RU2059685C1

RU2059685C1 - Tar thermal cracking heavy products processing method

Info

Publication number: RU2059685C1
Application number: RU93029841A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Николаевич Деменков; Ильдар Рашидович Хайрудинов; Алексей Александрович Кондратьев; Георгий Маркелович Сидоров; Навиль Салимгареевич Гаскаров; Михаил Михайлович Максименко; Забир Салимгареевич Галиуллин; Нур Рашидович Сайфуллин; Илья Иванович Бережной
Original assignee: Вячеслав Николаевич Деменков; Ильдар Рашидович Хайрудинов; Алексей Александрович Кондратьев; Георгий Маркелович Сидоров; Навиль Салимгареевич Гаскаров; Михаил Михайлович Максименко; Забир Салимгареевич Галиуллин; Нур Рашидович Сайфуллин; Илья Иванович Бережной
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1996-05-10

Abstract

FIELD: petrochemical industry. SUBSTANCE: method of tar thermal cracking heavy products processing provides for their feeding into atmospheric column with separation of gas, distillate, recirculate and residue. Atmospheric column residue is heated in furnace, fed in reactor of polycondensation. Then formed vapors and drawn from reactor top vapors are mixed with part of recirculate, condensed and fed back into atmospheric column. Reactor residue is fed into vacuum column, in which gas oil fractions and residue are separated. EFFECT: increased productivity. 1 dwg, 5 tbl

Description

Изобретение относится к химической, нефтехимической промышленности, конкретно к способам переработки тяжелых продуктов термического крекинга гудрона. The invention relates to the chemical, petrochemical industry, and specifically to methods for processing heavy products of thermal cracking of tar.

Известен способ переработки тяжелых продуктов термического крекинга, включающий ввод их в атмосферную колонну с выделением газа, газойля, рециркулята и крекинг-остатка. A known method of processing heavy products of thermal cracking, including entering them into an atmospheric column with the release of gas, gas oil, recirculate and cracked residue.

Прототипом изобретения является способ переработки тяжелых продуктов термического крекинга гудрона, включающий ввод их в атмосферную колонну с выделением газа, фляш-дистиллята и рециркулята и подачу остатка атмосферной колонны в вакуумную колонну с выделением в ней газойлевых фракций и остатка. При этом наблюдается низкое качество термогазойля и остатка, что не дает возможность получать на установке сырье для производства сажи и нефтяной пек. The prototype of the invention is a method of processing heavy products of thermal cracking of tar, including introducing them into an atmospheric column with the release of gas, flash distillate and recycle and feeding the remainder of the atmospheric column into a vacuum column with the release of gas oil fractions and residue in it. At the same time, there is a low quality of thermogas oil and residue, which does not make it possible to obtain raw materials for the production of soot and oil pitch at the installation.

Целью изобретения является улучшение качества термогазойля и остатка и получение нефтяного пека и сырья для производства сажи. The aim of the invention is to improve the quality of gas and residue and the production of oil pitch and raw materials for the production of soot.

Поставленная цель достигается тем, что в способе переработки тяжелых продуктов термического крекинга гудрона, включающем ввод их в атмосферную колонну с выделением газа, фляш-дистиллята и рециркулята и подачу остатка атмосферной колонны в вакуумную колонну с выделением в ней газойлевых фракций и остатка, остаток атмосферной колонны перед вводом в вакуумную колонну нагревают в печи, подают в реактор, а пары верха реактора смешивают с частью циркулята, конденсируют и возвращают в колонну выше места вывода рециркулята. This goal is achieved by the fact that in the method of processing heavy products of thermal cracking of tar, including introducing them into an atmospheric column with the release of gas, flash distillate and recirculate and supplying the remainder of the atmospheric column into a vacuum column with the release of gas oil fractions and residue in it, the remainder of the atmospheric column before entering the vacuum column, they are heated in an oven, fed to the reactor, and the vapor of the top of the reactor is mixed with a part of the circulate, condensed and returned to the column above the outlet of the recycle.

Отличием изобретения является нагрев в печи остатка атмосферной колонны перед вводом в вакуумную колонну, подачу в реактор, смешение паров верха реактора с частью рециркулята, конденсация и возврат в колонну выше места вывода рециркулята. The difference between the invention is the heating in the furnace of the remainder of the atmospheric column before entering the vacuum column, feeding it into the reactor, mixing the vapor from the top of the reactor with part of the recirculate, condensing and returning to the column above the outlet of the recirculate.

Таким образом, предлагаемый способ в отличие от известных в науке и технике обеспечивает улучшение качества термогазойля и остатка, что позволяет получать высококачественное сырье для производства сажи и нефтяной пек для производства электродов, анодной массы и огнеупорных изделий. Thus, the proposed method, in contrast to those known in science and technology, provides an improvement in the quality of thermogasoil and residue, which allows to obtain high-quality raw materials for the production of soot and oil pitch for the production of electrodes, anode paste and refractory products.

На чертеже представлена схема, иллюстрирующая способ переработки тяжелых продуктов термического крекинга. The drawing shows a diagram illustrating a method of processing heavy products of thermal cracking.

Нагретую смесь по линии 1 вводят в атмосферную колонну 2. В поток сырья по линии 3 подают водяной пар. С верха колонны 2 по линии 4 выводят пары, конденсируют в конденсаторе-холодильнике 5 и по линии 6 подают в емкость 7. С верха емкости по линии 8 выводят газы. Жидкость с низа емкости 7 частично по линии 9 подают на орошение колонны 2 и по линии 10 выводят в качестве фляш-дистиллята. Из колонны 2 по линии 11 выводят рециркулят. The heated mixture through line 1 is introduced into the atmospheric column 2. Water vapor is supplied to the feed stream through line 3. From the top of the column 2 through line 4, the vapors are removed, condensed in the condenser-cooler 5 and fed through the line 6 to the tank 7. From the top of the tank through the line 8, gases are removed. The liquid from the bottom of the tank 7 is partially supplied via line 9 to the irrigation of the column 2 and is withdrawn as flash distillate via line 10. Recirculate is withdrawn from column 2 through line 11.

Остаток атмосферной колонны по линии 12 подают в печь 13, а затем по линии 14 в реактор термополиконденсации 15, в низ которого по линии 16 вводят водяной пар. С верха реактора по линии 17 выводят пары, смешивают с частью рециркулята, подаваемым на смешение по линии 18, конденсируют в конденсаторе-холодильнике 19, и по линии 20 вводят в колонну 2 выше места вывода рециркулята. The remainder of the atmospheric column through line 12 is fed to the furnace 13, and then through line 14 to the thermopolycondensation reactor 15, into the bottom of which water vapor is introduced through line 16. Vapors are vented from the top of the reactor via line 17, mixed with a portion of the recirculate fed to the mixing via line 18, condensed in a condenser-cooler 19, and introduced via line 20 into column 2 above the outlet of the recirculate.

Остаток реактора 15 по линии 21 подают в вакуумную колонну 22. С верха вакуумной колонны по линии 23 выводят неконденсируемые пары в вакуумсоздающую систему. Из верхней части колонны 22 по линии 24 выводят легкий газойль, охлаждают в холодильнике 25. Часть его по линии 26 подают на верх вакуумной колонны в качестве орошения, остальное количество выводят по линии 27 в качестве легкого газойля. По линии 28 из колонны 22 выводят тяжелый газойль, с низа ее по линии 29 выводят остаток. Для создания парового орошения в отгонной секции в низ колонны 22 по линии 30 вводят водяной пар. The remainder of the reactor 15 through line 21 is fed into the vacuum column 22. From the top of the vacuum column through line 23, non-condensable vapors are discharged into the vacuum generating system. Light gas oil is removed from the upper part of the column 22 via line 24, cooled in the refrigerator 25. A part of it is fed to the top of the vacuum column via line 26 as irrigation, the rest is removed via line 27 as light gas oil. Heavy gas oil is discharged from line 22 from column 22, and the remainder is discharged from the bottom along line 29. To create steam irrigation in the distant section, water vapor is introduced into the bottom of the column 22 through line 30.

Были проведены расчеты схемы переработки тяжелых продуктов термического крекинга гудрона по предлагаемому способу и прототипу. Calculations were made of the processing scheme of heavy products of thermal cracking tar using the proposed method and prototype.

Диаметр атмосферной колонны 2 м реактора 2,4 м укрепляющей секции вакуумной колонны 5,5 м, отгонной 2,8 м. В атмосферной и вакуумной колоннах принято в укрепляющей секции по 3 теоретические тарелки. The diameter of the atmospheric column is 2 m of the reactor 2.4 m of the reinforcing section of the vacuum column 5.5 m, distant 2.8 m. In the atmospheric and vacuum columns, 3 theoretical plates are adopted in the reinforcing section.

П р и м е р 1 (по предлагаемому способу). Продукты термического крекинга в количестве 72,87 т/ч с низа реакционной камеры с температурой 440^оС поступают в зону питания атмосферной колонны (под 3 теоретическую тарелку). На 3 теоретическую тарелку подают 8 т/ч гудрона с температурой 160^оС. С верха колонны выводят пар, охлаждают в конденсаторе-ходильнике до 60^оС и направляют в емкость. С верха емкости в количестве 3,06 т/ч выводят газ. С низа емкости выводят жидкость. Часть ее в количестве 12 т/ч подают на верхнюю тарелку в качестве строго орошения, а балансовый избыток в количестве 8,1 т/ч выводят в качестве фляш-дистиллята.PRI me R 1 (by the proposed method). Products of thermal cracking in an amount of 72.87 ton / hr from the bottom of the reaction chamber with a temperature of 440 ^{° C} comes to the zone of atmospheric column supply (3 under theoretical plate). 3 theoretical plate serves 8 ton / hr of tar at a temperature ^of 160 C. From the top of the column output vapor-hodilnike cooled in the condenser to 60 ° ^C and fed into the vessel. From the top of the tank in the amount of 3.06 t / h remove gas. Liquid is removed from the bottom of the tank. A part of it in the amount of 12 t / h is served on the top plate as strictly irrigation, and the balance excess in the amount of 8.1 t / h is withdrawn as flash distillate.

С третьей теоретической тарелки (счет с верха) колонны в количестве 29,52 т/ч выводят рециркулят. Остаток атмосферной колонны в количестве 58,3 т/ч нагревают в печи до 450^оС и вводят в реактор. Вследствие течения реакций крекинга и термополиконденсации, температура в зоне питания реактора снижается до 411^оС. Пары с верха реактора в количестве 18,15 т/ч с температурой 411^оС смешивает с 30 т/ч рециркулята конденсируют и охлаждают в конденсаторе-холодильнике до 110^оС и возвращают на 3 теоретическую тарелку колонны (выше места вывода рециркулята).From the third theoretical plate (counting from the top), the columns are recirculated in an amount of 29.52 t / h. The remainder of the atmospheric column in the amount of 58.3 t / h is heated in an oven to 450 ^° C and introduced into the reactor. Because cracking reactions and flow termopolikondensatsii in reactor feed zone temperature was lowered to 411 ^C. The vapors from the top of the reactor in an amount of 18.15 t / h with a temperature of 411 ^{° C} was mixed with 30 t / h recirculate cooled and condensed in condenser-cooler to 110 ^about With and return to 3 theoretical plate of the column (above the place of withdrawal of recirculate).

Остаток реактора выдерживают в кубе реактора при температуре 410^оС в течение 40-45 мин. для протекания реакций термополиконденсации, а затем выводят в количестве 40,27 т/ч с низа реактора и направляют с температурой 410^оС без нагрева в печи под 3 теоретическую тарелку вакуумной колонны.The residue in the reactor is maintained at a temperature of reactor cube 410 ^C for 40-45 min. for flow termopolikondensatsii reactions, and then output in an amount of 40.27 ton / hr from the bottom of the reactor and fed with a temperature of 410 ^{° C} without heating oven 3 under theoretical plate from the vacuum tower.

С верха вакуумной колонны в количестве 1,12 т/ч (включая 0,5 т/ч) водяного пара) выводят неконденсируемый пар и направляют в конденсатор. Несконденсированные газы отсасывают эжектором. Со второй (счет сверху) теоретической тарелки вакуумной колонны выводят 40 т/ч циркуляционного орошения, охлаждают до 50^оС и возвращают на верх колонны. С третьей теоретической тарелки вакуумной колонны выводят 9,7 т/ч тяжелого газойля. С низа колонны в количестве 29,96 т/ч выводят остаток. В низ вакуумной колонны подают 0,5 т/ч водяного пара, а низ реактора 0,1 т/ч водяного пара.From the top of the vacuum column in an amount of 1.12 t / h (including 0.5 t / h) of water vapor) non-condensable steam is removed and sent to a condenser. Non-condensed gases are sucked off by an ejector. From the second (counting from the top) column theoretical plate vacuum output of 40 t / h pumparound is cooled ^to 50 ° C and recycled to the top of the column. From the third theoretical plate of the vacuum column, 9.7 t / h of heavy gas oil are discharged. From the bottom of the column in the amount of 29.96 t / h remove the residue. At the bottom of the vacuum column serves 0.5 t / h of water vapor, and the bottom of the reactor 0.1 t / h of water vapor.

Основные режимные параметры работы системы переработки тяжелых продуктов термического крекинга по предлагаемому способу приведены в табл.1, фракционный состав продуктов разделения атмосферной колонны в табл.2, вакуумной колонны в табл.3. The main operational parameters of the system for processing heavy thermal cracking products by the proposed method are given in table 1, the fractional composition of the separation products of the atmospheric column in table 2, the vacuum column in table 3.

П р и м е р 2 (по прототипу). Процесс проводят в условиях примера 1 за исключением нагрева остатка атмосферной колонны перед вводом в вакуумную колонну в печи, подачи в реактор, смешения паров верха реактора с частью рециркулята, конденсации и возврата в колонну выше места вывода рециркулята. PRI me R 2 (prototype). The process is carried out under the conditions of example 1 except for heating the remainder of the atmospheric column before entering the vacuum column in the furnace, feeding it into the reactor, mixing the vapor from the top of the reactor with part of the recycle, condensation, and returning to the column above the recycle outlet.

Основные режимные параметры работы системы переработки тяжелых продуктов термического крекинга по прототипу приведены в табл.1, фракционный состав продуктов разделения атмосферной колонны в табл.4, вакуумной колонны в табл. 5. The main operating parameters of the system for processing heavy thermal cracking products according to the prototype are given in table 1, the fractional composition of the separation products of the atmospheric column in table 4, the vacuum column in table. 5.

Из представленных данных следует, что пример 1 по сравнению с примером 2 позволяет улучшить качество термогазойля (тяжелого газойля) и остатка, получить термогазойль в виде компонента сырья для производства сажи, а остаток в виде нефтяного пека. From the presented data it follows that example 1 compared to example 2 allows to improve the quality of thermogasoil (heavy gas oil) and the residue, to obtain thermogasoil as a component of the raw material for the production of soot, and the remainder in the form of oil pitch.

Содержание в тяжелом газойле фр.н.к.-360^оС снижается с 20,43 до 5,8 мас. а фр. 480-к. к. увеличивается с 13,23 до 27,44 мас. При этом плотность его повышается с 976 до 1054 кг/м³, а индекс коppеляции с 77 до 110, что по качеству соответствует сырью для производств сажи. Содержание в остатке фр.н. к. -400^оС снижается с 13,02 до 7,51 мас. 480^оС-к.к. увеличивается с 43,87 до 55,28 мас. При этом плотность его повышается с 1070 до 1190 кг/м³, температура размягчения с 50 до 80^оС, выход летучих веществ снижается с 79 до 66,2% содержание серы с 2,3 до 2,2% что полностью соответствует по качеству нефтяному пеку и требованиям алюминиевой и электродной промышленности.The content in heavy gas oil fr.n.k.-360 ^about With is reduced from 20.43 to 5.8 wt. and fr. 480k K. increases from 13.23 to 27.44 wt. At the same time, its density rises from 976 to 1054 kg / m ³ , and the correlation index from 77 to 110, which in quality corresponds to raw materials for the production of soot. The content in the remainder k. -400 ^{° C} is reduced from 13.02 to 7.51 wt. 480 ^about S. to. increases from 43.87 to 55.28 wt. When its density is increased from 1070 to 1190 kg / m ³ and a softening temperature of from 50 to ⁸⁰ ° C, volatile content is reduced from 79 to 66.2% of the sulfur content of from 2.3 to 2.2%, which was fully consistent quality oil pitch and the requirements of the aluminum and electrode industries.

Улучшение качества термогазойля (тяжелого газойля) и крекинг-остатка и обеспечение возможности получения дополнительных ресурсов сырья для производства сажи и нефтяного пека заменителя каменноугольного пека делают целесообразным использования заявляемого изобретения "Способ переработки тяжелых продуктов термического крекинга". Improving the quality of thermal gas oil (heavy gas oil) and cracking residue and providing the possibility of obtaining additional resources of raw materials for the production of soot and oil pitch substitute for coal tar pitch makes it advisable to use the claimed invention "Method for processing heavy thermal cracking products".

Например, реализация предлагаемого способа на одной установке термического крекинга позволяет получить 77,6 тыс.т/год cырья для производства сажи и 239,68 тыс.т/год нефтяного пека, пригодного для производства электродов, анодной массы и огнеупорных изделий. For example, the implementation of the proposed method in one thermal cracking unit allows you to get 77.6 thousand tons / year of raw materials for the production of soot and 239.68 thousand tons / year of oil pitch, suitable for the production of electrodes, anode paste and refractory products.

Claims

METHOD FOR PROCESSING HEAVY THERMAL CRACKING TROUBLES OF TROUBLES, including introducing them into an atmospheric column with the release of gas, fly distillate, recirculate and residue, supplying the remainder of the atmospheric column to a vacuum column with the release of gas oil fractions and the residue into it, the remainder of which the vacuum column is heated in an oven, fed to the polycondensation reactor, the vapors formed and removed from the top of the reactor are mixed with a part of the recirculate, condensed and returned to the atmospheric column above one hundred output recirculate.