Количество подаваемого в камеру коксования теплоносителя, температура и продолжительность его подачи ограничиваются временем выбуривания кокса, который не должен превышать четырех часов. Подача теплоносителя в количестве менее 10 т/час с температурой ниже 500°С и продолжительностью менее 6 часов не оказывает влияния на повышение механической прочности кокса, а подача теплоносителя более 20 т/час с температурой выше 530°С и продолжительностью более 8 часов приведет к получению кокса с неоправданно высокой механической прочностью кокса, что, в частности, отрицательно скажется на увеличении времени выгрузки кокса из камеры коксования.

Способ осуществляют следующим образом.

Тяжелый газойль каталитического крекинга смешивают в промежуточной емкости с экстрактом фурфурольной очистки масляного производства в количестве 20-30% от смеси, а также с рециркулятом, в качестве которого используют легкий или тяжелый газойль коксования. При этом коэффициент рециркуляции составляет 1,5-2,0. Полученное в результате смешивания вторичное сырье нагревают и подают в камеру коксования при температуре коксования, где образуется кокс. Коксование осуществляют при известных пределах температур 480-510°С. Образовавшийся при этом дистиллят коксования подают в нижнюю часть ректификационной колонны на фракционирование.

Согласно описанной технологии было проведено замедленное коксование указанных видов сырья при температуре коксования 500°С как в чистом виде, так и в смеси (см. примеры 1-4, 6 и 8 в таблице 2).

Кроме того, было проведено коксование того же сырья, что и в примере 4, с той разницей, что после прекращения подачи вторичного сырья в камеру коксования подавали в качестве теплоносителя легкий газойль коксования в количестве 10 т/час при температуре 500°С в течение 7 часов (см. пример 5).

Кроме того, было проведено коксование того же сырья, что и в примере 6, но после прекращения подачи вторичного сырья в камеру коксования подавали в качестве теплоносителя тяжелый газойль коксования в количестве 15 т/час при температуре 530°С в течение 6 часов (см. пример 7).

Характеристика используемых компонентов сырья коксования приведена в таблице 1, материальный баланс коксования и качество полученных игольчатых коксов из тяжелого газойля каталитического крекинга, экстракта фурфурольной очистки масляного производства и их смесей в соотношении 90:10, 80:20, 70:30, 60:40 - в таблице 2.

Как видно из примеров 4-7 таблицы 2, при использовании в качестве исходного сырья смеси тяжелого газойля каталитического крекинга с экстрактом фурфурольной очистки масляного производства в количестве 20-30% от смеси, т.е. в соотношении ТГКК: ЭФО (80:20)÷(70:30), с коэффициентом рециркуляции 1,5-2,0 обеспечивается получение игольчатого кокса с оценкой микроструктуры 5,6-5,7 (в способе по прототипу оценка микроструктуры кокса составляет 5,4 балла), что соответствует по качеству высокоанизотропному коксу, пригодному для получения крупногабаритных графитированных электродов, при этом механическая прочность кокса составляет 35-55 кг/см2 (в способе по прототипу механическая прочность кокса составляет 32 кг/см2), при этом подача теплоносителя в количестве 10-15 т/час (см. примеры 5 и 7) позволит еще более повысить механическую прочность игольчатого кокса до 50-60 кг/см2.

Смешивание тяжелого газойля каталитического крекинга с менее 20% экстракта фурфурольной очистки масляного производства (пример 3) и более 30% экстракта (пример 8) нецелесообразно, так как при этом даже увеличение коэффициента рециркуляции не приводит к улучшению микроструктуры кокса.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит расширить ресурсы сырья для получения игольчатого кокса с высокой оценкой микроструктуры и одновременно повысить механическую прочность целевого продукта, что стало возможным за счет взаимного влияния компонентов сырья и режима коксования (коэффициента рециркуляции и подачи теплоносителя).

1. Способ получения нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием, включающий смешивание в промежуточной емкости в качестве исходного сырья тяжелого газойля каталитического крекинга с рециркулятом с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья, подачу его в камеру коксования при температуре коксования и коксование с получением кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны на фракционирование, отличающийся тем, что предварительно смешивают с тяжелым газойлем каталитического крекинга экстракт фурфурольной очистки масляного производства в количестве 20-30% от смеси, в качестве рециркулята используют легкий или тяжелый газойль коксования, при этом коэффициент рециркуляции составляет 1,5-2,0.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после прекращения подачи вторичного сырья в камеру коксования подают теплоноситель в количестве 10-20 т/час при температуре 500-530°С в течение 6-8 часов.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя используют легкий или тяжелый газойль коксования.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу производства доменного кокса из нефтяного кокса, полученного из отрасли промышленности по переработке сырой нефти. В способе нефтяной кокс анализируют на содержание летучих веществ и золы.
Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к технологии получения металлургического кокса из шихты, включающей продукты переработки нефти. Шихта для получения металлургического кокса из углеродсодержащих материалов с содержанием тяжелых сернистых остатков нефтепереработки в количестве не менее 10% содержит горючий сланец в количестве от 0,1 до 30% от массы шихты.

Изобретение относится к области получения металлургического кокса и может быть использовано в цветной металлургии. Способ получения кокса включает приготовление шихты из смеси углей различных технологических марок с нефтяным коксом фракции менее 25 мм.

Изобретение относится к коксохимической промышленности и может быть использовано для подбора угольных шихт для коксования. Для угольных концентратов проводят индивидуальные коксования в лабораторных условиях.

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть использовано для приготовления смеси углей для производства кокса. Угольная шихта для производства кокса содержит два или больше типов углей с различными поверхностными натяжениями, относительную долю каждого из углей регулируют, используя поверхностное натяжение смеси полукоксов, полученной из указанной смеси углей, в качестве показателя.

Изобретение относится к области коксохимии. В процессе замедленного коксования дистиллятных и остаточных продуктов переработки нефти получают добавку коксующую.

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ производства кокса включает формирование смеси углей путем смешения двух или более типов угля и карбонизацию указанной смеси углей.

Изобретение может быть использовано в металлургической области. Шихта для получения металлургического кокса с повышенной дренажной способностью, в качестве которой применяют продукт замедленного коксования тяжелых нефтяных остатков с содержанием летучих от 12 до 25% в количестве 100%.

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ оценки термопластичности углей или спекающих добавок включает набивку угля или спекающей добавки в емкость с получением образца, размещение слоя набивки из частиц на образце, нагрев образца с поддержанием при этом образца и слоя набивки при постоянном объеме или с приложением постоянной нагрузки на слой набивки, измерение расстояния проникновения, представляющее собой термопластичность угля, на которое расплавленный образец проникает в полости слоя набивки, и оценку термопластичности образца с использованием измеренного значения.

Изобретения могут быть использованы в коксохимической промышленности. Способ подготовки угля для получения кокса включает набивание угля в емкость для получения образца, на который помещают материал, имеющий сквозные отверстия, проходящие сверху донизу, нагревают полученный образец и измеряют расстояние проникновения, на которое расплавленный образец проникает внутрь указанных сквозных отверстий.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу улавливания вредных выбросов из реакторов замедленного коксования нефтяных остатков.

Изобретение относится к области коксохимии. В процессе замедленного коксования дистиллятных и остаточных продуктов переработки нефти получают добавку коксующую.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для улавливания вредных выбросов из реакторов замедленного коксования нефтяных остатков.

Изобретение относится к нефтехимической промышленности. Заявлена система центральной подачи остаточного побочного продукта.

Изобретения могут быть использованы в нефтяной и коксохимической промышленности. Способ кальцинирования зеленого нефтяного кокса включает разделение зеленого нефтяного кокса, имеющего частицы размером от 0,1 до 75 мм, на мелкодисперсную и грубодисперсную фракции, причем мелкодисперсная фракция включает частицы размером менее примерно 4,75 мм и грубодисперсная фракция включает частицы размером более примерно 4,75 мм; гранулирование или брикетирование мелкодисперсной фракции вместе с органическим связующим, которое содержится в количестве менее или равном 5% по весу, для получения гранулированного или брикетированного кокса; соединение грубодисперсной фракции и гранулированного или брикетированного кокса с образованием исходной смеси; и кальцинирование исходной смеси с получением прокаленного нефтяного кокса.

Изобретения относятся к области нефтепереработки. Варианты способа заключаются в том, что независимо от технологической схемы замедленного коксования, для различных видов исходного сырья экспериментально устанавливают графическую зависимость содержания летучих веществ в средней пробе коксующей добавки от температуры вторичного сырья с различной плотностью на входе в камеру коксования.

Изобретения могут быть использованы в области нефтепереработки. Печь замедленного коксования (10) для нагревания исходного материала до температуры замедленного коксования включает нагреватель, содержащий зону радиационного нагревания (14), в которой расположен содержащий множество параллельных труб нагревательный змеевик (26).

Изобретение относится к области нефтепереработки и может быть использовано для получения замедленным коксованием нефтяного кокса и газойлевых фракций. Способ включает нагрев исходного сырья, подачу его в нижнюю или верхнюю часть испарителя (1).

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу замедленного коксования, и направлено на вовлечение всего получаемого кубового остатка в процесс коксования с одновременным обеспечением получения тяжелого газойля коксования с низкой коксуемостью.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ улавливания вредных выбросов из реакторов коксования включает абсорбцию продуктов прогрева реакторов тяжелым газойлем коксования в дополнительной абсорбционной колонне, а абсорбцию продуктов пропарки и охлаждения кокса в основной абсорбционной колонне смесью кубового остатка дополнительной абсорбционной колонны и рециркулята кубового остатка основной абсорбционной колонны при температуре 200-240°C.
Наверх