RU2786225C1 - Petroleum needle coke plant - Google Patents

Petroleum needle coke plant Download PDF

Info

Publication number
RU2786225C1
RU2786225C1 RU2022127891A RU2022127891A RU2786225C1 RU 2786225 C1 RU2786225 C1 RU 2786225C1 RU 2022127891 A RU2022127891 A RU 2022127891A RU 2022127891 A RU2022127891 A RU 2022127891A RU 2786225 C1 RU2786225 C1 RU 2786225C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
feedstock
distillation column
sent
coking
heating furnace
Prior art date
Application number
RU2022127891A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Николаевич Киселев
Андрей Александрович Петин
Евгений Владимирович Бородин
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") filed Critical Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")
Application granted granted Critical
Publication of RU2786225C1 publication Critical patent/RU2786225C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil refining.
SUBSTANCE: invention relates to the field of oil refining, in particular to a plant for the production of petroleum needle coke. The proposed plant includes a feedstock heating furnace, a light feedstock evaporator, heat exchange equipment, a light feedstock separator, a thermocondensation reactor, a distillation column, a secondary feedstock heating furnace, and coking chambers. In the unit, the feedstock feed line is sent through the feedstock heating furnace to the evaporator, where the feedstock is separated into light and heavy streams, while the heavy stream is sent to the distillation column through the feedstock heating furnace, and the light component, mixing with recirculating middle distillates from the distillation column after the removal of the gas fraction in the light feedstock separator, it is sent through the feedstock heating furnace to the thermal condensation reactor. In the thermal condensation reactor, it is maintained at a temperature of 500-570°C and a pressure of 0.9 to 2.5 MPa, after which it is sent to a distillation column, from the cube of which the secondary raw material is sent for coking through the secondary raw material heating furnace to the coke chambers, which operate in turn. Wherein, coking gas oil is returned to the distillation column, from which gasoline fraction vapors and gaseous products are removed, and middle distillates are sent for recycling.
EFFECT: creation of a simplified installation for the production of needle coke.
7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности, к способу получения высокоанизотропного нефтяного игольчатого кокса замедленным коксованием. Изобретение может быть использовано для подготовки сырья и последующего производства игольчатого (анизотропного) кокса, для выпуска графитированной продукции (электродов сталеплавильного производства, и т.п.).The invention relates to the field of oil refining, in particular, to a method for producing highly anisotropic petroleum needle coke by delayed coking. The invention can be used for the preparation of raw materials and the subsequent production of needle (anisotropic) coke, for the production of graphite products (steel-smelting electrodes, etc.).

Игольчатый кокс - высокомаржинальный и гораздо более экологичный по сравнению с иными видами нефтяного кокса продукт. Анизотропный (игольчатый) кокс имеет ярко выраженную упорядоченно направленную структуру волокон, характеризуется низким содержанием гетеропримесей (сера, азот, металлы), высокой удельной плотностью и хорошей графитируемостью (способностью при высоких температурах около 3000°С принимать кристаллическую, слоистую структуру графита). Игольчатый кокс является востребованным сырьем для производства графитированной продукции, эксплуатируемой в жестких условиях 3000°С и более (электроды для металлургии, конструкционные материалы и пр.).Needle coke is a high-margin and much more environmentally friendly product compared to other types of petroleum coke. Anisotropic (needle) coke has a pronounced orderly directed fiber structure, is characterized by a low content of heteroimpurities (sulfur, nitrogen, metals), high specific density and good graphitization (the ability to take on a crystalline, layered structure of graphite at high temperatures of about 3000°C). Needle coke is a demanded raw material for the production of graphite products operated under harsh conditions of 3000°C or more (electrodes for metallurgy, structural materials, etc.).

Из уровня техники известно множество решений, нацеленных на получение нефтяного кокса, в частности - игольчатого кокса.From the prior art there are many solutions aimed at obtaining petroleum coke, in particular needle coke.

Устоявшимся технологическим решением является использование ректификационных колонн для обеспечения формирования сырья для последующего коксования из наиболее тяжелых фракций. Наравне с этим традиционно в технологическом процессе практикуется нагрев сырья перед подачей на коксование. В подтверждение этому можно рассмотреть известную из уровня техники технологическую схему [Справочник. Процессы нефтепереработки. Приложение к журналу «Нефтегазовые технологии / Нефтегазовые технологии, №2 февраль 2009/ М: Топливо и энергетика / 2009 / 108 с], в которой сырье подают непосредственно в ректификационную колонну, где оно объединяется с рециркулирующим продуктом коксования, а далее с предварительным нагревом направляется на кокстование. Или более сложная, приближенная к реальным производственным условиям вариация технологии, тиражируемая компанией ABB Lummus Global [Malik Ram, Gary and Hamilton, «Delayed coker design considerations and project execution», NPRA 2002 Annual Meeting, March17-19, 2002], где сырье, подогретое в теплообменнике входит в нижнюю часть ректификационной колонны, где оно смешивается со сконденсированным рециркуляционным продуктом. Смесь подают насосом через печь, в которой его подогревают до заданной температуры, направляют на коксование.An established technological solution is the use of distillation columns to ensure the formation of raw materials for subsequent coking from the heaviest fractions. Along with this, traditionally in the technological process, heating of raw materials is practiced before being fed to coking. In confirmation of this, we can consider the technological scheme known from the prior art [Reference. Processes of oil refining. Supplement to the journal "Oil and Gas Technologies / Oil and Gas Technologies, No. 2 February 2009 / M: Fuel and Energy / 2009 / 108 s], in which the raw material is fed directly into the distillation column, where it is combined with the recirculating coking product, and then it is sent with preheating for coking. Or a more complex variation of the technology, close to real production conditions, replicated by ABB Lummus Global [Malik Ram, Gary and Hamilton, "Delayed coker design considerations and project execution", NPRA 2002 Annual Meeting, March 17-19, 2002], where raw materials, heated in the heat exchanger enters the bottom of the distillation column, where it mixes with the condensed recirculation product. The mixture is pumped through the oven, in which it is heated to a predetermined temperature, and sent for coking.

Известен способ получения нефтяного кокса [RU 2209826, опубликовано 10.08.2003]. В данном изобретении представлен способ получения нефтяного кокса замедленным коксованием, включающий нагрев первичного сырья, разделение его на легкие фракции и тяжелый остаток в испарителе, фракционирование легких фракций в ректификационной колонне совместно с парожидкостными продуктами коксования, смешивание тяжелого остатка из испарителя с кубовым остатком ректификационной колонны с образованием вторичного сырья, последующее коксование его с получением кокса и подачей парогазовых продуктов коксования в низ ректификационной колонны. Качество и количество тяжелого газойля коксования и кубового остатка регулируют путем изменения количества подаваемого тяжелого газойля в качестве орошения на массообменные устройства нижней части ректификационной колонны.A known method for producing petroleum coke [RU 2209826, published 10.08.2003]. This invention presents a method for producing petroleum coke by delayed coking, including heating the primary raw material, separating it into light fractions and a heavy residue in an evaporator, fractionating light fractions in a distillation column together with vapor-liquid coking products, mixing a heavy residue from an evaporator with a bottom residue of a distillation column with the formation of secondary raw materials, its subsequent coking with the production of coke and the supply of steam-gas coking products to the bottom of the distillation column. The quality and quantity of heavy coking gas oil and bottoms are controlled by changing the amount of heavy gas oil supplied as reflux to the mass transfer devices at the bottom of the distillation column.

В источнике [EP 0191207, опубликовано 20.08.1986] описан процесс замедленного коксования, при котором сырье для печи коксования не содержит обычного тяжелого рецикла. Удаление этого потока из сырья для коксовой печи приводит к увеличению количества жидкости и уменьшению количества кокса в зависимости от количества свежего сырья для процесса. Сырье печи коксования сначала смешивают с разбавляющей углеводородной фракцией, имеющим более низкий интервал кипения, чем в обычном тяжелом рецикле печи коксования, а затем подают в печь коксования.[EP 0191207, published 08/20/1986] describes a delayed coking process in which the feedstock for the coking oven does not contain the usual heavy recycle. Removal of this stream from the coke oven feed results in an increase in the amount of liquid and a decrease in the amount of coke, depending on the amount of fresh feed to the process. The coker feedstock is first mixed with a diluent hydrocarbon fraction having a lower boiling range than conventional coker heavy recycle and then fed to the coker.

Данные технические решения могут считаться базовыми, однако они не дают должной эффективности процесса, что могут обеспечить более современные установки и технологические решения.These technical solutions can be considered basic, but they do not provide the proper efficiency of the process, which can be provided by more modern installations and technological solutions.

Необходимо отметить, что эволюция технологического процесса получения игольчатого кокса включает процессы утяжеления сырья, именуемые как термоконденсация или термополиконденсация.It should be noted that the evolution of the technological process for obtaining needle coke includes the processes of weighting the raw materials, referred to as thermal condensation or thermopolycondensation.

Из уровня техники известен способ получения нефтяного игольчатого кокса [RU 2717815, опубликовано 25.03.2020], включающий нагрев в качестве исходного сырья декантойля, смешивание его в колонне формирования вторичного сырья, снабженной массообменными устройствами, с рециркулятом с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья до температуры коксования и коксование в коксовых камерах с получением игольчатого кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны для фракционирования с получением углеводородного газа, бензина, легкого и тяжелого газойлей коксования и кубового остатка, пропарку кокса водяным паром и охлаждение водой, подачу продуктов пропарки и охлаждения в абсорбер, снабженный массообменными устройствами, для абсорбции высококипящих нефтепродуктов и разделения продуктов пропарки и охлаждения в абсорбере на паровую и жидкую фазы, при этом легкокипящие углеводороды из верхней части колонны формирования вторичного сырья направляют в абсорбер.From the prior art, a method for producing petroleum needle coke [RU 2717815, published on March 25, 2020] is known, including heating decantoil as a feedstock, mixing it in a column for the formation of secondary raw materials equipped with mass transfer devices, with recirculation to form secondary raw materials, heating secondary raw materials to coking temperatures and coking in coke ovens to produce needle coke and coking distillate, which is fed to the bottom of the distillation column for fractionation to produce hydrocarbon gas, gasoline, light and heavy coking gas oils and bottoms, coke steaming with steam and water cooling, product supply steaming and cooling into an absorber equipped with mass transfer devices to absorb high-boiling oil products and separate the products of steaming and cooling in the absorber into vapor and liquid phases, while low-boiling hydrocarbons from the upper part of the column for the formation of secondary raw materials are sent to the absorber sorber.

Известен способ получения нефтяного игольчатого кокса [RU 2618820, опубликовано 11.05.2017 г.], включающий смешивание в промежуточной емкости тяжелого газойля каталитического крекинга с рециркулятом с образованием вторичного сырья, нагрев вторичного сырья, подачу его в камеру коксования при температуре коксования и коксование с получением кокса и дистиллята коксования, который подают в нижнюю часть ректификационной колонны на фракционирование. При этом предварительно с тяжелым газойлем каталитического крекинга смешивают экстракт фурфурольной очистки масляного производства в количестве 20-30% от смеси, в качестве рециркулята используют легкий или тяжелый газойль коксования, при этом коэффициент рециркуляции составляет 1,5-2,0. После прекращения подачи вторичного сырья в камеру коксования подают теплоноситель в количестве 10-20 т/час при температуре 500-530°С в течение 6-8 часов, в качестве которого могут быть использованы легкий или тяжелый газойль коксования.A known method for producing petroleum needle coke [RU 2618820, published on May 11, 2017], including mixing in an intermediate tank of heavy catalytic cracking gas oil with recirculation to form secondary raw materials, heating secondary raw materials, feeding it into the coking chamber at a coking temperature and coking to obtain coke and coking distillate, which is fed into the lower part of the distillation column for fractionation. At the same time, the extract of furfural purification of oil production is mixed with heavy catalytic cracking gas oil in the amount of 20-30% of the mixture, light or heavy coking gas oil is used as recirculation, while the recirculation ratio is 1.5-2.0. After the supply of secondary raw materials is stopped, a coolant is supplied to the coking chamber in the amount of 10-20 t/h at a temperature of 500-530°C for 6-8 hours, which can be used as light or heavy coking gas oil.

Наиболее близким техническим решением является метод получения кокса нефтяного игольчатого [RU 2729191, опубликовано 05.08.2020], в котором исходное сырье получают смешением тяжелой смолы пиролиза (ТСП) и тяжелого газойля каталитического крекинга (ТГКК), при этом предварительно, смесь ТСП и ТГКК нагревают до 260-340°С при давлении от 0,2 до 0,4 МПа и разделяют на легкую и тяжелую части. Затем отдельно тяжелую и отдельно легкую части подвергают термической обработке при различных условиях. После чего полученные продукты термообработки совместно направляют в испаритель, где в виде тяжелого остатка формируется термически обработанное подготовленное сырье, которое направляется в колонну формирования вторичного сырья, где в смеси с продуктами коксования подвергается ректификации и на выходе из колонны смешивается с газойлем коксования. Полученная смесь направляется в печь коксования и камеру коксования, в которой обеспечивают процесс коксования посредством трех реакторов, работающих по параллельной схеме с поочередной загрузкой сырья, коксованием и выгрузкой игольчатого кокса. Полученные в ректификационной колонне пары бензиновой фракции и газообразные продукты термообработки исходного сырья конденсируют и собирают в сборной емкости. Далее часть бензиновой фракции подают на орошение верхней тарелки ректификационной колонны и на рецикл для смешения с легким сырьем, а другую часть - балансовый избыток отводят с установки, при этом газы из сборной емкости отправляют на блок аминовой очистки стандартного исполнения.The closest technical solution is the method for obtaining petroleum needle coke [RU 2729191, published on 08/05/2020], in which the feedstock is obtained by mixing heavy pyrolysis tar (HTP) and heavy catalytic cracking gas oil (THCC), while preliminarily, the mixture of TSP and THCC is heated up to 260-340°C at a pressure of 0.2 to 0.4 MPa and are divided into light and heavy parts. Then separately heavy and separately light parts are subjected to heat treatment under different conditions. After that, the resulting heat treatment products are jointly sent to the evaporator, where the heat-treated prepared raw material is formed in the form of a heavy residue, which is sent to the column for the formation of secondary raw materials, where it undergoes rectification in a mixture with coking products and mixes with coking gas oil at the outlet of the column. The resulting mixture is sent to the coking oven and the coking chamber, in which the coking process is carried out by means of three reactors operating in parallel with alternate loading of raw materials, coking and unloading of needle coke. Gasoline fraction vapors and gaseous heat treatment products of the feedstock obtained in the distillation column are condensed and collected in a collection tank. Further, part of the gasoline fraction is fed to irrigate the upper plate of the distillation column and to recycle for mixing with light raw materials, and the other part - the balance excess is removed from the installation, while the gases from the collection tank are sent to the standard amine purification unit.

Необходимо отметить излишнюю сложность в большое количество технологических аппаратов, а также неоптимальную разводку технологических трубопроводов движения сырьевых потоков в указанном прототипе.It should be noted the excessive complexity in a large number of technological apparatuses, as well as the non-optimal wiring of technological pipelines for the movement of raw materials in the specified prototype.

Техническим результатом изобретения является создание упрощенной установки производства игольчатого кокса.The technical result of the invention is the creation of a simplified installation for the production of needle coke.

Достижение результата обеспечивается установкой, включает печь нагрева исходного сырья, испаритель легкого сырья, теплообменное оборудование, сепаратор легкого сырья, реактор термоконденсации, ректификационную колонну, печь нагрева вторичного сырья и камеры коксования. Линия подачи исходного сырья направляется через печь нагрева исходного сырья в испаритель, где сырье разделяется на легкий и тяжелый поток, при этом тяжелый поток направляется в ректификационную колонну через печь нагрева исходного сырья, а легкая составляющая, смешиваясь с рециркулирующими средними дистиллятами из ректификационной колонны после отведения газовой фракции в сепараторе легкого сырья через печь нагрева исходного сырья направляется в реактор термоконденсации, где выдерживается при температуре 500-570°С и давлении от 0,9 до 2,5 МПа, после чего направляется в ректификационную колонну, из куба которой вторичное сырье направляется на коксование через печь нагрева вторичного сырья в коксовые камеры, работающие поочередно. Газойль коксования возвращается в ректификационную колонну, из которой отводятся пары бензиновой фракции и газообразные продукты, а средние дистилляты направляются на рецикл.The achievement of the result is ensured by the installation, which includes a feedstock heating furnace, a light feedstock evaporator, heat exchange equipment, a light feedstock separator, a thermal condensation reactor, a distillation column, a secondary feedstock heating furnace and coking chambers. The feedstock feed line is sent through the feedstock heating furnace to the evaporator, where the feedstock is separated into a light and heavy stream, while the heavy stream is sent to the distillation column through the feedstock heating furnace, and the light component, mixing with the recirculating middle distillates from the distillation column after diverting the gas fraction in the light feedstock separator is sent through the feedstock heating furnace to the thermal condensation reactor, where it is maintained at a temperature of 500-570°C and a pressure of 0.9 to 2.5 MPa, after which it is sent to a distillation column, from the cube of which the secondary feedstock is sent for coking through a furnace for heating secondary raw materials into coke chambers operating in turn. The coking gas oil is returned to the distillation column, from which the vapors of the gasoline fraction and gaseous products are removed, and the middle distillates are recycled.

На фиг. 1 представлена схема установки, где:In FIG. 1 shows the installation diagram, where:

1 - печь нагрева исходного сырья;1 - furnace for heating the feedstock;

2 - испаритель легкого сырья;2 - evaporator of light raw materials;

3 - теплообменник;3 - heat exchanger;

4 - холодильник;4 - refrigerator;

5 - сепаратор легкого сырья;5 - separator of light raw materials;

6 - реактор термоконденсации;6 - thermocondensation reactor;

7 - ректификационная колонна;7 - distillation column;

8 - батарея воздушного охлаждения;8 - air cooling battery;

9 - холодильник водного охлаждения;9 - water cooling refrigerator;

10 - сепаратор;10 - separator;

11 - печь нагрева вторичного сырья;11 - furnace for heating secondary raw materials;

12 - камера коксования.12 - coking chamber.

Установка для реализации изобретения устроена следующим образом:Installation for the implementation of the invention is arranged as follows:

Исходное сырье получают смешением тяжелой смолы пиролиза (далее ТСП) и тяжелого газойля каталитического крекинга (далее ТГКК) с содержанием в смеси тяжелого газойля от 10 до 85% масс. Смесь ТСП и ТГКК нагревают до 260-340°С при давлении от 0,2 до 0,4 МПа в испарителе (2) и разделяют на легкую и тяжелую части, при этом отдельно легкую часть отводят через теплообменный аппарат (3) и холодильник (4) в сепаратор (5) подвергают термической обработке камере термоконденсации (6) при температуре 500-570°С и давлении от 0,9 до 2,5 МПа, время пребывания в зоне термического воздействия при этом для легкой части составляет от 20 до 40 мин. Газы из сепаратора (5) отводятся. Имея близкие показатели, в частности, плотность, потоки при прокачке могут быть смешаны непосредственно в трубопроводе или с применением в конструкции смесительного вентиля или похожего запорно-регулирующего устройства, которое обеспечит интенсификацию перемешивания в потоке при движении во время прокачки. Тяжелая часть, состоящая преимущественно из углеводородов с началом кипения более 250°С проходит через печь (1), нагреваясь свыше 500°С. Таким образом в конечном итоге и легкая и тяжелая составляющая направляются в основную ректификационную колонну (7). Наиболее утяжеленные компоненты из куба колонны (7) являются вторичным сырьем, направляемым после подогрева в печи (11) на коксование в одну из коксовых камер (12), в которой вторичное сырье нагревается до температуры от 500 до 535°С, рабочее давление составляет от 2,8 до 4,8 МПа. Продукты коксования направляются в основную ректификационную колонну (7) где разделяются на компонент вторичного сырья, газойль коксования, бензин коксования и газы коксования. Полученные в ректификационной колонне пары бензиновой фракции и газообразные продукты термообработки исходного сырья конденсируют и собирают и разделяют в сепараторе (10) предварительно охладив в аппаратах воздушного (8) и водного охлаждения (9), далее часть бензиновой фракции подают на орошение верхней тарелки ректификационной колонны и на рецикл (смешение с легким сырьем), другую часть (балансовый избыток) отводят с установки, а газы из сборной емкости отправляют на блок аминовой очистки стандартного исполнения. А средние дистилляты из основной ректификационной колонны (7) в полном объеме направляются на рецикл к выделенной легкой составляющей исходного сырья, которое направляется на термообработку в реактор термоконденсации (6).The feedstock is obtained by mixing heavy pyrolysis tar (hereinafter HTP) and heavy catalytic cracking gas oil (hereinafter TGCC) with a content of heavy gas oil in the mixture from 10 to 85% of the mass. The mixture of TSP and THCC is heated to 260-340°C at a pressure of 0.2 to 0.4 MPa in the evaporator (2) and divided into light and heavy parts, while the light part is separately removed through the heat exchanger (3) and the refrigerator ( 4) in the separator (5) subjected to heat treatment in the thermal condensation chamber (6) at a temperature of 500-570 ° C and a pressure of 0.9 to 2.5 MPa, while the residence time in the heat affected zone for the light part is from 20 to 40 min. The gases are removed from the separator (5). Having close indicators, in particular, density, flows during pumping can be mixed directly in the pipeline or using a mixing valve or similar shut-off and control device in the design, which will provide intensification of mixing in the flow when moving during pumping. The heavy part, consisting mainly of hydrocarbons with a boiling point of more than 250°C, passes through the furnace (1), heating up to over 500°C. Thus, both the light and heavy components are ultimately sent to the main distillation column (7). The heaviest components from the cube of the column (7) are secondary raw materials, sent after heating in the furnace (11) for coking in one of the coke chambers (12), in which the secondary raw materials are heated to a temperature of 500 to 535 ° C, the operating pressure is from 2.8 to 4.8 MPa. The coking products are sent to the main distillation column (7) where they are separated into a secondary raw material component, coking gas oil, coking gasoline and coking gases. The gasoline fraction vapors obtained in the distillation column and the gaseous products of heat treatment of the feedstock are condensed and collected and separated in the separator (10) after being pre-cooled in air (8) and water cooling (9) apparatuses, then part of the gasoline fraction is fed to irrigate the upper plate of the distillation column and for recycling (mixing with light raw materials), the other part (balance excess) is removed from the plant, and the gases from the collection tank are sent to the standard amine treatment unit. And the middle distillates from the main distillation column (7) are fully recycled to the separated light component of the feedstock, which is sent for heat treatment to the thermal condensation reactor (6).

Заполненная коксом коксовая камера (7) сначала пропаривается водяным паром, затем коксовая камера охлаждается водой, после чего происходит извлечение кокса. Во время данных процессов осуществляется переключение подачи вторичного сырья на параллельную коксовую камеру для обеспечения непрерывного технологического процесса. Количество коксовых камер, которых по меньшей мере должно быть не менее двух, в частных вариантах исполнения технологической установки их количество обусловлено циклами их работы и извлечения кокса с сопутствующим сервисом, их объемом и объемами подаваемого вторичного сырья.The coke chamber (7) filled with coke is first steamed with water vapor, then the coke chamber is cooled with water, after which the coke is extracted. During these processes, the feed of secondary raw materials is switched to a parallel coke chamber to ensure a continuous technological process. The number of coke chambers, which should be at least two, in particular versions of the technological installation, their number is determined by the cycles of their operation and coke extraction with associated services, their volume and the volume of secondary raw materials supplied.

Достижение технического результата обусловлено следующими факторами: в отличие от прототипа не используется отдельный технологический теплообменный аппарат для подогрева потоков исходного сырья. Возложение в прототипе на аппарат предварительного смешения функции нагрева нецелесообразно, поскольку при промышленном исполнении следующая далее в линии печь, предназначенная для нагрева трех потоков, будет являться достаточно большим технологическим аппаратом, чтобы обеспечить необходимую для достижения температуры 180-250°С площадь контакта. При этом, выполняемая функция одновременного охлаждения частично отводимого дистиллята газойля коксования в заявляемом устройстве не нужна, поскольку весь объем средних фракций из ректификационной колонны возвращается в рецикл. Аппарат для термической подготовки более легкой части, выделенной из смеси исходного сырья, равно как и прототипе, присутствует в схеме. Однако аналогичный аппарат для тяжелой части упразднен, поскольку является излишним, так как отводимая снизу аппарата разделения (испарителя) часть сырья может быть направлена в колонну без дополнительной подготовки. Аналогичная ситуация с аппаратом, выполняющим разделение средних дистилятов на выходе из ректификационной колонны. В схеме-прототипе использовано решение, известное авторам прототипа из уровня техники благодаря изысканиям Омского нефтеперерабатывающего завода, представляющееся предшествующим поколением в рамках рассмотрения настоящего изобретения, поскольку возможно обеспечение максимального вовлечения средних дистиллятов для извлечения из них всех возможных компонентов сырья, пригодных для коксования, путем полной рециркуляции в начало цикла. Также необходимо отметить, что Омский завод, являясь одним из немногих в Российской Федерации серийным промышленным производителем игольчатого кокса, разработал более оптимизированные решения, что нашло отражение в строительстве дополнительной и реконструкции существующей установок коксования. Аналогично заявляемая схема не нуждается и в испарителе, который присутствует в прототипе после раздельной термообработки легкой и тяжелой частей исходного сырья, которые направляются в испаритель, где происходит разделение газообразных продуктов термообработки и жидкой части. В таком испарителе, согласно прототипу, газообразные продукты разделения направляются в дополнительную фракционирующую колонну, расположенную после основной ректификационной колонны на выходе средних дистиллятов, в качестве испаряющего агента. Однако в случае, когда схема установки исключает дополнительное разделение средних дистиллятов, исчезает и необходимость в дополнительном испарителе перед основной ректификационной колонной. Необходимо признать, что в настоящем изобретении основная ректификационная колонна в значительной степени больше, нежели в прототипе, однако увеличение объема основной колонны можно считать незначительным фактором на ряду с исключением сразу нескольких аппаратов по сравнению с прототипом. Таким образом, технический результат может быть достигнут, а схема установки значительно упрощена, что позволит в значительной степени оптимизировать как площади застройки, так и капитальные затраты.The achievement of the technical result is due to the following factors: unlike the prototype, a separate process heat exchanger is not used to heat the feedstock streams. The assignment of the prototype to the pre-mixing apparatus of the heating function is impractical, since in the industrial version the next furnace in the line, designed to heat three streams, will be a large enough process apparatus to provide the contact area necessary to reach a temperature of 180-250°C. At the same time, the function of simultaneous cooling of the partially withdrawn coking gas oil distillate in the inventive device is not needed, since the entire volume of medium fractions from the distillation column is returned to the recycle. An apparatus for thermal preparation of a lighter part isolated from a mixture of feedstock, as well as a prototype, is present in the scheme. However, a similar apparatus for the heavy part was abolished, since it is redundant, since the part of the raw material removed from the bottom of the separation apparatus (evaporator) can be sent to the column without additional preparation. A similar situation is with the apparatus that performs the separation of middle distillates at the outlet of the distillation column. The prototype scheme uses a solution known to the authors of the prototype from the prior art thanks to the research of the Omsk refinery, which is the previous generation in the framework of the consideration of the present invention, since it is possible to ensure the maximum involvement of middle distillates to extract from them all possible components of raw materials suitable for coking, by complete recirculation at the beginning of the cycle. It should also be noted that the Omsk plant, being one of the few serial industrial producers of needle coke in the Russian Federation, has developed more optimized solutions, which was reflected in the construction of additional and reconstruction of the existing coker units. Similarly, the claimed scheme does not need an evaporator, which is present in the prototype after separate heat treatment of the light and heavy parts of the feedstock, which are sent to the evaporator, where the gaseous heat treatment products and the liquid part are separated. In such an evaporator, according to the prototype, gaseous separation products are sent to an additional fractionating column located after the main distillation column at the outlet of middle distillates, as a volatilizing agent. However, in the case when the installation layout excludes additional separation of middle distillates, the need for an additional evaporator before the main distillation column also disappears. It must be recognized that in the present invention the main distillation column is significantly larger than in the prototype, however, the increase in the volume of the main column can be considered an insignificant factor along with the exclusion of several devices at once compared to the prototype. Thus, the technical result can be achieved, and the installation scheme is greatly simplified, which will greatly optimize both the building area and capital costs.

Изобретение обеспечивает выход продукта на сырье, не ниже параметров, представленных в прототипе:The invention provides the output of the product on the raw material, not below the parameters presented in the prototype:

- при содержании ТГКК в смеси (ТГКК+ТСП) 10% - более 22,5% масс.,- when the content of THCC in the mixture (THCC + TSP) is 10% - more than 22.5% wt.,

- при содержании ТГКК в смеси (ТГКК+ТСП) 85% - более 25,2% масс.- when the content of TGCA in the mixture (TGCC + TSP) 85% - more than 25.2% of the mass.

При этом получаемый игольчатый кокс характеризуется бальностью не менее 5, оценка качества кокса осуществлялась в баллах согласно стандартному методу оценки микроструктуры [Межгосударственный стандарт ГОСТ 26132-84 Коксы нефтяные и пековые. Метод оценки микроструктуры].In this case, the obtained needle coke is characterized by a score of at least 5, the quality of the coke was assessed in points according to the standard method for assessing the microstructure [Interstate standard GOST 26132-84 Petroleum and pitch cokes. Method for assessing the microstructure].

Claims (7)

1. Установка производства нефтяного игольчатого кокса, включающая печь нагрева исходного сырья, испаритель легкого сырья, теплообменное оборудование, сепаратор легкого сырья, реактор термоконденсации, ректификационную колонну, печь нагрева вторичного сырья и камеры коксования, в которой линия подачи исходного сырья направляется через печь нагрева исходного сырья в испаритель, где сырье разделяется на легкий и тяжелый потоки, при этом тяжелый поток направляется в ректификационную колонну через печь нагрева исходного сырья, а легкая составляющая, смешиваясь с рециркулирующими средними дистиллятами из ректификационной колонны после отведения газовой фракции в сепараторе легкого сырья через печь нагрева исходного сырья направляется в реактор термоконденсации, где выдерживается при температуре 500-570°С и давлении от 0,9 до 2,5 МПа, после чего направляется в ректификационную колонну, из куба которой вторичное сырье направляется на коксование через печь нагрева вторичного сырья в коксовые камеры, работающие поочередно, при этом газойль коксования возвращается в ректификационную колонну, из которой отводятся пары бензиновой фракции и газообразные продукты, а средние дистилляты направляются на рецикл.1. Installation for the production of petroleum needle coke, including a feedstock heating furnace, a light feedstock evaporator, heat exchange equipment, a light feedstock separator, a thermal condensation reactor, a distillation column, a secondary feedstock heating furnace and a coking chamber, in which the feedstock supply line is guided through the feedstock heating furnace raw materials into the evaporator, where the raw materials are separated into light and heavy streams, while the heavy stream is sent to the distillation column through the feedstock heating furnace, and the light component, mixing with the recirculating middle distillates from the distillation column after the gas fraction is removed in the light feedstock separator through the heating furnace feedstock is sent to the thermal condensation reactor, where it is maintained at a temperature of 500-570°C and a pressure of 0.9 to 2.5 MPa, after which it is sent to a distillation column, from the cube of which the secondary raw material is sent for coking through the furnace for heating secondary raw materials into coke ka measures operating in turn, while coking gas oil is returned to the distillation column, from which gasoline fraction vapors and gaseous products are removed, and middle distillates are sent for recycling. 2. Установка производства нефтяного игольчатого кокса по п. 1, в которой время пребывания в камере термоконденсации легкой составляющей исходного сырья составляет от 20 до 40 мин.2. The petroleum needle coke production plant according to claim 1, wherein the residence time in the thermal condensation chamber of the light component of the feedstock is from 20 to 40 minutes. 3. Установка производства нефтяного игольчатого кокса по п. 1, в которой исходное сырье получают смешением тяжелой смолы пиролиза и тяжелого газойля каталитического крекинга с содержанием в смеси тяжелого газойля от 10 до 85% масс.3. The installation for the production of petroleum needle coke according to claim 1, in which the feedstock is obtained by mixing heavy pyrolysis tar and heavy catalytic cracking gas oil with a content of heavy gas oil in the mixture from 10 to 85% of the mass. 4. Установка производства нефтяного игольчатого кокса по п. 1, в которой потоки исходного сырья при прокачке могут быть смешаны непосредственно в трубопроводе или с применением в конструкции смесительного вентиля или похожего запорно-регулирующего устройства, которое обеспечит интенсификацию перемешивания в потоке при движении во время прокачки.4. The plant for the production of petroleum needle coke according to claim 1, in which the streams of raw materials during pumping can be mixed directly in the pipeline or using a mixing valve or similar shut-off and control device in the design, which will provide intensification of mixing in the stream while moving during pumping . 5. Установка производства нефтяного игольчатого кокса по п. 1, в которой при коксовании сырье нагревается до температуры от 500 до 535°С, рабочее давление составляет от 2,8 до 4,8 МПа.5. Installation for the production of petroleum needle coke according to claim 1, in which, during coking, the raw material is heated to a temperature of from 500 to 535 ° C, the operating pressure is from 2.8 to 4.8 MPa. 6. Установка производства нефтяного игольчатого кокса по п. 1, в которой пары бензиновой фракции и газообразные продукты из ректификационной колонны собирают и разделяют в сепараторе, предварительно охладив в аппаратах воздушного и водного охлаждения, далее часть бензиновой фракции подают на орошение верхней тарелки ректификационной колонны и на рецикл, другую часть отводят с установки, а газы из сборной емкости отправляют на блок аминовой очистки стандартного исполнения.6. The installation for the production of petroleum needle coke according to claim 1, in which the vapors of the gasoline fraction and gaseous products from the distillation column are collected and separated in the separator, after being cooled in air and water coolers, then part of the gasoline fraction is fed to irrigate the upper plate of the distillation column and for recycling, the other part is removed from the plant, and the gases from the collection tank are sent to the standard amine treatment unit. 7. Установка производства нефтяного игольчатого кокса по п. 1, в которой количество коксовых камер по меньшей мере должно быть не менее двух, и в частных вариантах исполнения технологической установки их количество обусловлено циклами их работы и извлечения кокса.7. Installation for the production of petroleum needle coke according to claim 1, in which the number of coke chambers must be at least two, and in particular versions of the technological installation, their number is due to the cycles of their operation and extraction of coke.
RU2022127891A 2022-10-27 Petroleum needle coke plant RU2786225C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2786225C1 true RU2786225C1 (en) 2022-12-19

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102041013A (en) * 2009-10-16 2011-05-04 中国石油化工股份有限公司 Method for producing needle coke raw material by using delayed coking process
CN105985791B (en) * 2015-02-10 2018-11-02 中国石油化工股份有限公司 A method of preparing needle-shape coke raw material
RU2686152C1 (en) * 2018-12-24 2019-04-24 Общество с ограниченной ответственностью "ХАММЕЛЬ" Method of producing oil needle coke
RU2720191C1 (en) * 2019-09-16 2020-04-27 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") Plant for production of petroleum needle coke with delayed coking
RU2729191C1 (en) * 2019-05-06 2020-08-05 Общество с ограниченной ответственностью "НефтеХимКонсалт" Method for producing oil needle coke

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102041013A (en) * 2009-10-16 2011-05-04 中国石油化工股份有限公司 Method for producing needle coke raw material by using delayed coking process
CN105985791B (en) * 2015-02-10 2018-11-02 中国石油化工股份有限公司 A method of preparing needle-shape coke raw material
RU2686152C1 (en) * 2018-12-24 2019-04-24 Общество с ограниченной ответственностью "ХАММЕЛЬ" Method of producing oil needle coke
RU2729191C1 (en) * 2019-05-06 2020-08-05 Общество с ограниченной ответственностью "НефтеХимКонсалт" Method for producing oil needle coke
RU2720191C1 (en) * 2019-09-16 2020-04-27 Акционерное общество "Газпромнефть - Омский НПЗ" (АО "Газпромнефть-ОНПЗ") Plant for production of petroleum needle coke with delayed coking

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101597518B (en) Improved delayed coking process
CN106811234B (en) A kind of delayed coking system and method
CN101591561B (en) Delayed coking process
KR20190130661A (en) Integrated pyrolysis and hydrocracking unit of crude oil for chemicals
CN102295943B (en) Method for coking needle coke by large recycle ratio oil system
RU2686152C1 (en) Method of producing oil needle coke
EA032185B1 (en) Sequential cracking process
CN105985802B (en) A kind of method of delayed coking
CN106433740A (en) Delayed coking method and apparatus for heavy oil
CN104449829B (en) Coking delaying method
RU2729191C1 (en) Method for producing oil needle coke
CN104498076B (en) A kind of method that light oil is produced in the hydrocarbon stream of self-contained heavy oil
RU2515323C2 (en) Method of delayed coking of oil residues
RU2786225C1 (en) Petroleum needle coke plant
CN103805226B (en) A kind of delayed coking method
RU2785501C1 (en) Method for production of petroleum needle coke by delayed coking and installation for implementation of such a method
RU2448145C1 (en) Method for slow coking
RU2786846C1 (en) Method for producing petroleum needle coke
RU2795466C1 (en) Unit for the production of needle or anode coke by delayed coking
RU2805662C1 (en) Method and plant for producing petroleum needle coke by delayed coking
RU2615129C1 (en) Delayed fuel oil thermal conversion unit
RU2699807C2 (en) Installation for slow thermal conversion of fuel oil
RU2256687C1 (en) Method of retarding of petroleum residue coking
KR102455669B1 (en) In situ coking of heavy pitches and other feedstocks that are prone to fouling
RU2720191C1 (en) Plant for production of petroleum needle coke with delayed coking