Przedmiotem wynalazku jest sposób termicznego krakingu i koksowania ciezkich olejów weglowodo¬ rowych, zwanych czarnymi olejami.W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie jako czarne oleje np. produkty dolne kolumny pracujacej pod cisnieniem atmosferycznym, produkty dolne kolumny pracujacej pod cisnieniem obnizonym, su¬ rowe oleje resztkowe, olejowe ekstrakty weglowe surowe oleje z góry kolumny, olejowe ekstrakty piasku bitumicznego itd.Czarne oleje zawieraja duze ilosci zwiazków siar¬ kowych i azotowych o duzym ciezarze czasteczko¬ wym. Ponadto te ciezkie mieszaniny weglowodoro¬ we zawieraja znaczne ilosci nierozpuszczalnych w weglowodorach asfaltów i zwiazków metaloorga¬ nicznych, glównie zawierajacych zelazo, nikiel i wa¬ nad. Zazwyczaj sa to takie materialy, które maja ciezar wlasciwy mniejszy niz okolo 0,8762 i których co najmniej 10% objetosciowych wrze powyzej tem¬ peratury 566°C. Celem jest uzyskanie nizej wrza¬ cych produktów weglowodorowych, zwlaszcza ko^ ksu. Przykladem opisanego wyzej strumienia zasi¬ lajacego jest pozostalosc, majaca ciezar wlasciwy 0,8927 i zawierajaca 0,17% wagowych siarki i 13 ppm calkowitej ilosci metali.Innymi strumieniami zasilajacymi, które moga byc przerabiane sposobem wedlug wynalazku sa zredukowany olej surowy, oleje gazowe z desty¬ lacji pod cisnieniem atmosferycznym lub obnizo¬ nym, koksowane oleje gazowe, plynny szlam ole- 10 15 20 25 30 jowy z krakingu katalitycznego, wyciag furforolowy pozostalosci pirolizy i inne materialy wsadowe sto¬ sowane do produkcji specjalnych koksów, takich jak koksy posrednie, pochodzace z asfaltenów i ciez¬ kich, dajacych sie destylowac weglowodorów oraz koks „iglowy", pochodzacy z wysoko stezonych smól aromatycznych lub dajacych sie destylowac weglowodorów i zawierajacy mniej niz 15% koksu pochodzacego z asfaltu.Glówna niedogodnoscia towarzyszaca konwersji czarnych olejów jest obecnosc substancji asfalto¬ wych i kompleksów metaloorganicznych. Procesy ze stalym zlozem katalizatora, stosowane w dziesiat¬ kach konwersji weglowodorów sa nieprzydatne przy stosowaniu czarnego oleju z powodu szybkiego osa¬ dzenia sie wegla na katalizatorze oraz skrajnie krótkiego okresu bezposredniej pracy strumienia aby katalizator „wychwycil znaczne zanieczysz¬ czenia metaliczne, czasami w ilosci równej jego cie¬ zarowi.Do przerobu czarnych olejów zawsze stosowano termiczny kraking i koksowanie, lecz ostatnio naj¬ bardziej pozadane jest uzyskiwanie jak najwie¬ kszych ilosci benzyny dobrej jakosci i specjalnych koksów.Z opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 3 907 664 znany jest dwustopniowy proces krakingu termicznego, z jednoczesnym koksowaniem, w któ¬ rym produkty z kazdego etapu procesu wprowadza sie do kolumny frakcjonujacej. Z górnej czesci ko¬ ili 1761 3 lummy odprowadza sie benzyne i lekkie produkty krakingu, a pozostalosc poddaje koksowaniu, uzy¬ skujac dodatkowo lekkie produkty, które zawraca sie do kolumny frakcjonujacej.Jednak w procesie tym nie stosuje sie jako su¬ rowca czarnych olejów lub weglowodorowych ole¬ jów pozostalosciowych o temperaturze wrzenia po¬ wyzej 566°C. Ponadto w procesie tym nie stosuje sie urzadzenia termicznego krakingu typu wezownicy i komory krakujacej, nie miesza sie wycieku z ko¬ mory krakujacej z parami z komory koksujacej, su¬ rowiec jest wprowadzany do dolnej czesci kolumny frakcjonujacej, a pary z koksowania i termicznego krakingu do wyzszych punktów kolumny frakcjo¬ nujacej.Sposób wedlug wynalazku umozliwia calkowita konwersje ciezkich olejów pozostalosciowych do ga¬ zu, benzyny i specjalnego koksu bez przeciazania komór koksujacych parami.Sposób wedlug wynalazku termicznego krakin- ku i koksowania ciezkich olejów pozostalosciowych, zawierajacych zwiazki siarki i azotu o wysokim ciezarze czasteczkowym oraz nierozpuszczalne w weglowodorach zwiazki asfaltenowe i metaloorga¬ niczne, w którym ciezki olej pozostalosciowy wpro¬ wadza sie do kolumny frakcjonujacej, z której góra oddestylowywuje sie frakcje benzyny i posrednia frakcje ciezkiego destylatu, a od dolu odprowadza sie frakcje pozostajaca, ciezki destylat- o posrednim zakresie temperatury wrzenia poddaje sie termicz¬ nemu krakowaniu w pierwszym reaktorze termicz¬ nego krakingu, pozostalosc z kolumny frakcjonuja¬ cej oddzielnie podgrzewa sie i wprowadza do dru¬ giego reaktora termicznego krakingu, w którym zbiera sie i odprowadza z niego produkt koksowy, a skrakowane pary z kazdego z reaktorów termicz¬ nego krakingu wprowadza sie do kolumny frakcjo¬ nujacej, w której oddziela sie benzyne i produkty lekkie, polega na tym, ze czarny olej pozostaloscio¬ wy wprowadza sie do kolumny frakcjonujacej w posrednim punkcie wysokosci tej kolumny, posredni ciezki destylat poddaje sie reakcji termicznego kra¬ kingu, przy cisnieniu 18—35 atm. absolutnych i w temperaturze 482—566°C, frakcja pozostajaca z ko¬ lumny frakcjonujacej przeprowadza sie przez druga wezownice termicznego krakingu, pod cisnieniem 2—7,8 atm. absolutnych w temperaturze 468—510°C, produkt drugiego termicznego krakingu poddaje sie koksowaniu w reaktorze koksujacym, z którego od¬ prowadza sie odparowany produkt weglowodorowy i miesza go* z para odprowadzana z reaktora ter¬ micznego krakingu po czym mieszanine reakcyjna wprowadza sie do kolumny frakcjonujacej w punk¬ cie ponizej wprowadzania czarnego oleju.Tak wiec sposób wedlug wynalazku obejmuje przejscia strumienia lekkiego oleju z komory ogrzewczo-reakcyjnej dookola komory koksujacej a nastepnie bezposrednio do kolumny frakcjonuja¬ cej. Strumien zawierajacy smole z komory reakcyj¬ nej zawraca sie poprzez kolumne frakcjonujaca do drugiego termicznego zwoju krakujacego A razem ze swiezym surowcem zasilajacym, a nastepnie do LU7G 4 komory krakujacej, w celu wzbogacenia calkowitej ilosci koksu. Lekki olej gazowy opuszczajacy konie- re reakcyjna razem z lekkim olejeni'gazdwym wy¬ tworzonym w zwoju A po frakcjonowaniu zawraca 5 sie do pierwszego zwoju krakujacego B i z góry ko¬ lumny frakcjonujacej usuwa sie gaz i benzyne. Ten typ operacji pozwala na calkowita konwersje przy racjonalnych predkosciach pary W kómóirze koksu¬ jacej. Wynalazek pozwala na stosowanie niniejszych io srednic komór koksujacych i/lub* nizszego cisnie¬ nia w tych komorach. '*''' ' '' W celu lepszego zilustrowania procesu prowadzo¬ nego sposobem wedlug wynalazku na rysunku przedstawiono schemat przyklad^ instalacji. Na schemacie nie uwidoczniono wyposazenia pomocni¬ czego, jak zawory, przyrzady ' pomiarowe,* instru¬ menty, pompy, wymienniki ciepla, obiegi odzyski¬ waniaciepla. ' 20 Zasilajacy strumien czarnego oleju, po wymianie ciepla z goracym "strumieniem (nie uwidoczniono na rysunku) wprowadza sie przewodem 1 do ko¬ lumny frakcjonujacej 2, która jest utrzymywana w takiej temperaturze i cisnieniu aby przewodem. 3 25 otrzymac strumien benzyny, przewodem 4 stru¬ mien ciezkiego destylatu, a przewodem 5 strumien czarnego oleju. Strumien ciezkiego destylatu wpro¬ wadza sie przewodem 4 do zwoju 6 (B), utrzymywa¬ nego w temperaturze maksymalnej okolo 527°C. 30 Strumien wyplywajacy ze zwoju 6 (B) wprowadza sie do komory reakcyjnej 8 przewodem 7. Komore utrzymuje sie pod cisnieniem okolo 23 atm abso¬ lutnych.Strumien opuszczajacy komore 8 wprowadza sie 35 do kolumny frakcjonujacej 2 przewodem 9. Stru¬ mien czarnego oleju wprowadza sie do zwoju 10 (A) przewodem 5, gdzie jest utrzymywana maksymalna temperatura okolo 510°C. Strumien wyplywajacy ze zwoju (10) (A) wprowadza sie do komory koksu- 40 jacej 12 przewodem 11. Cisnienie w komorze 12 wy¬ nosi okolo 42 atm absolutne. Strumien wyplywaja¬ cy z komory 12 wprowadza sie do kolumny frakcjo¬ nujacej 2 przewodem 13 i 9.Nastepujacy przyklad sluzy do ilustracji wyna¬ lazku, bez ograniczenia jego zakresu.Przyklad. W znanym urzadzeniu termicznego krakowania i koksowania przerabiano 2225 m3 dziennie zredukowanego surowego oleju o ciezarze 50 wlasciwym 0,8927, zawierajacego 0,17% wagowych siarki i 13 ppm calkowitej ilosci metali. Produkty wyodrebniono. Rozklad odcieku z komory koksuja¬ cej podano w kolumnie A tablicy I. Ten sam pro¬ dukt wyjsciowy przerabiano w instalacji przedsta- 55 wionej na rysunku sposobem wedlug wynalazku.W zwoju krakujacym A stosowano stosunek pola¬ czonych strumieni zasilajacych 2, a ogólny stosunek polaczonych strumieni zasilajacych wynosil 4,8.Produkty wyodrebniono. Rozklad odcieku z kolum¬ ny krakujacej przedstawiono w kolumnie B tab¬ licy I.Z tabeli 1 widac, ze odciek z komory koksujacej jest zasadniczo mniejszy przy stosowaniu sposobu 65 wedlug wynalazku.( 5 Tabela 1. Rozklad odcieku z komory koksujacej Produkt Siarko¬ wodór! C4-minuS) Koks Recykl zwój A Recykjl zwój B A calko¬ wity % wago-i wy*) 26,7i 55,7 17,5; 100 280 4)80,0 Pary mole/ /godfc. 5 1286 \ 846 468 2454 5059 B calko¬ wity % wago¬ wy*) 0,1 10,7 22,2 17,5 ioq ' 150,5 Pary mole/ /godzi. 5 544 338 468 1325 | *) w oparciu o swiezy surowiec Zastrzezenia patentowe 1. Sposób termicznego krakingu i koksowania ciezkich olejów weglowodorowych pozostaloscio¬ wych, zawierajacych zwiazki siarki i azotu o wy¬ sokim ciezarze czasteczkowym oraz nierozpuszczal¬ ne w weglowodorach zwiazki asfaltenowe i metalo¬ organiczne, w którym ciezki olej pozostalosciowy wprowadza sie do kolumny frakcjonujacej, z któ¬ rej góra oddestylowywuje sie frakcjie benzyny i po¬ srednia frakcje ciezkiego destylatu, a od dolu od¬ prowadza sie frakcje pozostajaca, ciezki destylat o posrednim zakresie temperatury wrzenia poddaje sie termicznemu krakowaniu w pierwszym reakto¬ rze termicznego krakingu, pozostalosc z kolumny frakcjonujacej oddzielnie podgrzewa sie i wprowa¬ dza do drugiego reaktora termicznego krakingu, w 5 którym zbiera sie i odprowadza z niego produkt koksowy, a skrakowane pary z kazdego z reakto¬ rów termicznego krakingu wprowadza sie do ko¬ lumny frakcjonujacej, w której oddziela sie ben¬ zyne i produkty lekkie, znamienny tym, ze ciezki io olej pozostalosciowy wprowadza sie do kolumny frakcjonujacej w posrednim punkcie wysokosci tej kolumny, posredni ciezki destylat poddaje sie reak¬ cji termicanego krakingu, przy cisnieniu 18—35 atm. absolutnych i w temperaturze 482—566°C, frakcja 15 pozostajaca z kolumny frakcjonujacej przeprowadza sie przez druga wezownice termicznego krakingu, pod cisnieniem 2—7,8 aitm. absolutnych w tempera¬ turze 468—510°C, produkt drugiego termicznego kra¬ kingu poddaje sie koksowaniu w reaktorze koksu- ** Jacym, tt Irtórego odprowadza sie odparowany pro¬ dukt weglowodorowy i miesza go z para odprowa¬ dzana z reaktora termicznego krakingu, po czym mieszanine reakcyjna wprowadza sie do kolumny trakcjondjacej w punkcie ponizej wprowadzenia «8 ciezkiego Oleju. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie strumien zasilajacy o koncowej tempe¬ raturze wrzenia powyzej 566°C. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze 30 stosuje sie strumien zasilajacy którego co najmniej 10% objetosciowych wrze w temperaturze powy¬ zej 566°C.111176 LDA — Zaklad 2 — zam. 842/81 — 85 egz.Cena 45 zl PL