RU2323957C2 - Process for thermofor-type cracking of oil residue - Google Patents

Process for thermofor-type cracking of oil residue Download PDF

Info

Publication number
RU2323957C2
RU2323957C2 RU2006123829/04A RU2006123829A RU2323957C2 RU 2323957 C2 RU2323957 C2 RU 2323957C2 RU 2006123829/04 A RU2006123829/04 A RU 2006123829/04A RU 2006123829 A RU2006123829 A RU 2006123829A RU 2323957 C2 RU2323957 C2 RU 2323957C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
coke
cracking
oil residue
steam
Prior art date
Application number
RU2006123829/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006123829A (en
Inventor
Анатолий Васильевич Степанов (UA)
Анатолий Васильевич Степанов
Валерий Николаевич Николаенко (UA)
Валерий Николаевич Николаенко
Николай Иванович Сульжик (UA)
Николай Иванович Сульжик
Original Assignee
Открытое акционерное общество Украинский институт по проектированию нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (Укрнефтехимпроект)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Украинский институт по проектированию нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (Укрнефтехимпроект) filed Critical Открытое акционерное общество Украинский институт по проектированию нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий (Укрнефтехимпроект)
Priority to RU2006123829/04A priority Critical patent/RU2323957C2/en
Publication of RU2006123829A publication Critical patent/RU2006123829A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2323957C2 publication Critical patent/RU2323957C2/en

Links

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: essence of invention is that oil residue is fed to powdered coke fluidised bed reactor, distinguishing itself by the fact that cracking heat is provided by supplying superheated steam through a tube furnace to the reactor. Superheated steam is produced during combustion of powdered coke discharged from the bottom part of the reactor in the fluidised bed steam generator, limestone or dolomite being charged into the steam generator. Cracking products from the reactor are condensed, and heavy fraction, which contains coke dust, is mixed with oil residue, heated in the tube furnace and supplied to the reactor.
EFFECT: lower capital costs, facilitated operation of the unit.
1 dwg

Description

Изобретение предназначено для использования в нефтеперерабатывающей промышленности.The invention is intended for use in the refining industry.

Для глубокой переработки нефти используются процессы коксования. Сырьем для них служат остатки вакуумной перегонки нефти, каталитического крекинга и других деструктивных процессов. Наибольшее распространение получил процесс полунепрерывного (замедленного) коксования. Применяется также процесс коксования или термоконтактного крекинга (ТКК) на пылевидном коксе [1-3]. Этот процесс непрерывный и высокопроизводительный, но довольно сложный, так как теплота для крекинга подводится с коксом, который нагревается в отдельном аппарате путем частичного сжигания его. В промышленности используются процессы фирм Эксон, ЮОП, ВНИИНП. Но широкого распространения эти процессы не получили вследствие высоких капиталовложений в технологическую установку и сложности ее эксплуатации. Кроме того, получаемый этим способом высокосернистый пылевидный кокс имеет очень ограниченный спрос. Поэтому нашел применение комбинированный процесс фирмы Эксон "Флексикокинг", который включает процесс паровоздушной газификации кокса с получением низкокалорийного газа, требующего очистки от сероводорода, что еще больше усложняет технологическую установку. Указанные недостатки привели к ограниченному использованию процессов термоконтактного крекинга (коксования на пылевидном коксе).For deep oil refining, coking processes are used. The raw materials for them are the remains of vacuum distillation of oil, catalytic cracking and other destructive processes. The most widespread is the process of semi-continuous (delayed) coking. The process of coking or thermal contact cracking (TCC) on pulverized coke is also used [1-3]. This process is continuous and high-performance, but rather complicated, since the heat for cracking is supplied with coke, which is heated in a separate apparatus by partially burning it. The industry uses the processes of Exxon, UOP, VNIINP. But these processes were not widely used due to the high investment in the technological installation and the complexity of its operation. In addition, the sour dusty coke obtained by this method has very limited demand. Therefore, the Exxon Flexicocking combined process, which includes the process of vapor-air gasification of coke with the production of low-calorie gas that requires purification from hydrogen sulfide, has found application, which further complicates the process unit. These shortcomings have led to the limited use of thermal contact cracking processes (coking on pulverized coke).

Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является процесс «Флексикокинг» фирмы Эксон, так как в нем полученный кокс используется для получения синтез-газа.The closest analogue (prototype) of the claimed invention is the process "Flexicocking" company Exxon, since in it the obtained coke is used to produce synthesis gas.

Во всех процессах ТКК, указанных выше фирм, в том числе в процессе «Флексикокинг» сырье крекируется в реакторе с псевдоожиженным (кипящим) слоем кокса-теплоносителя. Кокс из реактора поступает в нагреватель и после нагрева рециркулирует в реактор. За счет тепла циркулирующего кокса-теплоносителя сырье подвергается термическому крекингу с образованием продуктов крекинга в парообразном состоянии и кокса. Парообразные продукты крекинга поступают в скруббер, где охлаждаются и частично конденсируются и затем возвращаются в реактор без дополнительного нагрева. Легкие фракции выводятся с верха скруббера. В процессе «Флексикокинг» полученный кокс газифицируется путем паровой конверсии углерода (пылевидного кокса) в отдельном реакторе. Полученный синтез-газ охлаждается и очищается от сернистых соединений. Установка, включающая ТКК, газификацию кокса и очистку синтез-газа получается сложной и дорогостоящей [1-3].In all TCC processes of the above companies, including the Flexicoking process, raw materials are cracked in a fluidized-bed (boiling) bed of coke-coolant. Coke from the reactor enters the heater and, after heating, is recycled to the reactor. Due to the heat of the circulating coke-heat carrier, the raw material is subjected to thermal cracking with the formation of cracked products in the vapor state and coke. The vaporous cracking products enter a scrubber, where they are cooled and partially condensed and then returned to the reactor without additional heating. Light fractions are removed from the top of the scrubber. In the Flexicoking process, the obtained coke is gasified by steam conversion of carbon (pulverized coke) in a separate reactor. The resulting synthesis gas is cooled and purified from sulfur compounds. The installation, including TCC, gasification of coke and purification of synthesis gas, is complicated and expensive [1-3].

Предлагаемое изобретение позволяет устранить указанные недостатки. Сущность изобретения заключается в том, что подвод тепла для реакций крекинга осуществляется путем нагрева рецикла и подачи в реактор перегретого пара, а пылевидный кокс без охлаждения подается в котел с кипящим слоем. Этим достигается высокоэффективное энергетическое использование кокса и очистка дымовых газов от сернистых соединений.The present invention eliminates these disadvantages. The essence of the invention lies in the fact that the heat is supplied for cracking reactions by heating the recycle and feeding superheated steam to the reactor, and pulverized coke is fed into the fluidized bed boiler without cooling. This achieves highly efficient energy use of coke and purification of flue gases from sulfur compounds.

Схема ТКК с предлагаемым подводом тепла представлена на чертеже. Сырье (гудрон, асфальтит, битум, тяжелые смолы) смешивается с рециклом и подается в трубчатую печь 1, где нагревается до 500-520°С. Нагрев до более высокой температуры не рекомендуется из-за опасности закоксовывания змеевика печи. В этой же печи или в отдельном пароперегревателе водяной пар нагревается до температуры 600-630°С. Часть пара подается в нижнюю часть реактора 2 для создания кипящего слоя кокса. При этом парококсовая смесь должна иметь температуру 570-600°С, необходимую для крекинга и коксования. Другая часть пара смешивается с сырьем, и смесь с температурой около 580°С несколькими потоками подается в реактор 2, работающий под давлением 0,2-0,6 МПа. В результате контактного крекинга на взвешенных частицах отлагается дополнительный слой кокса. Все другие продукты крекинга в парообразном состоянии вместе с коксовой пылью поступают в скруббер 3, орошаемый газойлевой фракцией. При этом конденсируются тяжелые фракции, а пары более легких фракций отмываются от коксовой пыли. Сконденсировавшаяся с уловленной коксовой пылью тяжелая фракция откачивается насосом 4 с нижней глухой тарелки скруббера и подается в смеси со свежим сырьем в печь 1. Пылевидный кокс выводится с нижней части реактора.Scheme TKK with the proposed heat supply is presented in the drawing. Raw materials (tar, asphaltite, bitumen, heavy resins) are mixed with recycling and fed into the tube furnace 1, where it is heated to 500-520 ° C. Heating to a higher temperature is not recommended due to the risk of coking of the furnace coil. In the same furnace or in a separate superheater, steam is heated to a temperature of 600-630 ° C. Part of the steam is fed into the lower part of the reactor 2 to create a fluidized bed of coke. In this case, the steam-coke mixture should have a temperature of 570-600 ° C, necessary for cracking and coking. Another part of the steam is mixed with the raw material, and a mixture with a temperature of about 580 ° C is fed in several streams into the reactor 2, operating under a pressure of 0.2-0.6 MPa. As a result of contact cracking, an additional layer of coke is deposited on the suspended particles. All other cracked products in the vapor state, together with coke dust, enter the scrubber 3, irrigated with a gas oil fraction. In this case, heavy fractions condense, and pairs of lighter fractions are washed from coke dust. The heavy fraction condensed with trapped coke dust is pumped out by pump 4 from the bottom blank scrubber plate and mixed with fresh raw materials into furnace 1. Dusty coke is discharged from the bottom of the reactor.

Полезность изобретения заключается в том, что в связи с подводом тепла с паром снижаются капитальные затраты на технологическую установку и существенно упрощается ее эксплуатация. Кроме того, важным преимуществом является технологическая совместимость процесса коксования по предлагаемому способу и процесса сжигания кокса в энергетическом котле с кипящим слоем. И эта связь представлена на чертеже.The usefulness of the invention lies in the fact that in connection with the supply of heat with steam, the capital costs of the process unit are reduced and its operation is greatly simplified. In addition, an important advantage is the technological compatibility of the coking process according to the proposed method and the process of burning coke in a fluidized-bed power boiler. And this relationship is shown in the drawing.

Пылевидный кокс транспортируется без охлаждения в парогенератор (котел) с кипящим слоем 5. Сжигание твердого топлива в кипящем (псевдоожиженном) слое является прогрессивным и эффективным методом организации горения топлива. В парогенератор 5 кроме кокса подается известняк или доломит, и кипящий слой состоит в основном из частиц этих материалов. Процесс горения кокса осуществляется в основном на этих частицах при температуре 800-900°С. При такой температуре известняк кальцинируется с образованием оксида кальция СаО и извести Са(ОН)2. В результате реакций этих щелочных соединений с SO2 образуется сульфат кальция CaSO4, и выбросы SO2 с дымовыми газами могут быть сокращены на 90-95% [4, 5]. В котле генерируется пар высокого давления установленных для паротурбинной установки параметров (Ро=12,8 МПа, t=565°С). Небольшая часть пара отбирается и подается для перегрева в печь 1.Pulverized coke is transported without cooling to a fluidized-bed steam generator (boiler) 5. Burning solid fuel in a fluidized (fluidized) bed is a progressive and efficient method of organizing fuel combustion. In addition to coke, limestone or dolomite is supplied to the steam generator 5, and the fluidized bed consists mainly of particles of these materials. The coke combustion process is carried out mainly on these particles at a temperature of 800-900 ° C. At this temperature, limestone is calcined to form calcium oxide CaO and lime Ca (OH) 2 . As a result of the reactions of these alkaline compounds with SO 2 , calcium sulfate CaSO 4 is formed , and SO 2 emissions from flue gases can be reduced by 90-95% [4, 5]. In the boiler, high pressure steam is generated for the parameters set for the steam turbine installation (P o = 12.8 MPa, t = 565 ° C). A small part of the steam is taken out and fed to the furnace 1 for overheating.

Использование предлагаемого способа термоконтактного крекинга приводит к снижению капитальных затрат на установку на 20-30% по сравнению с установкой ВНИИНП. Снижение энергозатрат при использовании кокса в котле с кипящим слоем составляет 10-12% при глубокой очистке дымовых газов от сернистых соединений.Using the proposed method of thermal contact cracking leads to a reduction in capital costs of the installation by 20-30% compared with the installation of VNIINP. Reducing energy costs when using coke in a fluidized-bed boiler is 10-12% with deep cleaning of flue gases from sulfur compounds.

СПИСОК ССЫЛОКLIST OF LINKS

1. Степанов А.В., Горюнов B.C. Ресурсосберегающая технология переработки нефти. - К.: Наукова думка. 1993. - 270 с.1. Stepanov A.V., Goryunov B.C. Resource-saving oil refining technology. - K .: Naukova Dumka. 1993 .-- 270 p.

2. Каминский Э.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти. М.: Техника. 2001. - 384 с.2. Kaminsky E.F., Khavkin V.A. Deep oil refining. M .: Technique. 2001 .-- 384 p.

3. Соскинд Д.М., Барсуков Е.Я. Термоконтактный крекинг тяжелых нефтяных остатков. М.: ЦНИИТЭнефтехим. 1983.3. Soskind D.M., Barsukov E.Ya. Thermal contact cracking of heavy oil residues. M .: TsNIITEneftekhim. 1983.

4. Степанов А.В., Кухарь В.П. Достижения энергетики и защита окружающей среды. - К.: Наукова думка. 2004. - 206 с.4. Stepanov A.V., Kuhar V.P. Achievements in energy and environmental protection. - K .: Naukova Dumka. 2004 .-- 206 p.

5. Рябов Г.А., Шапошпак Д. А. Проблема создания котлов с циркулирующим кипящим слоем для крупных энергоблоков. // Электрические станции 2000. №9, с.6-12.5. Ryabov GA, Shaposhpak D. A. The problem of creating boilers with a circulating fluidized bed for large power units. // Electric stations 2000. No. 9, p.6-12.

Claims (1)

Способ термоконтактного крекинга (коксования) нефтяных остатков путем подачи нефтяных остатков в реактор с кипящим слоем пылевидного кокса, отличающийся тем, что подвод тепла для крекинга осуществляют путем подачи через трубчатую печь в реактор перегретого пара, полученного в процессе сжигания пылевидного кокса, выведенного из нижней части реактора в парогенераторе с кипящем слоем, при этом в парогенератор вводят известняк или доломит, полученные в реакторе продукты крекинга направляют на конденсацию, при этом сконденсировавшие тяжелые фракции, содержащие коксовую пыль, направляют на смешение с нефтяными остатками, нагревают в трубчатой печи и вводят в реактор.Method for thermocontact cracking (coking) of oil residues by supplying oil residues to a pulverized-coke fluidized bed reactor, characterized in that the heat input for cracking is carried out by supplying superheated steam obtained from the bottom of the pulverized coke from the bottom through a tube furnace to the reactor the reactor in a fluidized bed steam generator, with limestone or dolomite being introduced into the steam generator, the cracked products obtained in the reactor are sent for condensation, while the condensed The fractions containing coke dust are mixed with oil residues, heated in a tube furnace and introduced into the reactor.
RU2006123829/04A 2006-07-03 2006-07-03 Process for thermofor-type cracking of oil residue RU2323957C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006123829/04A RU2323957C2 (en) 2006-07-03 2006-07-03 Process for thermofor-type cracking of oil residue

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006123829/04A RU2323957C2 (en) 2006-07-03 2006-07-03 Process for thermofor-type cracking of oil residue

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006123829A RU2006123829A (en) 2008-01-20
RU2323957C2 true RU2323957C2 (en) 2008-05-10

Family

ID=39108044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006123829/04A RU2323957C2 (en) 2006-07-03 2006-07-03 Process for thermofor-type cracking of oil residue

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2323957C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006123829A (en) 2008-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100817684B1 (en) Method For Producing Clean Energy From Coal
JP6139522B2 (en) Gasification process of heavy residual oil using particulate coke from delayed coking unit
US7921631B2 (en) Method of recovering energy from a fluid catalytic cracking unit for overall carbon dioxide reduction
US7744753B2 (en) Coking apparatus and process for oil-containing solids
KR101923842B1 (en) Integrated heavy liquid fuel coking with chemical looping concept
US7622033B1 (en) Residual oil coking scheme
US20080153689A1 (en) System and method of reducing carbon dioxide emissions in a fluid catalytic cracking unit
JP2014521581A5 (en)
CN1644650A (en) Combined process for dry distillation of coal and production of carbon black by plasma cracking
US7699974B2 (en) Method and system of heating a fluid catalytic cracking unit having a regenerator and a reactor
US4533463A (en) Continuous coking of residual oil and production of gaseous fuel and smokeless solid fuels from coal
CN101952391A (en) Process and plant for refining raw materials containing organic constituents
CN101538476A (en) System and method of producing heat in a fluid catalytic cracking unit
US4511459A (en) Simultaneous coking of residual oil and partial gasification and desulfurization of coal
AU2007347601B2 (en) Method of gasifying gasification fuel and apparatus therefor
CN1521234A (en) Cyclic cracking and gasification technology for heavy oil solid heat carrier
RU2323957C2 (en) Process for thermofor-type cracking of oil residue
CN201517093U (en) Circulating fluidized bed coal grading conversion coal gas tar semi-coke poly-generation device
RU2591075C1 (en) Poly-generating energy system
US20190194549A1 (en) System and process for converting heavy oils to light liquid products and electric power
CN111704934A (en) Device for thermal cracking of heavy oil by using pulverized coal and petroleum coke gasification
UA78227C2 (en) Method of heat contact cracking of oil tails
JPS58171483A (en) Solid carbonaceous particle thermal decomposition and retort thermal decomposition reactor
KR101560670B1 (en) Apparatus for manufacturing bio-oil having EFB preprocessing part and bio-oil manufacturing process using the same
RU2186822C2 (en) Method of fluidized-bed coking

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090704