RU2372375C1 - Treatment method of black oil by delayed coking - Google Patents
Treatment method of black oil by delayed coking Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372375C1 RU2372375C1 RU2008132565/15A RU2008132565A RU2372375C1 RU 2372375 C1 RU2372375 C1 RU 2372375C1 RU 2008132565/15 A RU2008132565/15 A RU 2008132565/15A RU 2008132565 A RU2008132565 A RU 2008132565A RU 2372375 C1 RU2372375 C1 RU 2372375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- coke
- coking
- water
- subreactor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может быть использовано для замедленного коксования нефтяных остатков.The invention relates to the refining industry and can be used for delayed coking of oil residues.
Известен способ замедленного коксования нефтяных остатков (С.А.Ахметов. Технология глубокой переработки нефти и газа, Изд. «Гилем», Уфа, 2002 г., стр.385-389) путем подогрева сырья в теплообменниках, конвекционном змеевике печи, образования вторичного сырья, последующего его нагрева в печи, подачи в реактор на коксование для получения электродного кокса и последующей подготовки реактора к следующему циклу коксования.A known method of delayed coking of oil residues (S.A. Akhmetov. Technology for the deep processing of oil and gas, Publishing House "Gilem", Ufa, 2002, pp. 385-389) by heating the raw materials in heat exchangers, convection coil of the furnace, the formation of secondary raw materials, its subsequent heating in the furnace, feeding into the reactor for coking to obtain electrode coke and subsequent preparation of the reactor for the next coking cycle.
Недостатком известного способа является то, что технология, применяемая в известном способе, обуславливает значительную (48 часов) длительность цикла работы реакторов, включающего стадию заполнения камер коксом в течение 24 часов (собственно коксование) и стадию подготовки реактора в течение 24 часов, включающую пропарку кокса, охлаждение его водяным паром и водой, удаление воды из реактора, выгрузку кокса гидрорезкой, прогрев реактора водяным паром, опрессовку и прогрев реактора парами коксования. Затем цикл коксования начинается заново.The disadvantage of this method is that the technology used in the known method leads to a significant (48 hours) cycle time of the reactors, including the stage of filling the chambers with coke for 24 hours (actual coking) and the stage of preparation of the reactor for 24 hours, including steaming coke , cooling it with water vapor and water, removing water from the reactor, unloading coke by hydraulic cutting, heating the reactor with steam, crimping and heating the reactor with coking vapors. Then the coking cycle begins anew.
Наиболее близким к предлагаемому способу по существенным признакам является способ производства и удаления дробьевидного (топливного) кокса из камеры установки замедленного коксования (Международная заявка WO 2005/113706 А1, оп.01.12.2005, МПК С10 В 25/00) в котором, как и в аналоге, после подогрева вторичного сырья в печи его подают на коксование в реактор, но для образования дробьевидного кокса (для формирования дробинок диаметром 1,6-9,5 мм) на стадии коксования вводят в сырье различные добавки, содержащие катионы натрия, калия, железа, никеля и др., анионы сульфоновых, карбоксильных, салициловых, фосфорных кислот, алкилфенолов и др., температура ввода сырья в реактор составляет 501°С, давление в камере во время рабочего цикла - 0,1-0,5 МПа. Стадия подготовки включает пропарку кокса, охлаждение его водяным паром и водой, выгрузку дробьевидного кокса в виде взвеси частиц кокса с водой в открытый подреакторный бункер, где происходит его дальнейшее охлаждение и удаление воды. Затем проводят прогрев реактора водяным паром, опрессовку и прогрев парами коксования. Выгрузка кокса вместе с водой способствует снижению времени охлаждения кокса и сокращению общего времени коксования.Closest to the proposed method, according to the essential features, is a method for the production and removal of shot (fuel) coke from the chamber of a delayed coking unit (International Application WO 2005/113706 A1, 01/01/2005, IPC C10 B 25/00) in which, like in the analogue, after the secondary raw materials are heated in the furnace, it is fed to the coking reactor, but various additives containing sodium and potassium cations are introduced into the raw material for the formation of shot-coke (for the formation of pellets with a diameter of 1.6-9.5 mm) iron, nickel, etc., anions sulfonic, carboxylic, salicylic, phosphoric acids, alkyl phenols, etc., the temperature of the input of raw materials into the reactor is 501 ° C, the pressure in the chamber during the working cycle is 0.1-0.5 MPa. The preparation stage includes steaming coke, cooling it with water vapor and water, discharging shot-coke in the form of a suspension of coke particles with water into an open subreactor bin, where it is further cooled and water is removed. Then the reactor is heated with water vapor, crimped and heated with coking vapors. Unloading coke together with water helps to reduce the cooling time of coke and reduce the total coking time.
Недостатком известного способа является значительная продолжительность цикла коксования, а также использование дорогостоящих добавок к сырью для образования дробьевидного кокса,The disadvantage of this method is the significant length of the coking cycle, as well as the use of expensive additives for raw materials for the formation of shot-coke,
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в сокращении продолжительности цикла коксования при переработке нефтяных остатков с получением дистиллята и дробьевидного кокса без введения в сырье добавок.The technical result to which the invention is directed is to reduce the length of the coking cycle in the processing of oil residues with the production of distillate and shot coke without introducing additives into the raw materials.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе переработки нефтяных остатков замедленным коксованием, включающем стадию коксования в реакторе с образованием дробьевидного кокса и стадию подготовки реактора к следующему циклу коксования, содержащую пропаривание кокса в реакторе, охлаждение кокса водой, выгрузку в подреакторный бункер, удаление воды из подреакторного бункера, опрессовку реактора водяным паром, согласно предлагаемому изобретению процесс коксования проводят при температуре 505-530°С в течение 6-8 часов и под давлением водяного пара или инертного газа не более 0,2 МПа, а выгрузку дробьевидного кокса из реактора проводят в подреакторный бункер при температуре 390-420°С и под давлением водяного пара или инертного газа не менее 0,1 МПа после пропаривания кокса в реакторе, причем подреакторный бункер выполнен с внутренней теплоизоляцией и установлен герметично по отношению к реактору, при этом охлаждение кокса водой проводят в подреакторном бункере.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of processing oil residues by delayed coking, which includes the stage of coking in the reactor with the formation of shot coke and the stage of preparation of the reactor for the next coking cycle, comprising steaming the coke in the reactor, cooling the coke with water, discharging into the subreactor hopper, removing water from the subreactor hopper, pressure testing of the reactor with water vapor, according to the invention, the coking process is carried out at a temperature of 505-530 ° C for 6-8 hours and the pressure of water vapor or inert gas is not more than 0.2 MPa, and the shot-coke is unloaded from the reactor into the subreactor hopper at a temperature of 390-420 ° C and under the pressure of water vapor or inert gas not less than 0.1 MPa after steaming the coke in the reactor, moreover, the subreactor hopper is made with internal thermal insulation and is installed hermetically with respect to the reactor, while coke is cooled by water in the subreactor hopper.
Целесообразно пропаривание кокса в реакторе проводить в течение 2,5 часов с наращиванием расхода водяного пара от 0,5 до 10 т/час.It is advisable to steam the coke in the reactor for 2.5 hours with an increase in the consumption of water vapor from 0.5 to 10 t / h.
Выгрузку дробьевидного кокса в подреакторный бункер с внутренней теплоизоляцией целесообразно проводить при закрытом верхнем и открытом нижнем люках реактора, имеющих стационарно установленные дистанционно управляемые механические шиберы.It is advisable to unload shot-coke into the subreactor hopper with internal thermal insulation with the upper and open lower hatches of the reactor having permanently installed remotely controlled mechanical gates.
Коксование нефтяных остатков при температуре 505-530°С в течение 6-8 часов и под давлением водяного пара или инертного газа не более 0,2 МПа позволяет получить дробьевидный кокс без введения добавок, так как при указанном технологическом режиме происходит испарение связующего компонента - газойля (дисперсионной среды) из реакционной массы и образование зерен или порошка из его дисперсной фазы - асфальтенов, карбенов, карбоидов.Coking of oil residues at a temperature of 505-530 ° C for 6-8 hours and under pressure of water vapor or an inert gas of not more than 0.2 MPa allows to obtain shot-like coke without the introduction of additives, since at the specified technological mode the binder component is vaporized - gas oil (dispersion medium) from the reaction mass and the formation of grains or powder from its dispersed phase - asphaltenes, carbenes, carboids.
Выгрузка кокса при температуре 390-420°С в герметичный подреакторный бункер с теплоизоляцией дает возможность:Unloading coke at a temperature of 390-420 ° C into a sealed subreactor bunker with thermal insulation makes it possible:
- исключить операцию охлаждения кокса водяным паром, а операцию охлаждения водой переместить в бункер и тем самым сократить время пребывания кокса в реакторе;- to exclude the operation of cooling coke with water vapor, and the operation of cooling water to move to the hopper and thereby reduce the residence time of coke in the reactor;
- сохранить высокую температуру в реакторе, что позволяет осуществить ввод сырья в следующем цикле коксования в горячий реактор (360-370°С) и тем самым отказаться от предварительного прогрева реактора водяным паром и парами коксования перед стадией коксования и ограничиться только опрессовкой перегретым водяным паром (360-380°С), что значительно сокращает время подготовки.- to maintain a high temperature in the reactor, which allows the introduction of raw materials in the next coking cycle into a hot reactor (360-370 ° C) and thereby refuse to preheat the reactor with water vapor and coking vapors before the coking stage and limit itself to pressure testing with superheated steam ( 360-380 ° C), which significantly reduces the preparation time.
Выполнение подреакторного бункера с внутренней теплоизоляцией позволяет сократить время охлаждения кокса в бункере.The implementation of the subreactor hopper with internal thermal insulation reduces the cooling time of coke in the hopper.
Все вышеуказанные признаки в совокупности позволяют резко сократить продолжительность цикла коксованияAll of the above features together can drastically reduce the length of the coking cycle
Способ осуществляют следующим образом. Сырье предварительно нагревают в теплообменниках, конвекционной части печи и смешивают с рециркулятом в заданном соотношении в отдельной емкости, затем вторичное сырье нагревают в радиационной части печи до температуры 505-530°С и направляют в реактор, где за счет аккумулированного тепла продолжается процесс коксования (стадия коксования) с образованием газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей и кокса. Коксовый пирог в виде дроби (зерен, порошка) остается в реакторе, а остальные продукты покидают реактор и по шлемовому трубопроводу поступают в ректификационную колонну на разделение на компоненты. Агрегатный состав коксового пирога в виде дроби (зерен, порошка) обусловлен испарением связующей массы - газойля из реакционной массы вследствие высокой температуры (505-530°С) в ней и низкого давления (не более 0,2 МПа) в реакторе.The method is as follows. The raw materials are preheated in heat exchangers, the convection part of the furnace and mixed with recirculate in a predetermined ratio in a separate container, then the secondary raw materials are heated in the radiation part of the furnace to a temperature of 505-530 ° C and sent to the reactor, where the coking process continues due to the accumulated heat (stage coking) with the formation of gas, gasoline, light and heavy gas oil and coke. Coke cake in the form of fractions (grains, powder) remains in the reactor, and the remaining products leave the reactor and through the helmeted pipeline enter the distillation column for separation into components. The aggregate composition of the coke cake in the form of a fraction (grains, powder) is due to the evaporation of the binder mass - gas oil from the reaction mass due to the high temperature (505-530 ° C) in it and low pressure (not more than 0.2 MPa) in the reactor.
После пропарки (стадия подготовки) коксового пирога в течение 2,5 час перегретым (360-380°С) водяным паром в ректификационную колонну горячий (390-420°С) дробьевидный кокс при подаче водяного пара или азота в реактор для поддержания избыточного давления в нем (0,2 МПа) и при открытии дистанционно-управляемого нижнего шибера разгружают (ссыпают) в подреакторный бункер, где также поддерживают избыточное давление (0,1 МПа) с помощью водяного пара или инертного газа (азота).After steaming (preparation stage) of the coke cake for 2.5 hours with superheated (360-380 ° С) water vapor into the distillation column, hot (390-420 ° С) shot-like coke by supplying water vapor or nitrogen to the reactor to maintain excess pressure in it (0.2 MPa) and when opening the remotely controlled lower gate, it is unloaded (poured) into the subreactor hopper, where overpressure (0.1 MPa) is also maintained using water vapor or an inert gas (nitrogen).
После закрытия нижнего люка реактора и опрессовки перегретым водяным паром (360-380°С) в реактор, имеющий температуру не менее 360°С, подают нагретое сырье из печи путем соответствующего переключения арматуры для проведения следующего цикла коксования. Весь цикл работы реакторов повторяется. Кокс в подреакторном бункере охлаждают водой, продукты охлаждения направляют в узел улавливания нефтепродуктов, затем кокс удаляют, транспортируют и складируют. На проведение этих операций имеется 12-16 час, которые не входят в цикл коксования, поэтому возможно использование одного подреакторного бункера на два реактора.After closing the lower hatch of the reactor and pressure testing with superheated water vapor (360-380 ° C), heated raw material is supplied from the furnace to the reactor having a temperature of at least 360 ° C by switching valves accordingly for the next coking cycle. The entire cycle of operation of the reactors is repeated. Coke in a subreactor hopper is cooled with water, cooling products are sent to a petroleum recovery unit, then coke is removed, transported and stored. There are 12-16 hours for these operations, which are not included in the coking cycle, therefore it is possible to use one subreactor bin for two reactors.
Ниже приведены конкретные примеры реализации предлагаемого способа в лабораторных условиях. В качестве сырья использовали гудрон плотностью 1020 кг/м3, коксуемостью 17%, рециркулятом является тяжелый газойль плотностью 900 кг/м3, коксуемостью 0,3%, он взят для формирования вторичного сырья с коэффициентом рециркуляции (Кр), равным 1,2. В состав лабораторной установки входят сырьевая и пусковая емкости, насос загрузки печи, водяной насос, печь нагрева сырья, реактор коксования, подреаторный бункер с внутренней теплоизоляцией, установленный герметично по отношению к реактору, конденсатор-холодильник дистиллята коксования, сепаратор-приемник дистиллята, газовые часы, электрооборудование и измерительные приборы. Начало и конец стадии коксования определяли по динамике поступления продуктов коксования (дистиллята, газа, водяного конденсата) в сепаратор-приемник, газовые часы.The following are specific examples of the implementation of the proposed method in laboratory conditions. Tar was used as a raw material with a density of 1020 kg / m 3 , coking ability of 17%, heavy gas oil with a density of 900 kg / m 3 , coking ability of 0.3% was recirculated, it was taken to form secondary raw materials with a recycling coefficient (Cr) of 1.2 . The laboratory setup includes raw and starting tanks, a furnace loading pump, a water pump, a raw material heating furnace, a coking reactor, a heat recovery hopper with internal thermal insulation installed tightly in relation to the reactor, a coking distillate condenser-cooler, a distillate separator-receiver, a gas clock , electrical equipment and measuring instruments. The beginning and end of the coking stage was determined by the dynamics of the coking products (distillate, gas, water condensate) entering the separator receiver, gas clock.
Опыты были проведены при давлении в реакторе 0,15 МПа, подаче турбулизатора-воды в количестве 2,5% на загрузку печи, давление в реакторе и подреакторном бункере во время выгрузки составило 0,15 МПа.The experiments were carried out at a pressure in the reactor of 0.15 MPa, a turbulizer-water supply of 2.5% to the furnace charge, the pressure in the reactor and subreactor hopper during unloading was 0.15 MPa.
В конце опыта составили материальный баланс, отобрали пробы продуктов коксования на анализы. Анализы сырья и продуктов коксования проводили по известным методикам, принятым в нефтепереработке. Результаты исследований приведены в табл.1,2.At the end of the experiment, a material balance was drawn up, samples of coking products were taken for analysis. Analyzes of raw materials and coking products were carried out according to well-known methods adopted in oil refining. The research results are given in table.1.2.
В таблице 1 показан технологический режим работы реактора и получаемые продукты по предлагаемому способу и аналогу (пример 4). В таблице 2 показана продолжительность стадий коксования и подготовки реактора к следующему циклу коксования (по операциям) по сравнению с аналогом. Сравнить аналогичные показатели с прототипом не представляется возможным, так как таких показателей в описании прототипа не имеется, однако надо иметь в виду, что эти показатели типовые и примерно одинаковы для подобных схем и установок.Table 1 shows the technological mode of operation of the reactor and the products obtained by the proposed method and analogue (example 4). Table 2 shows the duration of the stages of coking and preparation of the reactor for the next coking cycle (operations) in comparison with the analogue. It is not possible to compare similar indicators with the prototype, since there are no such indicators in the description of the prototype, however, it should be borne in mind that these indicators are typical and approximately the same for such schemes and installations.
Из таблицы 2 видно, что операции охлаждения кокса водой и удаления воды (№№4 и 5) в предлагаемом способе отсутствуют, так же как и операции прогрева водяным паром и парами коксования(№№9 и 11). Все остальные операции, кроме третьей, имеют меньшую продолжительность по времени. Что касается сравнения с прототипом, который также направлен на снижение продолжительности цикла коксования, то необходимо отметить, что у прототипа отсутствует операция удаления воды, так как выгрузка кокса осуществляется вместе с водой в подреакторный бункер, выгрузка кокса также занимает меньше времени, все остальные операции по продолжительности времени соответствуют аналогу.From table 2 it is seen that the operation of cooling coke with water and removing water (No. 4 and 5) in the proposed method are absent, as well as the operation of heating with water vapor and coking vapors (No. 9 and 11). All other operations, except the third, have a shorter duration in time. As for the comparison with the prototype, which is also aimed at reducing the duration of the coking cycle, it should be noted that the prototype does not have a water removal operation, since coke is unloaded with water into the subreactor bunker, coke unloading also takes less time, all other operations durations of time correspond to the analogue.
Продолжительность стадий и операций цикла коксованияtable 2
Duration of stages and operations of the coking cycle
Таким образом, предлагаемый способ позволяет переработать нефтяные остатки замедленным коксованием с получением дистиллятов и дробьевидного кокса без ввода в сырье дорогостоящих добавок и при этом в несколько раз сократить продолжительность цикла коксования.Thus, the proposed method allows the processing of oil residues by delayed coking to produce distillates and shot coke without introducing expensive additives into the raw materials and at the same time shorten the coking cycle by several times.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008132565/15A RU2372375C1 (en) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Treatment method of black oil by delayed coking |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008132565/15A RU2372375C1 (en) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Treatment method of black oil by delayed coking |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2372375C1 true RU2372375C1 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=41354709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008132565/15A RU2372375C1 (en) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | Treatment method of black oil by delayed coking |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2372375C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443750C1 (en) * | 2010-09-09 | 2012-02-27 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Preparation method of coke for hydraulic discharge from slow coking reactor |
RU2538893C1 (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Procedure for oil residues thermal conversion |
RU2764595C1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-01-18 | Акционерное общество "Зарубежнефть" | Unit and method for purifying gaseous hydrocarbon raw materials from hydrogen sulphide and mercaptans |
-
2008
- 2008-08-06 RU RU2008132565/15A patent/RU2372375C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2443750C1 (en) * | 2010-09-09 | 2012-02-27 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Preparation method of coke for hydraulic discharge from slow coking reactor |
RU2538893C1 (en) * | 2013-06-18 | 2015-01-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") | Procedure for oil residues thermal conversion |
RU2764595C1 (en) * | 2020-12-21 | 2022-01-18 | Акционерное общество "Зарубежнефть" | Unit and method for purifying gaseous hydrocarbon raw materials from hydrogen sulphide and mercaptans |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012004667A1 (en) | Process and apparatus for producing metallurgical coke from petroleum coals produced in petroleum refineries by coking in non-recovery or heat-recovery coke ovens | |
DK3132004T3 (en) | Plant and process for thermocatalytic treatment of material and thus produced pyrolysis oil | |
RU2372375C1 (en) | Treatment method of black oil by delayed coking | |
Wang et al. | Effect of carbonization conditions on CO2 gasification reactivity of biocarbon | |
RU2650925C2 (en) | Delayed coking process with pre-cracking reactor | |
RU2338771C1 (en) | Low-sulphur oil coke's producing method | |
CN102892863B (en) | Method for producing a coking additive by delayed coking | |
US4106996A (en) | Method of improving the mechanical resistance of coke | |
RU2336297C1 (en) | Furnace coke processing method | |
RU2637965C1 (en) | Oil coking additive | |
RU2560442C2 (en) | Method for obtaining of coking additive by slow coking | |
RU2437916C1 (en) | Procedure for processing oil residues by delayed coking and coking reactor | |
CN109777459B (en) | Coking system and coking method | |
RU2005131443A (en) | METHOD AND INSTALLATION FOR PRODUCING CHARCOAL | |
RU2496852C1 (en) | Method for obtaining coking additive by delayed coking | |
RU2348680C1 (en) | Method of partially briquetted charge preparation for coking | |
US2693999A (en) | Desulfurization of petroleum coke | |
SU1149880A3 (en) | Method of producing high-crystalline petroleum coke | |
RU2455337C2 (en) | Method of obtaining petroleum additive in coal coking charge | |
RU2469068C1 (en) | Coke obtaining method | |
RU2660129C1 (en) | Method for forming fine factions of oil coke | |
RU2260616C2 (en) | Process of manufacturing liquid products in delayed coking plants | |
SU266720A1 (en) | METHOD OF OBTAINING COKE | |
RU2372373C1 (en) | Method of delayed coking of black oils | |
EP0237702A2 (en) | Process for the continuous coking of pitches, and use of the coke obtained |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170807 |