Способ получения нефтяного игольчатого кокса

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения высококачественного нефтяного игольчатого кокса для электродной промышленности. Способ включает получение исходного сырья путем смешивания тяжелой смолы пиролиза и тяжелого газойля каталитического крекинга в соотношении (1:10)-(10:1) и проведения неглубокого висбрекинга с повышением ароматизации исходного сырья при давлении 0,4-1,0 МПа и температуре 460-490°С в течение 15-25 мин, получение вторичного сырья путем смешивания полученного исходного сырья и газойля коксования, содержание которого во вторичном сырье составляет 10-30%, нагрев вторичного сырья в печи замедленного коксования до температуры 500-520°С при давлении 3,0-4,5 МПа, подачу вторичного сырья в камеру коксования, коксование посредством трех реакторов, работающих по параллельной схеме с поочередной загрузкой сырья, и получение игольчатого кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны на фракционирование. При этом полученные в ректификационной колонне пары бензиновой фракции и газообразные продукты крекинга исходного сырья конденсируют и собирают в сборной емкости, откуда часть бензиновой фракции подают на орошение верхней тарелки ректификационной колонны, другую часть подают в сырьевой поток в качестве турбулизатора печи висбрекинга, а газы из сборной емкости очищают от сернистых соединений раствором щелочи и отводят в топливную сеть. Изобретение обеспечивает повышение выхода игольчатого кокса с высокими эксплуатационными свойствами, а также получение дополнительных продуктов в виде бензина и топливного газа. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к получению высококачественного нефтяного игольчатого кокса для электродной промышленности.

Игольчатый кокс представляет собой высокоструктурированный углеродный продукт с низким содержанием металлов и серы и применяется для изготовления электродов, используемых в металлургии, обладающих низким коэффициентом термического расширения и высокой электропроводностью.

Известен способ замедленного коксования (патент РФ №2314333, МПК С10В 55/00, опубликовано 10.01.2008 г.), включающий предварительный нагрев исходного сырья, смешение его с газойлем коксования, подачу смеси в промежуточную емкость, соединенную по парам с ректификационной колонной, нагрев сырьевой смеси из промежуточной емкости в коксовой печи до температуры коксования и коксование в коксовой камере с получением кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны, где его разделяют на газ, бензин, легкий, тяжелый и кубовый газойли коксования. Исходное сырье можно смешивать с легким или тяжелым газойлем коксования, взятым в количестве 10-100% на загрузку сырья, а в качестве исходного сырья использовать дистиллятный крекинг-остаток, гудрон малосернистой нефти или тяжелый газойль каталитического крекинга.

Способ позволяет получать одновременно на одной установке малосернистый анодный кокс, игольчатый кокс и сернистый кокс.

Недостатком способа является невысокий выход игольчатого кокса.

Известен способ получения игольчатого кокса замедленным коксованием (патент РФ №2660008, МПК С10В 55/00, опубликовано 04.07.2018 г.), включающий смешивание в промежуточной емкости в качестве исходного сырья тяжелого газойля каталитического крекинга с рециркулятом с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья до температуры коксования и заполнение им камеры коксования с получением игольчатого кокса, причем в процессе коксования равномерно увеличивают коэффициент рециркуляции от 1,3-1,6 в начале подачи вторичного сырья в камеру коксования до 1,7-2,2 до заполнения камеры коксования сырьем.

Недостатком данного способа является отсутствие стадии повышения ароматизации сырья, что обуславливает невысокий выход игольчатого кокса.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является способ получения нефтяного игольчатого кокса из тяжелого газойля каталитического крекинга (патент РФ №2618820, МПК С10В 55/00, С10В 57/04, опубликовано 11.05.2017 г.), включающий 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.

Недостатком данного технического решения является необходимость подачи экстракта фурфурольной очистки масляного производства в количестве 20-30% от количества тяжелого газойля каталитического крекинга, что требует организации поставок больших количеств данного компонента.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей способа получения игольчатого кокса с обеспечением выхода дополнительных продуктов в виде бензина и топливного газа.

Техническим результатом изобретения является повышение выхода целевого продукта - игольчатого кокса с высокими эксплуатационными свойствами.

Задача решается и технический результат достигается способом получения нефтяного игольчатого кокса, включающим смешивание исходного сырья с газойлем коксования 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.

В отличие от прототипа исходное сырье получают смешиванием тяжелой смолы пиролиза и тяжелого газойля каталитического крекинга в соотношении (1:10)-(10:1) соответственно и предварительно проводят неглубокий висбрекинг с повышением ароматизации исходного сырья при давлении 0,4-1,0 МПа и температуре (460-490)°С в течение 15-25 минут, а газойль коксования для вторичного сырья получают путем переработки во фракционирующей колонне бокового погона газойлевой фракции ректификационной колонны, при этом полученное вторичное смесевое сырье, состоящее из продуктов висбрекинга и газойля, содержание которого составляет (10-30)%, направляют в печь замедленного коксования, где его нагревают до температуры (500-520)°С при давлении (3,0-4,5) МПа, после чего направляют в камеру коксования, в которой обеспечивают процесс коксования посредством трех реакторов, работающих по параллельной схеме с поочередной загрузкой сырья, коксованием и выгрузкой игольчатого кокса, а полученные в ректификационной колонне пары бензиновой фракции и газообразные продукты крекинга исходного сырья конденсируют и собирают в сборной емкости, откуда часть бензиновой фракции подают на орошение верхней тарелки ректификационной колонны, другую часть подают в сырьевой поток в качестве турбулизатора печи висбрекинга, балансовый избыток отгружают потребителю, а газы из сборной емкости очищают от сернистых соединений раствором щелочи и отводят в топливную сеть.

Сущность изобретения поясняется принципиальной схемой установки для получения нефтяного игольчатого кокса, которая содержит соединенные системой трубопроводов рекуперативный теплообменник 1, печь висбрекинга 2 с сокинг-секцией 3, ректификационную колонну 4, фракционирующую колонну 5 с ребойлером 6, первый воздушный 7 и первый водяной 8 холодильники, сборную емкость 9, печь замедленного коксования 10, камеру коксования 11, включающую первый, второй и третий реакторы, соответственно 12, 13, 14, колонну щелочной очистки газа 15, а также второй воздушный холодильник 16 и второй водяной холодильник 17.

Рекуперативный теплообменник 1 соединен трубопроводом 18 с печью висбрекинга 2, сокинг-секция которой трубопроводом 19 соединена с ректификационной колонной 4, верх которой трубопроводом 20 соединен последовательно с первым воздушным 7 и первым водяным 8 холодильниками, выход последнего соединен со сборной емкостью 9, первый выход которой трубопроводами 21 и 22 соединен с верхом ректификационной колонны, а второй выход трубопроводом 23 соединен с колонной щелочной очистки газа 15. Кроме того первый выход сборной емкости 9 соединен трубопроводом 24 с сырьевым потоком, а трубопроводом 25 - с отгрузкой потребителю.

Боковой погон ректификационной колонны 4 трубопроводами 26 и 27 соединен с верхней частью фракционирующей колонны 5, низ которой трубопроводом 28 соединен через трубопровод 29 с трубопроводом 30 подачи смесевого сырья в печь замедленного коксования 10, а через трубопровод 31 - с рекуперативным теплообменником 1. Выход печи 10 трубопроводом 32 соединен с загрузкой реакторов камеры коксования 11, выходы которых по отгрузке кокса соединены с трубопроводом 33, а выходы реакторов по дистилляту соединены трубопроводом 34 с низом ректификационной колонны 4. Выход теплообменника 1 соединен по трубопроводу 35 через второй воздушный 16 и второй водяной 17 холодильники с отгрузкой газойля.

Способ осуществляют следующим образом.

Сырье на переработку, состоящее из ароматических компонентов и получаемое смешением тяжелой смолы пиролиза (ТСП) и тяжелого газойля каталитического крекинга (ТГКК 43-102, 43-107) в соотношении (1:10)-(10:1) соответственно, подогревают в рекуперативном теплообменнике 1 до температуры 210-240°С и по трубопроводу 18 подают в печь висбрекинга 2, где его нагревают до температуры 460-490°С и подают в сокинг-секцию 3. В этих аппаратах сырье выдерживают в течение 15-25 минут для обеспечения основных химических реакций крекинга и ароматизации. Далее продукты реакции по трубопроводу 19 направляют в ректификационную колонну 4, где происходит их разделение на фракции

С верхней части ректификационой колонны 4 по трубопроводу 20 выводят пары бензиновой фракции и газообразные продукты крекинга сырья и подают последовательно в воздушный холодильник 7 и в водяной холодильник 8, где они охлаждаются оборотной водой, конденсируются и стекают в сборную емкость 9. Из сборной емкости 9 часть бензиновой фракции по трубопроводам 21 и 22 подают на орошение верхней тарелки ректификационной колонны 4 для поддержания показателя температуры верха колонны в заданных пределах 40-70°С. Часть бензиновой фракции по трубопроводу 24 подают в сырьевой поток в качестве турбулизатора печи висбрекинга 2, а балансовый избыток бензиновой фракции по трубопроводу 25 направляют на отгрузку потребителям.

С бокового погона ректификационной колонны 4 отводят газойлевую фракцию с началом кипения более 160°С и концом кипения не более 300°С и по трубопроводу 26 подают в верхнюю часть фракционирующей колонны 5, где происходит «укрепление» фракции бокового погона газойля, которую затем отводят по трубопроводу 28, далее часть газойля по трубопроводу 29 подают в трубопровод 30 для смешения с сырьем, подаваемым в печь замедленного коксования 10, а балансовый избыток по трубопроводу 31 направляют в рекуперативный теплообменник 1, где он охлаждается, отдавая тепло входящему сырьевому потоку, и далее по трубопроводу 35 его направляют во второй воздушный холодильник 16 и второй водяной холодильник 17, где происходит охлаждение газойлевой фракции, которую отправляют на отгрузку потребителям.

Пары с верхней части фракционирующей колонны 5 по трубопроводу 27 возвращают в качестве парового орошения на первую верхнюю тарелку ректификационной колонны, находящуюся выше второй верхней тарелки отбора бокового погона. Подвод тепла во фракционирующую колонну 5 осуществляется с помощью ребойлера 6, соединенного с кубом колонны 5.

Подаваемое по трубопроводу 30 смесевое сырье, состоящее из продуктов висбрекинга исходного сырья (ТСП и ТГКК в соотношении от 1:10 до 10:1 и газойля (продукт куба колонны 5), содержание которого находится в пределах 10-30% от расхода куба ректификационной колонны 4, направляют в печь замедленного коксования 10, где разогревают до температуры 500-520°С при давлении 3,0-4,5 МПа и далее по трубопроводу 32 направляют в камеру коксования 11, состоящую из 3-х реакторов, которые работают по параллельной схеме, например, в реакторе 12 проходит процесс коксования, в реакторе 13 при этом происходит загрузка сырья по трубопроводу 32, а в реакторе 14 - выгрузка игольчатого кокса по транспортерной линии 33.

Дистиллятные продукты процесса коксования, содержащие углеводороды с температурой конца кипения не выше 250°С, с камеры коксования 11 по трубопроводу 34 подают под нижнюю тарелку ректификационной колонны 4 в качестве парового орошения, обеспечивающего подвод тепла в нижнюю часть колонны, а также возврат их в технологическую схему для повторного использования.

Газообразные продукты из сборной емкости 9 по трубопроводу 23 направляют в колонну щелочной очистки газа от сернистых соединений 15, содержащей две секции насадки, орошаемые раствором щелочи и водой, а с верхней части колонны 15 очищенный газ выводят в топливную сеть.

Преимущества предложенного способа получения игольчатого кокса обусловлены следующими факторами.

При подготовке первичного сырья проводится неглубокий висбрекинг исходного смесевого сырья с целью повышения его ароматичности и коксуемости.

В качестве турбулизатора в печь висбрекинга вместо водяного пара подают бензиновую фракцию с колонны разделения продуктов реакции, что позволяет исключить образование кислых сточных вод.

В технологической схеме процесса организован рецикл газойлевой фракции, который регулируется по степени изотропности получаемого кокса.

Изобретение обеспечивает повышенный выход продукта на сырье:

- при соотношении в исходном сырье ТСП и ТГКК 10:1-20% масс.,

- при соотношении 1:10 - 23% масс.

Свойства получаемых коксов указаны в таблице:

Из таблицы следует, что получаемый игольчатый кокс обладает хорошими удельными показателями качества, такими как действительная плотность, коэффициент термического расширения, что обеспечивается высокой степенью изотропности получаемого продукта, а также характеризуется низкими показателями содержания массовой доли серы, общей влаги и зольности, что обеспечивает высокие показатели электропроводности и механической прочности.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет повысить выход целевого продукта - игольчатого кокса с высокими эксплуатационными свойствами, а также получать дополнительные продукты в виде бензина и топливного газа.

Способ получения нефтяного игольчатого кокса, включающий смешивание исходного сырья с газойлем коксования 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 исходное сырье получают смешиванием тяжелой смолы пиролиза и тяжелого газойля каталитического крекинга в соотношении (1:10)-(10:1) соответственно и предварительно проводят неглубокий висбрекинг с повышением ароматизации исходного сырья при давлении 0,4-1,0 МПа и температуре (460-490)°С в течение 15-25 мин, а газойль коксования для вторичного сырья получают путем переработки во фракционирующей колонне бокового погона газойлевой фракции ректификационной колонны, при этом полученное вторичное смесевое сырье, состоящее из продуктов висбрекинга и газойля, содержание которого составляет (10-30)%, направляют в печь замедленного коксования, где его нагревают до температуры (500-520)°С при давлении (3,0-4,5) МПа, после чего направляют в камеру коксования, в которой обеспечивают процесс коксования посредством трех реакторов, работающих по параллельной схеме с поочередной загрузкой сырья, коксованием и выгрузкой игольчатого кокса, а полученные в ректификационной колонне пары бензиновой фракции и газообразные продукты крекинга исходного сырья конденсируют и собирают в сборной емкости, откуда часть бензиновой фракции подают на орошение верхней тарелки ректификационной колонны, другую часть подают в сырьевой поток в качестве турбулизатора печи висбрекинга, балансовый избыток отгружают потребителю, а газы из сборной емкости очищают от сернистых соединений раствором щелочи и отводят в топливную сеть.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано при подготовке кокса к гидровыгрузке из реакторов замедленного коксования.

Изобретение относится к теплоэнергетике с получением горючего газа, содержащего оксид углерода и водород, для последующего использования в качестве силового газа в транспортных и энергетических установках.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к производству высококачественного игольчатого кокса для электродной промышленности. Способ включает смешивание в промежуточной емкости в качестве исходного сырья тяжелого газойля каталитического крекинга с рециркулятом с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья до температуры коксования и заполнение им камеры коксования с получением игольчатого кокса.

Изобретение относится к замедленному коксованию тяжелых нефтяных остатков с получением нефтяного кокса и более легких углеводородных продуктов. Способ включает нагревание углеводородного сырья в печи для получения горячего крекинг-сырья; введение горячего крекинг-сырья в реактор предварительного крекинга, в котором сырье подвергается реакциям мягкого термического крекинга для получения выходящего продукционного потока; передачу выходящего продукционного потока либо непосредственно в основную ректификационную колонну для получения тяжелой кубовой фракции, либо в промежуточный сепаратор для расщепления выходящего продукционного потока на верхнюю фракцию и кубовый продукт и подачу верхней фракции в основную ректификационную колонну; нагревание тяжелой кубовой фракции или кубового продукта в печи для получения потока горячих углеводородов; подачу потока горячих углеводородов в предварительно нагретые коксовые барабаны, где поток подвергается реакциям термического крекинга для получения продукционных паров; и передачу продукционных паров в основную ректификационную колонну для получения требуемых продукционных фракций.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к производству изотропного кокса в кубах периодического действия. Способ заключается в том, что от тяжелой смолы пиролиза отгоняют легкокипящие фракции до образования мягкого пека с температурой размягчения 30-80°C по КиШ, который смешивают с техническим углеродом, содержание которого составляет 2-10% от смеси.

Изобретение относится к способам получения низкосернистого нефтяного кокса замедленным коксованием и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности.

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к получению металлургического кокса из шихты. Нефтяная коксующая добавка состоит из продукта замедленного полукоксования тяжелых нефтяных остатков, полученного путем выдержки в течение 14-24 часов при температуре 450-500°C при коэффициенте рециркуляции в камере коксования от 1,05 до 1,2, характеризуется содержанием летучих веществ от 14 до 28% и коксуемостью по Грей-Кингу не ниже индекса G.

Изобретение относится к способам замедленного коксования нефтяных остатков и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности. Способ замедленного коксования нефтяных остатков включает предварительный нагрев исходного сырья, подачу его на смешение с разбавителем в отдельной смесительной емкости, вторичный нагрев смеси до температуры коксования.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано для разделения продуктов коксования из коксовых камер установок замедленного коксования методом ректификации.

Изобретение раскрывает способ получения кокса, содержащий этапы, на которых нагревают коксующийся материал до температуры коксования для получения нагретого коксующегося материала; подают нагретый коксующийся материал в коксовый барабан; вводят коксующую добавку, содержащую, по меньшей мере, один катализатор гидроконверсии или гидрокрекинга, в коксовый барабан, причем коксующую добавку диспергируют в нижнюю часть коксового барабана, проводят термический крекинг нагретого коксующегося материала в коксовом барабане для крекинга части коксующегося материала для получения крекированного парового продукта и кокса.

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к способу получения высококачественного нефтяного игольчатого кокса для электродной промышленности. Способ включает получение исходного сырья путем смешивания тяжелой смолы пиролиза и тяжелого газойля каталитического крекинга в соотношении - и проведения неглубокого висбрекинга с повышением ароматизации исходного сырья при давлении 0,4-1,0 МПа и температуре 460-490°С в течение 15-25 мин, получение вторичного сырья путем смешивания полученного исходного сырья и газойля коксования, содержание которого во вторичном сырье составляет 10-30, нагрев вторичного сырья в печи замедленного коксования до температуры 500-520°С при давлении 3,0-4,5 МПа, подачу вторичного сырья в камеру коксования, коксование посредством трех реакторов, работающих по параллельной схеме с поочередной загрузкой сырья, и получение игольчатого кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны на фракционирование. При этом полученные в ректификационной колонне пары бензиновой фракции и газообразные продукты крекинга исходного сырья конденсируют и собирают в сборной емкости, откуда часть бензиновой фракции подают на орошение верхней тарелки ректификационной колонны, другую часть подают в сырьевой поток в качестве турбулизатора печи висбрекинга, а газы из сборной емкости очищают от сернистых соединений раствором щелочи и отводят в топливную сеть. Изобретение обеспечивает повышение выхода игольчатого кокса с высокими эксплуатационными свойствами, а также получение дополнительных продуктов в виде бензина и топливного газа. 1 ил., 1 табл.

Наверх