Способ коксования нефтяных остатков



Владельцы патента RU 2277117:

Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки" Республики Башкортостан (ГУП "ИНХП" РБ) (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка" (ООО "ЛУКОЙЛ-ВНП") (RU)

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам получения кокса из нефтяных остатков. Способ включает нагрев первичного сырья, смешение его с парогазовыми продуктами коксования в дополнительном абсорбере с образованием вторичного сырья и его последующий нагрев до температуры коксования. Легкие фракции из абсорбера направляют в ректификационную колонну с выделением дистиллятов коксования и кубового остатка, который после нагрева до температуры, которая выше на 50-60°С температуры вторичного сырья, смешивают с последним и смесь подвергают предварительной термополиконденсации в отдельном реакторе, после чего направляют на коксование. Способ повышает выход кокса, улучшает его качество, увеличивает длительность межремонтного пробега и упрощает эксплуатацию установки. 3 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам переработки тяжелых нефтяных остатков, с целью получения нефтяного кокса.

Известен способ получения нефтяного кокса, включающий предварительный нагрев нефтяного остатка (первичного сырья) до 300-400°С, смешение его с парогазовыми продуктами коксования в кубовой части ректификационной колонны, нагрев полученной смеси (вторичное сырье) до 480-510°С, выдержку его в реакторе в течение 16-28 часов с получением кокса и разгонку легких фракций коксования с получением газа, бензиновой и газойлевой фракций (З.И.Сюняев. "Производство, облагораживание и применение нефтяного кокса". М.: "Химия", 1973, стр.101-103).

Такой способ коксования нефтяных остатков используется почти на всех действующих установках коксования России.

Известно, что повышение температуры нагрева сырья, также как и повышение давления в реакторе коксования, способствуют повышению качества и увеличению выхода кокса. Однако в известном способе температура нагрева вторичного сырья, содержащего тяжелые компоненты (асфальтены, карбены, карбоиды), ограничена из-за опасности закоксовывания труб печного змеевика, а повышение давления в реакторе ограничено низким давлением в ректификационной колонне (0,20-0,25 МПа), куда поступают парогазовые продукты коксования из реактора.

Повышать давление в ректификационной колонне нецелесообразно из-за повышения энергозатрат на процесс фракционирования. Установка дроссельного клапана на линии паров между реактором и ректификационной колонной также недопустима из-за опасности быстрого забивания его частицами кокса.

Известен способ получения нефтяного кокса, включающий нагрев первичного сырья до 350°С, разделение его на легкие фракции и тяжелый остаток в дополнительном испарителе, разгонку легких фракций первичного сырья в ректификационной колонне, смешение тяжелого остатка первичного сырья с кубовым остатком ректификационной колонны с образованием вторичного сырья, коксование его в реакторе с получением кокса и подачей парогазовых продуктов коксования в низ ректификационной колонны (Патент РФ №2209826, МПК 7 С 10 В 55/00, опубл.10.08.2003 г.).

Основным недостатком данного способа является то, что парогазовые продукты коксования также, как в предыдущем способе, поступают в низ ректификационной колонны, ввиду чего давление в реакторе коксования также ограничено давлением в ректификационной колонне и не может быть повышено.

Известен способ коксования нефтяных остатков, включающий нагрев сырья, смешение его с парогазовыми продуктами коксования в кубовой части ректификационной колонны, нагрев полученного вторичного сырья и подачу его в реактор коксования вместе с теплоносителем - фракцией 200-500°С дистиллята коксования, нагретого отдельно от сырья на 50-60°С выше температуры вторичного сырья (Патент РФ 2162876, МПК 7 С 10 В 55/00, опубл. 10.02.2001 г.).

Недостатком данного способа является также невозможность повышения давления в реакторе коксования, т.к. парогазовые продукты коксования подаются в кубовую часть ректификационной колонны, работающей при низком давлении.

Наиболее близким к предлагаемому является способ коксования нефтяных остатков, включающий предварительный нагрев первичного сырья до 350-380°С и его сепарацию на паровую фазу, поступающую в ректификационную колонну и жидкую (вторичное сырье), которая после нагрева в печи до 480-500°С направляется в один из свободных реакторов коксования, где происходят его предварительная термополиконденсация (выдержка) и разделение на паровую и жидкую фазы. Паровая фаза вторичного сырья с к.к. 400°С с верха реактора термополиконденсации вместе с парами из реактора коксования поступает в низ ректификационной колонны, а жидкая фаза с низа реактора термополиконденсации вместе с предварительно охлажденным кубовым остатком ректификационной колонны нагревается до 475-510°С и подается в реактор коксования (А.С. №1447835, МПК 7 С 10 В 55/00, опубл. 30.12.88 г.).

Известный способ имеет следующие недостатки:

- как и вышеописанные, он может быть реализован при давлении в реакторе не более 0,25-0,30 МПа, в то время, как повышение давления в реакторе, как сказано выше, положительно влияет на выход и качество кокса;

- предварительная термополиконденсация вторичного сырья с отделением образовавшейся паровой фазы с к.к. до 400°С перед нагревом в печи уменьшает количество сырья коксования, повышает его плотность и коксовое число и, как следствие, опасность закоксовывания печного змеевика, что может привести к аварийной остановке установки;

- предварительная сепарация паровой фазы тяжелого нефтяного сырья (первичного) при температуре 350-380°С нецелесообразна из-за отсутствия паровой фазы;

- использование реакторов коксования поочередно для коксования и предварительной термополиконденсации усложняет эксплуатацию установки из-за необходимости периодического переключения потоков сырья с температурой 480-500°С с одного реактора на другой.

Таким образом, возникла задача увеличения выхода и улучшения качества кокса, а также упрощения эксплуатации установки.

Указанная задача решается способом коксования нефтяных остатков, включающим нагрев первичного сырья, его обработку, предварительную термополикоденсацию с последующим коксованием вторичного сырья и разделением парогазовых продуктов коксования, в котором согласно изобретению обработку первичного сырья после нагрева проводят путем абсорбции тяжелых нефтяных фракций парогазовых продуктов коксования с отделением легких фракций, направляемых в ректификационную колонну, и образованием вторичного сырья, которое нагревают до температуры коксования и подвергают предварительной термополиконденсации в смеси с теплоносителем - кубовым остатком ректификационной колонны в отдельном реакторе, а затем проводят коксование под давлением 0,5-1,5 МПа.

Целесообразно абсорбцию тяжелых фракций парогазовых продуктов коксования первичным сырьем проводить под давлением 0,4-1,45 МПа.

Предварительную термополиконденсацию вторичного сырья с теплоносителем целесообразно проводить в течение 10-30 минут.

В качестве теплоносителя целесообразно использовать фракцию 250-360°С, нагретую до температуры выше на 50-60°С температуры вторичного сырья.

Обработка первичного сырья путем абсорбции тяжелых фракций парогазовых продуктов коксования в абсорбере под давлением 0,4-1,45 МПа позволяет вести коксование в реакторе при более высоком давлении (до 1,5 МПа), что ускоряет процесс коксования и увеличивает выход кокса. Кроме того, добавление в схему абсорбера позволяет регулировать полноту абсорбции тяжелых фракций парогазовых продуктов коксования первичным сырьем, а также количество и качество кубового остатка ректификационной колонны, используемого в качестве теплоносителя.

Включение в схему отдельного реактора термополиконденсации позволяет лучше подготовить вторичное сырье к основному процессу коксования, повысить его коксообразующие качества, что, в свою очередь, способствует ускорению процесса коксования, улучшению качества и увеличению выхода кокса, выравниванию качества кокса по высоте реактора коксования.

Кроме того, наличие отдельного реактора термополиконденсации, из которого вторичное сырье без дополнительного нагрева поступает на коксование, упрощает эксплуатацию и увеличивает межремонтный пробег установки.

Совместная термополиконденсация вторичного сырья вместе с теплоносителем, нагретым на 50-60°С выше, чем вторичное сырье, способствует их лучшему перемешиванию с хорошим тепло- и массообменном с образованием более однородного и более подготовленного для последующего коксования продукта.

Сравнение существенных признаков предлагаемого способа и прототипа показало наличие нового действия - абсорбции тяжелых фракций парогазовых продуктов коксования первичным сырьем, нового вида сырья, подвергаемого предварительной термополиконденсации - смеси вторичного сырья с теплоносителем, а также новых условий осуществления предварительной термополиконденсации в отдельном специальном реакторе, поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию "новизна".

Поиск по существенным отличительным признакам показал отсутствие технических решений с этими признаками, поэтому можно сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На чертеже приведена принципиальная схема осуществления предлагаемого способа.

Первичное сырье 1 насосом 2 прокачивают через конвекционный змеевик печи 3 и с температурой 360-390°С подают на верхнюю тарелку абсорбера 4. В нижнюю часть абсорбера 4 подают парогазовые продукты коксования 5 из реактора коксования 6. В абсорбере 4 первичное сырье 1 абсорбирует тяжелые фракции парогазовых продуктов коксования 5 с образованием вторичного сырья 7, которое насосом 8 прокачивают через часть радиантного змеевика печи 3 и с температурой 480-500°С подают на верх предварительного реактора термополиконденсации 9. С верха абсорбера 4 легкие фракции паров коксования 10 поступают в ректификационную колону 11, где разделяются на газ коксования 12, бензин 13 и коксовый газойль 14. С низа ректификационной колонны 11 коксовый газойль 14 (фракция с концом кипения не более 360°С) прокачивают через часть радиантного змеевика печи 3 и с температурой на 50-60°С выше температуры вторичного сырья 7 подают на верх реактора термополиконденсации 9, в котором смесь вторичного сырья 7 и теплоносителя 14 в течение 10-30 минут подвергается процессу термополиконденсации. Балансовое количество газойля коксования 14 с низа ректификационной колонны откачивают в товарный парк.

Продукты термополиконденсации 15 с низа реактора поликонденсации 9 под собственным давлением поступают в реактор коксования 6, где происходит коксование подготовленной сырьевой смеси.

Для уменьшения закоксовывания змеевика печи 3 в потоки вторичного сырья и теплоносителя подают турбулизатор (воду) 16.

В таблице приведены сравнительные показатели аналогов (Патент РФ 2209826 и 2162876), прототипа (А.С. SU №1447835) и предлагаемого способа по результатам опытов, проведенных на пилотной установке.

Таблица

Сравнительные показатели работы установок коксования
Наименование показателейЕд. изм.Значения показателей
  Способ по пат. 2209826Способ по пат. 2162876Прототип а.с. 1447835Предлагаемый способ
1. Природа первичного (исходного) сырья-Остаток крекирования гудрона западно-сибирской нефти
2. Расход первичного сырьякг/час20,020,020,020,0
3. Расход вторичного сырьякг/час23,025,023,025,0
4. Расход теплоносителякг/час-8,0-8,0
5. Температура нагрева первичного сырья°С350380380380
6. Температура нагрева вторичного сырья°С500500510500
7. Температура теплоносителя°С-560-560
8. Давление в реакторе термополиконденсацииМПа--0,41,4
9. Давление в реакторах коксованияМПа0,40,40,41,2
10. Давление в абсорбере (сепараторе)МПа0,4-0,41,15
11. Давление в ректификационной колоннеМПа0,250,250,250,25
12. Продолжительность термополиконденсациимин--30,030,0
13. Время заполнения реактора коксом V=25 лчас4,03,73,73,0
14. Выход кокса от первичного сырья% масс.30,032,032,041,0
15. Выход газа коксования-7,07,28,09,4
16. Выход фракции бензина-8,28,49,210,8
17. Выход фракции легкого газойля-24,425,625,838,8
18. Выход фракции тяжелого газойля-30,426,825,0-
19. Механическая прочность коксакгс/м248,056,050,059,0
20. Продолжительность работы печи до закоксовываниячас12161621

Как следует из приведенных данных, предлагаемый способ позволяет увеличить выход кокса (до 41% масс. на сырье), улучшить его качество (механическая прочность увеличилась до 59 кгс/м2), а также увеличить выход легких дистиллятов коксования. Кроме того, способ дает возможность ускорить процесс коксования, увеличить длительность межремонтного пробега установки и упростить ее эксплуатацию.

1. Способ коксования нефтяных остатков, включающий нагрев первичного сырья, его обработку, предварительную термополиконденсацию с последующим коксованием вторичного сырья и разделением парогазовых продуктов коксования, отличающийся тем, что обработку первичного сырья после нагрева проводят путем абсорбции тяжелых нефтяных фракций парогазовых продуктов коксования с отделением легких фракций, направляемых в ректификационную колонну, и образованием вторичного сырья, которое нагревают до температуры коксования и подвергают предварительной термополиконденсации в смеси с теплоносителем - кубовым остатком ректификационной колонны в отдельном реакторе, а затем проводят коксование под давлением 0,5-1,5 МПа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что абсорбцию тяжелых фракций парогазовых продуктов коксования проводят под давлением 0,4-1,45 МПа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительную термополиконденсацию вторичного сырья с теплоносителем проводят в течение 10-30 мин.

4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве теплоносителя используют фракцию 250-360°С - кубовый остаток ректификационной колонны, нагретую до температуры, которая выше на 50-60°С температуры вторичного сырья.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтехимии, в частности к переработке кислых гудронов. .

Изобретение относится к способам получения топлива для судовых двигателей и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. .
Изобретение относится к химической технологии, в частности к способам гидроочистки бензиновых фракций, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам получения дизельных топлив из продуктов прямой перегонки нефти. .

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам получения дизельных топлив из продуктов прямой перегонки нефти. .

Изобретение относится к способу конверсии тяжелого асфальтенсодержащего углеводородного сырья, включающего по крайней мере 25 мас.% углеводородов с точкой кипения не менее 520оС в продукты с более низкой точкой кипения.

Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к способам производства нефтяного кокса из нефтяных остатков

Изобретение относится к области химического и нефтехимического аппаратостроения, а именно к установкам переработки углеводородов, и может быть использовано для пиролиза метана

Изобретение относится к усовершенствованию переработки и деметаллизации тяжелых нефтей и битумов

Изобретение относится к способу производства дизельного топлива с низкотемпературными свойствами, включающему предварительный подогрев топлива, нагнетание под действием центробежных сил в вихревом аппарате, ввод в топливо депрессионных присадок и подачу топлива к потребителям, заключается в том, что депрессионные присадки вводят в предварительно подогретое топливо перед его нагнетанием под действием центробежных сил в вихревом аппарате, а после нагнетания под действием центробежных сил в вихревом аппарате в смесь топлива с депрессионными присадками перед подачей топлива к потребителям дополнительно вводят авиационный керосин

Изобретение относится к способу получения судового маловязкого топлива, включающему перегонку нефти с выделением дизельной фракции и каталитическую гидроочистку. Причем при перегонке нефти выделяют фракции, 95% которых выкипают в пределах от 180 до 220°C и от 220 до 360°C, эти фракции смешивают в балансовом соотношении с получением фракции от 180 до 360°C, также выделяют фракцию вакуумного газойля от 360 до 500°C и гудрон - фракцию, выкипающую выше 500°C, при этом каталитическому крекингу подвергают фракцию вакуумного газойля от 360 до 500°C, предварительно подвергнутую каталитической гидроочистке, а замедленному коксованию гудрон - фракцию, выкипающую выше 500°C, с выделением из продуктов реакций перечисленных вторичных процессов легких газойлевых фракций от 180 до 360°C и последующим компаундированием прямогонной дизельной фракции (ПДФ) от 180 до 360°C, легких газойлей замедленного коксования (ЛГЗК) и каталитического крекинга (ЛГКК) от 180 до 360°C, взятых в их массовом соотношении: прямогонная дизельная фракция - 30-50, легкий газойль замедленного коксования - 10-50, легкий газойль каталитического крекинга - 20-60, и добавлением в полученное топливо в качестве депрессорной присадки сополимера этилена с винилацетатом с содержанием активных звеньев винилацетата в концентрации от 20 до 40 масс.% и пределом текучести расплава от 0,07 до 19,2 в количестве от 0,10 до 0,50 масс.%. Способ позволяет получать судовое маловязкое топливо для высокооборотных и среднеоборотных судовых дизелей с улучшенными низкотемпературными свойствами. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 10 пр.

Изобретение относится к установке для переработки кислого гудрона, содержащей реактор для крекинга нейтрализованного кислого гудрона с электрообогревателем. При этом реактор для крекинга выполнен с герметичной крышкой и снабжен термопарой, дополнительно установка содержит расходную емкость для нейтрализующего агента, расходную емкость для кислого гудрона, шестеренчатые насосы, трубопровод, реактор нейтрализации с перемешивающим устройством, с электрообогревателем и термопарой, приемники легколетучих углеводородов и воды, приемник для сбора воды и летучих углеводородов, приемник для сбора жидких углеводородов, приемник для сбора углеродсодержащего твердого остатка, приемник абгазов, при этом реактор нейтрализации установлен перед реактором для крекинга, с помощью трубопровода реактор нейтрализации соединен с расходными емкостями, с реактором для крекинга и с приемниками легколетучих углеводородов и воды, а реактор для крекинга соединен с приемником для сбора воды и летучих углеводородов, с приемником для сбора жидких углеводородов, с приемником для сбора углеродсодержащего твердого остатка, с приемником для абгазов, шестеренчатые насосы установлены между расходными емкостями и реактором нейтрализации, а также между реактором нейтрализации и ректором для крекинга. Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение производительности, безопасности, экологичности и удобства использования заявленной установки. Изобретение также относится к способу переработки кислого гудрона, осуществляемому на указанной установке. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к установке для переработки кислого гудрона, содержащей реактор для крекинга нейтрализованного кислого гудрона с электрообогревателем. При этом реактор для крекинга выполнен с герметичной крышкой и снабжен термопарой, дополнительно установка содержит расходную емкость для нейтрализующего агента, расходную емкость для кислого гудрона, шестеренчатые насосы, трубопровод, реактор нейтрализации с перемешивающим устройством, с электрообогревателем и термопарой, приемники легколетучих углеводородов и воды, приемник для сбора воды и летучих углеводородов, приемник для сбора жидких углеводородов, приемник для сбора углеродсодержащего твердого остатка, приемник абгазов, при этом реактор нейтрализации установлен перед реактором для крекинга, с помощью трубопровода реактор нейтрализации соединен с расходными емкостями, с реактором для крекинга и с приемниками легколетучих углеводородов и воды, а реактор для крекинга соединен с приемником для сбора воды и летучих углеводородов, с приемником для сбора жидких углеводородов, с приемником для сбора углеродсодержащего твердого остатка, с приемником для абгазов, шестеренчатые насосы установлены между расходными емкостями и реактором нейтрализации, а также между реактором нейтрализации и ректором для крекинга. Техническим результатом заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение производительности, безопасности, экологичности и удобства использования заявленной установки. Изобретение также относится к способу переработки кислого гудрона, осуществляемому на указанной установке. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу производства олефинов и бензина с низким содержанием бензола из нафты. Способ включает стадии: 1) проведение экстрактивной перегонки нафты с получением нефтяного экстракта, содержащего циклоалканы и ароматические углеводороды, и очищенной нефти, содержащей алканы и C6-циклоалканы, при этом весовое отношение между C6-циклоалканами, содержащимися в очищенной нефти, и C6-циклоалканами, содержащимися в нафте, составляет 80-95%; 2) контактирование нефтяного экстракта с катализатором риформинга в реакционных условиях каталитического риформинга: 0,01-3,0 МПа, 300-600°C, молярное отношение водород/углеводороды 0,5-20 и объемная (волюмометрическая) скорость 0,1-50 час-1, с получением риформата с низким содержанием бензола; 3) подача очищенной нефти в установку парового крекинга для осуществления реакции крекинга с получением легких олефинов. Способ приводит к повышенной степени использования нафты и к получению компонента бензина с низким содержанием бензола вдобавок к производству из нафты этилена, пропилена и бутадиена с повышенными выходами. 13 з.п. ф-лы, 2 ил., 7 табл., 9 пр.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для регулирования тепла при быстрой термической переработке углеродсодержащего материала. Устройство включает в себя подогреватель (14) с псевдоожиженным кипящим слоем, содержащим кислородсодержащий газ, неорганические частицы теплоносителя и древесный уголь. Охладитель (15) неорганических частиц соединен по текучей среде с подогревателем (14) для приема и охлаждения первой части нагретых неорганических частиц. Образовавшиеся первые частично охлажденные нагретые неорганические частицы подают в подогреватель (14) и объединяют со второй частью нагретых неорганических частиц с образованием вторых частично охлажденных нагретых неорганических частиц, которые подают в реактор (12). Изобретение позволяет увеличить скорость термической переработки без превышения проектной температуры подогревателя. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способу обессеривания сланцевой нефти и к каталитической окислительной композиции, используемой в данном способе. Способ включает смешивание сланцевой нефти в органическом растворителе, при этом на одну часть сланцевой нефти берут не менее 9 частей органического растворителя, окисление полученной смеси каталитической окислительной композицией, включающей пероксид водорода концентрацией не менее 50%, соль, выбранную из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата, и кислоту, для проведения реакции окисления при следующем соотношении в мольных долях: соль, выбранная из молибдата натрия, вольфрамата натрия, ванадила сульфата : сера в нефти = 1:500 до 1:50, пероксид водорода : сера в нефти = 2:1 до 6:1, кислота : сера в нефти = 1:5 до 5:1. При этом на одну часть каталитической окислительной композиции берут от 10 до 500 частей полученной смеси, причем полученную смесь обрабатывают при постоянном ультразвуковом воздействии мощностью не менее 300 Вт в течение 2-6 ч, после чего удаляют растворитель и проводят термокрекинг полученной смеси при 300-350°С от 3-х до 6 часов. Предлагаемые объекты позволяют достичь более высокой степени удаления серы. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2004-12-22 2013-03-22T22:13:29
Наверх