RU2626955C2 - Введение добавок в коксовый барабан - Google Patents

Введение добавок в коксовый барабан Download PDF

Info

Publication number
RU2626955C2
RU2626955C2 RU2015114803A RU2015114803A RU2626955C2 RU 2626955 C2 RU2626955 C2 RU 2626955C2 RU 2015114803 A RU2015114803 A RU 2015114803A RU 2015114803 A RU2015114803 A RU 2015114803A RU 2626955 C2 RU2626955 C2 RU 2626955C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coking
coke
additive
coke drum
heated
Prior art date
Application number
RU2015114803A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015114803A (ru
Inventor
Ахмад Фаэг
Original Assignee
Ламмус Текнолоджи Инк.
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 Ламмус Текнолоджи Инк. filed Critical Ламмус Текнолоджи Инк.
Publication of RU2015114803A publication Critical patent/RU2015114803A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2626955C2 publication Critical patent/RU2626955C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
    • C10B55/02Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material with solid materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00Retorts
    • C10B1/02Stationary retorts
    • C10B1/04Vertical retorts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B31/00Charging devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B55/00Coking mineral oils, bitumen, tar, and the like or mixtures thereof with solid carbonaceous material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
    • C10B57/06Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition containing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/14Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts
    • C10G11/18Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils with preheated moving solid catalysts according to the "fluidised-bed" technique
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G9/005Coking (in order to produce liquid products mainly)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Cereal-Derived Products (AREA)

Abstract

Изобретение раскрывает способ получения кокса, содержащий этапы, на которых нагревают коксующийся материал до температуры коксования для получения нагретого коксующегося материала; подают нагретый коксующийся материал в коксовый барабан; вводят коксующую добавку, содержащую, по меньшей мере, один катализатор гидроконверсии или гидрокрекинга, в коксовый барабан, причем коксующую добавку диспергируют в нижнюю часть коксового барабана, проводят термический крекинг нагретого коксующегося материала в коксовом барабане для крекинга части коксующегося материала для получения крекированного парового продукта и кокса. Также раскрывается система для получения кокса. Технический результат заключается в получении кокса с улучшенными показателями, такими как, в частности, твердость и содержание летучих веществ. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Данная заявка в соответствии с п. 35 §119(e) Свода федеральных законов США (U.S.C.) заявляет приоритет Предварительной заявки на патент США, Серийный №61/704,020, зарегистрированной 21 сентября 2012, которая полностью включена в данную заявку посредством ссылки.
Область изобретения
Варианты осуществления, раскрытые здесь, относятся в целом к области процессов и устройств для коксования нефти. Более конкретно, варианты осуществления, раскрытые здесь, относятся к получению кокса, а также способам и устройствам для введения добавок в коксовый барабан для интенсификации процесса коксования.
Уровень техники
Процесс замедленного коксования развивается со многими усовершенствованиями с середины 1930-х. По существу, замедленное коксование представляет собой полунепрерывный процесс, в котором тяжелый исходный материал нагревается до высокой температуры (от 900°F до 1000°F) и передается в большие коксовые барабаны. Предусматривается достаточное время пребывания в коксовых барабанах для протекания и завершения реакций термического крекинга и коксования. Тяжелые остатки подвергаются термическому крекингу в барабане для получения более легких углеводородов и твердого нефтяного кокса.
Смесь продуктов, получаемая в результате процесса коксования, может подвергаться воздействию температуры крекинга на выходе из нагревателя и в коксовом барабане. В одном из первоначальных патентов в отношении этой технологии (Патент США №1,831,719) раскрывается «Горячая паровая смесь на паровом этапе операции крекинга вводимая, предпочтительно, в емкость для коксования до того, как ее температура упадет ниже 950°F, или лучше 1050°F, и обычно вводимая, предпочтительно, в емкость для коксования при максимально возможной температуре». «Максимально возможная температура» в коксовом барабане стимулирует крекинг тяжелых остатков, но ограничивается началом коксования в нагревателе и в линиях подачи после него, а также избыточным крекингом паров углеводородов до образования газов (бутана и более легких). При поддержании других рабочих параметров постоянными, «максимально возможная температура» обычно снижает до минимума летучий материал, остающийся в побочном продукте коксования нефти. В замедленном коксовании, нижний предел летучего материала в нефтяном коксе обычно определяется твердостью кокса. То есть нефтяной кокс с летучими материалами в количестве менее 8% весовых процентов обычно является настолько твердым, что в цикле коксоудаления требуется слишком долгое время для сверления. Для различных применений нефтяного кокса имеются правила, требующие, содержания летучих веществ в побочном продукте коксования нефти менее 12% весовых процентов. Следовательно, содержание летучего материала в побочном продукте нефтяного кокса имеет целевой диапазон, составляющий 8-12% весовых процентов.
Сущность изобретения
Процесс коксования может быть интенсифицирован посредством введения различных добавок в коксовый барабан. Например, в некоторых вариантах осуществления, могут использоваться добавки для оказания воздействия на свойства кокса (твердость, содержание летучих веществ, свойства горения, структура кокса и т.п.). В других вариантах осуществления, например, могут использоваться добавки для увеличения выработки кокса, крекированных углеводородных продуктов, или и того, и другого.
В одном аспекте, варианты осуществления, раскрытые здесь, относятся к процессу получения кокса. Процесс может включать в себя этапы нагрева исходного коксующегося материала до температуры коксования для получения нагретого исходного коксующегося материала; подачи нагретого исходного коксующегося материала в коксовый барабан; подачи коксующей добавки, такой как по меньшей мере один катализатор гидроконверсии или гидрокрекинга, в коксовый барабан; и проведения термического крекинга нагретого исходного коксующегося материала в коксовом барабане для крекинга части исходного коксующегося материала для получения парового продукта крекинга и кокса.
В другом аспекте, варианты осуществления, раскрываемые здесь, относятся к системе для получения кокса. Система может включать в себя нагреватель для нагревания исходного коксующегося материала до температуры коксования для получения нагретого исходного коксующегося материала; коксовый барабан для термического крекинга нагретого исходного коксующегося материала для получения парового продукта крекинга и кокса; и подающее сопло для прямого или непрямого введения в коксовый барабан коксующей добавки, содержащей по меньшей мере один катализатор гидроконверсии или гидрокрекинга.
Другие аспекты и преимущества будут очевидными из следующего описания и прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1-3 представляют собой упрощенные схемы процесса и устройства для коксования в соответствии с вариантами осуществления, раскрываемыми здесь.
Подробное описание
В одном аспекте, варианты осуществления, раскрываемые здесь, относятся в основном к области процессов и устройств для коксования нефти. Более конкретно, варианты осуществления, раскрываемые здесь, относятся к получению кокса, а также способам и устройству для введения коксующих добавок в коксовый барабан для интенсификации процесса коксования. Процесс коксования может быть интенсифицирован посредством введения различных добавок в коксовый барабан. Например, в некоторых вариантах осуществления, могут использоваться добавки для оказания влияния на свойства кокса (твердость, содержание летучих веществ, свойства горения, структура кокса и т.п.). В других вариантах осуществления, например, могут использоваться добавки для увеличения выработки кокса, крекированных углеводородных продуктов, или и того, и другого. Выработка крекированных углеводородных продуктов может быть повышена, например, посредством введения катализатора флюидного каталитического крекинга в коксовый барабан.
На фиг. 1 проиллюстрирован процесс коксования в соответствии с вариантами осуществления, раскрываемыми здесь. Исходный коксующийся материал 10 вводится в нижнюю часть ректификационной колонны 12 для коксования, где он объединяется с углеводородами, сконденсированными из парового потока 14 из верхней части коксового барабана. Затем полученная смесь 16 закачивается через нагреватель 18 для коксования, где она нагревается до желаемой температуры коксования, как например, от 750°F до 1250°F, вызывая парциальное испарение и мягкий крекинг исходного коксующегося материала. Температура нагретого исходного коксующегося материала 20 может измеряться и регулироваться с помощью датчика 24 температуры, подающего сигнал на регулировочный клапан 26 для регулирования количества топлива 28, сжигаемого в нагревателе 18. При необходимости, паровой или водяной конденсат/вода 30, подаваемая из котла, может вводиться в нагреватель для уменьшения образования кокса в трубах 32.
Нагретый исходный коксующийся материал 20 может быть извлечен из нагревателя 18 для коксования в виде смеси пара и жидкости для подачи в коксовые барабаны 36. Одновременно могут использоваться два или более барабанов 36, как известно в современном уровне технике, для обеспечения непрерывности рабочего цикла (получение кокса, извлечение кокса (коксоудаление), подготовка к следующему циклу получения кокса, повторение). Регулировочный клапан 38, как например, четырехходовой регулировочный клапан, отводит нагретый материал в желаемый коксовый барабан 36. Предусматривается достаточное время пребывания в коксовом барабане 36 для протекания и завершения реакций термического крекинга и коксования. Таким образом, смесь пара и жидкости подвергается термическому крекингу в коксовом барабане 36 для получения более легких углеводородов, испаряющихся и выходящих из коксового барабана через поточную линию 40. Нефтяной кокс и некоторые остатки (например, крекированные углеводороды) остаются в коксовом барабане 36. При достаточном заполнении коксового барабана 36 коксом цикл коксования заканчивается. Затем нагретый исходный коксующийся материал 20 переключается с первого коксового барабана 36 на другой коксовый барабан для начала там цикла коксования. При этом в первом коксовом барабане начинается цикл коксоудаления.
В цикле коксоудаления содержимое коксового барабана 36 охлаждается, оставшиеся летучие углеводороды удаляются, кокс высверливается или иным образом удаляется из коксового барабана, и коксовый барабан 36 готовится для следующего цикла коксования. Охлаждение кокса обычно происходит в три этапа. На первом этапе кокс охлаждается и отделяется посредством пара или другой отделяющей среды 42 для экономичного максимального удаления извлекаемых углеводородов, захваченных или другим образом содержащихся в коксе. На втором этапе охлаждения вводится вода или другая охлаждающая среда 44 для понижения температуры коксового барабана, а также предотвращения теплового удара коксового барабана. Испаренная вода из этой охлаждающей среды также способствует удалению дополнительных испаряемых углеводородов. На последнем этапе охлаждения коксовый барабан подвергается резкому охлаждению посредством воды или другой резко охлаждающей среды 46 для быстрого понижения температуры коксового барабана до условий, благоприятных для безопасного удаления кокса. После завершения резкого охлаждения нижняя и верхняя головные части или золотниковые клапаны 48, 50 коксового барабана 36 удаляются или открываются, соответственно. Затем нефтяной кокс 36 разрезается, например, посредством гидравлической водяной струи, и удаляется из коксового барабана. После удаления кокса головные части или золотниковые клапаны 48, 50 коксового барабана закрываются, соответственно, и коксовый барабан 36 продувается паром для вытеснения воздуха, предварительно нагревается и иным образом готовится для следующего цикла коксования.
Пары более легких углеводородов, извлекаемых в виде фракции 40 из верхней части коксового барабана 36, затем подаются в ректификационную колонну 12 для коксования в виде потока 14 пара, где они разделяются на две или более углеводородные фракции и извлекаются. Например, из ректификационной колонны может извлекаться фракция 52 тяжелого газойля (HCGO) и фракция 54 легкого газойля (LCGO) в желаемых диапазонах температуры кипения. HCGO может включать в себя, например, углеводороды, кипящие в диапазоне 650-870°F. LCGO может включать в себя, например, углеводороды, кипящие в диапазоне 400-650°F. В некоторых вариантах осуществления из ректификационной колонны 12 могут также извлекаться другие углеводородные фракции, как, например, фракция 56 сверхтяжелого газойля (XHGCO), которая может включать в себя углеводороды, более тяжелые, чем HCGO, и/или фракция 57 абсорбционного масла. Поток из верхней части ректификационной колонны, коксующаяся фракция 58 жирного газа, проходит в сепаратор 60, где она разделяется на фракцию 62 сухого газа, водную/водянистую фракцию 64 и фракцию 66 нафты. Часть фракции 66 нафты может возвращаться в ректификационную колонну в качестве флегмы 68.
Как отмечено выше, в коксовый барабан могут вводиться различные добавки для улучшения параметров процесса. Например, могут использоваться коксующие добавки для оказания влияния на свойства кокса (твердость, содержание летучих веществ, свойства горения, кристаллическая (или не кристаллическая) структура и т.п.), и/или для увеличения выработки кокса, крекированных углеводородных продуктов, или и того, и другого.
Наряду с коксующими добавками, на всем протяжении этапа образования кокса может использоваться температура материалов внутри коксового барабана 36 для регулирования типа кристаллической структуры кокса и количества летучего горючего материала в коксе. Температура паров, выходящих из коксового барабана через поточную линию 40, может таким образом быть важным регулировочным параметром, используемым для представления температуры материалов внутри коксового барабана 36 на протяжения процесса коксования. Например, могут регулироваться условия для получения губчатого кокса, зернистого кокса, игольчатого кокса или других разновидностей кокса, имеющих содержание летучего горючего материала (VCM) в диапазоне от около 5% до около 50% весовых процентов, при измерении посредством ASTM D3175t.
В некоторых вариантах осуществления, коксующая(ие) добавка(и) может вводиться прямо в коксовый барабан 36. Например, коксующая добавка может диспергироваться в верхнюю часть коксового барабана 36, как, например, через загрузочное отверстие, инжекторное сопло, распределитель или другое средство, известное специалистам в данной области техники. Таким образом, добавка может смешиваться с парами, входящими в коксовый барабан 36, осаждаться конденсирующимися компонентами, посредством чего взаимодействие добавок с подаваемым коксующимся материалом обеспечивает желаемый эффект. В другом примере, коксующая добавка может диспергироваться в нижнюю часть коксового барабана 36, например, через поточную линию 74.
В других вариантах осуществления, коксующая(ие) добавка(и) может смешиваться с подаваемым коксующимся материалом перед подачей нагретого коксующегося материала в коксовый барабан 36. Например, коксующие добавки могут смешиваться с подаваемым материалом до нагревателя 18 или между нагревателем 18 и коксовым барабаном 36. Как упоминалось, коксующая добавка может подаваться через поточную линию 76 и смешиваться с нагретым подаваемым коксующимся материалом в поточном канале 20 непосредственно перед коксовым барабаном 36 вблизи нижней головной части 48 коксового барабана 36, как проиллюстрировано более подробно на Фиг. 2 и 3, где одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые части.
Подача катализатора флюидного каталитического крекинга в нижнюю часть коксового барабана 36, например, либо через поточную линию 74, либо через поточную линию 76, может иметь преимущество по сравнению с подачей катализатора в верхнюю часть барабана, хотя и то, и другое может использоваться в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Например, подача катализатора в верхнюю часть барабана, при обеспечении преимущества, предусматривает ввод катализатора на конечном этапе реакции, где присутствует более высокая концентрация легких углеводородов, и вблизи области, где пары и более легкие углеводороды выходят из коксового барабана и могут увлечь частицы введенного катализатора, а также помешать всему катализатору достичь фронта реакции. Подача катализатора в нижнюю часть барабана или с подаваемым материалом может увеличить время контакта катализатора и углеводородов, обеспечить контакт катализатора с более тяжелыми углеводородными компонентами, подаваемыми в коксовый барабан, и привести в результате к увеличению получения легких углеводородов по сравнению со случаем подачи катализатора в верхнюю часть коксового барабана.
Как проиллюстрировано на фиг. 2 и 3, может использоваться смесительный тройник 80 для тщательного перемешивания нагретого коксующегося материала 20 с коксующей добавкой 76, и смесь подается в нижнюю часть коксового барабана 36. Смесительный тройник может включать в себя, например, два пересекающихся поточных канала 84, 86. Инжекторное сопло 82 может проходить на определенную длину вплоть до, в или через пересечение, обеспечивая введение коксующей добавки в поток нагретого подаваемого коксующегося материала, проходящего кольцеобразно по инжекционному соплу 82 в коксовый барабан 36.
В других вариантах осуществления, коксующие добавки могут подаваться в коксовый барабан 36 как прямо, как, например, через поточную линию 74, так и непрямо, как, например, через поточную линию 76.
Коксующая добавка может быть в форме газа, жидкости, твердого тела, суспензии или их смеси. При этом загрузочное отверстие, инжекционное сопло или система диспергирования, используемые для введения коксующей добавки прямо или непрямо в коксовый барабан, могут быть выполнены с возможностью диспергирования коксующей добавки в виде по меньшей мере одного из газа, жидкости, твердого тела, суспензии или их комбинации. Как, например, как иллюстрировано на Фиг.3, коксующая добавка может быть диспергирована в нагретый подаваемый коксующийся материал через инжекционное сопло 82.
В зависимости от необходимого количества и типа коксующей добавки она может смешиваться с несущей средой для подачи в коксовый барабан или место подачи добавки. Например, при подаче коксующей добавки в виде суспензии она может смешиваться с несущей средой, такой как, например, углеводородом или водой. Если добавка для коксования является газообразной, в качестве несущей среды могут также использоваться пар или легкий углеводород. Несущая среда может, таким образом, являться эффективным средством для транспорта коксующей добавки, и в некоторых вариантах осуществления приводить в результате к измеряемой и регулируемой скорости подачи смеси добавки. В некоторых вариантах осуществления, несущая среда может включать в себя углеводород или смесь углеводородов, как например, смесь, включающую в себя один или более углеводородов, имеющих точку кипения в диапазоне от около 500°F до около 950°F. Несущая среда может включать в себя, например, одно или более из следующего: сырую нефть, донные осадки из атмосферной колонны, донные осадки из вакуумной колонны, суспензию нефти и поток жидкого продукта из атмосферных или вакуумных установок, среди других подходящих потоков нефтеперерабатывающего завода. В некоторых вариантах осуществления, несущая среда может также включать в себя углеводороды, обеспечиваемые посредством одного из потоков 10, 14, 52, 54, 56, 57 и 66.
Использование твердой коксующей добавки может привести в результате к эрозии инжекторного сопла 82 и смесительного тройника 80, требуя периодической замены системы подачи добавки. Накопление кокса и регулярные работы могут также требовать очистки или изоляции системы подачи добавки. Соответственно, клапаны, паровые линии, сливные линии и другие, не проиллюстрированные, элементы, могут использоваться наряду с линиями 74, 76 подачи смесительного тройника, смесительным тройником 80 и инжекторным 82 соплом, подходящим образом для системы подачи, для обеспечения изоляции и очистки. Проблемы, описанные по отношению к подаче добавки около нижнего конца коксового барабана 36, могут быть разрешены посредством подачи коксующей добавки в верхнюю часть коксового барабана 36, как например, через поточную линию 74.
Исходные коксующиеся материалы могут включать в себя любое количество потоков процесса нефтепереработки, которые невозможно экономично подвергнуть дополнительной перегонке, каталитическому крекингу или иным образом переработать для получения потоков смесового топлива. Обычно, эти материалы не являются подходящими для каталитических операций из-за загрязнения и/или деактивации катализатора золой и металлами. Обычные исходные коксующиеся материалы включают в себя остаток атмосферной перегонки, остаток вакуумной перегонки, остаточные масла каталитического крекинга, остаточные масла гидрокрекинга и остаточные масла из других установок нефтеперерабатывающего завода.
Как известно в данной области техники, исходный коксующийся материал может быть обработан до коксовой ректификационной колонны 12. Например, исходный коксующийся материал может подвергаться гидроочистке, обессоливанию, очистке от металлов, очистке от серы или другим процессам предварительной обработки, полезным для получения требуемых коксующихся продуктов. Такие процессы предварительной обработки понятны из вариантов осуществления, раскрытых здесь, относящихся к получению кокса, а также к способам и устройству для введения коксующих добавок в коксовый барабан для интенсификации процесса коксования.
Коксующие добавки, полезные в описанных здесь вариантах осуществления, могут включать в себя один или более катализаторов, пригодных для крекинга углеводородов. Подходящие катализаторы гидроочистки и гидрокрекинга, пригодные в качестве добавки в коксовый барабан, могут включать в себя один или более элементов, выбранных из групп 4-12 Периодической таблицы элементов. В некоторых вариантах осуществления катализаторы гидроочистки и гидрокрекинга в соответствии с вариантами осуществления, раскрытыми здесь, могут содержать, состоять из или состоять существенно из одного или более из никеля, кобальта, вольфрама, молибдена и их комбинаций, либо без подложки, либо на пористой подложке, такой как, например, оксид кремния, оксид алюминия, оксид титана или их комбинации. Поставляемые изготовителем или получаемые в результате процесса регенерации, катализаторы гидроочистки и гидрокрекинга могут, например, представлять собой оксиды металлов. Если необходимо или желательно, оксиды металлов могут быть преобразованы в сульфиды металлов до или во время использования. В некоторых вариантах осуществления, катализаторы гидроочистки и гидрокрекинга могут быть предварительно сульфидированы и/или предварительно обработаны до введения в коксовый барабан.
Различные химические и/или биологические вещества могут также добавляться в процессе коксования для замедления образования зернистого кокса и стимулирования образования требуемого губчатого кокса. В конкретных вариантах осуществления, может добавляться противопенное вещество, как, например, добавка на основе кремния. Химические и/или биологические вещества могут добавляться на любом этапе процесса, и в некоторых вариантах осуществления они могут вводиться вместе с коксующей добавкой.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что выбор конкретной коксующей добавки в соответствии с вариантами осуществления будет зависеть от нескольких факторов, включающих в себя: состав подаваемого материала; общее содержание и концентрацию добавки в подаваемом материале; скорость подачи, температуру, давление и другие условия работы установки; желаемые свойства фракции верхней части, получаемой в результате процесса; желаемые свойства кокса, образующегося в процессе; и другие варьируемые параметры, известные специалисту в данной области техники. Таким образом, для достижения желаемых результатов требуется процесс особой оптимизации при любой конкретной подаче, и такой процесс оптимизации не выходит за пределы раскрываемого объема изобретения, понимаемого специалистом в данной области техники.
Введение коксующей добавки в соответствии с вариантами осуществления желательно только для части цикла коксования. Например, может быть желательной задержка введения коксующих добавок на определенный период времени после начала образования кокса внутри коксового барабана 36. Например, наличие кокса в коксовом барабане может обеспечить площадь поверхности, на которой коксующая добавка может диспергироваться и взаимодействовать с подаваемым углеводородным материалом, приводя в результате к желаемому эффекту, такому как, например, увеличение получения летучих углеводородов.
Как описано выше, варианты осуществления, раскрытые здесь, предусматривают преимущественное введение коксующих добавок в коксовый барабан. Введение этих коксующих добавок может использоваться, например, для оказания благоприятного влияния на свойства кокса (твердость, содержание летучих веществ, свойства горения, кристаллическая (или не кристаллическая) структура и т.п.) и/или интенсификацию выработки кокса, выработки крекированных углеводородных продуктов или и того, и другого.
Хотя описание включает в себя ограниченное число вариантов осуществления, специалистам в данной области техники из этого описания будет понятно, что могут быть предложены другие варианты осуществления, не выходящие за рамки объема настоящего описания. Соответственно, объем изобретения ограничивается только прилагаемой формулой изобретения.

Claims (24)

1. Способ получения кокса, содержащий этапы, на которых:
нагревают коксующийся материал до температуры коксования для получения нагретого коксующегося материала;
подают нагретый коксующийся материал в коксовый барабан;
вводят коксующую добавку, содержащую, по меньшей мере, один катализатор гидроконверсии или гидрокрекинга, в коксовый барабан, причем коксующую добавку диспергируют в нижнюю часть коксового барабана,
проводят термический крекинг нагретого коксующегося материала в коксовом барабане для крекинга части коксующегося материала для получения крекированного парового продукта и кокса.
2. Способ по п. 1, в котором кокс имеет концентрацию летучего горючего материала (VCM) в диапазоне от около 5% до около 50% весовых процентов, измеряемых посредством ASTM D3175t.
3. Способ по п. 1, в котором кокс содержит, по меньшей мере, одно из губчатого кокса, игольчатого кокса и зернистого кокса.
4. Способ по п. 1, в котором коксующую добавку подают непосредственно в коксовый барабан.
5. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этап, на котором смешивают коксующую добавку с подаваемым нагретым коксующимся материалом перед подачей в коксовый барабан.
6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
нагревают коксующийся материал до температуры коксования для получения нагретого коксующегося материала и
подают нагретый коксующийся материал в коксовый барабан на заданный период времени перед началом введения коксующей добавки.
7. Способ по п. 1, в котором дополнительно смешивают коксующую добавку с несущей средой.
8. Способ по п. 7, в котором несущая среда содержит углеводород или смесь углеводородов.
9. Способ по п. 8, в котором несущая среда содержит смесь, включающую в себя один или более углеводородов, имеющих точку кипения в диапазоне от около 500°F до около 950°F.
10. Система для получения кокса, содержащая:
нагреватель для нагревания коксующегося материала до температуры коксования для получения нагретого коксующегося материала;
коксовый барабан для получения крекированного парового продукта и кокса из нагретого коксующегося материала; и
сопло для подачи коксующей добавки для прямого или непрямого введения в коксовый барабан коксующей добавки, содержащей, по меньшей мере, один катализатор гидроконверсии или гидрокрекинга, причем сопло для подачи коксующей добавки выполнено с возможностью диспергирования коксующей добавки в нижнюю часть коксового барабана.
11. Система по п. 10, в которой сопло для подачи коксующей добавки выполнено с возможностью диспергирования коксующей добавки в поточный канал для транспортирования нагретого коксующегося материала от нагревателя к коксовому барабану.
12. Система по п. 10, в которой сопло для подачи коксующей добавки выполнено с возможностью диспергирования коксующей добавки в виде, по меньшей мере, одного из газа, жидкости, твердого тела или суспензии.
13. Система по п. 10, в которой сопло для подачи коксующей добавки содержит смесительный тройник.
14. Система по п. 13, в которой смесительный тройник соединен с загрузочным отверстием вблизи головной части коксового барабана.
15. Система по любому из пп. 13 и 14, в которой смесительный тройник содержит, по меньшей мере, два пересекающихся поточных канала и инжекторное сопло, проходящее в или через пересечение, по меньшей мере, двух пересекающихся поточных каналов.
RU2015114803A 2012-09-21 2013-09-04 Введение добавок в коксовый барабан RU2626955C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261704020P 2012-09-21 2012-09-21
US61/704,020 2012-09-21
PCT/US2013/057902 WO2014046866A1 (en) 2012-09-21 2013-09-04 Coke drum additive injection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015114803A RU2015114803A (ru) 2016-11-10
RU2626955C2 true RU2626955C2 (ru) 2017-08-02

Family

ID=50337477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015114803A RU2626955C2 (ru) 2012-09-21 2013-09-04 Введение добавок в коксовый барабан

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9969937B2 (ru)
EP (1) EP2898050B1 (ru)
CN (2) CN108795447A (ru)
BR (1) BR112015006234B1 (ru)
CA (1) CA2885717C (ru)
HR (1) HRP20210127T1 (ru)
HU (1) HUE052858T2 (ru)
MX (1) MX2015003626A (ru)
PL (1) PL2898050T3 (ru)
RS (1) RS61464B1 (ru)
RU (1) RU2626955C2 (ru)
WO (1) WO2014046866A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020179493A1 (en) 1999-08-20 2002-12-05 Environmental & Energy Enterprises, Llc Production and use of a premium fuel grade petroleum coke
US8206574B2 (en) 2006-11-17 2012-06-26 Etter Roger G Addition of a reactor process to a coking process
CA2669636A1 (en) 2006-11-17 2008-05-29 Roger G. Etter Catalytic cracking of undesirable components in a coking process
US9011672B2 (en) 2006-11-17 2015-04-21 Roger G. Etter System and method of introducing an additive with a unique catalyst to a coking process
CN109628135B (zh) * 2018-12-10 2024-01-30 西北大学 一种生焦装置及使用方法
CA3127339A1 (en) * 2019-01-30 2020-08-06 Lummus Technology Llc Catalysts for oxidative coupling of methane

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4466883A (en) * 1983-06-27 1984-08-21 Atlantic Richfield Company Needle coke process and product
RU2058366C1 (ru) * 1993-09-23 1996-04-20 Новокуйбышевский нефтеперерабатывающий завод Способ получения нефтяного кокса
US20060032788A1 (en) * 1999-08-20 2006-02-16 Etter Roger G Production and use of a premium fuel grade petroleum coke
RU2339674C1 (ru) * 2007-08-06 2008-11-27 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Способ замедленного коксования нефтяных остатков и реактор коксования
US20110044881A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 Stansberry Peter G Method For The Catalytic Extraction Of Coal
RU2433159C1 (ru) * 2010-04-26 2011-11-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Способ получения нефтяного кокса

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1831719A (en) 1929-02-18 1931-11-10 Sinclair Refining Co Art of cracking and coking hydrocarbon oils
US3619413A (en) * 1970-04-16 1971-11-09 Union Oil Co Process for making delayed petroleum coke
US4325810A (en) 1979-10-01 1982-04-20 The Standard Oil Company Distillate yields by catalytically co-coking shale oil and petroleum residua
US4358366A (en) * 1979-10-01 1982-11-09 Standard Oil Company (Ohio) Catalytic hydrocoking of residua
US4394250A (en) 1982-01-21 1983-07-19 Chevron Research Company Delayed coking process
US6003789A (en) * 1997-12-15 1999-12-21 Aec Oil Sands, L.P. Nozzle for atomizing liquid in two phase flow
US8702911B2 (en) * 2003-02-21 2014-04-22 Curtiss-Wright Flow Control Corporation Center feed system
AU2004241454B2 (en) * 2003-05-16 2009-04-23 Exxonmobil Research And Engineering Company Delayed coking process for producing free-flowing shot coke
CA2669636A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-29 Roger G. Etter Catalytic cracking of undesirable components in a coking process
US8545680B2 (en) * 2009-02-11 2013-10-01 Curtiss-Wright Flow Control Corporation Center feed system
US20100326880A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-30 Bp Corporation North America Inc. Hydrocarbon Conversion Process Additive and Related Processes
US20110005968A1 (en) * 2009-07-07 2011-01-13 Bp Corporation North America Inc. Coking Process Additives and Related Processes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4466883A (en) * 1983-06-27 1984-08-21 Atlantic Richfield Company Needle coke process and product
RU2058366C1 (ru) * 1993-09-23 1996-04-20 Новокуйбышевский нефтеперерабатывающий завод Способ получения нефтяного кокса
US20060032788A1 (en) * 1999-08-20 2006-02-16 Etter Roger G Production and use of a premium fuel grade petroleum coke
RU2339674C1 (ru) * 2007-08-06 2008-11-27 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Способ замедленного коксования нефтяных остатков и реактор коксования
US20110044881A1 (en) * 2009-08-21 2011-02-24 Stansberry Peter G Method For The Catalytic Extraction Of Coal
RU2433159C1 (ru) * 2010-04-26 2011-11-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Способ получения нефтяного кокса

Also Published As

Publication number Publication date
CN108795447A (zh) 2018-11-13
CA2885717A1 (en) 2014-03-27
HRP20210127T1 (hr) 2021-04-16
PL2898050T3 (pl) 2021-05-04
HUE052858T2 (hu) 2021-05-28
BR112015006234A8 (pt) 2019-10-01
BR112015006234B1 (pt) 2020-11-10
CN104736677A (zh) 2015-06-24
CA2885717C (en) 2018-10-16
RS61464B1 (sr) 2021-03-31
BR112015006234A2 (pt) 2017-07-04
RU2015114803A (ru) 2016-11-10
EP2898050A1 (en) 2015-07-29
EP2898050A4 (en) 2016-04-27
US20140082999A1 (en) 2014-03-27
US9969937B2 (en) 2018-05-15
MX2015003626A (es) 2015-08-12
EP2898050B1 (en) 2020-10-21
WO2014046866A1 (en) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102613605B1 (ko) 원유의 변환을 위한 시스템 및 공정
KR102555553B1 (ko) 부분 촉매 재순환을 갖는 고-심화 유체 촉매 분해 시스템 및 공정
JP6982629B2 (ja) 統合された超臨界水および水蒸気分解プロセス
RU2626955C2 (ru) Введение добавок в коксовый барабан
US8658019B2 (en) Process for cracking heavy hydrocarbon feed
US8663456B2 (en) Process for cracking heavy hydrocarbon feed
US8658022B2 (en) Process for cracking heavy hydrocarbon feed
KR102465215B1 (ko) 생물학적으로 제조된 물질로부터의 고 가치 화학 물질의 제조 방법
TWI415931B (zh) 裂解含有合成原油的原料之方法
US20090050523A1 (en) Olefin production utilizing whole crude oil/condensate feedstock and selective hydrocracking
NO331539B1 (no) Modifisert termisk prosessering av tunge hydrokarbon-rastoffer
CA2567128A1 (en) Steam cracking of hydrocarbon feedstocks containing salt and/or particulate matter
KR20190130661A (ko) 화학물질에 대한 원유의 통합된 열분해 및 수첨분해 장치
CN114901786A (zh) 从原油中生产轻质烯烃的方法
WO2007133338A1 (en) Pyrolysis furnace feed
US20150284640A1 (en) Method for producing high vcm coke
RU2456328C2 (ru) Способ переработки битуминозных песков
KR20200123476A (ko) 파울링 경향이 높은 중질 피치 및 다른 공급 원료의 현장 코킹
Jones Upgrading the ‘Bottom of the Barrel’