Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Бензин коксования отличается


УМЕНЬШЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ОСТАТКА

Переработка Нефти

Даже руины были уничтожены.

Марк Аней Лукан. «О гражданской войне»

При больших объемах нефтепереработки неизбежно образуются большие количества кубового остатка. В эко­номике США изменения потребности в бензине никогда не сопровождались соответствующими изменениями по­требности в остаточном топливе. Даже сокращение коли­чества прямогонного остатка за счет вакуумной перегон­ки не смогло установить соответствие между произво­димым и требуемым количеством остаточного топлива. Поэтому нефтепереработчики придумали несколько спо­собов превращать остатки в легкие продукты. Еще в 1920 году большие количества нефтяного пека перераба­тывались на установке термического крекинга, что значи­тельно сокращало дисбаланс между бензином и остаточ­ными фракциями. Развитие технологии в более поздние годы позволило сконструировать установки коксования. Эти процессы весьма схожи, и мы рассмотрим их здесь как наиболее распространенные способы уменьшения ко­личества остаточных фракций.

Термический крекинг

В главе, посвященной вакуумной перегонке, Вы узна­ли о процессе, который был разработан, чтобы избе­жать крекинга. В этой главе Вы узнаете о процессе, спе­циально задуманном, чтобы вызвать крекинг за счет по­вышения температуры. Разница в том, что во втором слу­чае условиями процесса управляют.

Вспомните, что термическим крекингом называется распад молекул углеводорода с образованием меньших молекул, обычно олефинов, так как в системе недоста­точно водорода. Парафины с длинной цепью могут ра­зорваться в любом месте. Циклические соединения обыч­но разрываются в месте присоединения боковой группы, если таковая есть. В результате, тяжелые продукты кре­кинга обычно имеют повышенное содержание олефи­нов, нафтенов и ароматики.

Сырьем для термического крекинга обычно является остаток вакуумной перегонки (пек), но иногда использу­ются тяжелый крекинг-газойль и рециркулирующий га­зойль с установки крекинга.

Если продукты, поступающие на термический кре­кинг, сильно различаются по температурам кипения, то легкокипящее сырье не смешивают с высококипящим. Хотя на рисунке 10.1 эти потоки показаны вместе, в действительности каждый из них поступает в отдельную трубчатую печь, так как для продуктов

Требуются более жесткие условия (более высокие темпе­ратуры). В печах сырье нагревается до температур в пре­делах Время пребывания сырья

Рис. 10.1. Реакционный блок установки термического крекинга.

В змеевиках, проходящих через печи, поддерживают не­большим, чтобы там не происходили слишком глубокие химические превращения. В противном случае будет об­разовываться кокс, который быстро забьет (закоксует) змеевик, что может привести к остановке всего процесса. Затем нагретое сырье поступает в реакционную секцию, которая должна находиться под достаточно высоким дав­лением (около 140 psi или 10 атм), что способствует крекингу, но не коксованию.

На выходе из реактора продукт смешивается с более холодным потоком, что останавлива­

Ет процесс крекинга. Оба потока подаются в секцию раз­гонки, где легкокипящие продукты сразу поднимаются вверх, так как давление в этой секции понижено (как это происходит в колонне вакуумной перегонки прямо - гонного остатка). На дне остается тяжелый крекинг-оста­ток, часть которого направляется снова в реакционную камеру в качестве то, что остается, обычно

Используется как компонент остаточного топлива.

Легкокипящие продукты из верхней части секции раз­гонки подают в ректификационную колонну, которая показана на рисунке 10.2. Продукты С4- отправляют на установку фракционирования крекинг-газа. Бензин и нафту (лигроин) с установки термического крекинга использу­ют как компоненты бензина либо направляют на уста­новку риформинга. Газойль можно использовать как ди­зельное топливо или отправить на рециркуляцию.

Коксование

Коксование — это термический крекинг тяжелого не­фтяного сырья в более жестких условиях, при котором в качестве одного из продуктов получается твердый остаток — кокс. После многих лет накопления информации о тер­мическом крекинге стало достаточно ясно, что благодаря высоким температурам и очень высоким скоростям пода­чи сырья, коксообразования не происходит, пока сырье не выходит из узких змеевиков в печах в большой уравни-

Тельный резервуар. Если углеводородную смесь задержать в этой изолированной емкости, которая называется коксо­вый барабан, то можно провести управляемые процессы глубокого крекинга и коксования. Была разработана техно­логия, которая позволяет эффективно проводить этот про­цесс, включив его в непрерывный режим крекинга. Хотя идея коксования проще, чем идея крекинга, в первом слу­чае требуется более сложное оборудование, так как прихо­дится иметь дело с коксом. Поскольку кокс — твердое ве­щество, то возникают дополнительные проблемы.

Сырье для коксования (то же, что и для крекинга) нагревают приблизительно до 540°С (~1000°F) и подают в нижнюю часть коксового барабана. Легкокипящие про­дукты крекинга поднимаются вверх и откачиваются из верхней части барабана. Высококипящие продукты оста­ются и, поскольку нагревание продолжается, разлагают­ся до кокса, который представляет собой твердое веще­ство, похожее на уголь. Пары из верхней части барабана направляют на ректификацию, так же, как и продукты термического крекинга.

Удаление кокса из барабана — отдельная проблема, так как он представляет собой твердую лепешку. В пре­жние времена реактор термического крекинга иногда за - коксовывался в результате какого-либо нарушения техно­логического режима или аварии. Единственным спосо­бом вычистить кокс из реактора было послать туда рабо­чих в кислородных масках с отбойными молотками. Не­сомненно, что именно это сдерживало разработку про­изводства кокса на нефтеперерабатывающих заводах.

В настоящее время удаление кокса — это ежедневная рутинная процедура, которая осуществляется подачей струи воды под давлением (около 2000 psi или 140 атм). Сначала в коксовой лепешке, находящейся в барабане, просверливается отверстие сверху вниз. Затем в отвер­стие опускают вращающийся стержень, в результате чего струя воды направляется в разные стороны. За счет вы­сокого давления лепешка кокса разбивается на куски, которые вываливаются из нижней части колонны и по-

Рис. 10.3. Коксование.

Падают в тележки или вагонетки для подвозки к месту хранения. Обычно барабаны работают в режиме 48-часо­вого цикла: 24 часа барабан заполняется коксом, а пере­ключение, охлаждение и удаление кокса занимают око­ло 22 часов, в течение которых заполняется коксом со­седний барабан.

Выходы. Продукты, выходящие с установок коксова­ния и термического крекинга, чувствительны к услови­ям процесса, к которым прежде всего относятся темпе­ратура в печах и свойства сырья. Область температур ки­пения, групповой состав и относительная плотность сы­рья обычно позволяют предсказать результаты процесса. В качестве примера рассмотрим результаты переработки остатка с установки вакуумной перегонки (полученного из Западно-Техасской сырой нефти) на установке тер­мического крекинга, работающей в режиме максималь­ного производства бензина, и на установке коксования.

Термический крекинг Коксование

Сырье

1,00

1,00

Продукты

Кокс*

0,30

С2"

0,18

0,15

Пропан

0,05

0,01

Пропилен

0,07

0,01

Бутаны

0,04

0,02

Бутилены

0,06

0,04

Бензин

0,30

0,08

Нафта

0,15

0,15

Газойль

0,10

0,50

Остаток

0,20

* Весовые проценты, так как это не жидкость.

Таким образом, при термическом крекинге количе­ство остатка уменьшается на 80%. В случае коксования остатка вообще нет, но образуется около 30% кокса, для которого нужен рынок сбыта. В обоих процессах образу­ются также бензин, нафта и газойль, но они низкого качества. Нафту часто перерабатывают на установке ката­литического риформинга, а газойль — на установке гид­рокрекинга. Но остаток исчезает, так что игра стоит свеч!

Кокс. О коксе полезно сказать несколько слов. Большая часть кокса, который выпускается нефтеперерабатываю­щим заводом, выглядит как губка и потому называется губчатый кокс. Основные области применения такого кок­са — это производство электродов, получение карбида кальция и графита. Прочность губчатого кокса недоста­точна для его использования в доменных печах для вы­плавки чугуна или в литейном производстве.

Вторая форма кокса — игольчатый кокс, который так называется из-за своих удлиненных микрокристаллов. Что­бы получить такой кокс, требуется особое сырье и более жесткие условия работы. По своему качеству такой вид кокса предпочтительнее в производстве электродов, чем губчатый кокс. В результате, игольчатый кокс значитель­но дороже, чем губчатый.

Кокс содержит некоторые количества воды и жидких углеводородов, поэтому перед использованием он дол­жен быть высушен. Измельчение кокса с последующим нагреванием с целью удаления этих примесей называет­ся кальцинированием.

Кроме того, кокс можно применять в качестве топли­ва на нефтеперерабатывающем заводе — точно таким же образом, как используется любое другое твердое топли­во, например, каменный уголь.

Легкий крекинг (висбрекинг)

При переработке нефтяных остатков — полугудронов и гудронов — целевым продуктом обычно является котельное топливо, получаемое в результате снижения вязкости исходного остатка. Такой процесс неглубокого разложе­ния сырья называется легким крекингом или висбрекингом. — Прим. ред.

Висбрекинг — это термический крекинг для бедных. Установка висбрекинга использует тяжелый остаток от процесса вакуумной перегонки, часть которого подвер­гается в ней термическому крекингу. Продукт можно сно­ва разделить на фракции, что приводит к уменьшению объема остатка. После этого к остатку добавляют для раз­бавления некий дистиллятный нефтепродукт (разбави­тель), тогда остаток (пек) висбрекинга становится при­годным к применению в качестве остаточного (котельно­го) топлива. Количество дистиллята, добавляемого для разбавления, меньше, чем количество продуктов кре­кинга, выходящих с установки — таким образом, в це­лом, объем остаточного топлива снижается.

В качестве разбавителя можно брать тяжелый крекинг - газойль, рециркулирующий газойль или погон, получен­ный при разделении продуктов на этой же установке.

Висбрекинг напоминает термический крекинг, но от­личается от последнего по интенсивности. Оборудование в этом случае проще, и весь процесс дешевле. С другой стороны, только 20—30% тяжелого остатка вакуумной перегонки подвергается трансформации.

Замечание. В нефтепереработке многих стран значитель­ные количества тяжелого прямогонного газойля попада­ют в кубовый остаток. В США он был бы отделен как головной погон вакуумной перегонки и заменен сверхтя­желым крекинг-газойлем в качестве разбавителя.

Учитывая возможные источники остаточного топли­ва, уменьшение количества остатка может сводиться к вакуумной перегонке в сочетании с каталитическим кре­кингом, а не к термическому крекингу в сочетании с коксованием. Однако это будет именно уменьшение ко­личества остатка, но не деструкция пека.

УПРАЖНЕНИЯ

1. Заполните пропуски:

А. Основное различие между термическим и каталитичес­ким крекингом — то, что в первом случае для ускоре­ния процесса не используется.

Б. Основное различие между термическим крекингом и коксованием — это производство и

TOC \o "1-3" \h \z в. Чтобы предотвратить коксование в реакторе термичес­кого крекинга, сырье.

Г. Чтобы ускорить коксование в коксовом барабане, сы­рье.

Д. Качество бензина, нафты и газойля с установок терми­ческого крекинга и коксования.

Е. На нефтеперерабатывающем заводе производится два типа кокса: и.

Ж. Фракцию направляют на установку фракциониро­вания газа, так как она содержит

З. Три главных части установок термического крекинга и

Коксования — это, и

, который в случае коксования называется

Управляющий нефтеперерабатывающего завода из вто­рой и третьей главы должен сообщить менеджеру по продаже, сколько кокса поступит на рынок. Весь ку­бовый остаток с установки вакуумной перегонки на­правляется на установку коксования. Для расчета ис­пользуйте выходы продуктов, приведенные в этой гла­ве, и ответы на задачу 2 в третьей главе. Считайте, что относительная плотность остатка из вакуум-испарите­ля составляет \Q°API или 350 фунт./бар. (Не забудьте, что выход кокса приведен в весовых процентах, а еди­ницей измерения количества кокса при продаже явля­ется короткая тонна, содержащая 2000 фунтов.)

Добавьте установку термического крекинга, включая потоки соответствующих веществ, в общую техноло­гическую схему нефтеперерабатывающего завода.

Если вы хотя бы раз в своей жизни анализировали варианты топлива для автономной системы газоснабжения, то наверняка встречались с такой разновидностью, как пропан-бутановая смесь. У пытливого ума тут же возникает …

Если Вам слишком жарко, уходите из кухни Гарри С Трумэн Многие экономические соображения, влияющие на производство различных нефтепродуктов, связаны с ко­личеством теплоты, которое выделяется при их сжига­нии. Действительно, чтобы выбрать, …

Уильям Д. Леффлер Начало—самая важная часть работы Платон «Республика» Если Вы открыли эту книгу, Вам уже не требуется введение в ее предмет — Вы и так им занимаетесь. Вряд ли …

msd.com.ua

Тяжелый газойль - коксование - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Тяжелый газойль - коксование

Cтраница 1

Тяжелые газойли коксования в смеси с другими ароматическими концентратами могут служить сырьем для получения волокнистого углерода, печной сажи, связующих веществ и для других целей.  [1]

Тяжелый газойль коксования служит компонентом моторного и котельного топлива; используется он тагом в снеси с другими тяжелыми газойлями ( например каталитического крекинга) в качестве сырья термического крекинга с целью получения качественного сырья для производства сажи и дистиллятного крекинг-остатка, являющегося ценный компонентом сырья коксования.  [2]

Тяжелый газойль коксования используется как компонент технологического топлива.  [3]

Тяжелые газойли коксования в смеси с другими ароматическими концентратами могут служить сырьем для получения волокнистого углерода, печной сажи, связующих веществ и для других целей.  [4]

Тяжелый газойль коксования используется как компонент технологического топлива.  [5]

Тяжелые газойли коксования и крекинга отличаются повышенным содержанием непредельных углеводородов.  [6]

Вязкость тяжелого газойля коксования и крекинга не превышает 10 ВУзд, что обеспечивает его хорошее проникновение в древесину при обработке древесных плит гидрофобизатором.  [7]

Для фракций тяжелого газойля коксования наблюдается такая же зависимость от группового химсостава исходного сырья. Самое высокое содержание парафино-нафтеновых углеводородов ( 78У8 %) - в тяжелом газойле коксования гудрона мангышлакской нефти, минимальное ( 38 9 %) - в гудроне арланской нефти. Степень ароматичности возрастает при этом в 4 3 раза, главным образом благодаря полициклическим ароматическим углеводородам.  [8]

Наличие ресурсов тяжелого газойля коксования и каталитического крекинга позволяет организовать производство сырья для технического углерода. Для этого необходимо н установке ТК предусмотреть вывод фракции, выкипающей в пределах 300 500 С, по данным БашНШШ она полностью удовлетворяет требованиям на сырье для сажевого производства. Производство сырья для технического углерода может быть организовано и при наличии в схеме процесса замедленного коксования блока термического крекинга смеси тяжелых газойлей коксования и каталитического крекинга.  [9]

Включение в схему термического крекинга тяжелых газойлей коксования позволяет увеличить выработку бензина, фракций дизельного топлива и исключить получение фракций вторичного происхождения, выкипающих выше 350 С.  [10]

Впервые выполнены исследования и испытания тяжелого газойля коксования и термокрекинга в качестве гидрофобизатора древесно-волок-нистых плит. Установлено что древесноволокнистые плиты ( ДВП) пропитанные нефтяным гидрофобизатором приготовленным из тяжелого га-войля коксования и крекинга удовлетворяют ТУ 13 - 797 - 87 на шшты ДВП повышенной водостойкости.  [11]

Приведены результаты исследовании и опытно-промышленных испытаний тяжелого газойля коксования в качестве гидрофобиза тора древес-ноплитных материалов.  [12]

Отмечается, что сырье для гидрокрекинга, особенно содержащее тяжелый газойль коксования ( начало кипения выше 260 С), при хранении в резервуарах и контакте с воздухом образует полимеры и смолистые соединения, которые забивают аппаратуру. Рекомендуется хранить такое сырье под газовой подушкой из инертного газа в резервуарах с плавающей крышей.  [13]

При увеличении коэффициента рециркуляции и одновременном вовлечении в рециркулят тяжелого газойля коксования с повышенной, по сравнению с легким газойлем, коксуемостью возрастает прочность кокса.  [14]

Показано, что нефтяной гидрофобйзатор, приготовленный на основе тяжелого газойля коксования, по своим техническим свойствам и эффективности превосходит парафин - традиционный пропиточный состав в производстве древесностружечных плит.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Способ замедленного коксования нефтяных остатков

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к процессу замедленного коксования для получения газойлевых фракций улучшенного качества для последующей гидрокаталитической переработки. Способ включает нагрев исходного сырья коксования в трубчатой печи 1, подачу его в испаритель 2 для смешения с рециркулятом и формирования вторичного сырья коксования, нагрев вторичного сырья в трубчатой печи 4 и подачу его в камеры коксования 5, подачу образовавшихся продуктов коксования из камер коксования 5 в ректификационную колонну для фракционирования 3 с получением газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования и кубового остатка, подачу охлажденного тяжелого газойля на массообменные устройства в нижней части ректификационной колонны 3, при этом на массообменные устройства верхней части ректификационной, колонны 3 подают охлажденный легкий газойль. Количество подаваемых охлажденных легкого и тяжелого газойлей изменяют в зависимости от требуемых количества и качества получаемых легкого и тяжелого газойлей и кубового остатка. В качестве рециркулята используют тяжелый газойль коксования. Изобретение обеспечивает одновременное получение на установке двух видов тяжелых газойлей, а также позволяет регулировать выход и качество полученных газойлевых фракций для их дальнейшей гидрокаталитической переработки и увеличить межремонтный пробег установки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 4 пр.

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к процессу замедленного коксования, направленному на получение нефтяного кокса и газойлевых фракций.

Эксплуатация многих установок замедленного коксования, особенно при переработке нефтяных остатков, из которых при коксовании получается высокосернистый кокс, направлена на получение максимально возможного количества дистиллятных фракций: бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования. Из полученных дистиллятов в дальнейшем с использованием гидрокаталитических процессов - гидроочистки, каталитического крекинга, гидрокрекинга, получают высококачественные моторные топлива. Причем получаемые продукты коксования должны соответствовать определенным требованиям по качеству. Бензин коксования (фр. н.к. - 180°С) направляют на гидроочистку, затем подвергают риформингу с получением высокооктанового компонента товарного бензина. Легкий газойль коксования (фр. 180-350°С) подвергают гидроочистке с получением дизельного топлива. Поэтому к легкому газойлю предъявляются требования по температуре конца кипения, так как высокое содержание в нем высококипящих фракций способствуют закоксовыванию катализатора гидроочистки и преждевременной его регенерации. Тяжелый газойль коксования (фр.>350°С) при коксовании сернистого сырья подвергают гидроочистке, а затем - каталитическому крекингу с получением высокооктанового бензина или гидрокрекингу с получением дизельного топлива. Поэтому и к тяжелому газойлю предъявляются жесткие требования по температуре конца кипения, так как содержащиеся в нем высококипящие фракции, обуславливающие высокую коксуемость, также способствуют преждевременному закоксовыванию используемых катализаторов. К тяжелому газойлю предъявляются требования и по температуре начала кипения, так как, во-первых, легкокипящие фракции, выкипающие до 350°С, уменьшают выход легкого газойля, используемого для производства дизельного топлива, во-вторых, эти легкокипящие фракции являются балластом в гидрокаталитических процессах, перегружают установку и снижают выход целевых продуктов. Особенно жесткие требования предъявляются к тяжелому газойлю и кубовому остатку по содержанию коксовых частичек, так называемых карбоидов, которые откладываются на поверхности катализаторов гидрокаталитических процессов. Если содержание карбоидов велико (например, >0,1%), то такой продукт не пригоден для гидрокаталитической переработки и может быть использован лишь в качестве компонента котельного топлива.

Для увеличения выработки дистиллятов установки замедленного коксования эксплуатируются с минимально возможным (иногда даже с нулевым) коэффициентом рециркуляции и при минимально возможном давлении в камере коксования. Работа установок замедленного коксования при таких технологических параметрах способствует существенному увеличению выработки тяжелого газойля коксования (фракции, выкипающей выше 350°С). Однако одновременно с этим у тяжелого газойля существенно возрастает температура конца кипения, увеличивается коксуемость, содержание высокомолекулярных полициклических ароматических углеводородов, смол, асфальтенов и металлоорганических соединений. Эти высокомолекулярные углеводороды, содержащиеся в хвостовых фракциях тяжелого газойля коксования, обусловливают быструю дезактивацию используемых катализаторов гидроочистки и гидрокрекинга.

Известен способ замедленного коксования нефтяных остатков, в соответствии с которым для регулирования температуры конца кипения выводимого из ректификационной колонны тяжелого газойля коксования и, как следствие, улучшения его качества предлагается увеличивать количество подаваемого «холодного» тяжелого газойля в нижнюю часть колонны в качестве орошения [G.M.Sieli, A.Faegh, S.Shimoda. Тонкое регулирование режима коксования. - Нефтегазовые технологии, 2008, №1, с.74-77]. Вследствие этого наиболее высококипящие фракции, содержащиеся в тяжелом газойле, конденсируются, образуют рециркулят и вместе со свежим (первичным) сырьем снизу ректификационной колонны, как вторичное сырье, направляются через печь в камеру коксования. Тем самым, часть наиболее высококипящих фракций удаляется из тяжелого газойля коксования, что способствует улучшению его качества и благоприятно сказывается на последующей гидрокаталитической переработке при получении моторных топлив.

Существенным недостатком данного способа является то, что, хотя при увеличении количества подаваемого в нижнюю часть (куб) ректификационной колонны холодного орошения температура конца кипения тяжелого газойля коксования уменьшается, одновременно с этим увеличивается коэффициент рециркуляции, что увеличивает энергозатраты, снижает производительность по свежему сырью и уменьшает выработку тяжелого газойля. Кроме того, коксовые частички, выносимые в ректификационную колонну из камер коксования, вовлекаются во вторичное сырье и, попадая в печь, обусловливают ее преждевременное закоксовывание.

Наиболее близким к заявляемому объекту является способ замедленного коксования нефтяных остатков, включающий нагрев исходного сырья, разделение его на легкую фракцию и тяжелый остаток в испарителе, фракционирование легких фракций в ректификационной колонне совместно с парожидкостными продуктами коксования, смешение тяжелого остатка из испарителя с рециркулятом - кубовым остатком, полученным при фракционировании в ректификационной колонне, с последующим коксованием предварительно нагретой смеси. Количество и качество кубового остатка регулируют путем изменения количества подаваемого холодного тяжелого газойля в качестве орошения на массообменные устройства нижней части ректификационной колонны, при этом кубовый остаток подают в верхнюю часть испарителя, снабженного массообменными устройствами (Патент РФ №2209826, от 10.08.2003 г., МПК С10В 55/00).

Этот способ направлен, в первую очередь, на регулирование качества (по плотности, коксуемости и фракционному составу) кубового остатка, выводимого с низа ректификационной колонны и направляемого в испаритель для смешивания с первичным сырьем в качестве рециркулята. В данном способе образующийся в основной ректификационной колонне кубовый остаток забирается с низа колонны и подается в испаритель в качестве рециркулята на смешивание с первичным сырьем с образованием вторичного сырья, нагревом его в печи и направлением в коксовые камеры на коксование. Организация дозированной подачи охлаждающего газойля на массообменные устройства в нижнюю часть ректификационной колонны, подача кубового остатка с низа ректификационной колонны в верхнюю часть испарителя и организация дозированной подачи в низ испарителя водяного пара способствуют утяжелению остатка с низа испарителя (вторичного сырья) и, как следствие, способствуют увеличению выработки кокса и снижению энергетических затрат.

Недостатком данного способа является то, что в случае переброса пены из работающих камер коксования кубовый остаток с низа ректификационной колонны может содержать коксовые частички, которые будут откладываться на массообменных устройствах в испарителе и нарушать их работу, при этом коксовые частички со вторичным сырьем попадают в печь, обусловливая ее закоксовывание и, следовательно, низкий межремонтный пробег установки замедленного коксования. В этом способе не предусмотрено регулирование количества и качества выводимого из установки легкого газойля. Изменение количества охлаждающего газойля в данном способе влечет за собой изменение коэффициента рециркуляции.

Предлагаемый способ направлен на увеличение межремонтного пробега установки замедленного коксования нефтяных остатков за счет уменьшения закоксовывания массообменных устройств испарителя и змеевиков реакционной печи путем исключения попадания в них коксовых частиц, а также на получение двух видов тяжелого газойля с возможностью регулирования качества получаемых газойлевых фракций (легкого газойля и двух видов тяжелого газойля) независимо от коэффициента рециркуляции.

Это достигается тем, что в способе замедленного коксования нефтяных остатков, включающем нагрев исходного сырья коксования, подачу его в испаритель для смешения с рециркулятом и формирования вторичного сырья коксования, нагрев вторичного сырья и подачу его в камеры коксования, подачу образовавшихся продуктов коксования из камер коксования в ректификационную колонну для фракционирования с получением газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования и кубового остатка, подачу охлажденного тяжелого газойля на массообменные устройства нижней части ректификационной колонны, согласно изобретению на массообменные устройства верхней части ректификационной колонны подают охлажденный легкий газойль.

Количество подаваемых охлажденных легкого и тяжелого газойлей изменяют в зависимости от требуемых количества и качества получаемых легкого и тяжелого газойлей и кубового остатка.

В качестве рециркулята используется тяжелый газойль коксования.

В частности, для регулирования температуры конца кипения тяжелого газойля в качестве орошения используют охлажденный тяжелый газойль коксования, а для регулирования температуры начала кипения тяжелого газойля - охлажденный легкий газойль коксования.

На чертеже приведена принципиальная схема установки замедленного коксования для осуществления предлагаемого способа.

Установка содержит трубчатую печь 1 для нагрева исходного сырья, испаритель 2 с массообменными устройствами, ректификационную колонну 3, трубчатую печь 4, камеры 5 коксования, стриппинги 6, холодильники 7.

Способ осуществляют следующим образом. Исходное сырье нагревают в трубчатой печи 1 и/или в теплообменниках и подают в испаритель 2, в верхнюю часть которого подают в качестве рециркулята тяжелый газойль коксования из основной ректификационной колонны 3. Полученное вторичное сырье - смесь первичного сырья с рециркулятом - нагревают в трубчатой печи 4 и направляют в одну из попеременно работающих камер 5 коксования. Образующиеся в результате коксования дистиллятные продукты выводят по шлемовой трубе в ректификационную колонну 3 на фракционирование. Сверху колонны выводят газ и нестабильный бензин. Для регулирования качества бензина часть нестабильного бензина подают на первую тарелку в виде острого орошения. В виде боковых погонов из основной ректификационной колонны через стриппинги 6 выводят легкий и тяжелый газойли коксования. Основную часть тяжелого газойля из стриппинга 6 после холодильника 7 выводят с установки в виде готового продукта, а часть подают в шлемовый трубопровод в качестве кулинга. На первое массообменное устройство нижней части ректификационной колонны в качестве промывочной жидкости и для регулирования температуры конца кипения тяжелого газойля коксования подают охлажденный тяжелый газойль, выводимый из аккумулятора колонны 3. Для регулирования температуры начала кипения тяжелого газойля и, следовательно, и температуры конца кипения легкого газойля коксования на массообменные устройства верхней части ректификационной колонны 3 подают регулируемое количество охлажденного легкого газойля коксования.

Количество подаваемых в качестве орошения охлажденных легкого и тяжелого газойлей изменяют в зависимости от требуемых количества и качества получаемых легкого и тяжелого газойлей и кубового остатка.

С низа ректификационной колонны 3 после охлаждения выводится кубовый остаток в качестве товарного продукта.

Таким образом, предлагаемый способ позволит одновременно получать и регулировать качество двух тяжелых газойлевых фракций: собственно тяжелого газойля коксования, который может быть направлен на гидрокрекинг или гидроочистку и, далее, на каталитический крекинг, и кубового остатка, который в зависимости от его качества может быть использован или как сырье гидрокаталитических процессов, или как компонент котельного топлива. При этом коэффициент рециркуляции не изменяется.

Увеличение количества орошения в нижней части ректификационной колонны способствует конденсации наиболее тяжелокипящих фракций из дистиллята коксования, поступающих из камер коксования. Вследствие этого снижается температура конца кипения тяжелого газойля, у него снижается плотность, коксуемость, содержание полициклических ароматических углеводородов. Одновременно с этим, вследствие разбавления тяжелым газойлем, облегчается фракционный состав выводимого с низа колонны кубового остатка, у которого также снижается плотность, коксуемость, содержание карбоидов.

Организация подачи регулируемого количества охлажденного легкого газойля на массообменные устройства верхней части ректификационной колонны позволит регулировать температуру начала кипения тяжелого газойля коксования и, соответственно, температуру конца кипения легкого газойля.

Причем регулирование качественных характеристик выводимых газойлей коксования не связано с изменением коэффициента рециркуляции, так как количество рециркулирующих фракций, вовлекаемых на коксование, четко регулируется количеством подаваемого в испаритель тяжелого газойля коксования.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1 (по прототипу)

На промышленной установке коксовали сырье, характеристика которого приведена в таблице 1. Сырье нагревается в теплообменниках до температуры 270°С и подается в нижнюю часть испарителя. Сюда же в верхнюю часть испарителя подается в качестве рециркулята кубовый остаток из основной ректификационной колонны в количестве 10% на сырье. Сформировавшееся таким образом в испарителе вторичное сырье нагревается в печи до температуры 500°С и подается на коксование в одну из коксовых камер. Продукты коксования из коксовых камер по шлемовой трубе поступают в нижнюю часть основной ректификационной колонны. Для конденсации наиболее тяжелокипящих продуктов коксования на верхнее массообменное устройство в нижней части ректификационной колонны организована подача холодного тяжелого газойля коксования в качестве нижнего орошения в количестве 10% на исходное сырье. Все сконденсировавшиеся тяжелокипящие продукты коксования (кубовый остаток) направляются в испаритель в качестве рециркулята на смешивание с первичным сырьем, а несконденсировавшиеся легкокипящие продукты поступают в верхнюю часть ректификационной колонны на фракционирование с получением газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования. Межремонтный пробег установки составил 275 суток. Выход и качество получаемых при коксовании газойлевых фракций, длительность межремонтного пробега установки приведены в таблице 2.

В результате коксования выход тяжелого газойля составил 28,2%, он имеет низкую плотность и коксуемость, но в нем содержится 37% об. фракций, выкипающих до 350°С, что отрицательно сказалось на выходе легкого газойля (27,1% мас.), используемого в качестве сырья для получения дизельного топлива.

Пример 2 (по предлагаемому способу)

В соответствии с технологической схемой, приведенной на чертеже, осуществляли коксование нефтяного сырья, характеристика которого приведена в таблице 1. Данное сырье нагревается в теплообменниках до температуры 270°С и поступает в испаритель, на верхнюю тарелку которого в качестве рециркулята подается тяжелый газойль коксования в количестве 10% на исходное сырье. Полученное вторичное сырье с низа испарителя нагревается в печи до температуры 500°С и поступает в одну из коксовых камер на коксование. Продукты коксования по шлемовой трубе поступают в нижнюю часть ректификационной колонны. Для регулирования температуры конца кипения выводимого с установки тяжелого газойля коксования на первое массообменное устройство нижней части ректификационной колонны организована подача охлажденного тяжелого газойля в качестве нижнего орошения в количестве 10% на исходное сырье. Для регулирования температуры начала кипения тяжелого газойля на массообменные устройства в верхней части ректификационной колонны организована подача охлажденного легкого газойля коксования в количестве 20% на исходное сырье (верхнее орошение). Выход и качество получаемых при этом газойлевых фракций, а также длительность межремонтного пробега установки сведены в таблице 2.

Как видно из таблицы, выход тяжелого газойля по сравнению с прототипом (пример 1) несколько сократился, однако организация подачи верхнего орошения способствовала снижению содержания в нем фракций, выкипающих до 350°С, до с 37 до 20% об. Такой тяжелый газойль может быть использован в качестве сырья для получения моторных топлив гидрокрекингом.

Кроме того, по сравнению с прототипом увеличился выход легкого газойля.

С низа ректификационной колонны выводится кубовый остаток в количестве 7% на исходное сырье, который, учитывая незначительное содержание в нем карбоидных частиц, может быть использован для получения дизельного топлива гидрокрекингом.

Таким образом, данный пример показывает, что предлагаемый способ позволит не только увеличить выход легкого газойля, но и суммарный выход тяжелых газойлей (тяжелого газойля коксования и кубового остатка) до 30,4% (в прототипе выход тяжелого газойля составляет 28,2%) с обеспечением их качественных характеристик.

Пример 3 (по предлагаемому способу)

В данном случае была поставлена задача увеличения выхода тяжелого газойля по сравнению с примером 2, который по своему качеству мог бы быть использован в качестве сырья гидрокрекинга.

Для этого было проведено коксование исходного сырья аналогично примеру 2, но было уменьшено количество тяжелого газойля, подаваемого в качестве орошения на массообменное устройство нижней части ректификационной колонны до 5% об., при этом количество легкого газойля, подаваемого в качестве орошения на массообменное устройство верхней части ректификационной колонны, осталось таким же, как и в примере 2.

Результаты коксования сведены в таблицу 2.

Как видно из примера 3, уменьшение по сравнению с примером 2 количества нижнего орошения, т.е. орошения, подаваемого на первое массообменное устройство нижней части ректификационной колонны, способствует утяжелению фракционного состава выводимого тяжелого газойля коксования, что обусловлено меньшей конденсацией высококипящих фракций из дистиллята коксования: если при подаче 10% нижнего орошения содержание в нем фракций, выкипающих выше 500°С, составило 10% об., то при подаче 5% нижнего орошения содержание в нем фракций, выкипающих выше 500°С, повысилось до 14%. Однако, одновременно, при неизменном количестве подаваемого верхнего орошения в тяжелом газойле по примеру 3 снизилось содержание легкокипящих фракций, выкипающих до 350°С, с 20 (пример 3) до 16% об., что увеличивает выход тяжелого газойля коксования. При этом одновременно утяжелился кубовый остаток и уменьшился его выход. Достаточно высокое содержание карбоидов в кубовом остатке (0,12%) не дает возможность использовать его в чистом виде в качестве сырья для гидрокаталитических процессов из-за возможной дезактивации катализаторов. Поэтому он может быть либо использован в качестве компонента котельного топлива либо в качестве сырья гидрокрекинга после предварительного его смешения с тяжелым газойлем, выводимым сбоку колонны, для уменьшения концентрации карбоидов.

Пример 4 (по предлагаемому способу)

Была поставлена задача увеличения выхода легкого газойля по сравнению с примером 2, сохранив качество тяжелого газойля для использования в качестве сырья гидрокрекинга. То же сырье, что и в примерах 1-3, подвергалось коксованию аналогично примеру 2. Количество тяжелого газойля, подаваемого в качестве орошения на массообменное устройство нижней части ректификационной колонны, осталось таким же, как и в примере 2, но при этом количество подаваемого верхнего орошения (легкого газойля) составляло 15%.

Результаты коксования приведены в таблице 2.

Как видно, уменьшив количество верхнего орошения, авторы увеличили выход легкого газойля на 1,6% в расчете на исходное сырье, утяжелив его по плотности и по температуре конца кипения. Одновременно при этом уменьшился выход тяжелого газойля и, естественно, изменилось его качество: увеличилась плотность с 0,9517 до 0, 9541 г/см3, увеличилась коксуемость с 0,31 до 0, 49, уменьшилось содержание фракций, выкипающих до 350°С, с 20 до 9% об.

Таким образом, из приведенных в таблице 2 данных следует, что организация двух орошений: тяжелым газойлем в нижней части ректификационной колонны и легким газойлем в верхней части колонны позволит регулировать в зависимости от производственной необходимости как выход, так и качество выводимых из колонны продуктов. Так, при необходимости увеличения выработки тяжелого газойля коксования, используемого, например, в качестве сырья установки каталитического крекинга, и, одновременно, с целью сокращения выработки кубового остатка, используемого в качестве компонента топочного мазута, необходимо уменьшить количество нижнего орошения тяжелого газойля (примеры 2 и 3). При этом одновременно изменяются и качество выводимых из ректификационной колонны тяжелого газойля и кубового остатка: у тяжелого газойля в пределах, допустимых к сырью каталитического крекинга требований, увеличивается плотность, коксуемость, утяжеляется фракционный состав (в нем увеличивается содержание фракций, выкипающих выше 500°С), у кубового остатка также увеличивается плотность, коксуемость, утяжеляется фракционный состав.

С другой стороны, при необходимости, например, увеличения выхода легкого газойля коксования, используемого для производства дизельного топлива, и одновременно уменьшения содержания в тяжелом газойле коксования содержание фракций, выкипающих до 350°С (т.е. именно фракций дизельного топлива), необходимо уменьшить количество верхнего орошения (примеры 2 и 4). При этом выход легкого газойля коксования увеличится с 29,9 до 31,4% при некотором его утяжелении по плотности, фракционному составу, и одновременно в тяжелом газойле содержание фракций, выкипающих до 350°С, снизилось с 20 до 9% об.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом увеличить межремонтный пробег установки для осуществления замедленного коксования нефтяных остатков вследствие того, что использование в качестве рециркулята тяжелого газойля коксования и вывод с низа ректификационной колонны кубового остатка, содержащего коксовые частички, в виде товарного продукта исключает вовлечение кубового остатка в процесс коксования, предотвращает вероятность попадания коксовых частиц (карбоидов) на массообменные тарелки испарителя и в реакционную печь и, как следствие, их закоксовывание.

Кроме того, предлагаемый способ замедленного коксования обеспечит получение двух видов тяжелых газойлей коксования, различающихся по своим физико-химическим показателям качества и имеющих конкретные направления использования: тяжелого газойля коксования, выводимого сбоку ректификационной колонны, из которого могут быть получены моторные топлива путем гидрокрекинга или гидроочистки с последующим каталитическим крекингом и кубового остатка, который в зависимости от качества может быть использован в качестве или сырья гидрокаталитических процессов, или как компонент котельного топлива.

Кроме того, в предлагаемом способе суммарный выход тяжелых газойлей коксования выше, чем в способе по прототипу. Это обусловлено тем, что в способе по прототипу кубовый остаток вовлекается на коксование в смеси с первичным сырьем с образованием дополнительного количества кокса, газа и бензина, тогда как в предлагаемом способе кубовый остаток выводится с установки в виде готового продукта.

Кроме того, использование предлагаемого способа позволит регулировать как качество, так и количество получаемых легкого газойля, тяжелого газойля и кубового остатка, причем указанное регулирование не связано с изменением коэффициента рециркуляции, в то время как в способе по прототипу при изменении количества охлаждающего газойля, подаваемого на массообменные устройства в нижней части ректификационной колонны, изменяется коэффициент рециркуляции.

Таблица 1Характеристика исходного сырья коксования (гудрон смеси западно-сибирской и арланской нефти)
№ п/п Наименование показателей Значение показателей
1 Плотность, р4 20 1,0360
2 Содержание серы, % мас.: 3,9
3 Коксуемость, % мас. 18,2
4 Вязкость условная, °Е
при 80°С 952,4
при 100°С 202
5 Фракционный состав:
- до 460°С выкипает, % мас. 1,0
- до 500°С выкипает, % мас. 4,72
- выше 500°С выкипает, % мас. 95,28

1. Способ замедленного коксования нефтяных остатков, включающий нагрев исходного сырья коксования, подачу его в испаритель для смешения с рециркулятом и формирования вторичного сырья коксования, нагрев вторичного сырья и подачу его в камеры коксования, подачу образовавшихся продуктов коксования из камер коксования в ректификационную колонну для фракционирования с получением газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования и кубового остатка, подачу охлажденного тяжелого газойля на массообменные устройства в нижней части ректификационной колонны, отличающийся тем, что на массообменные устройства верхней части ректификационной колонны подают охлажденный легкий газойль.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество подаваемых охлажденных легкого и тяжелого газойлей изменяют в зависимости от требуемых количества и качества получаемых легкого и тяжелого газойлей и кубового остатка.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рециркулята используется тяжелый газойль коксования.

www.findpatent.ru

Бензин - термический процесс - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Бензин - термический процесс

Cтраница 1

Бензины термических процессов ( термического крекинга, термоконтактного крекинга и коксования), получаемые при переработке нефтяных остатков, отличаются от бензинов каталитического крекинга пониженным содержанием ароматических и изопарафиновых углеводородов. Октановое число их определяется наличием непредельных углеводородов, в том числе диеновых.  [1]

Бензины термических процессов по сравнению с бензинами каталитического крекинга характеризуются пониженным содержанием ароматических углеводородов и алканов изостроения, а также качественно иным составом органических соединений серы. При гидроочистке таких бензинов даже в мягких условиях ( температура 350 С, давление 1 МПа, объемная скорость 5 ч - 1, циркуляция водородсодержащего газа 300 м3 / м3) при сравнительно небольшой глубине обессеривания ( 70 - 80 %) гидрируется 50 - 60 % алкенов, что снижает октановое число на 4 - 7 пунктов.  [2]

Риформирование бензинов термических процессов - термического крекинга и коксования - следует производить только после их глубокой гидроочистки.  [3]

Каталитический риформинг бензинов термических процессов на платиновом катализаторе является другим вариантом облагораживания бензинов со значительным улучшением их моторных качеств. Содержание серы в гидроочищен-ном бензине составляло 0 003 - 0 005 %, практически отсутствовали смолы, непредельные углеводороды и соединения азота. Октановое число бензинов при этом резко снижалось. Расход водорода по сравнению с избирательной неглубокой гидроочисткой увеличивается примерно в два раза. Результаты гидроочистки бензина термоконтактного крекинга гудрона ромашкинской нефти, качественные характеристики исходного бензина и более узких фракций до и после гидроочистки приведены в табл. 30, стр.  [4]

Технология гидроочистки вторичных бензинов, в особенности бензинов термических процессов, должна учитывать их низкую стабильность, окисляемость и склонность к образованию коксовых отложений. Жесткие требования к остаточному содержанию примесей в сырье риформинга во многих случаях требуют двухступенчато. Необходимость двухступенчатой очистки сближает технологию подготовки вторичных бензинов и высокосернистых газовых конденсатов.  [5]

Следствием этого является специфичность режима избирательной гидроочистки бензинов термических процессов, так как требуются более жесткие условия гидроочистки, что приводит к большей потере октановых единиц, чем при очистке бензинов-каталитического крекинга. При осуществлении процесса гидроочистки таких бензинов на промышленных установках имеют места осложнения, связанные с полимеризацией ненасыщенных соединений, отложением кокса и выделением большого количества тепла в реакторной зоне.  [7]

За рубежом накоплен большой оплт по использованию бензинов термических процессов в качестве KV. По проекту действующей на заводе импортной комбинированной установки риформинг - - гидроочистка дизельного топлива предусмотрено вовлечение в сырье до 10 % бензина термокрекинга. Однако, во избежание осложнений в работе оборудования эта рекомендация не была реализована.  [8]

За рубежом накоплен большой оши по использованию бензинов термических процессов в качестве к, - пошита сырья риформинга. По проекту действующей на заводе импортной комбинированной установки риформинг - - гидроочистка дизельного топлива предусмотрено вовлечение в сырье до 10 % бензина термокрекинга. Однако, во избежание осложнений в работе оборудования эта рекомендация не была реализована.  [9]

В связи с образованием при предварительной гидроочистке бензинов термических процессов продуктов полимеризации и конденсации непредельных углеводородов, выкипающих на 5 - 10 С выше исходных, температура конца кипения бензинов вторичных процессов ограничивается 160 - 170 С. Увеличение доли вторичных бензинов в прямогонном сырье даже до 1 - 3 % приводит к резкому коксообразованию на катализаторе.  [10]

По химическому составу бензин каталитического крекинга отличается от прямогонных бензинов и бензинов термических процессов.  [11]

По химическому составу бензин каталитического крекинга отличается от прямогонных бензинов и бензинов термических процессов. В нем содержится 8 - 15 % непредельных углеводородов и 20 - 30 % аренов. Непредельные углеводороды и арены не менее чем на две трети состоят из углеводородов изомерного строения.  [12]

Качества бензина, получаемого при процессе гидроформинга, значительно выше, чем бензина термических процессов. Продукты гидроформинга - гидроформаты - почти свободны от серы и содержат лишь небольшие количества олефиновых углеводородов [105], в результате чего приемистость их к ТЭС значительно выше. Кроме того, бензины гидроформинга характеризуются более высокой стабильностью при хранении, что объясняется отсутствием смолы диолефиновых углеводородов. Выходы бензина при гидроформинге также значительно выше, чем при термическом риформинге в сочетании с каталитической полимеризацией, но капиталовложения для установок гидроформинга ввиду сложности применяемого оборудования на 50 - 60 % выше. Однако всегда, когда необходимо получение высокооктановых бензинов или ароматических углеводородов, строятся и эксплуатируются установки гидроформинга, а не термического риформинга.  [13]

Одним из путей расширения сырьевой базы моторных топлив является вовлечение в переработку бензинов термических процессов. Однако наличие непредельных углеводородов ( до 60 %), сернистых и азотистых соединений, невысокое октановое число не позволяет использовать крекинг-бензины в качестве компонента моторного топлива. Традиционно термические бензины добавляются к прямогонным фракциям, направляющимся на гидроочистку на А1 - Со-Мо - и Pt-катализаторах с подачей в систему под давлением молекулярного водорода при высоких температурах ( 350 - 400 С), что приводит к отложению кокса в теплообменной аппаратуре и быстрой дезактивации катализатора гетероатомными соединениями, а также продуктами полимеризации олефинов, присутствующих в бензинах термического происхождения.  [14]

Необходимо иметь в виду, - гто бензины прямой гонки нефтей США и бензины термических процессов крекинга и риформипга в общей массе относительно низкооктановые: их средней октановое число не превышает 70 пунктов. Поэтому выполнение программы увеличения среднего октанового числа ( более чем па 2 пункта ежегодно) при наличии в составе среднего бензина свыше 80 % низкооктанового бензи m возможно при увеличении мощностей процессов вторичной переработки бензинов прямой гонки нефтей, бензинов и лигроинов термического крекинга или риформинга.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru


Смотрите также