Способ получения прокаленного нефтяного кокса и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: футерованный цилиндрический корпус (К) снабжен проводниками токов высокой частоты (ТВЧ) в виде установленного внутри К графитового цилиндра (ГЦ) и кольцевых проводников, размещенных между футеровкой и ГЦ. Коксование нефтяного сырья и последующее прокаливание кокса при 1300-1400°С ведут в поле ТВЧ. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу получения нефтяного кокса и его прокаливания в одном аппарате.

Известен способ получения прокаленного нефтяного кокса, заключающийся в постепенном нагреве перемещающегося во вращающейся наклонной печи сырого кокса до температуры 1250-1550^оС. При этом сырой кокс получают путем коксования углеводородного сырья и выгружают при помощи гидравлических резаков.

Известна печь для получения прокаленного нефтяного кокса, представляющая собой футерованный изнутри цилиндрический барабан, установленный с возможностью вращения, с устройствами для загрузки и выгрузки кокса. При этом для получения сырого нефтяного кокса используют реактор, включающий цилиндрический корпус с верхним шаровым и нижним коническим днищами, оборудованными люками с крышками и штуцерами для ввода сырья и вывода парогазовых продуктов.

Недостатком изложенного способа получения прокаленного кокса и устройства для его осуществления является трудоемкость и длительность, обусловленные гидравлической выгрузкой кокса и необходимостью транспортировки сырого кокса в печь для его прокаливания. Кроме того, использование двух аппаратов для получения прокаленного кокса значительно увеличивает капитальные затраты.

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения прокаленного нефтяного кокса в одном аппарате, заключающийся в коксовании углеводородного сырья до получения кокса, подаче кислорода для зажигания летучих в коксе, разогреве и прокаливании его при температуре 1300-1400^оС.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство для получения прокаленного нефтяного кокса, включающее цилиндрический корпус с патрубками для ввода сырья и вывода парогазовых продуктов и кокса.

В способе и устройстве по прототипу под действием высокой температуры происходит усадка кокса и его растрескивание, что значительно облегчает выгрузку кокса (при открывании нижнего люка реактора кокс высыпается под действием своего веса). Однако данные способ и устройство имеют следующие недостатки: для нагрева и поддержания температуры 1300-1400^оС необходимо непрерывно подавать кислород. Кроме того, помимо сгорания летучих веществ происходит угар кокса, который как показывают эксперименты достигает 6-7%. Регулировать же процесс прокаливания изменением подачи кислорода сложно.

Цель изобретения - повышение выхода прокаленного кокса за счет исключения его угара.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения прокаленного нефтяного кокса, включающем коксование сырья с последующим прокаливанием полученного кокса при температуре 1300-1400^оС, прокаливание осуществляют в поле токов высокой частоты.

В устройстве для получения прокаленного нефтяного кокса, включающем футерованный изнутри цилиндрический корпус со штуцерами для ввода сырья и вывода образующихся продуктов, внутри корпуса установлен графитовый цилиндр, при этом между последним и футеровкой укреплены кольцевые проводники тока высокой частоты.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что прокаливание осуществляют в поле токов высокой частоты, а устройство - тем, что внутри корпуса установлен графитовый цилиндр, а между последним и футеровкой укреплены кольцевые проводники тока высокой частоты. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию "новизна".

На чертеже изображено устройство для получения прокаленного нефтяного кокса.

Устройство представляет собой цилиндрический металлический корпус 1 с футеровкой 2 изнутри, штуцерами 3 и 4 для ввода сырья и вывода парогазовых продуктов, люком 5 для выгрузки кокса. Устройство снабжено проводниками электрического тока, выполненными в виде графитового цилиндра 6, установленного внутри металлического корпуса 1 и кольцевых проводников 7, размещенных между футеровкой 2 и графитовым цилиндром 6. Корпус устройства укреплен на опорах 8.

Способ получения прокаленного кокса осуществляют следующим образом. Сырье по штуцеру 3 подают в устройство, где за счет аккумулированного сырьем тепла при температуре 470-490^оС происходит образование коксового пирога. После завершения формирования кокса на кольцевые проводники подают ток высокой частоты (60-74 кГц). При этом возникает электрическое поле, благодаря которому разогревается графитовый цилиндр до температуры 1400^оС и выше. От графитового цилиндра тепловая энергия передается к коксовому пирогу, благодаря чему пирог разогревается от 470-490^оС до 1300-1400^оС. В начальный момент разогрева коксового пирога до 600-700^оС удаляются из кокса летучие вещества, которые по штуцеру 4 отводятся в колонну ректификации. Дальнейший разогрев кокса и его выдержка при температуре прокаливания приводит к его структурным изменениям и усадке. Кокс становится электропроводником, а в результате усадки он растрескивается и делится на отдельные куски. После завершения процесса прокаливания начинают охлаждение кокса, для чего по штуцеру 3 подают охлаждающий агент (инертный газ, водяной пар, вода), который отводится по штуцеру 4.

При достижении температуры внутри корпуса 90-100^оС открывается нижний люк 5 и кокс высыпается в транспортные механизмы для подачи в склады.

Предложенный способ получения прокаленного нефтяного кокса и устройство для его осуществления по сравнению с прототипом позволяет увеличить выход прокаленного кокса за счет исключения угара кокса (в прототипе угар кокса составляет 6-7% ). Это объясняется тем, что кокс прокаливают в поле токов высокой частоты без доступа кислорода, что исключает окислительный процесс и, следовательно, угар кокса. Следует отметить, что в предложенных способе и устройстве отходящие летучие вещества при прокаливании не сжигают, а перерабатывают в товарные нефтепродукты.

Формула изобретения

1. Способ получения прокаленного нефтяного кокса, включающий коксование сырья с последующим прокаливанием полученного кокса при 1300 - 1400^oС, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода прокаленного кокса за счет исключения его угара, прокаливание осуществляют в поле токов высокой частоты.

2. Устройство для получения прокаленного нефтяного кокса, включающее футерованный изнутри цилиндрический корпус со штуцерами для ввода сырья и вывода парогазовых продуктов и люком для выгрузки кокса, отличающееся тем, что, с целью увеличения выхода прокаленного кокса за счет исключения его угара, оно снабжено проводниками тока высокой частоты, выполненными в виде установленного внутри корпуса графитового цилиндра и кольцевых проводников, размещенных между футеровкой и графитовым цилиндром.

РИСУНКИ

Рисунок 1