RU2179175C2 - Состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества - Google Patents
Состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179175C2 RU2179175C2 RU2000111911A RU2000111911A RU2179175C2 RU 2179175 C2 RU2179175 C2 RU 2179175C2 RU 2000111911 A RU2000111911 A RU 2000111911A RU 2000111911 A RU2000111911 A RU 2000111911A RU 2179175 C2 RU2179175 C2 RU 2179175C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coke
- coking
- sulfur
- heavy
- tar
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии переработки тяжелых нефтяных остатков, а именно к процессу коксования, и может быть использовано для улучшения свойств получаемого электродного кокса. Состав содержит тяжелую пиролизную смолу 5-10 мас.%, тяжелый газойль каталитического крекинга 5-15 мас.% и гудрон - остальное. Технический результат - создание состава сырья коксования для получения электродного кокса с улучшенными характеристиками: пониженным содержанием серы, примесей, зольности, повышенной действительной плотностью после прокаливания. 3 табл.
Description
Изобретение относится к технологии переработки тяжелых нефтяных остатков, а именно к процессу коксования, и может быть использовано для улучшения свойств получаемого нефтяного кокса.
Известно, что свойства нефтяных коксов зависят от состава и характеристик сырья коксования (природы исходной нефти, способа получения нефтяных остатков) и метода коксования. Для получения коксов с заданными свойствами необходимо подобрать соответствующий вид сырья и подготовить его к коксованию. В зависимости от назначения к коксам предъявляют различные требования, которые регламентируются ГОСТ 22898 для малосернистых коксов и техническими условиями для коксов с содержанием серы свыше 1,5 мас.%. К основным физико-химическим и физико-механическим свойствам электродного кокса относятся: массовая доля серы, действительная плотность после прокаливания, зольность, массовая доля примесей, реакционная способность, пористость, прочность, истираемость, структура и т.д.
Одним из наиболее важных показателей качества, по которому классифицируют коксы, является содержание в них серы (по арбитражному ГОСТ 8606): малосернистые - не более 1,5 мас.%, сернистые - от 1,6 до 4 мас.%, высокосернистые - более 4 мас.%. Повышенное содержание серы в коксах вызывает коррозию оборудования, повышенную трещиноватость электродных изделий, увеличение выброса вредных веществ в атмосферу, что приводит соответственно к снижению стоимости электродного кокса. Зольность характеризует содержание в коксе негорючих веществ, которые являются вредными примесями. Истинная плотность после прокаливания косвенно свидетельствует о структуре кокса. При повышении действительной плотности снижается удельное электрическое сопротивление кокса. Реакционная способность кокса зависит от степени ароматичности сырья. При малой ароматичности сырья кокс обладает большей реакционной способностью, что приводит к повышенному угару кокса при прокалке в печах.
В настоящее время электродный кокс для алюминиевой промышленности в основном получают на установках замедленного коксования, где в качестве сырья используют как различные индивидуальные нефтяные остатки, так и их смеси. Оптимальным сырьем для получения электродного кокса высокого качества на ряде предприятий отрасли являются смеси, где в качестве основного компонента применяют дистиллятный крекинг-остаток (ДКО), а в качестве второго компонента - остаточный крекинг-остаток от термокрекинга гудронов в соотношении 60: 40 мас.% (Д.Ф.Варфоломеев, А.И.Стехун, Сырье коксования и эффективность его использования, М., ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1987, с. 41, 42); или гудрон в соотношении 80-85: 15-20 мас. % (В.Г. Федотов, А.И. Стехун, А.Д. Макаров, С.А. Мустафина, Нефтепереработка и нефтехимия, 1984. N 4, с. 9-11); или тяжелый газойль каталитического крекинга в соотношении 43-52:48-57 мас.% (Н.Т. Походенко, Б.И. Брондз; Получение и обработка нефтяного кокса, М.,Химия, 1986, с.63-65). Недостатками данных технических решений являются:
- высокая стоимость ДКО, что делает производство электродного кокса нерентабельным;
- отсутствие значительного количества ДКО.
- высокая стоимость ДКО, что делает производство электродного кокса нерентабельным;
- отсутствие значительного количества ДКО.
В работе: А. А. Душин, Е. В.Якименко, Е.А.Чугайнова, Н.И.Демин и др., Нефтепереработка и нефтехимия, 1985, N 4, с. 9-10 используют трехкомпонентную смесь - гудрон/ДКО после вакуумной перегонки/тяжелый газойль каталитического крекинга в соотношении 50:25:25 мас.%. Недостатки данного варианта такие же, как и в предыдущем случае.
Самым распространенным сырьем коксования в настоящее время является прямогонный гудрон от переработки нефти различной природы и с различным содержанием серы (Д. Ф.Варфоломеев, А.И.Стехун, Сырье коксования и эффективность его использование. Тематический обзор, М., ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1987, с. 10-15). К недостаткам данного сырья относятся:
- возможность получения малосернистого кокса только при использовании малосернистой нефти (содержание серы - не более 0,5 мас.%, запасы которой в России незначительные;
- низкое качество получаемого электродного кокса;
- высокие зольность, содержание примесей и реакционная способность, низкая действительная плотность после прокаливания, плохая структура.
- возможность получения малосернистого кокса только при использовании малосернистой нефти (содержание серы - не более 0,5 мас.%, запасы которой в России незначительные;
- низкое качество получаемого электродного кокса;
- высокие зольность, содержание примесей и реакционная способность, низкая действительная плотность после прокаливания, плохая структура.
В работе: А.И.Стехун, Нефтепереработка и нефтехимия, 1986, N 2, с. 8-10 в сырье коксования вовлекают следующие компоненты: асфальт пропановой деасфальтизации гудронов и экстракты селективной очистки масел.
Недостатками данного технического решения являются:
- повышенное содержание серы в коксе;
- увеличение содержания примесей и зольности в коксе и быстрое закоксовывание труб печей коксования при использовании асфальта;
- пониженный выход кокса и снижение его механической прочности при применении экстрактов.
- повышенное содержание серы в коксе;
- увеличение содержания примесей и зольности в коксе и быстрое закоксовывание труб печей коксования при использовании асфальта;
- пониженный выход кокса и снижение его механической прочности при применении экстрактов.
Наиболее близкий по технической сущности является состав сырья для получения высококачественного кокса, состоящий из смеси тяжелой пиролизной смолы с гудроном в соотношении 20-50:50-80 мас.%, описанный в работе 3.Ф.Кузьмина, Т. Г. Биктимирова, В.И.Соколова, А.В.Цинько, Сравнительное изучение разных видов сырья коксования, ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, М., 1984, с.63-75. Недостатками данного технического решения являются:
- при содержании тяжелой пиролизной смолы (далее ТПС) до 20 мас.% в смеси с гудроном сырье обладает низкой агрегативной устойчивостью (Н.А.Салимова, Т.Ф. Ганиева, Нефтехимия и нефтепереработка, 1991 г., N 5, с. 19-21), что делает проблематичным его применение в качестве сырья коксования. Низкая агрегативная устойчивость сырья такого состава приводит к повышению скорости закоксовывания змеевиков печей и частой их остановке на очистку (паровыжиг с воздухом);
- при повышении содержания ТПС в смеси с гудроном выше 20 мас.% из-за высокого содержания в ТПС низкокипящих углеводородов происходит перегрузка ректификационной колонны установки замедленного коксования и сброс насосов вторичного сырья из-за снижения количества вторичного сырья (утяжеленный кубовый продут из колонны, идущий непосредственно на коксование в реактор;
- полученный кокс имеет низкие показатели оценки микроструктуры и неоднородный по своим свойствам.
- при содержании тяжелой пиролизной смолы (далее ТПС) до 20 мас.% в смеси с гудроном сырье обладает низкой агрегативной устойчивостью (Н.А.Салимова, Т.Ф. Ганиева, Нефтехимия и нефтепереработка, 1991 г., N 5, с. 19-21), что делает проблематичным его применение в качестве сырья коксования. Низкая агрегативная устойчивость сырья такого состава приводит к повышению скорости закоксовывания змеевиков печей и частой их остановке на очистку (паровыжиг с воздухом);
- при повышении содержания ТПС в смеси с гудроном выше 20 мас.% из-за высокого содержания в ТПС низкокипящих углеводородов происходит перегрузка ректификационной колонны установки замедленного коксования и сброс насосов вторичного сырья из-за снижения количества вторичного сырья (утяжеленный кубовый продут из колонны, идущий непосредственно на коксование в реактор;
- полученный кокс имеет низкие показатели оценки микроструктуры и неоднородный по своим свойствам.
Технической задачей изобретения является подбор состава сырья коксования для производства электродного кокса улучшенного качества по показателям: массовая доля серы, примесей, зольность и действительная плотность после прокаливания. Предлагаемый состав состоит из следующих компонентов, мас.%:
Тяжелая пиролизная смола - 5-10
Тяжелый газойль каталитического крекинга - 5-15
Гудрон - Остальное
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества отличается от известного введением нового компонента, а именно тяжелого газойля каталитического крекинга, что позволяет:
получить электродный кокс улучшенного качества;
увеличить агрегативную устойчивость сырья;
уменьшить содержание серы в сырье и коксе;
повысить ароматичность сырья.
Тяжелая пиролизная смола - 5-10
Тяжелый газойль каталитического крекинга - 5-15
Гудрон - Остальное
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества отличается от известного введением нового компонента, а именно тяжелого газойля каталитического крекинга, что позволяет:
получить электродный кокс улучшенного качества;
увеличить агрегативную устойчивость сырья;
уменьшить содержание серы в сырье и коксе;
повысить ароматичность сырья.
Предлагаемый состав для получения электродного кокса улучшенного качества использовали при проведении лабораторных и промышленных испытаний на установке замедленного коксования.
Примеры:
Компонентного состава смеси и результаты аналитического контроля предлагаемого сырья приведены в табл. 1.
Компонентного состава смеси и результаты аналитического контроля предлагаемого сырья приведены в табл. 1.
Анализ данных, приведенных в табл. 1, показывает, что добавление к гудрону тяжелой пиролизной смолы и тяжелого газойля каталитического крекинга (далее ТГКК) позволяет:
- снизить содержание серы на 0,15 мас.% при сохранении высокой коксуемости - более 10 мас.% (см. пример 6);
- увеличить агрегативную устойчивость сырья при высоких температурах, о чем свидетельствует пониженный крекинг сырья (см. примеры 4, 6).
- снизить содержание серы на 0,15 мас.% при сохранении высокой коксуемости - более 10 мас.% (см. пример 6);
- увеличить агрегативную устойчивость сырья при высоких температурах, о чем свидетельствует пониженный крекинг сырья (см. примеры 4, 6).
Результаты коксования предлагаемого состава сырья в промышленных условиях на установке замедленного коксования типа 21-10/ЗМ представлены в табл. 2,3.
Результаты промышленных испытаний показывают:
- электродный кокс, полученный при коксовании гудрона, имеет низкие показатели качества - высокое содержание серы, золы и тяжелых металлов, невысокую действительную плотность после прокаливания и низкий балл микроструктуры;
- использование ТПС в смеси с гудроном (содержание 8-10 мас.% приводит только к улучшению таких показателей как содержание серы и тяжелых металлов в коксе. Такие показатели, как зольность и действительная плотность после прокаливания практически не изменяются, а микроструктура кокса ухудшается;
- введение в состав сырья 10-15 мас.%. ТГКК позволяет добиться незначительного снижения содержания серы, ванадия и зольности в коксе и увеличения действительной плотности после прокаливания. Микроструктура кокса также изменяется незначительно. Но изменение показателей происходит при значительном снижении выработки электродного кокса. Добавление к гудрону только ТГКК (10 -15 мас. % приводит к повышению продолжительности цикла коксования одного реактора на 5-8 ч и значительному снижению выработки кокса на 3-4% и как следствие снижению эффективности работы установки замедленного коксования;
- именно использование предложенного трехкомпонентного состава сырья коксования (смесь гудрона, ТПС и ТГКК в соотношении 75-90:6-8:5-10 мас.%) позволяет при сохранении выработки электродного кокса получить более значительный эффект по улучшению его свойств (синергитический эффект), который невозможно получить при использовании в качестве сырья двухкомпонентных смесей гудрона с ТПС и гудрона с ТГКК:
снижение содержания серы на 0,19-0,23 мас.%;
уменьшение зольности на 0,06-0,08 мас.%;
повышение действительной плотности после прокаливания на 0,025-0,035 г/см3;
снижение содержания тяжелых металлов - ванадия на 0,0012-0,0015 мас.% и никеля на 0,0005-0,001 мас.%;
улучшение микроструктуры кокса на 0,2-1,0 балла.
- электродный кокс, полученный при коксовании гудрона, имеет низкие показатели качества - высокое содержание серы, золы и тяжелых металлов, невысокую действительную плотность после прокаливания и низкий балл микроструктуры;
- использование ТПС в смеси с гудроном (содержание 8-10 мас.% приводит только к улучшению таких показателей как содержание серы и тяжелых металлов в коксе. Такие показатели, как зольность и действительная плотность после прокаливания практически не изменяются, а микроструктура кокса ухудшается;
- введение в состав сырья 10-15 мас.%. ТГКК позволяет добиться незначительного снижения содержания серы, ванадия и зольности в коксе и увеличения действительной плотности после прокаливания. Микроструктура кокса также изменяется незначительно. Но изменение показателей происходит при значительном снижении выработки электродного кокса. Добавление к гудрону только ТГКК (10 -15 мас. % приводит к повышению продолжительности цикла коксования одного реактора на 5-8 ч и значительному снижению выработки кокса на 3-4% и как следствие снижению эффективности работы установки замедленного коксования;
- именно использование предложенного трехкомпонентного состава сырья коксования (смесь гудрона, ТПС и ТГКК в соотношении 75-90:6-8:5-10 мас.%) позволяет при сохранении выработки электродного кокса получить более значительный эффект по улучшению его свойств (синергитический эффект), который невозможно получить при использовании в качестве сырья двухкомпонентных смесей гудрона с ТПС и гудрона с ТГКК:
снижение содержания серы на 0,19-0,23 мас.%;
уменьшение зольности на 0,06-0,08 мас.%;
повышение действительной плотности после прокаливания на 0,025-0,035 г/см3;
снижение содержания тяжелых металлов - ванадия на 0,0012-0,0015 мас.% и никеля на 0,0005-0,001 мас.%;
улучшение микроструктуры кокса на 0,2-1,0 балла.
Использование трехкомпонентного состава сырья позволило также увеличить его агрегативную устойчивость, о чем свидетельствовала низкая скорость закоксовывания труб печей коксования, и сохранить продолжительность цикла коксования одного реактора и выработку электродного кокса. Кокс по всем показателям соответствует требованиям ГОСТ 22898 на малосернистый электродный кокс КЗА.
Таким образом, использование предложенного трехкомпонентного состава сырья коксования позволяет ликвидировать изложенные выше недостатки прототипа: повысить агрегативную устойчивость сырья, снизить перегрузку оборудования по низкокипящим углеводородам, получить малосернистый электродный кокс с улучшенными свойствами, однородный по структуре и составу.
Экономические расчеты показывают, что более квалифицированное использование ТПС и тяжелого газойля каталитического крекинга (а они ранее вовлекались в топочный мазут) и сбыт малосернистого электродного кокса вместо сернистого позволят получить значительный экономический эффект.
Claims (1)
- Состав сырья для производства электродного кокса улучшенного качества на основе прямогонного гудрона и тяжелой пиролизной смолы, отличающийся тем, что состав дополнительно содержит тяжелый газойль каталитического крекинга при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Тяжелая пиролизная смола - 5 - 10
Тяжелый газойль каталитического крекинга - 5 - 15
Гудрон - Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000111911A RU2179175C2 (ru) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | Состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000111911A RU2179175C2 (ru) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | Состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2179175C2 true RU2179175C2 (ru) | 2002-02-10 |
RU2000111911A RU2000111911A (ru) | 2002-02-27 |
Family
ID=20234566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000111911A RU2179175C2 (ru) | 2000-05-12 | 2000-05-12 | Состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179175C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469067C1 (ru) * | 2011-09-23 | 2012-12-10 | Государственное унитарное предприятие Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан (ГУП ИНХП РБ) | Способ получения малосернистого нефтяного кокса |
-
2000
- 2000-05-12 RU RU2000111911A patent/RU2179175C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КУЗЬМИНА З.Ф. и др. Сравнительное изучение разных видов сырья коксования. - М.: ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, 1984, с.63-75. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2469067C1 (ru) * | 2011-09-23 | 2012-12-10 | Государственное унитарное предприятие Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан (ГУП ИНХП РБ) | Способ получения малосернистого нефтяного кокса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2623226C2 (ru) | Способ получения олефинов посредством термического парового крекинга в крекинг-печах | |
ES2682257T3 (es) | Aditivos para maximización de olefinas ligeras en unidades de craqueamiento catalítico fluido y proceso | |
JP6339105B2 (ja) | 石油ニードルコークス及びその製造方法 | |
US20110155643A1 (en) | Increasing Distillates Yield In Low Temperature Cracking Process By Using Nanoparticles | |
KR20100039333A (ko) | 석유 코크스의 제조방법 | |
JP5639532B2 (ja) | C重油組成物およびその製造方法 | |
US5160602A (en) | Process for producing isotropic coke | |
RU2355729C1 (ru) | Добавка коксующая | |
RU2179175C2 (ru) | Состав сырья для получения электродного кокса улучшенного качества | |
RU2365409C1 (ru) | Катализатор для глубокого крекинга нефтяных фракций и способ его приготовления | |
NO790713L (no) | Modifisert krakkingskatalysatorsammensetning, fremgangsmaate til aa passivere metaller paa krakkingskatalysatorer og fremgangsmaate til aa krakke et hydrokarbonmatningsmateriale | |
RU2554884C1 (ru) | Способ приготовления катализатора крекинга вакуумного газойля с регулируемым выходом олефинов с3 и с4 | |
US9193926B2 (en) | Fuel compositions and methods based on biomass pyrolysis | |
KR20110066146A (ko) | 흑연 전극용 니들 코크스의 제조 방법 및 이것에 사용하는 원료유 조성물 | |
US20100076240A1 (en) | Production of Olefins | |
WO2021054855A1 (ru) | Катализатор совместного крекинга нефтяных фракций | |
RU2210585C2 (ru) | Состав сырья для переработки на установках замедленного коксования | |
Zakarina et al. | SELECTION OF A BINDER FOR A ZEOLITE-CONTAINING CRACKING CATALYST ON AL-PILLARED TAGAN MONTMORILLONITE | |
Buzayev | PRODUCTION OF LOW SULFURE COKE FROM HEAVY OIL RESIDUES | |
SU1294814A1 (ru) | Способ получени св зующего дл брикетировани углей | |
Altynov et al. | Stable gas condensate as raw material of the zeoforming process: possibilities of use | |
Ezeldin et al. | Effect of diethylamine on physicochemical properties of reformat gasoline | |
GB1565167A (en) | Production of low-sulphur coke | |
Hadi et al. | Evaluation of the thermal cracking products of heavy oil for Al-Doura refinery with GC/MS analysis of a pyrolytic | |
Altynov et al. | Directions of transformations of stable gas condensates with various composition on a zeolite catalyst |