Глава 11 4 страница

Для отпарки из легкого масла газовых компонентов в колонну 16 пода­ют водяной пар. В процессе разделения в колонне 16 выделяют в качестве дистиллята газ, который объединяют с потоком газа, отбираемым из сепара­тора 11, и также направляют на блок разделения пирогаза. Очищенное легкое масло выводят из куба колонны 6.

11.8. Коксование

Коксование как технологический процесс впервые был осуществлен в кубах периодического действия. Этот процесс отличается низкой производи­тельностью и высокой трудоемкостью в обслуживании. Выход кокса в этом процессе достигает 50 %. В настоящее время эта технология применяется в ограниченных масштабах для производства малотоннажных специальных кок­сов (например кокса марки КНПС в России).

В 30-е годы ХХ столетия началось освоение новой технологии – замед­ленного (полунепрерывного) коксования в необогреваемых камерах. В СССР первая такая установка была пущена в эксплуатацию в 1956 г. Этот процесс проводят при 480–510 ^оС и давлении 0, 18–0, 5 МПа при коэффициенте рецир­ку­ляции от 0, 2 до 0, 6. Средний выход кокса при замедленном коксовании составляет 28–30 % на сырье. При этом выход светлых нефтепродуктов мо­жет достигать 47 %. В настоящее время эта технология является доминирую­щей среди термических процессов, и с ее применением мировое производ­ство кокса составляет более 50 млн. тонн, на выпуск которого используется свыше 200 млн. тонн остаточного нефтяного сырья. При этом на долю США приходится примерно 70 % мирового производства кокса.

В мире наибольшее распространение получили установки замедлен­но­го коксования, разработанные фирмами Луммус и Фостер Уиллер. Только в США эксплуатируется более 50 установок по технологии Луммус и более 85 установок по технологии Фостер Уиллер.

Процесс коксования нефтяных остатков – это форма глубокого терми­чес­кого крекинга, который проводят при температурах 440–560 ^оС и давле­нии от атмосферного до 7 МПа, в зависимости от типа процесса. При коксова­нии происходит структурное перераспределение водорода между остатком (коксом)
и более богатыми водородом газообразными и жидкими продукта­ми. При замедленном коксова­нии гудрона средний выход продуктов процес­са составляет, % масс.: а) кокс 24; б) газ 7, 5; в) бензин (фракция н.к.–200 ^оС) 17; г) легкий газойль (фракция 200–350 ^оС) 27, 5; д) тяжелый газойль (фрак­ция выше 350 ^оС) 24.

11.8.1. Сырье коксования. Для коксования пригодны разнообразные тяжелые нефтяные остатки. К ним относятся гудроны, полугудроны, мазут, крекинг-остатки термо- и каталитического крекинга, асфальты и экстракты селективной очистки масел, тяжелые смолы пиролиза или их смеси.

Перечисленные остатки состоят из высокомолекулярных углеводоро­дов, асфальто-смолистых веществ (АСВ), карбенов и карбоидов. Соотношение ме­жду этими компонентами зависят от происхождения нефти и условий получения этих остатков. Основными требованиями к качеству сырья являются,
% масс.: коксуемость (по Конрадсону) 10–20; массовая доля серы 0, 5–0, 8 (для электродного кокса 0, 5).

Ограничения по коксуемости сырья связано с тем, что при ее значении менее 10 % выход целевого продукта (кокса) невелик. При величинах коксуе-мости выше 20 % наблюдается интенсивное коксование змеевика трубчатой печи. Ограничения по содержанию серы в сырье объясняются тем, что в коксе идет накопление серы, содержание которой в коксе в 1, 5–2 раза превышает ее долю в сырье.

Для производства специальных коксов необходим тщательный выбор сырья. Для этого случая лучшим сырьем являются тяжелые смолы пиролиза.

11.8.2. Продукты коксования. 1. Кокс. Получаемый замедленным коксованием кокс, как правило, не соответствует требованиям потребителя и нуждается в дополнительном облагораживании, которое достигается его про-калкой во вращающихся печах при 1200–1300 ^оС. При этом в коксе сущест­венно снижается количество летучих компонентов и удельное электросопро-тивление, повышается доля углерода и истинная плотность.

2. Газ – содержит алканы и алкены, а также водород и сероводород.

3. Бензин – содержит до 60 % непредельных углеводородов, химически нестабилен и имеет октановое число не более 70 (по моторному методу).

4. Легкий газойль – может служить компонентом дизельного топлива, а также сырьем для установок гидроочистки.

5. Тяжелый газойль – это компонент газотурбинного и печного топлива, а также сырье процессов гидроочистки, каталитического и гидрокрекинга.

11.8.3. Промышленное производство нефтяного кокса. Типовая схема отечественной установки замедленного коксования приведена на рисунке 11.5.

11 III

IV

VIII

16

IX 15

17

14

3 VIII 4 21 18 19

VI

1 VIII 2 20 22 23 24 25

I

VII