RU2458098C1 - Method of delayed carbonisation of oil residues - Google Patents
Method of delayed carbonisation of oil residues Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458098C1 RU2458098C1 RU2011108437/05A RU2011108437A RU2458098C1 RU 2458098 C1 RU2458098 C1 RU 2458098C1 RU 2011108437/05 A RU2011108437/05 A RU 2011108437/05A RU 2011108437 A RU2011108437 A RU 2011108437A RU 2458098 C1 RU2458098 C1 RU 2458098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas oil
- coking
- heavy
- carbonisation
- light
- Prior art date
Links
Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к процессу замедленного коксования, направленному на получение нефтяного кокса и газойлевых фракций.The invention relates to the refining industry, in particular to a delayed coking process aimed at producing petroleum coke and gas oil fractions.
Эксплуатация многих установок замедленного коксования, особенно при переработке нефтяных остатков, из которых при коксовании получается высокосернистый кокс, направлена на получение максимально возможного количества дистиллятных фракций: бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования. Из полученных дистиллятов в дальнейшем с использованием гидрокаталитических процессов - гидроочистки, каталитического крекинга, гидрокрекинга, получают высококачественные моторные топлива. Причем получаемые продукты коксования должны соответствовать определенным требованиям по качеству. Бензин коксования (фр. н.к. - 180°С) направляют на гидроочистку, затем подвергают риформингу с получением высокооктанового компонента товарного бензина. Легкий газойль коксования (фр. 180-350°С) подвергают гидроочистке с получением дизельного топлива. Поэтому к легкому газойлю предъявляются требования по температуре конца кипения, так как высокое содержание в нем высококипящих фракций способствуют закоксовыванию катализатора гидроочистки и преждевременной его регенерации. Тяжелый газойль коксования (фр.>350°С) при коксовании сернистого сырья подвергают гидроочистке, а затем - каталитическому крекингу с получением высокооктанового бензина или гидрокрекингу с получением дизельного топлива. Поэтому и к тяжелому газойлю предъявляются жесткие требования по температуре конца кипения, так как содержащиеся в нем высококипящие фракции, обуславливающие высокую коксуемость, также способствуют преждевременному закоксовыванию используемых катализаторов. К тяжелому газойлю предъявляются требования и по температуре начала кипения, так как, во-первых, легкокипящие фракции, выкипающие до 350°С, уменьшают выход легкого газойля, используемого для производства дизельного топлива, во-вторых, эти легкокипящие фракции являются балластом в гидрокаталитических процессах, перегружают установку и снижают выход целевых продуктов. Особенно жесткие требования предъявляются к тяжелому газойлю и кубовому остатку по содержанию коксовых частичек, так называемых карбоидов, которые откладываются на поверхности катализаторов гидрокаталитических процессов. Если содержание карбоидов велико (например, >0,1%), то такой продукт не пригоден для гидрокаталитической переработки и может быть использован лишь в качестве компонента котельного топлива.The operation of many delayed coking plants, especially in the processing of oil residues, from which coking produces high sulfur coke, is aimed at obtaining the maximum possible number of distillate fractions: gasoline, light and heavy coking gas oils. From the obtained distillates in the future, using hydrocatalytic processes - hydrotreating, catalytic cracking, hydrocracking, high-quality motor fuels are obtained. Moreover, the resulting coking products must meet certain quality requirements. Coking gasoline (fr. NK - 180 ° C) is sent to hydrotreatment, then subjected to reforming to obtain a high-octane component of commercial gasoline. Light coking gas oil (FR. 180-350 ° C) is subjected to hydrotreating to obtain diesel fuel. Therefore, the requirements for the temperature of the end of boiling are set for light gas oil, since the high content of high boiling fractions in it contributes to coking of the hydrotreating catalyst and its premature regeneration. The heavy coking gas oil (FR> 350 ° C) is hydrotreated during coking of sulfur feed and then catalytically cracked to produce high-octane gasoline or hydrocracked to produce diesel fuel. Therefore, severe gas oil is subject to stringent requirements for the boiling point, since the high boiling fractions contained in it, which cause high coking properties, also contribute to the premature coking of the used catalysts. For heavy gas oil, requirements are also set for the boiling point, since, firstly, low boiling fractions boiling up to 350 ° C reduce the yield of light gas oil used for the production of diesel fuel, and secondly, these low boiling fractions are ballast in hydrocatalytic processes overload the installation and reduce the yield of the target products. Particularly stringent requirements are imposed on heavy gas oil and bottoms by the content of coke particles, the so-called carboids, which are deposited on the surface of catalysts of hydrocatalytic processes. If the content of carbides is high (for example,> 0.1%), then such a product is not suitable for hydrocatalytic processing and can only be used as a component of boiler fuel.
Для увеличения выработки дистиллятов установки замедленного коксования эксплуатируются с минимально возможным (иногда даже с нулевым) коэффициентом рециркуляции и при минимально возможном давлении в камере коксования. Работа установок замедленного коксования при таких технологических параметрах способствует существенному увеличению выработки тяжелого газойля коксования (фракции, выкипающей выше 350°С). Однако одновременно с этим у тяжелого газойля существенно возрастает температура конца кипения, увеличивается коксуемость, содержание высокомолекулярных полициклических ароматических углеводородов, смол, асфальтенов и металлоорганических соединений. Эти высокомолекулярные углеводороды, содержащиеся в хвостовых фракциях тяжелого газойля коксования, обусловливают быструю дезактивацию используемых катализаторов гидроочистки и гидрокрекинга.To increase the production of distillates, delayed coking plants are operated with the lowest possible (sometimes even zero) recirculation coefficient and at the lowest possible pressure in the coking chamber. The operation of delayed coking plants at such technological parameters contributes to a significant increase in the production of heavy coking gas oil (fraction boiling above 350 ° C). However, at the same time, the temperature of the end of boiling in heavy gas oil increases significantly, coking ability, the content of high molecular weight polycyclic aromatic hydrocarbons, resins, asphaltenes and organometallic compounds increase. These high molecular weight hydrocarbons contained in the tail fractions of heavy coking gas oil cause the rapid deactivation of the hydrotreating and hydrocracking catalysts used.
Известен способ замедленного коксования нефтяных остатков, в соответствии с которым для регулирования температуры конца кипения выводимого из ректификационной колонны тяжелого газойля коксования и, как следствие, улучшения его качества предлагается увеличивать количество подаваемого «холодного» тяжелого газойля в нижнюю часть колонны в качестве орошения [G.M.Sieli, A.Faegh, S.Shimoda. Тонкое регулирование режима коксования. - Нефтегазовые технологии, 2008, №1, с.74-77]. Вследствие этого наиболее высококипящие фракции, содержащиеся в тяжелом газойле, конденсируются, образуют рециркулят и вместе со свежим (первичным) сырьем снизу ректификационной колонны, как вторичное сырье, направляются через печь в камеру коксования. Тем самым, часть наиболее высококипящих фракций удаляется из тяжелого газойля коксования, что способствует улучшению его качества и благоприятно сказывается на последующей гидрокаталитической переработке при получении моторных топлив.There is a method of delayed coking of oil residues, according to which, to regulate the boiling point of the heavy coke oven gas oil removed from the distillation column and, as a result, improve its quality, it is proposed to increase the amount of cold heavy gas oil supplied to the bottom of the column as an irrigation [GMSieli , A. Fahegh, S. Shimoda. Fine adjustment of the coking mode. - Oil and gas technology, 2008, No. 1, p. 74-77]. As a result, the highest boiling fractions contained in heavy gas oil condense, form recirculate and, together with fresh (primary) raw materials from the bottom of the distillation column, are sent as secondary raw materials through the furnace to the coking chamber. Thus, part of the highest boiling fractions is removed from heavy coking gas oil, which helps to improve its quality and favorably affects the subsequent hydrocatalytic processing in the production of motor fuels.
Существенным недостатком данного способа является то, что, хотя при увеличении количества подаваемого в нижнюю часть (куб) ректификационной колонны холодного орошения температура конца кипения тяжелого газойля коксования уменьшается, одновременно с этим увеличивается коэффициент рециркуляции, что увеличивает энергозатраты, снижает производительность по свежему сырью и уменьшает выработку тяжелого газойля. Кроме того, коксовые частички, выносимые в ректификационную колонну из камер коксования, вовлекаются во вторичное сырье и, попадая в печь, обусловливают ее преждевременное закоксовывание.A significant disadvantage of this method is that, although with an increase in the amount of cold irrigation distillation column supplied to the lower part (cube), the temperature of the end of boiling of heavy coking gas oil decreases, at the same time, the recirculation coefficient increases, which increases energy consumption, reduces fresh raw material productivity and reduces heavy gas oil production. In addition, coke particles brought into the distillation column from coking chambers are involved in secondary raw materials and, entering the furnace, cause its premature coking.
Наиболее близким к заявляемому объекту является способ замедленного коксования нефтяных остатков, включающий нагрев исходного сырья, разделение его на легкую фракцию и тяжелый остаток в испарителе, фракционирование легких фракций в ректификационной колонне совместно с парожидкостными продуктами коксования, смешение тяжелого остатка из испарителя с рециркулятом - кубовым остатком, полученным при фракционировании в ректификационной колонне, с последующим коксованием предварительно нагретой смеси. Количество и качество кубового остатка регулируют путем изменения количества подаваемого холодного тяжелого газойля в качестве орошения на массообменные устройства нижней части ректификационной колонны, при этом кубовый остаток подают в верхнюю часть испарителя, снабженного массообменными устройствами (Патент РФ №2209826, от 10.08.2003 г., МПК С10В 55/00).Closest to the claimed object is a method of delayed coking of oil residues, including heating the feedstock, separating it into a light fraction and a heavy residue in an evaporator, fractionation of light fractions in a distillation column together with vapor-liquid coking products, mixing the heavy residue from the evaporator with a recycle - bottom residue obtained by fractionation in a distillation column, followed by coking of the preheated mixture. The quantity and quality of the bottom residue is controlled by changing the amount of cold cold heavy gas oil supplied as irrigation to the mass transfer devices of the bottom of the distillation column, while the bottom residue is fed to the upper part of the evaporator equipped with the mass transfer devices (RF Patent No. 2209826, 08/10/2003, IPC С10В 55/00).
Этот способ направлен, в первую очередь, на регулирование качества (по плотности, коксуемости и фракционному составу) кубового остатка, выводимого с низа ректификационной колонны и направляемого в испаритель для смешивания с первичным сырьем в качестве рециркулята. В данном способе образующийся в основной ректификационной колонне кубовый остаток забирается с низа колонны и подается в испаритель в качестве рециркулята на смешивание с первичным сырьем с образованием вторичного сырья, нагревом его в печи и направлением в коксовые камеры на коксование. Организация дозированной подачи охлаждающего газойля на массообменные устройства в нижнюю часть ректификационной колонны, подача кубового остатка с низа ректификационной колонны в верхнюю часть испарителя и организация дозированной подачи в низ испарителя водяного пара способствуют утяжелению остатка с низа испарителя (вторичного сырья) и, как следствие, способствуют увеличению выработки кокса и снижению энергетических затрат.This method is primarily aimed at regulating the quality (by density, cokeability and fractional composition) of the bottom residue withdrawn from the bottom of the distillation column and sent to the evaporator for mixing with the primary raw material as recycle. In this method, the bottom residue formed in the main distillation column is taken from the bottom of the column and fed to the evaporator as recirculate for mixing with the primary raw material to form secondary raw materials, heated in the furnace and sent to the coke oven for coking. The organization of the dosed supply of cooling gas oil to the mass transfer devices in the lower part of the distillation column, the supply of bottoms from the bottom of the distillation column to the upper part of the evaporator and the organization of the dosed supply of water vapor to the bottom of the evaporator contribute to a heavier residue from the bottom of the evaporator (secondary raw materials) and, as a result, contribute to increase coke production and reduce energy costs.
Недостатком данного способа является то, что в случае переброса пены из работающих камер коксования кубовый остаток с низа ректификационной колонны может содержать коксовые частички, которые будут откладываться на массообменных устройствах в испарителе и нарушать их работу, при этом коксовые частички со вторичным сырьем попадают в печь, обусловливая ее закоксовывание и, следовательно, низкий межремонтный пробег установки замедленного коксования. В этом способе не предусмотрено регулирование количества и качества выводимого из установки легкого газойля. Изменение количества охлаждающего газойля в данном способе влечет за собой изменение коэффициента рециркуляции.The disadvantage of this method is that in the case of the transfer of foam from the working coking chambers, the bottoms from the bottom of the distillation column may contain coke particles that will be deposited on the mass transfer devices in the evaporator and disrupt their operation, while coke particles with secondary raw materials fall into the furnace, causing its coking and, therefore, low turnaround mileage of the delayed coking unit. This method does not provide for the regulation of the quantity and quality of light gas oil withdrawn from the installation. A change in the amount of cooling gas oil in this method entails a change in the recirculation coefficient.
Предлагаемый способ направлен на увеличение межремонтного пробега установки замедленного коксования нефтяных остатков за счет уменьшения закоксовывания массообменных устройств испарителя и змеевиков реакционной печи путем исключения попадания в них коксовых частиц, а также на получение двух видов тяжелого газойля с возможностью регулирования качества получаемых газойлевых фракций (легкого газойля и двух видов тяжелого газойля) независимо от коэффициента рециркуляции.The proposed method is aimed at increasing the overhaul mileage of a delayed coking unit for oil residues by reducing the coking of the mass transfer devices of the evaporator and the coils of the reaction furnace by eliminating coke particles from entering them, and also to obtain two types of heavy gas oil with the possibility of controlling the quality of the obtained gas oil fractions (light gas oil and two types of heavy gas oil) regardless of the recirculation coefficient.
Это достигается тем, что в способе замедленного коксования нефтяных остатков, включающем нагрев исходного сырья коксования, подачу его в испаритель для смешения с рециркулятом и формирования вторичного сырья коксования, нагрев вторичного сырья и подачу его в камеры коксования, подачу образовавшихся продуктов коксования из камер коксования в ректификационную колонну для фракционирования с получением газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования и кубового остатка, подачу охлажденного тяжелого газойля на массообменные устройства нижней части ректификационной колонны, согласно изобретению на массообменные устройства верхней части ректификационной колонны подают охлажденный легкий газойль.This is achieved by the fact that in the method of delayed coking of oil residues, including heating the coking feedstock, feeding it to the evaporator for mixing with the recirculate and forming secondary coking feeds, heating the secondary feedstock and feeding it into the coking chambers, feeding the resulting coking products from the coking chambers into distillation column for fractionation to produce gas, gasoline, light and heavy gas oil of coking and bottoms, the supply of cooled heavy gas oil to mass transfer devices va bottom of distillation column according to the invention on top of the mass transfer device fractionator fed cooled light gas oil.
Количество подаваемых охлажденных легкого и тяжелого газойлей изменяют в зависимости от требуемых количества и качества получаемых легкого и тяжелого газойлей и кубового остатка.The amount of chilled light and heavy gas oil supplied is varied depending on the required quantity and quality of the light and heavy gas oil and bottoms obtained.
В качестве рециркулята используется тяжелый газойль коксования.Heavy coking gas oil is used as recirculate.
В частности, для регулирования температуры конца кипения тяжелого газойля в качестве орошения используют охлажденный тяжелый газойль коксования, а для регулирования температуры начала кипения тяжелого газойля - охлажденный легкий газойль коксования.In particular, to regulate the boiling point of heavy gas oil, refrigerated heavy coking gas oil is used as irrigation, and to control the boiling temperature of heavy gas oil, cooled light coking gas oil is used.
На чертеже приведена принципиальная схема установки замедленного коксования для осуществления предлагаемого способа.The drawing shows a schematic diagram of a delayed coking unit for implementing the proposed method.
Установка содержит трубчатую печь 1 для нагрева исходного сырья, испаритель 2 с массообменными устройствами, ректификационную колонну 3, трубчатую печь 4, камеры 5 коксования, стриппинги 6, холодильники 7.The installation comprises a tube furnace 1 for heating the feedstock, an evaporator 2 with mass transfer devices, a distillation column 3, a tube furnace 4, coking chambers 5, stripping 6, refrigerators 7.
Способ осуществляют следующим образом. Исходное сырье нагревают в трубчатой печи 1 и/или в теплообменниках и подают в испаритель 2, в верхнюю часть которого подают в качестве рециркулята тяжелый газойль коксования из основной ректификационной колонны 3. Полученное вторичное сырье - смесь первичного сырья с рециркулятом - нагревают в трубчатой печи 4 и направляют в одну из попеременно работающих камер 5 коксования. Образующиеся в результате коксования дистиллятные продукты выводят по шлемовой трубе в ректификационную колонну 3 на фракционирование. Сверху колонны выводят газ и нестабильный бензин. Для регулирования качества бензина часть нестабильного бензина подают на первую тарелку в виде острого орошения. В виде боковых погонов из основной ректификационной колонны через стриппинги 6 выводят легкий и тяжелый газойли коксования. Основную часть тяжелого газойля из стриппинга 6 после холодильника 7 выводят с установки в виде готового продукта, а часть подают в шлемовый трубопровод в качестве кулинга. На первое массообменное устройство нижней части ректификационной колонны в качестве промывочной жидкости и для регулирования температуры конца кипения тяжелого газойля коксования подают охлажденный тяжелый газойль, выводимый из аккумулятора колонны 3. Для регулирования температуры начала кипения тяжелого газойля и, следовательно, и температуры конца кипения легкого газойля коксования на массообменные устройства верхней части ректификационной колонны 3 подают регулируемое количество охлажденного легкого газойля коксования.The method is as follows. The feedstock is heated in a tube furnace 1 and / or in heat exchangers and fed to an evaporator 2, to the top of which a heavy coking gas oil from the main distillation column 3 is recycled. The resulting secondary feedstock — a mixture of primary feedstock with recirculated material — is heated in a tube furnace 4 and sent to one of the alternately working chambers 5 of coking. The distillate products formed as a result of coking are discharged through a helmet tube to a distillation column 3 for fractionation. Gas and unstable gas are discharged from the top of the column. To regulate the quality of gasoline, part of the unstable gasoline is served on the first plate in the form of acute irrigation. In the form of side shoulder straps, light and heavy coking gas oils are removed from the main distillation column through strips 6. The main part of the heavy gas oil from stripping 6 after the refrigerator 7 is removed from the installation in the form of a finished product, and part is fed into the helmet pipe as a cooler. To the first mass transfer device of the lower part of the distillation column as a washing liquid and to control the boiling point of the heavy coking gas oil, a cooled heavy gas oil is removed from the column battery 3. To control the boiling point of the heavy gas oil and, therefore, the boiling point of the light coking gas oil to the mass transfer devices of the upper part of the distillation column 3 serves an adjustable amount of chilled light coking gas oil.
Количество подаваемых в качестве орошения охлажденных легкого и тяжелого газойлей изменяют в зависимости от требуемых количества и качества получаемых легкого и тяжелого газойлей и кубового остатка.The amount of chilled light and heavy gas oil supplied as irrigation is changed depending on the required quantity and quality of light and heavy gas oil and bottoms obtained.
С низа ректификационной колонны 3 после охлаждения выводится кубовый остаток в качестве товарного продукта.From the bottom of the distillation column 3 after cooling, the bottom residue is withdrawn as a commercial product.
Таким образом, предлагаемый способ позволит одновременно получать и регулировать качество двух тяжелых газойлевых фракций: собственно тяжелого газойля коксования, который может быть направлен на гидрокрекинг или гидроочистку и, далее, на каталитический крекинг, и кубового остатка, который в зависимости от его качества может быть использован или как сырье гидрокаталитических процессов, или как компонент котельного топлива. При этом коэффициент рециркуляции не изменяется.Thus, the proposed method will simultaneously obtain and control the quality of two heavy gas oil fractions: the actual heavy coking gas oil, which can be directed to hydrocracking or hydrotreating and, further, catalytic cracking, and bottoms, which, depending on its quality, can be used or as a raw material of hydrocatalytic processes, or as a component of boiler fuel. In this case, the recirculation coefficient does not change.
Увеличение количества орошения в нижней части ректификационной колонны способствует конденсации наиболее тяжелокипящих фракций из дистиллята коксования, поступающих из камер коксования. Вследствие этого снижается температура конца кипения тяжелого газойля, у него снижается плотность, коксуемость, содержание полициклических ароматических углеводородов. Одновременно с этим, вследствие разбавления тяжелым газойлем, облегчается фракционный состав выводимого с низа колонны кубового остатка, у которого также снижается плотность, коксуемость, содержание карбоидов.An increase in the amount of irrigation in the lower part of the distillation column contributes to the condensation of the heaviest boiling fractions from the coking distillate coming from the coking chambers. As a result of this, the boiling point of heavy gas oil decreases, its density, coking ability, and the content of polycyclic aromatic hydrocarbons decrease. At the same time, due to dilution with heavy gas oil, the fractional composition of the bottom residue removed from the bottom of the column is facilitated, which also reduces the density, cokeability, and content of carboids.
Организация подачи регулируемого количества охлажденного легкого газойля на массообменные устройства верхней части ректификационной колонны позволит регулировать температуру начала кипения тяжелого газойля коксования и, соответственно, температуру конца кипения легкого газойля.The organization of the supply of a controlled amount of chilled light gas oil to the mass transfer devices of the upper part of the distillation column will allow you to adjust the boiling point of the heavy coking gas oil and, accordingly, the boiling point of the light gas oil.
Причем регулирование качественных характеристик выводимых газойлей коксования не связано с изменением коэффициента рециркуляции, так как количество рециркулирующих фракций, вовлекаемых на коксование, четко регулируется количеством подаваемого в испаритель тяжелого газойля коксования.Moreover, the regulation of the quality characteristics of the coking gas oil output is not associated with a change in the recirculation coefficient, since the number of recycle fractions involved in coking is clearly regulated by the amount of heavy coking gas oil fed to the evaporator.
Способ иллюстрируется следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Пример 1 (по прототипу)Example 1 (prototype)
На промышленной установке коксовали сырье, характеристика которого приведена в таблице 1. Сырье нагревается в теплообменниках до температуры 270°С и подается в нижнюю часть испарителя. Сюда же в верхнюю часть испарителя подается в качестве рециркулята кубовый остаток из основной ректификационной колонны в количестве 10% на сырье. Сформировавшееся таким образом в испарителе вторичное сырье нагревается в печи до температуры 500°С и подается на коксование в одну из коксовых камер. Продукты коксования из коксовых камер по шлемовой трубе поступают в нижнюю часть основной ректификационной колонны. Для конденсации наиболее тяжелокипящих продуктов коксования на верхнее массообменное устройство в нижней части ректификационной колонны организована подача холодного тяжелого газойля коксования в качестве нижнего орошения в количестве 10% на исходное сырье. Все сконденсировавшиеся тяжелокипящие продукты коксования (кубовый остаток) направляются в испаритель в качестве рециркулята на смешивание с первичным сырьем, а несконденсировавшиеся легкокипящие продукты поступают в верхнюю часть ректификационной колонны на фракционирование с получением газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования. Межремонтный пробег установки составил 275 суток. Выход и качество получаемых при коксовании газойлевых фракций, длительность межремонтного пробега установки приведены в таблице 2.Raw materials were coked at the industrial plant, the characteristics of which are given in Table 1. The raw materials are heated in heat exchangers to a temperature of 270 ° C and fed to the lower part of the evaporator. Here, the bottom residue from the main distillation column in the amount of 10% for raw materials is fed to the upper part of the evaporator as recirculate. The secondary raw material thus formed in the evaporator is heated in a furnace to a temperature of 500 ° C and fed to coking in one of the coke oven chambers. The coking products from the coke oven chambers through the helmet pipe enter the lower part of the main distillation column. In order to condense the heaviest boiling coking products to the upper mass transfer device in the lower part of the distillation column, cold heavy coking gas oil is supplied as lower irrigation in the amount of 10% to the feedstock. All condensed heavy boiling coking products (bottoms) are sent to the evaporator as recirculate for mixing with the primary raw material, and non-condensing low boiling products go to the top of the distillation column for fractionation to produce gas, gasoline, light and heavy coking gas oils. The overhaul mileage of the installation was 275 days. The output and quality obtained by coking gas oil fractions, the length of the overhaul run of the installation are shown in table 2.
В результате коксования выход тяжелого газойля составил 28,2%, он имеет низкую плотность и коксуемость, но в нем содержится 37% об. фракций, выкипающих до 350°С, что отрицательно сказалось на выходе легкого газойля (27,1% мас.), используемого в качестве сырья для получения дизельного топлива.As a result of coking, the yield of heavy gas oil was 28.2%, it has a low density and cokeability, but it contains 37% vol. fractions boiling up to 350 ° C, which negatively affected the yield of light gas oil (27.1% wt.), used as raw material for diesel fuel.
Пример 2 (по предлагаемому способу)Example 2 (by the proposed method)
В соответствии с технологической схемой, приведенной на чертеже, осуществляли коксование нефтяного сырья, характеристика которого приведена в таблице 1. Данное сырье нагревается в теплообменниках до температуры 270°С и поступает в испаритель, на верхнюю тарелку которого в качестве рециркулята подается тяжелый газойль коксования в количестве 10% на исходное сырье. Полученное вторичное сырье с низа испарителя нагревается в печи до температуры 500°С и поступает в одну из коксовых камер на коксование. Продукты коксования по шлемовой трубе поступают в нижнюю часть ректификационной колонны. Для регулирования температуры конца кипения выводимого с установки тяжелого газойля коксования на первое массообменное устройство нижней части ректификационной колонны организована подача охлажденного тяжелого газойля в качестве нижнего орошения в количестве 10% на исходное сырье. Для регулирования температуры начала кипения тяжелого газойля на массообменные устройства в верхней части ректификационной колонны организована подача охлажденного легкого газойля коксования в количестве 20% на исходное сырье (верхнее орошение). Выход и качество получаемых при этом газойлевых фракций, а также длительность межремонтного пробега установки сведены в таблице 2.In accordance with the technological scheme shown in the drawing, coking of crude oil was carried out, the characteristics of which are given in table 1. This raw material is heated in heat exchangers to a temperature of 270 ° C and enters the evaporator, on the upper plate of which heavy coking gas oil is fed in the amount of recirculate 10% on the feedstock. Received secondary raw materials from the bottom of the evaporator are heated in a furnace to a temperature of 500 ° C and fed into one of the coke oven chambers for coking. Coking products through the helmet tube enter the bottom of the distillation column. In order to control the temperature of the end of boiling of the coking from the heavy gas oil unit, the chilled heavy gas oil is supplied to the first mass transfer device of the lower part of the distillation column as lower irrigation in the amount of 10% to the feedstock. To control the temperature of the onset of boiling of heavy gas oil to the mass transfer devices in the upper part of the distillation column, a supply of cooled light coking gas oil in an amount of 20% to the feedstock (overhead irrigation) was organized. The output and quality of the resulting gas oil fractions, as well as the length of the overhaul run of the installation are summarized in table 2.
Как видно из таблицы, выход тяжелого газойля по сравнению с прототипом (пример 1) несколько сократился, однако организация подачи верхнего орошения способствовала снижению содержания в нем фракций, выкипающих до 350°С, до с 37 до 20% об. Такой тяжелый газойль может быть использован в качестве сырья для получения моторных топлив гидрокрекингом.As can be seen from the table, the yield of heavy gas oil in comparison with the prototype (example 1) was somewhat reduced, however, the organization of the top irrigation feed helped to reduce the content of fractions boiling up to 350 ° C to 37 to 20% vol. Such a heavy gas oil can be used as a raw material for the production of motor fuels by hydrocracking.
Кроме того, по сравнению с прототипом увеличился выход легкого газойля.In addition, compared with the prototype increased output of light gas oil.
С низа ректификационной колонны выводится кубовый остаток в количестве 7% на исходное сырье, который, учитывая незначительное содержание в нем карбоидных частиц, может быть использован для получения дизельного топлива гидрокрекингом.From the bottom of the distillation column, a bottom residue in the amount of 7% is withdrawn for the feedstock, which, given the low content of carboid particles in it, can be used to produce diesel fuel by hydrocracking.
Таким образом, данный пример показывает, что предлагаемый способ позволит не только увеличить выход легкого газойля, но и суммарный выход тяжелых газойлей (тяжелого газойля коксования и кубового остатка) до 30,4% (в прототипе выход тяжелого газойля составляет 28,2%) с обеспечением их качественных характеристик.Thus, this example shows that the proposed method will not only increase the yield of light gas oil, but also the total yield of heavy gas oil (heavy coking gas oil and bottoms) up to 30.4% (in the prototype the heavy gas oil yield is 28.2%) s ensuring their quality characteristics.
Пример 3 (по предлагаемому способу)Example 3 (by the proposed method)
В данном случае была поставлена задача увеличения выхода тяжелого газойля по сравнению с примером 2, который по своему качеству мог бы быть использован в качестве сырья гидрокрекинга.In this case, the task was to increase the yield of heavy gas oil in comparison with example 2, which in quality could be used as a raw material for hydrocracking.
Для этого было проведено коксование исходного сырья аналогично примеру 2, но было уменьшено количество тяжелого газойля, подаваемого в качестве орошения на массообменное устройство нижней части ректификационной колонны до 5% об., при этом количество легкого газойля, подаваемого в качестве орошения на массообменное устройство верхней части ректификационной колонны, осталось таким же, как и в примере 2.To this end, coking of the feedstock was carried out analogously to example 2, but the amount of heavy gas oil supplied as an irrigation to the mass transfer device of the lower part of the distillation column was reduced to 5% vol., While the amount of light gas oil supplied as an irrigation to the mass transfer device of the upper part distillation column, remained the same as in example 2.
Результаты коксования сведены в таблицу 2.The coking results are summarized in table 2.
Как видно из примера 3, уменьшение по сравнению с примером 2 количества нижнего орошения, т.е. орошения, подаваемого на первое массообменное устройство нижней части ректификационной колонны, способствует утяжелению фракционного состава выводимого тяжелого газойля коксования, что обусловлено меньшей конденсацией высококипящих фракций из дистиллята коксования: если при подаче 10% нижнего орошения содержание в нем фракций, выкипающих выше 500°С, составило 10% об., то при подаче 5% нижнего орошения содержание в нем фракций, выкипающих выше 500°С, повысилось до 14%. Однако, одновременно, при неизменном количестве подаваемого верхнего орошения в тяжелом газойле по примеру 3 снизилось содержание легкокипящих фракций, выкипающих до 350°С, с 20 (пример 3) до 16% об., что увеличивает выход тяжелого газойля коксования. При этом одновременно утяжелился кубовый остаток и уменьшился его выход. Достаточно высокое содержание карбоидов в кубовом остатке (0,12%) не дает возможность использовать его в чистом виде в качестве сырья для гидрокаталитических процессов из-за возможной дезактивации катализаторов. Поэтому он может быть либо использован в качестве компонента котельного топлива либо в качестве сырья гидрокрекинга после предварительного его смешения с тяжелым газойлем, выводимым сбоку колонны, для уменьшения концентрации карбоидов.As can be seen from example 3, a decrease in comparison with example 2, the amount of lower irrigation, i.e. of the irrigation supplied to the first mass transfer device of the lower part of the distillation column, contributes to the weighting of the fractional composition of the output heavy coking gas oil, which is due to the lower condensation of high boiling fractions from coking distillate: if, when 10% of the lower irrigation is supplied, the content of fractions boiling above 500 ° C is 10% vol., Then when applying 5% of the lower irrigation, the content of fractions boiling above 500 ° C in it increased to 14%. However, at the same time, with the constant amount of overhead irrigation supplied in the heavy gas oil according to example 3, the content of low boiling fractions boiling up to 350 ° C decreased from 20 (example 3) to 16% vol., Which increases the yield of heavy coking gas oil. At the same time, the bottoms remain heavier and its yield decreases. A sufficiently high content of carboids in the bottom residue (0.12%) does not make it possible to use it in its pure form as a raw material for hydrocatalytic processes due to the possible deactivation of the catalysts. Therefore, it can either be used as a component of boiler fuel or as a raw material for hydrocracking after preliminary mixing it with heavy gas oil discharged from the side of the column to reduce the concentration of carboids.
Пример 4 (по предлагаемому способу)Example 4 (by the proposed method)
Была поставлена задача увеличения выхода легкого газойля по сравнению с примером 2, сохранив качество тяжелого газойля для использования в качестве сырья гидрокрекинга. То же сырье, что и в примерах 1-3, подвергалось коксованию аналогично примеру 2. Количество тяжелого газойля, подаваемого в качестве орошения на массообменное устройство нижней части ректификационной колонны, осталось таким же, как и в примере 2, но при этом количество подаваемого верхнего орошения (легкого газойля) составляло 15%.The task was to increase the yield of light gas oil in comparison with example 2, while maintaining the quality of heavy gas oil for use as a hydrocracking feed. The same raw materials as in examples 1-3 were coked in the same manner as in example 2. The amount of heavy gas oil supplied as an irrigation to the mass transfer device of the bottom of the distillation column remained the same as in example 2, but the amount of supplied top irrigation (light gas oil) was 15%.
Результаты коксования приведены в таблице 2.The coking results are shown in table 2.
Как видно, уменьшив количество верхнего орошения, авторы увеличили выход легкого газойля на 1,6% в расчете на исходное сырье, утяжелив его по плотности и по температуре конца кипения. Одновременно при этом уменьшился выход тяжелого газойля и, естественно, изменилось его качество: увеличилась плотность с 0,9517 до 0, 9541 г/см3, увеличилась коксуемость с 0,31 до 0, 49, уменьшилось содержание фракций, выкипающих до 350°С, с 20 до 9% об.As you can see, by reducing the amount of overhead irrigation, the authors increased the yield of light gas oil by 1.6% based on the feedstock, making it heavier in density and at the end of boiling temperature. At the same time, the yield of heavy gas oil decreased and, of course, its quality changed: the density increased from 0.9517 to 0, 9541 g / cm 3 , the coking ability increased from 0.31 to 0, 49, and the content of fractions boiling up to 350 ° C decreased. , from 20 to 9% vol.
Таким образом, из приведенных в таблице 2 данных следует, что организация двух орошений: тяжелым газойлем в нижней части ректификационной колонны и легким газойлем в верхней части колонны позволит регулировать в зависимости от производственной необходимости как выход, так и качество выводимых из колонны продуктов. Так, при необходимости увеличения выработки тяжелого газойля коксования, используемого, например, в качестве сырья установки каталитического крекинга, и, одновременно, с целью сокращения выработки кубового остатка, используемого в качестве компонента топочного мазута, необходимо уменьшить количество нижнего орошения тяжелого газойля (примеры 2 и 3). При этом одновременно изменяются и качество выводимых из ректификационной колонны тяжелого газойля и кубового остатка: у тяжелого газойля в пределах, допустимых к сырью каталитического крекинга требований, увеличивается плотность, коксуемость, утяжеляется фракционный состав (в нем увеличивается содержание фракций, выкипающих выше 500°С), у кубового остатка также увеличивается плотность, коксуемость, утяжеляется фракционный состав.Thus, from the data given in Table 2, it follows that the organization of two irrigations: a heavy gas oil in the lower part of the distillation column and a light gas oil in the upper part of the column will make it possible to regulate both the yield and quality of products removed from the column, depending on production needs. So, if it is necessary to increase the production of heavy coking gas oil, used, for example, as a raw material of a catalytic cracking unit, and, at the same time, in order to reduce the production of bottom residue used as a component of heating oil, it is necessary to reduce the amount of lower refueling of heavy gas oil (examples 2 and 3). At the same time, the quality of heavy gas oil and distillation residue removed from the distillation column also changes: for heavy gas oil, within the limits allowed for raw materials for catalytic cracking, the density, cokeability increase, and the fractional composition is heavier (the content of fractions boiling above 500 ° C is increased in it) , the bottom residue also increases density, coking ability, fractional composition is heavier.
С другой стороны, при необходимости, например, увеличения выхода легкого газойля коксования, используемого для производства дизельного топлива, и одновременно уменьшения содержания в тяжелом газойле коксования содержание фракций, выкипающих до 350°С (т.е. именно фракций дизельного топлива), необходимо уменьшить количество верхнего орошения (примеры 2 и 4). При этом выход легкого газойля коксования увеличится с 29,9 до 31,4% при некотором его утяжелении по плотности, фракционному составу, и одновременно в тяжелом газойле содержание фракций, выкипающих до 350°С, снизилось с 20 до 9% об.On the other hand, if it is necessary, for example, to increase the yield of light coking gas oil used for the production of diesel fuel, and at the same time to reduce the content of coking heavy gas oil, the content of fractions boiling up to 350 ° C (i.e., precisely diesel fuel fractions) must be reduced amount of overhead irrigation (examples 2 and 4). In this case, the yield of light coking gas oil will increase from 29.9 to 31.4% with some weighting in density, fractional composition, and at the same time in heavy gas oil the content of fractions boiling up to 350 ° C decreases from 20 to 9% vol.
Таким образом, использование предлагаемого способа позволит по сравнению с прототипом увеличить межремонтный пробег установки для осуществления замедленного коксования нефтяных остатков вследствие того, что использование в качестве рециркулята тяжелого газойля коксования и вывод с низа ректификационной колонны кубового остатка, содержащего коксовые частички, в виде товарного продукта исключает вовлечение кубового остатка в процесс коксования, предотвращает вероятность попадания коксовых частиц (карбоидов) на массообменные тарелки испарителя и в реакционную печь и, как следствие, их закоксовывание.Thus, the use of the proposed method will allow, in comparison with the prototype, to increase the turnaround time of the installation for delayed coking of oil residues due to the fact that the use of heavy coking gas oil as a recirculate and the removal of bottom distillation column containing coke particles in the form of a commercial product excludes the involvement of the bottom residue in the coking process, prevents the likelihood of coke particles (carboids) getting onto the mass transfer plates and an evaporator and in a reaction furnace and as a consequence, their coking.
Кроме того, предлагаемый способ замедленного коксования обеспечит получение двух видов тяжелых газойлей коксования, различающихся по своим физико-химическим показателям качества и имеющих конкретные направления использования: тяжелого газойля коксования, выводимого сбоку ректификационной колонны, из которого могут быть получены моторные топлива путем гидрокрекинга или гидроочистки с последующим каталитическим крекингом и кубового остатка, который в зависимости от качества может быть использован в качестве или сырья гидрокаталитических процессов, или как компонент котельного топлива.In addition, the proposed method of delayed coking will provide two types of heavy coking gas oil, differing in their physicochemical quality indicators and having specific directions of use: heavy coking gas oil, displayed at the side of the distillation column, from which motor fuels can be obtained by hydrocracking or hydrotreating with subsequent catalytic cracking and bottoms, which, depending on the quality, can be used as or raw materials of hydrocatalytic processes, or as a component of boiler fuel.
Кроме того, в предлагаемом способе суммарный выход тяжелых газойлей коксования выше, чем в способе по прототипу. Это обусловлено тем, что в способе по прототипу кубовый остаток вовлекается на коксование в смеси с первичным сырьем с образованием дополнительного количества кокса, газа и бензина, тогда как в предлагаемом способе кубовый остаток выводится с установки в виде готового продукта.In addition, in the proposed method, the total yield of heavy coking gas oils is higher than in the prototype method. This is due to the fact that in the prototype method, the bottom residue is involved in coking in a mixture with primary raw materials with the formation of an additional amount of coke, gas and gasoline, while in the proposed method, the bottom residue is removed from the unit in the form of a finished product.
Кроме того, использование предлагаемого способа позволит регулировать как качество, так и количество получаемых легкого газойля, тяжелого газойля и кубового остатка, причем указанное регулирование не связано с изменением коэффициента рециркуляции, в то время как в способе по прототипу при изменении количества охлаждающего газойля, подаваемого на массообменные устройства в нижней части ректификационной колонны, изменяется коэффициент рециркуляции.In addition, the use of the proposed method will allow you to control both the quality and quantity of light gas oil, heavy gas oil and bottoms obtained, and this regulation is not associated with a change in the recirculation coefficient, while in the prototype method, when the amount of cooling gas oil supplied to mass transfer devices in the lower part of the distillation column, the recirculation coefficient changes.
Характеристика исходного сырья коксования (гудрон смеси западно-сибирской и арланской нефти)Table 1
Characterization of coking feedstock (tar mixture of West Siberian and Arlan oil)
Claims (3)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011108437/05A RU2458098C1 (en) | 2011-03-05 | 2011-03-05 | Method of delayed carbonisation of oil residues |
| BR112013022704A BR112013022704A2 (en) | 2011-03-05 | 2012-08-29 | method for delayed oil waste coke |
| KR1020137026240A KR20140093605A (en) | 2011-03-05 | 2012-08-29 | Method for delayed coking of oil residues |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011108437/05A RU2458098C1 (en) | 2011-03-05 | 2011-03-05 | Method of delayed carbonisation of oil residues |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2458098C1 true RU2458098C1 (en) | 2012-08-10 |
Family
ID=46849589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011108437/05A RU2458098C1 (en) | 2011-03-05 | 2011-03-05 | Method of delayed carbonisation of oil residues |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458098C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014035279A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Проминтех" | Method for the retarded coking of petroleum residues |
| WO2014035280A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Проминтех" | Method for the retarded coking of petroleum residues |
| RU2541016C2 (en) * | 2012-10-29 | 2015-02-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Black oil delayed coking method and unit |
| RU2562999C1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Информ-технология" (ООО "Информ-технология") | Method of decelerated coking of oil residues |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075495C1 (en) * | 1995-04-17 | 1997-03-20 | Институт проблем нефтехимпереработки Академии наук Республики Башкортостан | Method of producing petroleum coke |
| RU2209826C1 (en) * | 2002-08-06 | 2003-08-10 | ГУП "Башгипронефтехим" | Petroleum coke production process |
| RU2410409C1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лукойл-Пермнефтеоргсинтез" | Method for obtaining oil coke by slow coking |
-
2011
- 2011-03-05 RU RU2011108437/05A patent/RU2458098C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2075495C1 (en) * | 1995-04-17 | 1997-03-20 | Институт проблем нефтехимпереработки Академии наук Республики Башкортостан | Method of producing petroleum coke |
| RU2209826C1 (en) * | 2002-08-06 | 2003-08-10 | ГУП "Башгипронефтехим" | Petroleum coke production process |
| RU2410409C1 (en) * | 2009-08-13 | 2011-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лукойл-Пермнефтеоргсинтез" | Method for obtaining oil coke by slow coking |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014035279A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Проминтех" | Method for the retarded coking of petroleum residues |
| WO2014035280A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Проминтех" | Method for the retarded coking of petroleum residues |
| CN103814110A (en) * | 2012-08-29 | 2014-05-21 | 普诺米泰克股份有限公司 | Method for the retarded coking of petroleum residues |
| JP2014527571A (en) * | 2012-08-29 | 2014-10-16 | オブシュヘストヴォ エス オグラニチェンノイ オトゥヴェステュヴェンノステュ “プロミンテク”Ｏｂｓｈｈｅｓｔｖｏ Ｓ Ｏｇｒａｎｉｃｈｅｎｎｏｉ Ｏｔｖｅｔｓｔｖｅｎｎｏｓｔ’Ｙｕ Ｐｒｏｍｉｎｔｅｋｈ | Delayed coking method for petroleum residues |
| RU2541016C2 (en) * | 2012-10-29 | 2015-02-10 | Игорь Анатольевич Мнушкин | Black oil delayed coking method and unit |
| RU2562999C1 (en) * | 2014-06-25 | 2015-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Информ-технология" (ООО "Информ-технология") | Method of decelerated coking of oil residues |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103249813B (en) | For the method for cracking heavy hydrocarbon charging | |
| CN101597518B (en) | Improved delayed coking process | |
| EP0956324B1 (en) | Method for increasing yield of liquid products in a delayed coking process | |
| RU2618820C1 (en) | Method for obtaining oil needle coke | |
| CN102482586A (en) | Efficient method for improving coker gas oil quality | |
| RU2458098C1 (en) | Method of delayed carbonisation of oil residues | |
| RU2662430C2 (en) | Diesel fuel production method and installation | |
| US9074145B2 (en) | Dual stripper column apparatus and methods of operation | |
| CN110437875B (en) | Catalytic cracking diesel oil hydroisomerization-catalytic cracking method | |
| CN104736677A (en) | Coke drum additive injection | |
| RU2451711C1 (en) | Method for delayed coking of oil residues | |
| RU2515323C2 (en) | Method of delayed coking of oil residues | |
| RU2448145C1 (en) | Method for slow coking | |
| WO2014035279A1 (en) | Method for the retarded coking of petroleum residues | |
| CN103119133A (en) | Two-stage hydroprocessing apparatus and process with common fractionation | |
| WO2009014303A1 (en) | Method for producing feedstocks of high quality lube base oil from coking gas oil | |
| CN102051214A (en) | Coked wax oil thermal cracking combined process | |
| EP4086327A1 (en) | System and method for producing needle coke | |
| RU2720990C2 (en) | Conversion method of low-quality oil stock | |
| RU2639795C2 (en) | Method of producing low-sulfur petroleum coke | |
| CN111320167A (en) | Combined process method for producing high-end graphite carbon material | |
| RU2805662C1 (en) | Method and plant for producing petroleum needle coke by delayed coking | |
| US10808176B2 (en) | Method of delayed coking of petroleum residues | |
| RU2562999C1 (en) | Method of decelerated coking of oil residues | |
| CN111320168B (en) | Device and method for producing high-end graphite carbon material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210306 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20220325 |